感测放大器、存储装置以及包括其的系统制造方法及图纸

可以提供感测放大器。感测放大器可以包括放大电路和/或单元电流控制电路。放大电路可以被配置为将信号线的电压电平与读取电压的电平进行比较。单元电流控制电路可以被配置为基于输出信号来降低信号线的电压电平。

Sensing amplifier, storage device and system comprising the same

A sense amplifier can be provided. The sense amplifier can include an amplifying circuit and / or a unit current control circuit. The amplifier circuit can be configured to compare the voltage level of the signal line with the level of the read voltage. The unit current control circuit can be configured to reduce the voltage level of the signal line based on the output signal.

【技术实现步骤摘要】
感测放大器、存储装置以及包括其的系统相关申请的交叉引用本申请要求2016年10月26日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2016-0140321的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
各种实施例通常可以涉及一种半导体技术，更具体地涉及一种感测放大器、存储装置以及包括该放大器和存储装置的系统。
技术介绍
电子设备由许多电子元件组成，并且计算机系统由包括半导体装置的许多电子元件组成。计算机系统由存储装置组成。由于动态随机存取存储器(DRAM)具有快速的数据输入/输出速度和随机存取的优点，所以DRAM被广泛用作通用存储装置。然而，DRAM由包括电容器的存储单元组成，且由于当电源被切断时DRAM丢失存储的数据，因而其是易失性的。已经提出了一种快闪存储装置，以克服DRAM的缺点。快闪存储装置由包括浮栅的存储单元组成，且由于即使当电源被切断时，快闪存储装置保持存储的数据，因而其是非易失性的。然而，快闪存储装置的数据输入/输出速度比DRAM低得多，并且难以支持随机存取。近来，正在研究和开发具有快速操作速度和非易失性的下一代存储装置，并且下一代存储装置的示例包括：相变随机存取存储器(PCRAM)、阻变随机存取存储器(RRAM)、磁性随机存取存储器(MRAM)和铁电随机存取存储器(FRAM)。下一代存储装置具有快速操作速度和非易失性的优点。特别地，PRAM包括包含硫族化物的存储单元，并且通过改变存储单元的电阻值来存储数据。
技术实现思路
根据一个实施例，可以提供一种感测放大器。感测放大器可以包括放大电路和/或单元电流控制电路。放大电路可以被配置为将信号线的电压电平与读取电压的电平进行比较。单元电流控制电路可以被配置为基于输出信号来降低信号线的电压电平。附图说明图1是示出了根据本公开的实施例的示例的非易失性存储装置的图。图2是示出了图1的开关元件的特性的电流-电压曲线图。图3是示出了根据一个实施例的感测放大器的图。图4是示出了根据一个实施例的感测放大器和非易失性存储装置的操作的时序图。图5是示出了根据一个实施例的包括感测放大器和非易失性存储装置的存储卡系统的图。图6是示出了包括根据各种实施例的感测放大器和非易失性存储装置的电子设备的框图。图7是示出了包括根据各种实施例的感测放大器和非易失性存储装置的数据储存设备的框图。图8是示出了包括根据各种实施例的感测放大器和非易失性存储装置的电子系统的框图。具体实施方式在下文中，将通过实施例的示例，参考附图来描述根据各种实施例的半导体装置。图1是示出了根据一个实施例的非易失性存储装置1的图。参见图1，非易失性存储装置1可以包括存储单元阵列110。存储单元阵列110可以包括存储单元111和开关元件112。存储单元111可以包括可变电阻材料并且可以储存数据。例如，存储单元111可以被编程或/和写入以用于储存数据。存储单元111可以具有高电阻状态或低电阻状态。高电阻状态可以表示复位数据，低电阻状态可以表示设定数据。开关元件112可以允许电流流向诸如二极管的预定方向。开关元件112可以是双向阈值开关(OTS)。当流经双向阈值开关的电流比阈值电流大或者双向阈值开关的两端之间的电压差比阈值电压大时，双向阈值开关可以允许大量的电流流经双向阈值开关。图2是示出了图1的开关元件112的特性的代表示例的电流-电压曲线图。参见图2，该曲线图的横轴表示开关元件112的两端之间的电压差，并且该曲线图的纵轴表示流经开关元件112的电流的对数标度的量。开关元件112可以保持关断，同时流经开关元件112的电流比阈值电流值Ith小，或者开关元件112的两端之间的电压差比阈值电压值VthSET小。当开关元件112保持关断时，流经存储单元111的电流量可以非常小。当流经开关元件112的电流变得比阈值电流值Ith大时，或者开关元件112的两端之间的电压差随着流经开关元件112的电流增加变得比阈值电压值VthSET大时，开关元件112可以导通。当开关元件112导通时，无限量的电流可以流经存储单元111。当存储单元111具有低电阻状态或者储存设定数据SET时，开关元件112的两端之间的电压差可以对应于阈值电压值VthSET，并且当存储单元111具有高电阻状态或者储存复位数据RESET时，开关元件112的两端之间的电压差可以是阈值电压值VthRST。如以下所述，用于读取储存在存储单元111中的数据的读取电压VREAD可以具有在阈值电压值VthSET的电平和阈值电压值VthRST的电平之间的电平。参见图1，非易失性存储装置1可以包括：列开关120、行开关130、写入驱动器140和感测放大器150。存储单元阵列110可以在其一端耦接至位线BL，并且在其另一端耦接至字线WL。非易失性存储装置1可以具有分层位线结构和分层字线结构。列开关120可以基于列选择信号CSL将全局位线GBL耦接至位线BL。尽管未示出，但是非易失性存储装置1还可以包括多个单元阵列和多个列开关。多个单元阵列中的每一个单元阵列和多个列开关中的每一个列开关可以基于相应的列选择信号而耦接至不同的位线。列选择信号CSL可以根据列地址信号表示特定位线。因此，全局位线GBL可以选择性地耦接至多个位线。行开关130可以基于字线选择信号WLS将全局字线GWL耦接至字线WL。字线选择信号WLS可以基于行地址信号而被使能。当字线选择信号WLS被使能时，行开关130可以将耦接至存储单元阵列110的另一端的字线WL耦接至全局字线GWL。尽管未示出，但是非易失性存储装置1还可以包括共同地耦接至全局字线GWL的多个行开关。当特定字线选择信号WLS被使能时，与特定字线耦接的全局字线GWL可以选择性地耦接至单元阵列。全局字线GWL可以耦接至低电压VL的节点。低电压VL的节点可以耦接至接地电压和/或基体偏置电压。基体偏置电压可以具有比接地电压电平低的负电平。例如，在非易失性存储装置1的待机模式期间，低电压VL的节点可以耦接至接地电压，而在非易失性存储装置1的激活操作期间，低电压VL的节点可以耦接至基体偏置电压，这不会限制本公开的范围。写入驱动器140可以通过改变存储单元111的电阻值来将数据储存至存储单元111中。写入驱动器140可以基于写入信号WT和数据DATA来产生编程电流IPR。可以基于非易失性存储装置1从外部装置接收的写入命令来产生写入信号WT。数据DATA可以包括设定数据和复位数据。编程电流IPR可以包括设定编程电流和复位编程电流。写入驱动器140可以从电源电压VPP产生编程电流IPR。基于数据DATA，写入驱动器140可以产生用于将设定数据编程到存储单元111中的设定编程电流，并且可以产生用于将复位数据编程到存储单元111中的复位编程电流。复位编程电流的幅度可以比设定编程电流的幅度大。写入驱动器140可以经由全局位线GBL而通过将编程电流IPR提供给存储单元阵列110来改变存储单元111的电阻状态。感测放大器150可以通过读取储存在存储单元111中的数据来产生输出信号SAOUT。感测放大器150可以基于读取信号RD来读取储存在存储单元111中的数据。可以基于非易失性存储装置1从外部装置接收的读取命令来产生读取信号RD。基于读取信号RD和电源电压VPP，感测放大器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种感测放大器，其包括：放大电路，其被配置为将信号线的电压电平与读取电压的电平进行比较和放大；感测控制电路，其被配置为基于参考电流和放大电路的放大电流来产生输出信号；以及单元电流控制电路，其被配置为基于输出信号来降低信号线的电压电平。

【技术特征摘要】
2016.10.26 KR 10-2016-01403211.一种感测放大器，其包括：放大电路，其被配置为将信号线的电压电平与读取电压的电平进行比较和放大；感测控制电路，其被配置为基于参考电流和放大电路的放大电流来产生输出信号；以及单元电流控制电路，其被配置为基于输出信号来降低信号线的电压电平。2.根据权利要求1所述的感测放大器，其中，放大电路包括：第一输入单元、第二输入单元和输出节点，所述第一输入单元耦接至信号线和输出节点，并且所述第二输入单元接收读取电压，以及其中，放大电路包括：电流镜，其被配置为将放大电流提供给输出节点；电流控制单元，其被配置为基于偏置电压控制从共同耦接至第一输入单元和第二输入单元的公共节点至接地电压的电流流动；以及使能开关，其被配置为基于感测使能信号来使能放大电路。3.根据权利要求1所述的感测放大器，其中，感测控制电路包括：电流比较单元，其被配置为基于放大电路的放大电流来产生复制电流，并且通过将复制电流与参考电流进行比较来改变感测节点的电压电平；以及输出信号发生单元，其被配置为基于锁存使能信号和感测节点的电压电平来产生输出信号。4.根据权利要求3所述的感测放大器，其中，电流比较单元通过将放大电流以预定比例复制来产生复制电流。5.根据权利要求3所述的感测放大器，其中，电流比较单元基于偏置电压来产生参考电流。6.根据权利要求3所述的感测放大器，其中，输出信号发生单元包括：复位单元，其被配置为基于锁存使能信号来复位输出信号；以及锁存单元，其被配置为基于感测节点的电压电平来改变输出信号的电压电平。7.根据权利要求1所述的感测放大器，其中，单元电流控制电路包括被配置为基于输出信号来降低信号线的电压电平的放电单元。8.根据权利要求7所述的感测放大器，还包括被配置为基于读取信号和输出信号来产生感测使能信号的感测使能信号发生单元。9.根据权利要求8所述的感测放大器，其中，单元电流控制电路还包括被配置为基于感测使能信号来阻断放大电路和信号线之间的连接的电流开关。10.一种感测放大器，其包括：放大电路，其被配置为根据信号线的电压电平和读取电压将放大电流提供至输出节点；电流比较单元，其被配置为基于放大电流和参考电流来改变感测节点的电压电平；输出信号发生单元，其被...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜奭准，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR