一种抑制字线驱动器及采用该驱动器的存储器制造技术

本发明专利技术涉及一种抑制字线驱动器及采用该驱动器的存储器，包括字线驱动器，字线使能信号WL_EN连接字线驱动器，还包括控制电路以及下拉电路，控制电路输出抑制使能S_EN，通过抑制使能S_EN控制下拉电路的打开或关断，下拉电路的输出端与字线WL连接，在读使能信号RE为高时，字线使能信号WL_EN为高时，抑制使能S_EN打开下拉电路；在读使能信号RE为低时，抑制使能S_EN关断下拉电路。本发明专利技术解决了现有的字线驱动器存在写操作和读操作时，使用相同的字线电压，无法单独优化存储单元在写操作时、读操作时的稳定性和性能的技术问题，本发明专利技术的抑制字线驱动器，在不牺牲存储器的写稳定性的前提下，改善了存储器的读稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及存储器设计领域，特别涉及一种改善存储器读稳定性的抑制字线驱动器。
技术介绍
存储器作为集成电路中的重要的存储元件，由于其高性能，高稳定性，低功耗等优点被广泛的应用于高性能计算器系统(CPU)，片上系统(SOC)，手持设备等计算领域。根据国际半导体技术蓝图ITRS的估计，到2018年，嵌入式的存储器面积占到整个计算器系统(CPU)，片上系统(SOC)面积的90％以上。字线驱动器作为存储器中的重要单元，其数量巨多，用于产生控制存储器存储单元的读写操作的字线信号。存储单元在写操作时的写稳定性，读操作时的读稳定性与读性能都与字线电压有着密切的联系。存储单元的写稳定性与字线电压的关系为：字线电压越高，存储单元的写稳定性越高；存储单元在读操作时的读稳定性与字线的关系为：字线电压越低，存储单元的读稳定性越高；存储单元在读操作时的读性能与字线的关系为：字线电压越高，存储单元的读性能越高。如图1所示，图1为传统的字线驱动器。包括由N型场效应管N0和P型场效应管P0构成的字线译码器、由N型场效应管N1和P型场效应管P1构成的输出驱动器，以及由P型场效应管P2构成的保持器。字线使能信号WL_EN连接N0、P0的栅端。字线译码反XDEC_N连接N0的源端。N00连接N0、P0、P2的漏端，连接N1、P1的栅端。字线WL连接N1、P1的漏端，连接P2的栅端。电源电压VDD连接P0-P2的源端。地VSS连接N1的源端。该字线驱动器的工作原理如下。当字线使能WL_EN为低时，P0打开，N00为高，N1打开，P1关断，字线WL为低，P2打开，将N00保持在高电平。当字线使能WL_EN为高且字线译码反XDEC_N为低时，P0关断，N0打开，N00为低，N1关断，P1打开，字线WL为高，P2关断。对于传统的字线驱动器，在写操作，读操作时，使用相同的字线电压，即电源电压VDD。因此无法单独优化存储单元在写操作时的写稳定性，读操作时的读稳定性和读性能。
技术实现思路
为了解决现有的字线驱动器存在写操作和读操作时，使用相同的字线电压，无法单独优化存储单元在写操作时的写稳定性，读操作时的读稳定性和读性能的技术问题，本专利技术的目的之一提供一种抑制字线驱动器，本专利技术另一个目的为提供一种采用抑制字线驱动器的存储器。本专利技术的技术解决方案：一种抑制字线驱动器，包括字线驱动器，字线使能信号WL_EN连接字线驱动器，其特殊之处在于：还包括控制电路以及下拉电路，所述控制电路输出抑制使能S_EN，通过抑制使能S_EN控制下拉电路的打开或关断，所述下拉电路的输出端与字线WL连接，在读使能信号RE为高时，字线使能信号WL_EN为高时，抑制使能S_EN打开下拉电路；在读使能信号RE为低时，抑制使能S_EN关断下拉电路。上述控制电路由逻辑门组成，所述控制电路的输入端接读使能信号RE和字线使能信号WL_EN。上述控制电路301由两输入与门I0构成，一个输入端连接字线使能信号WL_EN，另一个输入端连接读使能信号RE。上述下拉电路由一个或多个N型场效应管N2组成，N型场效应管N2的栅端接控制电路202输出的抑制使能信号S_EN，N型场效应管N2的源端连接地VSS，N型场效应管N2的漏端连接字线WL。上述控制电路401由两输入与非门I0构成，一个输入端连接字线使能信号WL_EN，另一个输入端连接读使能信号RE。上述下拉电路由一个或多个P型场效应管P2组成，P型场效应管P2的栅端连接控制电路202输出的抑制使能信号S_EN，P型场效应P2的漏端连接地VSS，P型场效应管P2的源端连接字线WL。上述控制电路包括反相器I0、两输入或门I1、三输入与门I2、两输入与门(I3-I9)组成，可编程高位PM<1>连接两输入或门I1的一个输入端、两输入与门I3的一个输入端和三输入与门I2的一个输入端，可编程低位PM<0>连接反相器I0的输入端和两输入或门I1的另一个输入端；测试使能TM_EN连接两输入与门I4的一个输入端，读使能信号RE连接两输入与门I3的另一输入端、连接三输入与门I2的第二个输入端，连接两输入与门I4的另一输入端，连接两输入与门I5的一个输入端，字线使能信号WL_EN连接两输入与门I6-I9的一个输入端，反相器I0的输出端连接三输入与门I2的第三个输入端；两输入或门I1的输出端连接两输入与门I5的另一个输入端，两输入与门I3的输出端和两输入与门I8的另一个输入端连接，两输入与门I4的输出端连接两输入与门I6的另一个输入端，两输入与门I5的输出端连接两输入与门I7的另一个输入端，三输入与门I2的输出端连接两输入与门I9的另一个输入端，抑制使能S_EN连接两输入与门I6的输出端和下拉电路502中N型场效应管N3和场效应管N2的栅端，两输入与门I7的输出端和下拉电路502中N型场效应管N4的栅端连接。两输入与门I8的输出端和下拉电路502中N型场效应管N5的栅端连接，两输入与门I9的输出端和下拉电路502中N型场效应管N6的栅端连接。下拉电路502包括N型场效应管N2、N型场效应管N3、N型场效应管N4、N型场效应管N5和N型场效应管N6，地VSS接N型场效应管N2的源端，N型场效应管N3、N型场效应管N4、N型场效应管N5和N型场效应管N6的源端和N型场效应管N2的漏端连接，字线WL连接N型场效应管N3、N4、N5、N6的漏端和传统字线驱动器201的输出端；当前电源电压VDD大于等于参考电压时，通过测试使能TM_EN关断来关闭下拉电路；当前电源电压VDD小于参考电压时，测试使能TM_EN打开下拉电路，同时可编程位PM<1:0>来调节下拉电路502的强弱；可编程位PM<1:0>值的设定根据存储器实际的工艺电压温度条件设定。上述参考电压范围为0.6倍的标准电源到0.95倍的电源电压。本专利技术还提供了一种存储器，包括上述抑制字线控制器和存储器存储单元，所述抑制字线控制器通过字线WL与存储器存储单元连接。优选的，上述存储器为静态随机存储器。本专利技术所具有的优点：存储器的读稳定性与字线WL的电压成反向关系，即字线WL电压越低，存储器的读稳定性越高；存储器的读稳定性与字线WL的电压成反向关系，即字线WL电压越低，存储器的读稳定性越高。对于本专利技术的抑制字线驱动器，在写操作时，字线WL的电压为电源电压VDD，而在读操作时，字线WL的电压被抑制为小于电源电压VDD的一个值。相比于传统的字线驱动器，本专利技术的抑制字线驱动器，在不牺牲存储器的写稳定性的前提下，改善了存储器的读稳定性。附图说明图1为传统的字线驱动器设计原理图。图2为本专利技术的连接一行存储器存储单元的改善存储器读稳定性的抑制字线驱动器设计原理图。图3为本专利技术的改善存储器读稳定性的抑制字线驱动器一种实现。图4为本专利技术的改善存储器读稳定性的抑制字线驱动器另一种实现。图5为本专利技术的改善存储器读稳定性的抑制字线驱动器第三种实现。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施方式做进一步描述。如图2所示，图2为本专利技术的连接一行存储器存储单元的改善存储器读稳定性的抑制字线驱动器设计原理图。包括字线驱动器201，控制电路202，下拉电路203，存储器存储单元204。需要强调的是本专利技术可以应用于各类需本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抑制字线驱动器，包括字线驱动器，字线使能信号WL_EN连接字线驱动器，其特征在于：还包括控制电路以及下拉电路，所述控制电路输出抑制使能S_EN，通过抑制使能S_EN控制下拉电路的打开或关断，所述下拉电路的输出端与字线WL连接，在读使能信号RE为高时，字线使能信号WL_EN为高时，抑制使能S_EN打开下拉电路；在读使能信号RE为低时，抑制使能S_EN关断下拉电路。

【技术特征摘要】
1.一种抑制字线驱动器，包括字线驱动器，字线使能信号WL_EN连接字线驱动器，其特征在于：还包括控制电路以及下拉电路，所述控制电路输出抑制使能S_EN，通过抑制使能S_EN控制下拉电路的打开或关断，所述下拉电路的输出端与字线WL连接，在读使能信号RE为高时，字线使能信号WL_EN为高时，抑制使能S_EN打开下拉电路；在读使能信号RE为低时，抑制使能S_EN关断下拉电路。2.根据权利要求1所述的抑制字线驱动器，其特征在于：所述控制电路由逻辑门组成，所述控制电路的输入端接读使能信号RE和字线使能信号WL_EN。3.根据权利要求2所述的抑制字线驱动器，其特征在于：所述控制电路由两输入与门I0构成，一个输入端连接字线使能信号WL_EN，另一个输入端连接读使能信号RE。4.根据权利要求2所述的抑制字线驱动器，其特征在于：所述下拉电路由一个或多个N型场效应管N2组成，N型场效应管N2的栅端接控制电路202输出的抑制使能信号S_EN，N型场效应管N2的源端连接地VSS，N型场效应管N2的漏端连接字线WL。5.根据权利要求2所述的抑制字线驱动器，其特征在于：所述控制电路由两输入与非门I0构成，一个输入端连接字线使能信号WL_EN，另一个输入端连接读使能信号RE。6.根据权利要求2所述的抑制字线驱动器，其特征在于：所述下拉电路由一个或多个P型场效应管P2组成，P型场效应管P2的栅端连接控制电路输出的抑制使能信号S_EN，P型场效应P2的漏端连接地VSS，P型场效应管P2的源端连接字线WL。7.根据权利要求1所述的抑制字线驱动器，其特征在于：所述控制电路包括反相器I0、两输入或门I1、三输入与门I2、两输入与门(I3-I9)组成，可编程高位PM<1>连接两输入或门I 1的一个输入端、两输入与门I3的一个输入端和三输入与门I2的一个输入端，可编程低位PM<0>连接反相器I0的输入端和两输入或门I1的另一个输入端；测试使能TM_EN连接两输入与门I4的一个输入端，读使能信号RE连接两输入与门I3的另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊保玉，
申请(专利权)人：西安紫光国芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61