基于高电压供应的低电压偏压产生器制造技术

本申请案涉及基于高电压供应的低电压偏压产生器。本发明专利技术公开用于提供偏压的设备和方法。主二极管具有分别连接到高电压HV线和HV经调节线的第一端子和第二端子。所述主二极管在所述HV经调节线上提供低于所述HV线的电压的电压。第一电流镜提供第一电流。所述电流镜连接到所述主二极管的所述第一端子和所述HV经调节线。第二电流镜提供第二电流。所述第二电流镜连接到所述HV线、所述第一电流镜和低电压LV线。阻抗在所述LV线和所述HV经调节线之间。提供所述HV经调节线和所述LV线之间的低于低电压阈值的电压差，以及所述HV经调节线和所述HV线之间的高于所述低电压阈值的电压差。

Low voltage bias generator based on high voltage supply

【技术实现步骤摘要】
基于高电压供应的低电压偏压产生器
本申请案涉及用于提供偏压的设备和方法。
技术介绍
存储器装置通常在源栅内使用高电压(HV)装置以连接NAND串中的位线和源极线，从而允许在NAND串(柱或阵列)上执行操作。举例来说，源栅可连接位线和源极线以擦除NAND串。一些存储器装置需要相对高电压进行特定存储器操作。举例来说，闪存存储器装置可需要大于12伏特(例如，高达30伏特或更大)的电压进行特定存储器操作，如存储器单元的编程或擦除。例如擦除操作的一些操作需要高电压应用于源极线和位线以向所述选择的NAND串加偏压。在擦除操作中，栅极引发的漏极泄漏可用以通过量子隧穿使NAND单元的电荷耗减，从而致使单元被擦除。为处置高电压，可使用HV装置。低电压(LV)和高电压装置两者(例如，晶体管、其它半导体组件等)通常包含一或多个介电层，例如二氧化硅层或一或多个其它介电层或氧化层。装置通常额定为可跨介电层安全应用的有限电压，其中估计的失效时间以指数方式随跨介电层应用的电压增加。因此，应管理跨介电层应用的电压以避免损坏装置并且确保行业标准可靠性规范。低电压装置额定为相对小电压。现有低电压装置通常具有4伏特或更小的电压阈值。在某些实例中，术语“低电压”是相对于类似的较高电压装置的电压阈值。现有高电压装置通常具有显著大于4伏特，例如30伏特或更大的电压阈值。随着技术进步，这类术语将不断演变。低电压装置中的介电层(例如，二氧化硅层)比类似的高电压装置中的对应层薄。低电压装置的相对较薄的介电层具有可跨介电层安全应用的较小电压阈值。跨介电层应用高于此阈值的电压可损坏这类层或装置并且可缩短装置的失效时间。因此，为了安全操作，跨介电层的电压应小于低电压装置的阈值。与低电压装置相反，高电压装置具有较厚介电层，这允许高电压装置在跨介电层应用的较高电压下操作。举例来说，高电压装置可在30伏特下安全操作。高电压装置往往会比低电压装置更大，具有更小导电性，且更慢。因此，对于模拟、数字和混合信号应用的性能可优选低电压装置。然而，归因于为确保安全操作对低电压装置的介电层上的电压的严格控制要求，通常不在例如电荷泵或高电压偏压电路的高电压装置内使用低电压装置。将低电压装置用于例如电荷泵或偏压电路的模拟和/或混合信号应用中的一些组件将在这类应用中提供性能和/或效率益处。在NAND设计中，电路可位于NAND串下方，通常称为阵列下方CMOS(CuA)。位线电路的模拟、数字和感测/复用可位于此区域中。减小感测/复用电路的大小会增加可用于其它电路的区域。与类似跨导的LV装置相比，HV装置可具有5倍到10倍的大小。因此，在NAND串下方用LV装置替换HV装置可产生可用于额外电路的额外区域。然而，操作所需的高电压对安全使用LV装置带来各种挑战。
技术实现思路
在一个方面中，本申请案涉及一种装置，其包括：主二极管，其具有第一端子和第二端子，所述第一端子耦合到高电压(HV)线且所述第二端子耦合到HV经调节线，其中所述主二极管被配置成在所述HV经调节线上提供低于所述HV线的电压的电压；第一电流镜，其被配置成提供第一电流，所述第一电流镜具有栅极以及第一端子和第二端子，所述栅极耦合到所述主二极管的所述第一端子且所述第二端子耦合到所述HV经调节线；第二电流镜，其被配置成提供第二电流，所述第二电流镜具有第一端子、第二端子和第三端子，所述第一端子耦合到所述HV线，所述第二端子耦合到所述第一电流镜的所述第一端子，且所述第三端子耦合到低电压(LV)线；阻抗，其耦合于所述LV线与所述HV经调节线之间，其中所述阻抗、所述第一电流镜和所述第二电流镜的电流以及所述主二极管被配置成提供所述HV经调节线和所述LV线之间的低于低电压阈值的电压差，提供所述HV经调节线和所述HV线之间的高于所述低电压阈值的电压差，且其中所述LV线上的电压取决于所述阻抗。在另一方面中，本申请案涉及一种方法，其包括：使用主二极管从HV线接收高电压(HV)并且在HV经调节线上提供低于所述HV线的电压的电压；使用第一电流镜提供第一电流，所述第一电流镜具有栅极以及第一端子和第二端子，所述栅极耦合到所述主二极管的第一端子且所述第二端子耦合到所述HV经调节线；使用第二电流镜提供第二电流，所述第二电流镜具有第一端子、第二端子和第三端子，所述第一端子耦合到所述HV线，所述第二端子耦合到所述第一电流镜的所述第一端子，且所述第三端子耦合到低电压(LV)线；使用所述阻抗、所述第一电流镜和所述第二电流镜的电流以及所述主二极管提供所述HV经调节线和所述LV线之间的低于LV阈值的电压差；和提供所述HV经调节线和所述HV线之间的高于所述LV阈值的电压差。在另一方面中，本申请案涉及一种用于存储数据的系统，所述系统包括：主二极管，其具有第一端子和第二端子，所述第一端子耦合到高电压(HV)线且所述第二端子耦合到HV经调节线，其中所述主二极管被配置成在所述HV经调节线上提供低于所述HV线的电压的电压；第一电流镜，其被配置成提供第一电流，所述第一电流镜具有栅极以及第一端子和第二端子，所述栅极耦合到所述主二极管的所述第一端子且所述第二端子耦合到所述HV经调节线；第二电流镜，其被配置成提供第二电流，所述第二电流镜具有第一端子、第二端子和第三端子，所述第一端子耦合到所述HV线，所述第二端子耦合到所述第一电流镜的所述第一端子，且所述第三端子耦合到低电压(LV)线；阻抗，其耦合于所述LV线与所述HV经调节线之间，其中所述阻抗、所述第一电流镜和所述第二电流镜的电流以及所述主二极管被配置成提供所述HV经调节线和所述LV线之间的低于低电压阈值的电压差，提供所述HV经调节线和所述HV线之间的高于所述低电压阈值的电压差，且其中所述LV线上的电压取决于所述阻抗；源栅，其连接到位线、源极线和所述LV线，所述位线连接到NAND堆叠；所述NAND堆叠，其存储数据；和所述源极线，其连接到所述HV经调节线和所述NAND堆叠。附图说明在不一定按比例绘制的附图中，相似标号可以在不同视图中描述类似组件。具有不同字母后缀的相似标号可表示类似组件的不同例子。图式借助于实例而非限制性地总体上说明本文件中所论述的各种实施例。图1说明实例NAND阵列。图2说明包含用以连接位线和源极线的低电压源栅的实例单元。图3说明基于高电压供应产生低电压差的实例偏压产生器。图4说明基于具有额外保护电路的高电压供应产生低电压差的实例偏压产生器。图5说明连接到低电压源栅的实例偏压产生器。图6说明偏压产生器的电流和电压的图表。图7说明偏压产生器的电压和电压差的图表。图8说明对NAND串执行高电压操作的实例方法。图9说明根据本公开的实施方案的实例计算机系统，在所述实例计算机系统内可执行指令集以用于致使机器执行本文中所论述的方法中的任何一或多种。具体实施方式本专利技术人已认识到使用高电压源产生低电压偏压和高电压偏压的技术和方法等。在一实例中，偏压产生器可用于在例如NAND存储器装置的某些存储器装置中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，其包括：/n主二极管，其具有第一端子和第二端子，所述第一端子耦合到高电压HV线且所述第二端子耦合到HV经调节线，其中所述主二极管被配置成在所述HV经调节线上提供低于所述HV线的电压的电压；/n第一电流镜，其被配置成提供第一电流，所述第一电流镜具有栅极以及第一端子和第二端子，所述栅极耦合到所述主二极管的所述第一端子且所述第二端子耦合到所述HV经调节线；/n第二电流镜，其被配置成提供第二电流，所述第二电流镜具有第一端子、第二端子和第三端子，所述第一端子耦合到所述HV线，所述第二端子耦合到所述第一电流镜的所述第一端子，且所述第三端子耦合到低电压LV线；/n阻抗，其耦合于所述LV线与所述HV经调节线之间，/n其中所述阻抗、所述第一电流镜和所述第二电流镜的电流以及所述主二极管被配置成提供所述HV经调节线和所述LV线之间的低于低电压阈值的电压差，提供所述HV经调节线和所述HV线之间的高于所述低电压阈值的电压差，且其中所述LV线上的电压取决于所述阻抗。/n

【技术特征摘要】
20181217 US 16/221,9871.一种装置，其包括：
主二极管，其具有第一端子和第二端子，所述第一端子耦合到高电压HV线且所述第二端子耦合到HV经调节线，其中所述主二极管被配置成在所述HV经调节线上提供低于所述HV线的电压的电压；
第一电流镜，其被配置成提供第一电流，所述第一电流镜具有栅极以及第一端子和第二端子，所述栅极耦合到所述主二极管的所述第一端子且所述第二端子耦合到所述HV经调节线；
第二电流镜，其被配置成提供第二电流，所述第二电流镜具有第一端子、第二端子和第三端子，所述第一端子耦合到所述HV线，所述第二端子耦合到所述第一电流镜的所述第一端子，且所述第三端子耦合到低电压LV线；
阻抗，其耦合于所述LV线与所述HV经调节线之间，
其中所述阻抗、所述第一电流镜和所述第二电流镜的电流以及所述主二极管被配置成提供所述HV经调节线和所述LV线之间的低于低电压阈值的电压差，提供所述HV经调节线和所述HV线之间的高于所述低电压阈值的电压差，且其中所述LV线上的电压取决于所述阻抗。


2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二电流镜包括LVp型金属氧化物半导体PMOS装置。


3.根据权利要求2所述的装置，其另外包括：
第一晶体管，其连接到所述HV线和所述第二电流镜的输入；和
第二晶体管，其连接到所述HV线和所述LV线，其中所述第一晶体管和所述第二晶体管调节所述LVPMOS装置的条件。


4.根据权利要求2所述的装置，其另外包括：
短接线；
第一晶体管，其连接到所述短接线和所述第二电流镜的输入；和
第二晶体管，其连接到所述短接线和所述LV线，其中当所述装置停用时，所述短接线短接所述LVPMOS装置的源极和漏极。


5.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二电流镜包括HV装置。


6.根据权利要求1所述的装置，其中所述低电压阈值是4伏特。


7.根据权利要求1所述的装置，其中所述HV经调节线和所述HV线之间的所述电压差是25伏特或更小。


8.根据权利要求7所述的装置，其中所述HV经调节线和所述LV线之间的所述电压差是3.6伏特。


9.根据权利要求1所述的装置，其中流过所述HV线的电流与流过所述阻抗的电流成比例。


10.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一电流镜包括N个装置。


11.根据权利要求10所述的装置，其中所述第二电流镜包括M个装置。


12.根据权利要求11所述的装置，其中在所述阻抗中流动的电流是基于N和M。


13.一种方法，其包括：
使用主二极管从HV线接收高电压HV并且在HV经调节线上提供低于所述HV线的电压的电压；
使...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·皮卡尔迪，郭晓江，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US