使用快速低电压操作的高压驱动器电路制造技术

用于诸如非易失性存储器装置的高压驱动器电路，其中低压驱动器以两种不同的方式与高压驱动器相结合。一个与输入无关的实施例中，低压驱动器（Ｑ７，Ｑ８）直接与高压驱动器并联，由此为高压操作提供高压信号路径，并为低压操作提供低压信号路径。另一个备选的与输入部分相关的实施例中，低压驱动器连到高压驱动器（Ｑ９，Ｑ１０）的输出，该高压驱动器可以包括局部电平转换器（Ｑ１　　Ｂ　　Ｑ６）。取决于该局部电平转换器（Ｑ１　　Ｂ　　Ｑ６）是正还是负电平转换高压驱动器，形成整级的输出端子的该低压驱动器（Ｑ９，Ｑ１０）的输出具有上拉／下拉晶体管（Ｑ１１）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电压驱动器电路，更具体而言，涉及一种具有快速、相对低压操作的高压驱动器电路。电压电平转换器已经使用在很多应用中，这些应用中需要比可获得的电压电平高的电压电平。例如，集成电路(IC)可能需要使用比该IC内部逻辑使用的逻辑电压值高的逻辑电压值驱动数字输出管脚。在非易失性存储电路的应用中，例如在闪存、EPROM和EEPROM中的应用中，电平转换器一般驱动字线(即，存储单元的传输晶体管栅极)。对于存储器读操作，所需的字线驱动器输出通常小于或等于数字供电电压Vdd。然而，对于存储器写操作，所需的输出可以是10V或更高。因此，写操作需要电平转换器驱动字线，而且，为了节省IC面积和减小电路复杂度，在写操作中使用的电平转换器通常还在读操作过程中使用，读操作中所需的逻辑输出电压通常必须小于或等于Vdd。这种情况下，与该电平转换器相关的输出电平供电电压Vpp在读操作过程中被简单地减小。参考附图的附图说明图1，示意性地示出了示例性闪存装置的结构。可以执行其读、写和擦除操作的所述装置包括存储单元矩阵，每个存储单元包括两个晶体管，且该矩阵被分割成扇区，其中每个扇区是一组行，这些行在擦除操作过程中一起擦除。如图所示，在每个位线上提供双栅存储晶体管(提供相应的控制门信号)和选择晶体管(提供相应的选择门信号)。本领域技术人员应当理解的是，扇区选择晶体管连接扇区位线到全局位线。在所述实例中，且参考附图的图2，所有控制门线具有相同的电压，即，Vcg＝1.2V。通过选择门信号来选择需要寻址的一行，所以应当理解提供选择门信号的驱动器的切换速度是很关键的。而且，扇区选择信号根据扇区地址的变化切换，因此提供扇区选择信号的驱动器的切换速度也是同等重要的，且本专利技术的目的是优化这些相应驱动器的速度。参考附图的图3，在特定示例性装置中，在写操作过程，取决于扇区地址，所有选择门置为Vpn＝-5V，扇区选择信号置为Vdd或Vpn。通过控制门信号选择被写行。参考附图的图4，在擦除操作过程中，所有选择门信号置为Vpp＝10V，所有扇区选择信号置为Vpp。通过控制门电压选择擦除的扇区。这样，参考附图的图5a，取决于所选的行地址，选择门驱动器必须传送下列电压 高压驱动器可以相对简单地实施为使用高压晶体管的反相器，通过该反相器高电平输入信号在两个端子电压之间进行选择，可以是下面的值(关于上面给出的特定实例) 该电平转换器可以是(高压晶体管的)锁存器，数据通过低压驱动器写入其中，通过隔离晶体管免受高压的影响。数据以逻辑电平写入，且端子电压斜升至高电平，获取锁存输出。参考附图的图5b，扇区选择驱动器必须传送下面的电压 因为驱动器使用高压晶体管驱动重负载输出，低压操作过程的切换速度减小。用于获得较快切换的已知技术导致所需的驱动器尺寸变得非常大。因此本专利技术的目的是提供一种具有快速低压操作的高压驱动器电路，一种包括这种驱动器的集成电路，或包括这种集成电路的存储装置，以及一种包括这种存储装置的计算系统。根据本专利技术的第一方面，提供一种电压驱动器电路，用于以与相应装置的操作(包括高压操作和相对低压操作)相关的多个电压中所选择的其中一个电压来驱动装置，该驱动器电路包括输入、用于连接到所述装置的单个输出、以及所述输入和所述输出之间的多个电压驱动器，包括至少一个高压击穿驱动器和至少一个相对较低击穿电压驱动器，该电路这样布置使得在高压操作过程中，所述高压击穿驱动器与所述输出相连，在所述相对较低击穿电压驱动器两端的压降基本为零，而且在相对低压操作过程中，所述相对较低击穿电压驱动器提供驱动所述装置的驱动电压，在所述相对低压操作过程中所述高击穿电压驱动器对于所述驱动电压的贡献基本忽略。在一个优选实施例中，该高压击穿驱动器包括由高压击穿晶体管组成的反相器。同样，在一个优选实施例中，该至少一个相对较低击穿电压驱动器包括由相对较低击穿电压晶体管组成的反相器。本专利技术的一个实施例中，电路由输入和输出之间的两个信号路径组成，第一信号路径由一个或多个串联的高压驱动器组成，且第二信号路径由至少一个低压驱动器组成，第一和第二信号路径相互并联。在本专利技术的本示例性实施例中，在高压操作过程中，选择第一信号路径。根据本专利技术的第二方面，提供一种电压驱动器电路，用于以与相应装置的操作(包括高压操作和相对低压操作)相关的多个电压中所选择的其中一个电压来驱动装置，该驱动器电路包括输入、连接到所述装置的单个输出、以及所述输入和所述输出之间的多个电压驱动器，包括至少一个高压击穿驱动器和至少一个相对较低击穿电压驱动器，该高压击穿驱动器包括第一和第二电压线之间的输入处连接的电平转换器，所述电平转换器的输出连接到相对较低击穿电压驱动器的输入，该相对较低击穿电压驱动器连接到所述第一和第二电压线之间的输出。本专利技术扩展至一种集成电路，包括如上定义的根据本专利技术的第一和第二方面的驱动器电路。优选地，该集成电路包括存储装置，该存储装置包括这种驱动器电路。本专利技术还扩展至包括这种存储装置的计算系统。相对较低击穿电压驱动器最好包括由厚栅氧化物装置(诸如GO2装置等)形成的反相器。应当理解这种装置在集成电路中已经以I/O焊盘保护的形式存在。还可以在输出和第一电压线之间提供高压上拉晶体管。本专利技术的优势包括较快的切换时间、减少的IC面积(在集成电路执行方案的情况中)，以及IC执行方案中I/O保护反相器(GO2)的第二用途。预见到本专利技术的多种不同应用，包括高压应用、诸如OTP、FLASH和EEPROM之类的存储器应用、以及BL-显示驱动器应用。参考这里描述的实施例，本专利技术的这些和其它方面将显而易见并得到阐述。现在通过仅参考附图的实例描述本专利技术的实施例，附图中图1是闪存装置结构的示意图；图2示意性地示出了图1的装置的读操作。图3示意性地示出了图1的装置的写操作；图4示意性地示出了图1的装置的擦除操作；图5a示意性地示出了图1的装置中的选择门驱动器的结构；图5b示意性地示出了图1的装置中的扇区选择驱动器的结构图6a是负电平转换器的示意性电路图；图6b是正电平转换器的示意性电路图；图7是根据本专利技术的第一示例性实施例的高压驱动器的示意性电路图；图8是根据本专利技术的第二示例性实施例的高压驱动器的示意性电路图；图9a、b和c是当根据本专利技术的示例性实施例的高压驱动器用作非易失性存储装置的选择门驱动器时的时序图；以及图10a、b和c是当根据本专利技术的示例性实施例的高压驱动器用作非易失性存储装置的扇区选择驱动器时的时序图。高压驱动器可以实施为具有高压晶体管的反相器，高电平输入信号通过所述晶体管在两个端子电压之间进行选择。电平转移器可以是(高压晶体管的)锁存器，数据通过低压驱动器被写入其中，通过隔离晶体管免受高压影响。数据以逻辑值写入，端子电压斜升至高电平，获得锁存输出。这样，在例如非易失性存储器的现有技术装置中，驱动器使用高压晶体管驱动重负载输出，使得低压操作(例如读操作)过程的切换速度降低。对于较快速切换，驱动器所需的尺寸变得非常大。美国专利No.6,407,579号描述了一种高压电平转换器，它能为存储电路中的应用提供电平转换的电压。该电平转换器电路包括电压电平转换器和驱动负载的单独输出级。如将被实现的装置操作所需要的，可以使用包括多个高压装置的电平本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压驱动器电路，用于以与相应装置的操作相关的多个电压中所选择的其中一个电压来驱动装置，所述装置的操作包括高压操作和相对低压操作，该驱动器电路包括输入（ＩＮ）、与所述装置相连的单个输出（ＯＵＴ）、以及所述输入和所述输出之间的多个电压驱动器，该多个电压驱动器包括至少一个高压击穿驱动器（１０）和至少一个相对较低击穿电压驱动器（Ｑ７，Ｑ８），该电路布置成使得在高压操作过程中，所述高压击穿驱动器（１０；Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４）与所述输出相连，且在所述相对较低击穿电压驱动器两端存在的压降基本为零，并且在相对低压操作过程中，所述相对较低击穿电压驱动器（Ｑ７，Ｑ８）提供驱动所述装置的驱动电压，在所述相对低压操作过程中，所述高击穿电压驱动器对于所述驱动电压的贡献基本被忽略。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2004-2-11 04100502.61.一种电压驱动器电路，用于以与相应装置的操作相关的多个电压中所选择的其中一个电压来驱动装置，所述装置的操作包括高压操作和相对低压操作，该驱动器电路包括输入(IN)、与所述装置相连的单个输出(OUT)、以及所述输入和所述输出之间的多个电压驱动器，该多个电压驱动器包括至少一个高压击穿驱动器(10)和至少一个相对较低击穿电压驱动器(Q7，Q8)，该电路布置成使得在高压操作过程中，所述高压击穿驱动器(10；Q1，Q2，Q3，Q4)与所述输出相连，且在所述相对较低击穿电压驱动器两端存在的压降基本为零，并且在相对低压操作过程中，所述相对较低击穿电压驱动器(Q7，Q8)提供驱动所述装置的驱动电压，在所述相对低压操作过程中，所述高击穿电压驱动器对于所述驱动电压的贡献基本被忽略。2.根据权利要求1的电路，其中高压击穿驱动器包括由高压击穿晶体管(Q1，Q2，Q3，Q4)组成的反相器。3.根据权利要求1或权利要求2的电路，其中该至少一个相对较低击穿电压驱动器包括由相对较低击穿电压晶体管(Q7，Q8)组成的反相器。4.根据权利要求1到3的任意一个的电路，包括输入和输出之间的两个信号路径，第一信号路径由一个或多个串联的高压驱动器(10；Q1，Q2，Q3，Q4)组成，且第二信号路径由至少一个低压驱动器(Q7，Q8)组成，该第一和第二信号路径彼此并联。5.根据权利要求4的电路，包括在高压操作...

【专利技术属性】
技术研发人员：MMN斯托尔姆斯，BJ丹尼尔，
申请(专利权)人：NXP股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]