包含反噪声发生器的半导体存储器件及其控制方法技术

根据本发明专利技术一方面的半导体存储器件，包括：基准电压源，其与包括在存储器中的单元的电容连接；缓冲电路，其保持将被写入到单元中的数据；以及反噪声发生器，其根据保持在缓冲电路中的数据向基准电压源输出反噪声电流，所述反噪声电流抵消通过重写单元中的数据产生的噪声电流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种包括反噪声发生器(counter noise generator)的半导体存储器件及其控制方法。
技术介绍
DRAM (动态随机存取存储器)包括互补位线，其与字线垂直 布置；存储单元，其以矩阵形式布置在字线和互补位线的交叉处。图9示出了相关的DRAM 900的示意构造图的一个示例。DRAM 900包括布置有多个存储单元的存储单元区(911、 912...、 91m)、读 出放大器区(921、 922...92m) 、 HVDD电源930 (输出电压VDD/2) 和缓冲电路940。通过公共数据线Dbus，写入到存储单元的数据从缓 冲电路940穿过读出放大器区(921、 922...92m)中的每个被传输到存 储区(911、 912...、 91m)。图10示出了存储单元区911和读出放大器区921的电路构造图的 一个示例。如图10所示，存储单元区911包括与位线BT或BN连接 的存储单元1011、 1012、 ...、 101n。在该说明书中，正和反的互补位 线对BT和BN将被称作BT/BN。读出放大器区921包括均衡器1021、 读出放大器1022和列选择器1023。均衡器1021将互补位线对BT/BN 的电压设置为VDD/2，读出放大器1022将互补位线对BT/BN的电势 差放大，列选择器1023连接互补位线对BT/BN和公共数据线DBus(正 /反)。每个存储单元包括栅晶体管(gate transistor)和电容器。例如，在 存储单元1011中，栅晶体管Trl包括栅极，其连接到字线WL1;漏极和源极中的一个，其连接到位线BT1;漏极和源极中的另一个，其通过单元节点(cell node) SN1连接到电容器CI的一端。电容器CI 的另一端连接到HVDD电源930。其它的存储单元也具有与上述相同 的构造。现在，我们考虑其中保持在存储单元1011中的数据H被重写 为L的情况作为例子。首先，字线WL1的字选择信号被升压，以 导通栅晶体管Trl。因此，单元节点SN1和位线BT通过栅晶体管Trl 连接。接着，互补位线对BT/BN的电势差被读出放大器1022放大。然 后，列选择器1023通过列选择信号Y而导通，用于写入的L电平(接 地电势GND)从缓冲电路940通过公共数据线DBus (正)传输到位线 BT。由于缓冲电路940和读出放大器1022之间的放大器的能力存在差 异，因此位线BT的电势从H电平转换为L电平。因此，单元节点SN1 的电势处于L电平(接地电势GND)，且电容器Cl将电荷释放到位 线侧。简言之，电荷流入电容器C1的相对板(counter plate)，从而电 流从HVDD电源930被提供到电容器Cl。随后，字线WL1的字选择 信号降压，从而使栅晶体管Trl截止。单元节点SN1和位线BT不连 接，从而完成将数据写入到存储单元1011。此时，保持在存储单元1011 中的数据为L。当保持在存储单元1011中的数据L被重写为H 时，上述操作的电势将被颠倒。如上所述，当保持在存储单元中的数据被重写时，每个存储单元 的单元节点的电压波动。随后，电流流入通过电容器与单元节点电容 耦合的HVDD电源930，或者从HVDD电源930提供电流。因此，产 生对抗HVDD电源930的噪声电流。另一方面，近年来，其中将诸如控制器的逻辑部分和DRAM部分 (在下文中称为eDRAM:嵌入式DRAM)安装在一个芯片中的诸如LSI (大规模集成)系统的半导体器件已经变得普及。由于如上所述 eDRAM和逻辑部分混合地安装在芯片上，因此对控制器和eDRAM之 间的接口几乎没有限制，且可以实现功率节省操作。因此，存在为了 执行高速的数据传输，增加控制器和eDRAM之间的I/Os的数量的趋 势。在一些情况下， 一次存取的I/Os的数量等于或大于256位。当例 如，I/Os的数量是256位时，其被表示为x256位，这意味着256 (正和反一共512条)条公共数据线DBus (正/反)。然而，因为LSI系统的总芯片面积受限，所以难以使DRAM部分 (eDRAM)更大。因此，尽管存在在控制器和DRAM之间一次存取的 I/Os的数量如上所述已经增大的事实，eDRAM的尺寸也不可以变大。 换言之，在存储器的存取的过程中，其中数据被重写的存储单元的数 量与其中数据没有被重写的存储单元的数量的比率增加了。如图9和图10所示，HVDD电源930连接到DRAM 900的所有存储单元的电容器。当一次存取存储单元的I/Os的数量小时，其中数 据没有被重写的存储单元的电容器和HVDD电源930之间的寄生电容 对于噪声电流是足够大的，因此，即使当HVDD电源930的能力不很 高时也不出现问题。然而，当数据其中被重写的存储单元的数量与其 中数据没有被重写的存储单元的数量的比率大时，在如上所述的单元 节点中造成由于将数据从H电平重写为L电平导致的电压波动，作为 示例，可以忽略由HVDD电源930上的电压波动产生的噪声电流的影 响。由于噪声电流使HVDD电源930的输出电压波动，因此，与HVDD 电源930连接的所有电容器的相对板中的单元节点受影响。这会造成 保持在存储单元的电容器中的数据的质量劣化。另外，由于近年来制造工艺已经被小型化，电源电压VDD和为 VDD/2的基准电压HVDD已经减小。因此，上述的噪声更加影响己经 降低的输出基准电压的HVDD电源。为了克服这个问题，提高响应速度或者增大稳定电容器的数量对于去除HVDD电源的波纹而言将是有效的。然而，为了增加稳定电容 器的数量，需要增大去耦电容器的面积。另外，为了提高响应速度， 需要增强HVDD电源中的电压确定电路的响应，这样就增大了电压确 定电路的放大器的功耗。因此，半导体存储器件中所需的面积或半导 体存储器件的功耗增加，这造成了不利的效果。第2002-184173号日本未审的专利申请公开中公开了一种能够降 低单元板电压线上的耦合噪声的技术。在该技术中，存储阵列包括主 单元和虚拟单元(dummy cell)，写入到主单元的数据的反演数据 (inversion data)被写入到虚拟单元。然而，根据该技术，根据数据在 写入之前会进一步地产生噪声。如上所述，根据相关技术中的半导体存储器件，由于当保持在存 储单元中的数据被重写时产生的单元节点的电压波动导致与单元节点 的电容器的相对板电容耦合的基准电压电源中产生噪声电流，这样使 得基准电压电源的输出电压不稳定。
技术实现思路
根据本专利技术一方面的半导体存储器件包括基准电压源，其与包 括在存储器中的单元的电容连接；缓冲电路，其保持将被写入到单元 中的数据；反噪声发生器，其根据保持在缓冲电路中的数据向基准电 压源输出反噪声电流，所述反噪声电流抵消由重写单元中的数据产生 的噪声电流。根据本专利技术的半导体存储器件，可以通过来自反噪声发生器的反 噪声电流，来抵消当数据被写入存储单元时由于电容器的相对板的电 压波动产生的噪声电流，由此可以减小噪声电流对基准电压电源的影响。根据本专利技术的半导体存储器件，可以减小当保持在存储单元中的 数据被重写时由于单元节点相对于基准电压电源的电压波动产生的噪 声电流，由此可以使基准电压电源的输出电压稳定。附图说明从下面结合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体存储器件，包括：　基准电压源，所述基准电压源与包括在存储器中的单元的电容连接；　缓冲电路，所述缓冲电路保持将被写入到所述单元中的数据；以及　反噪声发生器，所述反噪声发生器根据保持在所述缓冲电路中的数据向所述基准电压源输出反噪声电流，所述反噪声电流抵消通过重写所述单元中的所述数据产生的噪声电流。

【技术特征摘要】
JP 2007-9-13 2007-2378821. 一种半导体存储器件，包括基准电压源，所述基准电压源与包括在存储器中的单元的电容连接；缓冲电路，所述缓冲电路保持将被写入到所述单元中的数据；以及反噪声发生器，所述反噪声发生器根据保持在所述缓冲电路中的数据向所述基准电压源输出反噪声电流，所述反噪声电流抵消通过重写所述单元中的所述数据产生的噪声电流。2. 根据权利要求l所述的半导体存储器件，其中，所述基准电压 源的输出电压等于或小于电源电压的一半。3. 根据权利要求1所述的半导体存储器件，其中，所述半导体存 储器件将保持在所述缓冲电路中的所述数据与在写操作之前在要经历 所述写操作的单元中保持的数据进行比较，并通过比较结果来确定从 所述反噪声发生器输出的反噪声电流的电流量。4. 根据权利要求1所述的半导体存储器件，其中， 在所述缓冲电路中保持的数据和在写操作之前在要经历所述写操作的单元中保持的数据通过处于H电平和L电平的多个数据来形成， 以及所述半导体存储器件将保持在所述缓冲电路中的所述数据与在所 述写操作之前在要经历写操作的单元中保持的所述数据进行比较，并 根据比较结果来确定从所述反噪声发生器输出的所述反噪声电流的电 流量，其中，所述比较结果是被从H电平重写为L电平的数据的数量 和被从L电平重写为H电平的数据的数量之间的差。5. 根据权利要求1所述的半导体存储器件，其中，所述半导体存 储器件通过保持在所述缓冲电路中的数据来确定从所述反噪声发生器 输出的所述反噪声电流的电流量。6. 根据权利要求1所述的半导体存储器件，其中，保持在所述缓冲电路中的所述数据通过处于H电平和L电平的多 个数据来形成；以及所述半导体存储器件根据处于H电平的数据的数量和处于L电平 的数据的数量之间的差的1/2的值，来确定从所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥弘行，
申请(专利权)人：恩益禧电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]