字线偏置电路及存储器制造技术

一种字线偏置电路，包括：电压侦测单元，输出控制信号；驱动单元，输出低压驱动信号；第一状态控制单元，在第一使能信号为有效信号时，由所述低压驱动信号驱动电源电压输出至第二偏置电压输出端；第一电平移位单元，输出高压驱动信号；第二状态控制单元，在第二使能信号为有效信号时，由所述高压驱动信号驱动目标电压输出至所述第二偏置电压输出端；比较单元，适于将所述第二偏置电压输出端的电压和基准电压进行比较，输出比较结果；第二电平移位单元，适于根据所述比较结果输出所述第一使能信号和所述第二使能信号。本发明专利技术技术方案提供的字线偏置电路，能够减小在对存储单元进行擦除操作时的GIDL电流，并且不会产生额外的功率损耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及存储器
，特别涉及一种字线偏置电路及存储器。
技术介绍
存储器(例如，快闪存储器Flash Memory)的存储单元通常包括四个引线位线(BL, Bit-Line)、字线(WL, Word-Line)、源线(SL, Source-Line)和基线(SBL, Sub-Line),分别对应耦接MOS晶体管的漏极、栅极、源极和基极。一般，在对存储器的存储单元进行擦除(erase)操作时，需要对字线施加高电压。图1示出了现有技术存储器中存储单元阵列及字线译码电路的一种电路结构示意图。参照图1所示，存储器中的存储单元阵列13由NMOS管构成，所示各存储单元A0、 Al、*、Ak的栅极均与字线WL相连、漏极分别与位线BL〈0>、BL〈1>、 、BL〈k>相连、源极与源线SL相连。字线译码电路包括预译码单元10、电平移位单元11和字线驱动单元12。预译码单元10根据输入的地址信号选中相应的字线，并输出低压控制信号。由于存储单元的字线操作电压都比较高，需要通过电平移位单元11将预译码单元10输出的低压控制信号切换至高压控制信号。字线驱动单元12根据电平移位单元11输出的高压控制信号，输出高电压至预译码单元10选中的字线WL。在对存储单元进行擦除操作时，需要将字线WL的电压提升到高电压，即需要字线驱动单元12中PMOS管Pl的漏极(亦即NMOS管NI的漏极)输出高电压。因此，PMOS管Pl的源极接入的第一偏置电压Vbl为高电压,栅极接入低电压。由于第一偏置电压Vbl —般较高，通常在12V左右，为避免字线驱动单元12中产生过大的栅致漏极泄漏(GIDL，Gate-1nducedDrain Leakage)电流，需要在PMOS管Pl的栅极施加不为零电压的第二偏置电压Vb2。图2是现有技术中一种常见的存储器字线偏置电路的结构示意图。参照图2所示，所述字线偏置电路用于产生第一偏置电压Vbl和第二偏置电压Vb2，包括电压调整单元20、电荷泵单元21、高压上升摆幅控制单元22、擦除控制单元23、电压侦测单元24和驱动单元25。电压调整单元20和电荷泵单元21用于对电源电压进行升压，输出高压电压HV。高压上升摆幅控制单元22用于对高压电压HV的上升速度进行限制，防止第一偏置电压Vbl冲击存储单元而击穿栅氧化层。擦除控制单元23在存储单元需要进行擦除操作时，将高压上升摆幅控制单元22输出的稳定高压VEP输出为第一偏置电压Vbl。电压侦测单元24用于侦测稳定高压VEP的电压值，当稳定高压VEP上升至一个设置好的电压值(比如4V)后，电压侦测单元24输出控制信号为有效信号。驱动单元25接收电压侦测单元24输出的控制信号，当控制信号为有效信号时，驱动单元25输出第二偏置电压Vb2。现有技术中的第二偏置电压Vb2由通常由电源电压提供，图3所示为稳定高压VEP和第二偏置电压Vb2的时序示意图，若缺少电压侦测单元24，稳定高压VEP和第二偏置电压Vb2将同时上升，第一偏置电压Vbl可能会低于第二偏置电压Vb2，造成存储单元擦除操作的逻辑混乱。然而，随着半导体技术的发展，电源电压一般都设计得很小，例如1. 2V。利用电源电压产生第二偏置电压Vb2，在存储单元进行擦除操作时，施加第一偏置电压Vbl时产生的GIDL电流仍然比较大。更多关于存储器字线偏置电路的技术方案可以参考申请号为201110391280. X、专利技术名称为一种字线偏置电路的中国专利申请文件。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种字线偏置电路，能够减小在对存储单元进行擦除操作时的GIDL电流，并且不会产生额外的功率损耗。为解决上述问题，本专利技术提供了一种字线偏置电路，包括第一偏置电压输出端和第二偏置电压输出端，还包括电压侦测单元，适于侦测所述第一偏置电压输出端的电压，以输出控制信号；驱动单元，适于接收所述控制信号，输出低压驱动信号；第一状态控制单元，适于接收第一使能信号和所述低压驱动信号，在所述第一使能信号为有效信号时，由所述低压驱动信号驱动电源电压输出至所述第二偏置电压输出端；第一电平移位单元，适于将所述低压驱动信号进行转换，输出高压驱动信号；第二状态控制单元，适于接收第二使能信号和所述高压驱动信号，在所述第二使能信号为有效信号时，由所述高压驱动信号驱动目标电压输出至所述第二偏置电压输出端，所述第二使能信号与所述第一使能信号互为反相信号，所述目标电压高于所述电源电压；比较单元，适于将所述第二偏置电压输出端的电压和基准电压进行比较，输出比较结果，所述基准电压低于所述电源电压；第二电平移位单元，适于根据所述比较结果输出所述第一使能信号和所述第二使能信号。可选的，所述第一状态控制单元为第一三态门，所述第一三态门的输入端输入所述低压驱动信号、使能端输入所述第一使能信号、输出端与所述第二偏置电压输出端相连。可选的，所述第一状态控制单元的驱动电源为所述电源电压。可选的，所述第一电平移位单元的第一驱动电源为所述目标电压、第二驱动电源为零电压。可选的，所述目标电压由第二电荷泵单元提供。可选的，所述第二状态控制单元为第二三态门，所述第二三态门的输入端输入所述高压驱动信号、使能端输入所述第二使能信号、输出端与所述第二偏置电压输出端相连。可选的，所述第二状态控制单元的驱动电源为所述目标电压。可选的，所述比较单元包括比较器，其正端与所述第二偏置电压输出端连接，负端输入所述基准电压。可选的，所述基准电压由带隙基准源提供。可选的，所述第二电平移位单元的第一驱动电源为所述目标电压、第二驱动电源为零电压。为解决上述问题，本专利技术还提供了一种存储器，包括存储单元阵列，还包括上述字线偏置电路，所述字线偏置电路用于向所述存储单元阵列的字线提供第一偏置电压和第二偏置电压。与现有技术相比，本专利技术技术方案提供的字线偏置电路，在初始阶段由电源电压驱动第二偏置电压输出端，以向字线驱动单元提供第二偏置电压，当第二偏置电压输出端的电压上升至大于基准电压后，由电荷泵电路产生的大于电源电压的目标电压驱动第二偏置电压输出端，以向字线驱动单元提供第二偏置电压。由于目标电压大于电源电压，减弱了字线驱动单元中产生GIDL电流的电场，有效地减小了 GIDL电流。另一方面，在第二偏置电压输出端的电压上升至基准电压之后才使用电荷泵电路产生的目标电压驱动第二偏置电压输出端，避免了直接使用高于电源电压的目标电压驱动第二偏置电压输出端所带来的额外的功率损耗。附图说明图1是现有的一种存储单元阵列及字线译码电路的结构示意图；图2是现有的一种存储器字线偏置电路的结构示意图；图3是图2所示的稳定高压VEP和第二偏置电压Vb2的时序示意图；图4是本专利技术实施方式的字线偏置电路的结构示意图；图5是本专利技术实施例的字线偏置电路的结构示意图；图6是本专利技术实施例的稳定高压VEP和第二偏置电压Vb2的时序示意图。具体实施例方式正如
技术介绍
中所描述的，在对存储单元进行擦除操作时，需要字线驱动单元对字线施加高压，因此会在字线驱动单元产生较多的GIDL电流。因此，本技术方案的专利技术人考虑，是否可以通过减弱产生GIDL电流的电场，减小GIDL电流，同时存储阵列不会产生过多的功率损耗。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图和实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种字线偏置电路，包括第一偏置电压输出端和第二偏置电压输出端，其特征在于，还包括：电压侦测单元，适于侦测所述第一偏置电压输出端的电压，以输出控制信号；驱动单元，适于接收所述控制信号，输出低压驱动信号；第一状态控制单元，适于接收第一使能信号和所述低压驱动信号，在所述第一使能信号为有效信号时，由所述低压驱动信号驱动电源电压输出至所述第二偏置电压输出端；第一电平移位单元，适于将所述低压驱动信号进行转换，输出高压驱动信号；第二状态控制单元，适于接收第二使能信号和所述高压驱动信号，在所述第二使能信号为有效信号时，由所述高压驱动信号驱动目标电压输出至所述第二偏置电压输出端，所述第二使能信号与所述第一使能信号互为反相信号，所述目标电压高于所述电源电压；比较单元，适于将所述第二偏置电压输出端的电压和基准电压进行比较，输出比较结果，所述基准电压低于所述电源电压；第二电平移位单元，适于根据所述比较结果输出所述第一使能信号和所述第二使能信号。

【技术特征摘要】
1.一种字线偏置电路，包括第一偏置电压输出端和第二偏置电压输出端，其特征在于， 还包括电压侦测单兀，适于侦测所述第一偏置电压输出端的电压，以输出控制信号；驱动单元，适于接收所述控制信号，输出低压驱动信号；第一状态控制单元，适于接收第一使能信号和所述低压驱动信号，在所述第一使能信号为有效信号时，由所述低压驱动信号驱动电源电压输出至所述第二偏置电压输出端； 第一电平移位单元，适于将所述低压驱动信号进行转换，输出高压驱动信号；第二状态控制单元，适于接收第二使能信号和所述高压驱动信号，在所述第二使能信号为有效信号时，由所述高压驱动信号驱动目标电压输出至所述第二偏置电压输出端，所述第二使能信号与所述第一使能信号互为反相信号，所述目标电压高于所述电源电压；比较单元，适于将所述第二偏置电压输出端的电压和基准电压进行比较，输出比较结果，所述基准电压低于所述电源电压；第二电平移位单元，适于根据所述比较结果输出所述第一使能信号和所述第二使能信号。2.根据权利要求1所述的字线偏置电路，其特征在于，所述第一状态控制单元为第一三态门，所述第一三态门的输入端输入所述低压驱动信号、使能端输入所述第一使能信号、输出端与所述第二偏置电压输出端相连。3.根据权利要求2所述的字线偏置电...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨光军，
申请(专利权)人：上海宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：