CN111370044B - 半导体装置 - Google Patents

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Abstract

实施方式提供一种性能更高的半导体装置。一实施方式的半导体装置具备第1电流电路、第1电阻、第2电阻、第2电流电路、第3电阻。第1电流电路构成为使用第1电位在第1输出节点输出第1电流。第1电阻连接于第1输出节点。第2电阻具有与第1输出节点电性连接的第1端、第2端。第2电流电路构成为使用比第1电位高的第2电位在第2输出节点输出第2电流。第3电阻位于第2输出节点与第2电阻的第2端之间。

Description

半导体装置
[相关申请案]
本申请案享受以日本专利申请案2018-241538号(申请日期:2018年12月25日)为基础申请案的优先权。本申请案通过参考该基础申请案而包含基础申请案的全部内容。
技术领域
概括来说,实施方式涉及一种半导体装置。
背景技术
已知有非易失地保存数据的半导体存储装置。
发明内容
实施方式提供一种性能更高的半导体装置。
一实施方式的半导体装置具备第1电流电路、第1电阻、第2电阻、第2电流电路、第3电阻。第1电流电路构成为使用第1电位在第1输出节点输出第1电流。所述第1电阻连接于所述第1输出节点。所述第2电阻具有与所述第1输出节点电性连接的第1端、第2端。所述第2电流电路构成为使用比所述第1电位高的第2电位在第2输出节点输出第2电流。所述第3电阻位于所述第2输出节点与所述第2电阻的所述第2端之间。
附图说明
图1是表示第1实施方式的半导体存储装置的功能模块、及相关要素的图。
图2是表示第1实施方式的1个块的要素及连接、以及相关要素的图。
图3是表示第1实施方式中的写入结果的存储单元晶体管的阈值电压的分布的图。
图4是第1实施方式的感测放大器的一部分的电路图。
图5是表示第1实施方式的电位产生电路的功能模块的图。
图6是第1实施方式的放大器电路的电路图。
图7是第1实施方式的电流电路的例示性电路图。
图8是第1实施方式的电流电路的例示性电路图。
图9是表示第1实施方式的半导体存储装置中的某动作期间的若干节点的电位的图。
图10是按照时间顺序表示第1实施方式的电位产生电路的若干节点的电位的图。
图11是参考用电位产生电路的电路图。
图12是按照时间顺序表示参考用电位产生电路的若干节点的电位的图。
具体实施方式
以下,参考附图叙述实施方式。在以下的叙述中,具有大致相同的功能及构成的构成要素被标注相同的符号,重复的说明有时会被省略。附图是示意性的。关于某实施方式的叙述,除非明确指出要予以排除或不言自明要予以排除,否则全部也都适用于别的实施方式的叙述。
各功能模块可作为硬件及计算机软件中的任一者、或两者的组合体来实现。因此,关于各功能模块,为了明确它们可为所述任一种形式,而概括地从它们的功能这个观点出发进行叙述。各功能模块未必要像以下的例子那样加以区别。例如,一部分功能也可由与例示的功能模块不同的功能模块来执行。
在本说明书及权利要求书中,所谓某第1要素“连接”于另外的第2要素,包括第1要素直接或者经由始终或选择性导电的要素连接于第2要素的情况。
(第1实施方式)
<1.1.构成(结构)>
图1表示出了第1实施方式的半导体存储装置(半导体装置)1的功能模块、及相关要素。如图1所示,半导体存储装置1由存储器控制器2来控制。半导体存储装置1包含存储单元阵列11、输入输出电路12、序列发生器(控制电路)13、电位产生电路14、驱动器15、行解码器16及感测放大器17等要素。
存储单元阵列11包含多个存储块BLK(BLK0、BLK1、…)。各块BLK中的数据统一删除。也可按小于1个块BLK的单位(例如块BLK的一半)来删除数据。各块BLK是多个串单元SU(SU0、SU1、…)的集合。各串单元SU是多个NAND串(串)STR(STR0、STR1、…)的集合。串STR包含多个存储单元晶体管MT。
存储单元阵列11进而包含未图示的各种配线。各种配线包括源极线CELSRC、字线WL及位线BL。
输入输出电路12经由NAND总线与存储器控制器2连接。NAND总线传输信号 ̄CE、CLE、ALE、 ̄WE、 ̄RE、 ̄WP、RY/BY及宽度为8比特的信号DQ。信号名称前的记号“ ̄”表示名称前未带记号“ ̄”的信号的反转逻辑,意味着带有记号“ ̄”的信号在低电平的情况下被断定。
输入输出电路12接收信号DQ,且发送信号DQ。输入输出电路12从存储器控制器2接收各种控制信号,基于控制信号,取入且输出信号DQ。控制信号包括信号 ̄CE、CLE、ALE、 ̄WE、 ̄RE及 ̄WP。
信号DQ包括指令(CMD)、写入数据或读出数据(DAT)、地址信号(ADD)、状态数据(STA)等。
被断定的信号 ̄CE使半导体存储装置1启动。被断定的信号CLE通知半导体存储装置1与该信号CLE并行输入半导体存储装置1中的信号DQ是指令CMD。被断定的信号ALE通知半导体存储装置1与该信号ALE并行输入半导体存储装置1中的信号DQ是地址信号ADD。被断定的信号 ̄WE指示将与该信号 ̄WE并行输入半导体存储装置1中的信号DQ取入半导体存储装置1中。被断定的信号 ̄RE指示向半导体存储装置1输出信号DQ。被断定的信号 ̄WP指示禁止对半导体存储装置1写入及删除数据。信号RY/ ̄BY表示半导体存储装置1是待命状态还是忙碌状态,由低电平表示忙碌状态。半导体存储装置1在待命状态下受理来自存储器控制器2的命令,在忙碌状态下不受理来自存储器控制器2的命令。
从存储器控制器2向半导体存储装置1传送的信号DQS及 ̄DQS对半导体存储装置1指示输出信号DQ的时间点。从半导体存储装置1向存储器控制器2传送的信号DQS及 ̄DQS通知存储器控制器2输出信号DQ的时间点。
序列发生器13从输入输出电路12接收指令CMD及地址信号ADD,基于指令CMD及地址信号ADD,控制驱动器15、感测放大器17及行解码器16。
电位产生电路14从半导体存储装置1的外部接收电源电位,从电源电位产生各种电位。所产生的电位向存储单元阵列11、驱动器15及感测放大器17等要素供给。通过各种电位的施加,而对各种要素施加电压。驱动器15从电位产生电路14接收多个电位,将多个电位中被选择的那一个供给至行解码器16。
行解码器16从驱动器15接收各种电位,从输入输出电路12接收地址信号ADD,基于接收到的地址信号ADD选择1个块BLK,并向所选择的块BLK传送来自驱动器15的电位。
感测放大器17感测存储单元晶体管MT的状态,基于感测出的状态产生读出数据DAT,并向存储单元晶体管MT传送写入数据DAT。另外,感测放大器17从电位产生电路14接收各种电位,并控制位线的电位。
<1.1.1.单元阵列>
图2表示的是第1实施方式的存储单元阵列11中的若干要素及连接的例子,表示出了1个块BLK0的要素及连接、以及相关要素。多个(例如所有)块BLK均包含图2所示的要素及连接。
1个块BLK包含多个(例如4个)串单元SU0~SU3。以下的叙述基于1个块BLK包含4个串单元SU0~SU3的例子。
m(m为自然数)根位线BL0~BL(m-1)各者在各块BLK中,与来自串单元SU0~SU3各者的1个串STR连接。
各串STR包含1个选择栅极晶体管ST、多个(例如8个)存储单元晶体管MT(MT0~MT7)、及1个选择栅极晶体管DT(DT0、DT1、DT2或DT3)。晶体管ST、MT及DT依次串联连接于源极线CELSRC与1根位线BL之间。存储单元晶体管MT包含控制栅极电极(字线WL)、及与周围绝缘的电荷储存层,能基于电荷储存层中的电荷量非易失地保存数据。
与不同的多根位线BL分别连接的多个串STR构成1个串单元SU。在各串单元SU中,存储单元晶体管MT0~MT7的控制栅极电极(栅极)分别与字线WL0~WL7连接。进而,在各块BLK中,不同串单元SU中的地址相同的字线WL也相互连接。在1个串单元SU中共享字线WL的存储单元晶体管MT组被称作单元组集CU。
晶体管DT0~DT3分别属于串单元SU0~SU3。关于α=0~3各者的情况,串单元SUα的多个串STR各者的晶体管DTα的栅极连接于选择栅极线SGDLα。晶体管ST的栅极连接于选择栅极线SGSL。
<1.1.2.存储单元晶体管>
半导体存储装置1能在1个存储单元晶体管MT中保存2比特以上的数据。图3表示出了写入结果、每1个存储单元晶体管MT保存3比特的数据的存储单元晶体管MT的阈值电压的分布。各存储单元晶体管MT的阈值电压处于多个范围中与所保存的数据相应的那个范围内。在每个存储单元晶体管MT存储3比特的情况下,各存储单元晶体管MT可具有8个阈值电压中的任一者。8个阈值电压是分别保存有“111”数据、“110”数据、“100”数据、“000”数据、“010”数据、“011”数据、“001”数据及“101”数据的状态。分别保存有“111”数据、“110”数据、“100”数据、“000”数据、“010”数据、“011”数据、“001”数据及“101”数据的状态下的存储单元晶体管MT被称作处于Er、A、B、C、D、E、F及G状态下。
即便是被以保存相同的某3比特的数据的方式进行写入的多个存储单元晶体管MT,也可具有互不相同的阈值电压,由此阈值电压分布。
为了判别出由作为读出对象的存储单元晶体管MT保存的数据,要判断该存储单元晶体管MT的状态。为了判断状态,而使用读出电压VA、VB、VC、VD、VE、VF及VG。以下,有时会将为了判断状态而对作为读出对象的存储单元晶体管MT施加的某种大小的电压(包括读出电压VA、VB、VC、VD、VE、VF及VG在内)称作读出电压VCGR。
作为读出对象的存储单元晶体管MT的阈值电压是否超过某读出电压VCGR用来判定该存储单元晶体管MT的阈值电压的状态。电压VREAD施加于非读出对象的单元组集CU的存储单元晶体管MT的字线WL,高于处在任何状态下的存储单元晶体管MT的阈值电压。
1个单元组集CU的存储单元晶体管MT的某同一位置(数位)的比特的数据组构成1个页。
4比特以上的数据也可通过至此所叙述的原理的扩展而由1个存储单元晶体管MT来保存。
<1.1.3.感测放大器>
图4是第1实施方式的感测放大器17的一部分的电路图。感测放大器17包含多个例如与位线BL的数量相同数量的感测放大器电路SAC。图4表示的是1个感测放大器电路SAC的例子。各感测放大器电路SAC与1根位线BL连接,包含未图示的多个锁存器。
各感测放大器电路SAC包含p型的MOSFET(metal oxide semiconductor fieldeffect transistor,金属氧化物半导体场效应晶体管)21、n型的MOSFET Tbls、Tblc、Tblx、Txxl、Tblq、22、23、24、25、26、27、及28、以及电容器29。
与图4的感测放大器电路SAC连接的1根位线BL经由晶体管Tbls与节点(配线)BLI连接。晶体管Tbls的栅极例如与电位产生电路14中的节点BLX连接。
节点BLI经由晶体管Tblc与节点SCOM连接。晶体管Tblc的栅极例如与电位产生电路14中的节点BLC连接。
节点SCOM经由晶体管22与节点VLSA连接。晶体管22的栅极例如从序列发生器13接收信号NLO。
节点SCOM进而经由晶体管Tblx与节点SSRC连接。晶体管Tblx例如与电位产生电路14中的节点BLX连接。
节点SSRC经由晶体管21连接于节点VDD,并且经由晶体管23连接于节点SRCGND。节点VDD接收感测放大器17的电源电位,节点SRCGND接收接地电位(共通电位)。晶体管21及23各者的栅极与节点INV连接。节点INV是与图4所示的感测放大器电路SAC连接的数据锁存电路LC中的节点。
节点SCOM进而经由晶体管Txxl与节点SEN连接。晶体管Txxl的栅极例如与电位产生电路14中的节点XXL连接。
节点SEN经由晶体管Tblq与数据总线LBUS连接。晶体管Tblq的栅极例如与电位产生电路14中的节点BLQ连接。数据总线LBUS连接于与图4所示的感测放大器电路SAC建立了对应的数据锁存电路LC。
节点SEN还与晶体管24的第1端(源极及漏极中的一者)连接。晶体管24的栅极例如从电位产生电路14接收信号LSL,第2端(源极及漏极中的另一者)经由晶体管25与节点VLSA连接。晶体管25的栅极与数据总线LBUS连接。
数据总线LBUS进而经由晶体管26与晶体管27的第1端连接。晶体管26的栅极例如从序列发生器13接收信号STB,第2端与晶体管27的第1端连接。晶体管27的栅极与节点SEN连接,第2端与节点CLK连接。节点CLK进而经由电容器29连接于节点SEN。
晶体管28连接于节点VDD与数据总线LBUS之间,栅极例如从序列发生器13接收信号LPC。
<1.1.4.电位产生电路>
图5表示的是第1实施方式的电位产生电路14的功能模块。
如图5所示,电位产生电路14包含电源电路31、电流电路32及33、放大器电路34、35、36及37、以及电阻(电阻要素或电阻元件)R1、R2、R3及R4。
电源电路31例如从内部电源电位VCC产生参考电位VREF。内部电源电位VCC例如基于从半导体存储装置1的外部供给的电源电位。
电流电路32包含产生电源电位HV1的电源电路GHV1(未图示)。电源电路GHV1例如从内部电源电位VCC产生电源电位HV1。电源电位HV1高于内部电源电位VCC。电流电路32还接收参考电位VREF。
电流电路32使用电源电位HV1及参考电位VREF,产生电流IBLC_HV1,并在其输出节点OUT1输出电流IBLC_HV1。电流电路32在电源电位HV1稳定的状态下,输出某种大小(电平)的电流IBLC_HV1。电流电路32的输出节点OUT1与节点BLC0连接。
节点BLC0经由串联连接的电阻R1及R2连接于共通电位VSS的节点(或接地)。由此,在节点BLC0产生电位VBLC0,该电位VBLC0的大小等于电流IBLC_HV1与电阻R1及R2的合成电阻RA(=R1+R2)的积的大小。
关于电位VBLC0,尤其是电位VBLC0稳定的状态下的电位VBLC0,理想的情况是以较高的精度具有想要的(目标)大小。电位VBLC0与电流IBLC_HV1的大小及电阻RA的大小相依,在电阻RA具有想要的(与设计一致的)大小并且电流IBLC_HV1具有想要的大小的情况下,可获得想要大小的电位VBLC0。然而,电阻R1及R2有可能因为制造步骤中的各种因素,而不可避免地具有与想要的大小若干不同的大小。结果,有可能发生电位VBLC0不具有目标大小这样的情况。
为了应对这种情况,电流电路32构成为,产生大小与电阻RA的大小相依的电流IBLC_HV1,获得大小与想要的大小实质上相等的电位VBLC0。也就是说,电流电路32在电阻RA小于想要大小的情况下,输出比标准大的电流IBLC_HV1,在电阻RA大于想要大小的情况下,输出比标准小的电流IBLC_HV1。结果,即便电阻RA具有与想要的大小不同的大小,实质上仍可获得想要大小的电位VBLC0。
关于构成为产生大小与电阻RA的大小相依的电流IBLC_HV1的电流电路32的例子,将在下文进行叙述。
节点BLC0连接于放大器电路34的输入。放大器电路34例如在从序列发生器13接收被断定的使能信号ENB的期间被启动,而在输出节点OUT2输出大小为电位VBLC0的1倍的电位。输出节点OUT2连接于节点BLC。放大器电路34具有1倍的放大率,它不是用来使所输入的电位VBLC0在输出节点OUT2上变化,而是用来例如使电位产生电路14的动作稳定等。因此,放大器电路34可予以省略。
如上所述,电位VBLC0实质上具有想要的大小,节点BLC上的电位VBLC是电位VBLC0的1倍的电位,也就是说,是电位VBLC0的复制。由此,电位VBLC也与想要的大小实质上相等。
电流电路33包含产生电源电位HV2的电源电路GHV2(未图示)。电源电路GHV2例如从内部电源电位VCC产生电源电位HV2。电源电位HV2高于电源电位HV1。电流电路33还接收参考电位VREF。
电流电路33使用电源电位HV2及参考电位VREF,产生电流IBLC,并在其输出节点OUT3输出电流IBLC。电流电路33在电源电位HV2稳定的状态下,输出某种大小的电流IBLC。输出节点OUT3连接于节点XXL0。节点XXL0经由电阻R3与节点BLX0连接。节点BLX0经由电阻R4连接于节点BLC(放大器电路34的输出节点OUT2)。
节点XXL0具有大小等于电位VBLC加上电流IBLC与电阻R3及R4的合成电阻的积所得的大小的电位。节点XXL0连接于放大器电路35的输入。放大器电路35例如在接收被断定的使能信号ENB的期间被启动,启动期间,将节点XXL0上的电位VXXL0放大而产生电位VXXL1,并在输出节点XXL1输出电位VXXL1。电位VXXL1例如为节点XXL0上的电位的1倍。
节点XXL1连接于放大器电路36的输入。放大器电路36例如在从序列发生器13接收被断定的控制信号XXL_ENB的期间被启动,启动期间,在输出节点XXL输出电位VXXL1作为电位VXXL。
节点BLX0具有大小等于电位VBLC加上电流IBLC与电阻R4的积所得的大小的电位。关于电位VBLX0及电位VXXL0,尤其是电位VXXL0,想要的电平较大,因此通过使用电源电位HV2的电流电路33来产生。
节点BLX0还连接于放大器电路37的输入。放大器电路37例如在接收被断定的使能信号ENB的期间被启动,启动期间,将节点BLX0上的电位VBLX0放大而产生电位VBLX,并在输出节点BLX输出电位VBLX。电位VBLX例如为电位VBLX0的1倍。
关于电位VXXL0及VBLX0,尤其是电位VXXL0及VBLX0稳定的状态下的电位VXXL0及VBLX0,理想的情况是以较高的精度具有想要的大小。然而,电位VXXL0与电位VBLC及电流IBLC的大小、以及电阻R3及R4的大小相依,电位VBLX0与电位VBLC及电流IBLC的大小、以及电阻R4的大小相依。其中,电位VBLC高精度地具有想要的大小,因此电位VXXL0及VBLX0与电流IBLC的大小、以及电阻R3及R4的大小相依。在电阻R3及R4具有想要的大小并且电流IBLC具有想要的大小的情况下,可获得想要大小的电位VBLX0及想要大小的电位VXXL0。然而,电阻R3及R4有可能因为制造步骤中的各种因素,而不可避免地具有与想要的大小若干不同的大小。结果,有可能发生电位VBLX0的大小、或电位VBLX0与VXXL0两者的大小不具有想要的大小这样的情况。
为了应对这种情况,电流电路33构成为,产生大小与电阻R3及R4的大小相依的电流IBLC,获得大小与想要的大小实质上相等的电位VBLX0及VXXL0。也就是说,电流电路33在电阻R3或R4小于想要大小的情况下,输出比标准大的电流IBLC,在电阻R3或R4大于想要大小的情况下,输出比标准小的电流IBLC。结果,即便电阻R3及R4具有与想要的大小不同的大小,实质上仍可获得想要大小的电位VBLX0及VXXL0。
关于构成为产生大小与电阻R3及R4的大小相依的电流IBLC的电流电路33的例子,将在下文进行叙述。
如上所述,电阻R4连接于放大器电路34的输出节点OUT2,由此,电流IBLC从输出节点OUT2向放大器电路34流入。若放大器电路34缺乏使电流IBLC向共通电位节点流动的能力,则电位VBLC乃至于电位VBLX0及VXXL0的大小会意外上升。为了避免这种情况,放大器电路34具有使电流IBLC向共通电位节点流动的能力。作为具体的例子,放大器电路34在输出节点OUT2与共通电位节点之间,包含具有使电流IBLC流动的能力的晶体管。该放大器电路34的输出节点OUT2至共通电位节点的路径作为电流电路33的输出的放电路径而发挥功能。
图6是第1实施方式的放大器电路34的例示性电路图。如图6所示,放大器电路34包含p型的MOSFET41、42、43及44、以及n型的MOSFET45、46、47及48。
晶体管41的第1端接收电源电位HV1。晶体管41的第1端例如能从电源电路GHV1接收电源电位HV1。晶体管41的第2端连接于节点N1。晶体管41例如从序列发生器13接收信号ENBn。信号ENBn具有使能信号ENB的反转逻辑,在需要使放大器电路34启动的整个期间被断定。
节点N1连接于晶体管42的第1端。晶体管42的第2端连接于晶体管42的栅极,并且连接于晶体管45的第1端。晶体管45的栅极连接于节点BLC。晶体管45的第2端连接于节点N2。
节点N1还连接于晶体管43的第1端。晶体管43的栅极连接于晶体管42的栅极,晶体管43及42构成电流镜电路。
晶体管43的第2端连接于晶体管46的第1端。晶体管46的栅极连接于节点BLC0。晶体管46的第2端连接于节点N2。
节点N2经由晶体管47连接于共通电位节点。晶体管47的栅极例如从序列发生器13接收信号IREFN。信号IREFN在使放大器电路34启动的期间,为了驱动晶体管47及48而被断定。
节点N1进而连接于晶体管44的第1端。晶体管44的栅极连接于与晶体管43及晶体管46连接的节点。
晶体管44的第2端作为放大器电路34的输出节点OUT2而发挥功能,连接于节点BLC。晶体管44的第2端经由晶体管48连接于共通电位节点。晶体管48的栅极接收信号IREFN。
晶体管48作为使在放大器电路34之中从节点N1经由晶体管44流通的电流向共通电位节点流动的放电路径而发挥功能。另外,晶体管48具有使从图5的电流电路33流入放大器电路34的电流IBLC向共通电位节点放电的功能。由此,晶体管48具有使放大器电路34的电流流动并且使电流IBLC流动的驱动能力(尺寸)。
图7是第1实施方式的电流电路32的例示性电路图。如图7所示,电流电路32包含p型的MOSFET52、53、54、55、56及57、n型的MOSFET61、62、63、64、65及66、以及电阻R5、R6及R7。
例如从电源电路GHV1供给的电源电位HV1被供给至节点N3。
节点N3连接于晶体管52的第1端。晶体管52的第2端连接于晶体管52的栅极,并且连接于晶体管61的第1端。晶体管61的第2端经由晶体管62连接于节点N4。晶体管62的栅极接收参考电位VREF。
节点N3还连接于晶体管53的第1端。晶体管53的栅极连接于晶体管52的栅极,晶体管53及52构成电流镜电路。
晶体管53的第2端连接于晶体管63的栅极及第1端。晶体管63的栅极进而连接于晶体管61的栅极,晶体管61及63构成电流镜电路。
晶体管63的第2端经由晶体管64连接于节点N4。
节点N4经由电阻R5连接于节点N5。节点N5经由晶体管65连接于共通电位节点。晶体管65的栅极例如从序列发生器13接收信号FIVEON。信号FIVEON例如在需要使电流电路32启动的期间,具有使晶体管65充分地接通的大小的电位。
节点N3进而连接于晶体管54的第1端。晶体管54的第2端连接于晶体管54的栅极,并且连接于晶体管66的第1端。晶体管66的栅极连接于晶体管63的栅极,晶体管66及63构成电流镜电路。
晶体管66的第2端(节点N6)连接于晶体管64的栅极,并且经由串联连接的电阻R6及R7连接于节点N5。在电流电路32的状态及电源电位HV1的大小(电源电路GHV1的状态)稳定的状态下,电流IBLC_HV1从节点N5向节点N6流动。
电阻R6与电阻R1匹配,电阻R7与电阻R2匹配。也就是说,电阻R6为了具有与电阻R1相同的特性,而例如在共通的制造步骤中,以相同或实质上相同的布局或尺寸的要素构成。电阻的特性包括电阻值(或大小)。同样地,电阻R7为了具有与电阻R2相同的特性,而例如在共通的制造步骤中,以相同或实质上相同的布局或尺寸的要素构成。因此,即便半导体存储装置1的电阻R1、R2、R6及R7的特性(尤其是电阻值)因为制造工艺等的差异而分别与其它半导体存储装置1的电阻R1、R2、R6及R7的电阻值不同,在各半导体存储装置1中,电阻R1及R6仍具有实质上相同的特性(尤其是电阻值)(两者匹配),电阻R2及R7仍具有实质上相同的特性(尤其是电阻值)(两者匹配)。
节点N3还经由晶体管55连接于晶体管54的栅极。晶体管55的栅极接收信号FIVEON。
节点N3进而连接于晶体管56的第1端。晶体管56的栅极连接于晶体管54的栅极,晶体管56及54构成电流镜电路。
晶体管56的第2端连接于晶体管57的第1端。晶体管57的栅极例如从序列发生器13接收信号BLDR_STOP。信号BLDR_STP例如为了停止电流电路32的输出而被断定。晶体管57的第2端作为电流电路32的输出节点OUT1而发挥功能。也就是说,在晶体管57的第2端流通电流IBLC_HV1。
在电阻R6及R7中流通的电流IBLC_HV1的大小与电阻R6及R7的大小相依,大小与从节点N6经由电阻R6及R7向节点N5流动的电流的大小相同或实质上相同的电流从节点OUT1流出。
图8是第1实施方式的电流电路33的例示性电路图。如图8所示,电流电路33包含p型的MOSFET71、72、73、74、76及77、n型的MOSFET81、82、83、84及86、以及电阻R11、R12及R13。
晶体管71的第1端例如从电源电路GHV2接收电源电位HV2。晶体管71的第2端连接于节点N7。晶体管71例如从序列发生器13接收信号FIVEONn。
节点N7连接于晶体管72的第1端。晶体管72的第2端连接于晶体管72的栅极,并且连接于晶体管81的第1端。晶体管81的第2端经由晶体管82连接于节点N8。晶体管82的栅极接收参考电位VREF。
节点N7还连接于晶体管73的第1端。晶体管73的栅极连接于晶体管72的栅极,晶体管73及72构成电流镜电路。
晶体管73的第2端连接于晶体管83的栅极及第1端。晶体管83的栅极进而连接于晶体管81的栅极,晶体管81及83构成电流镜电路。
晶体管83的第2端经由晶体管84连接于节点N8。
节点N8经由电阻R11连接于节点N9。节点N9连接于共通电位节点。
节点N7进而连接于晶体管74的第1端。晶体管74的第2端连接于晶体管74的栅极,并且连接于晶体管86的第1端。晶体管86的栅极连接于晶体管83的栅极,晶体管86及83构成电流镜电路。
晶体管86的第2端(节点N10)连接于晶体管84的栅极,并且经由串联连接的电阻R12及R13连接于节点N9。在电流电路33的状态及电源电位HV2的大小(电源电路GHV2的状态)稳定的状态下,电流IBLC从节点N9向节点N10流动。
电阻R12与电阻R3匹配,电阻R13与电阻R4匹配。也就是说,电阻R12为了具有与电阻R3相同的特性(包括电阻值),而例如在共通的制造步骤中,以相同或实质上相同的布局或尺寸的要素构成。同样地,电阻R13为了具有与电阻R4相同的特性,而例如在共通的制造步骤中,以相同或实质上相同的布局或尺寸的要素构成。因此,即便半导体存储装置1的电阻R3、R4、R12及R13的特性(尤其是电阻值)因为制造工艺等的差异而分别与其它半导体存储装置1的电阻R3、R4、R12及R13的电阻值不同,在各半导体存储装置1中,电阻R3及R12仍具有实质上相同的特性(尤其是电阻值)(两者匹配),电阻R4及R13仍具有实质上相同的特性(尤其是电阻值)(两者匹配)。
节点N7进而连接于晶体管76的第1端。晶体管76的栅极连接于晶体管74的栅极,晶体管76及74构成电流镜电路。
晶体管76的第2端连接于晶体管77的第1端。晶体管77的栅极例如从序列发生器13接收信号BLDR_STOP。晶体管77的第2端作为电流电路33的输出节点OUT2而发挥功能。也就是说,在晶体管77的第2端流通电流IBLC。
在电阻R12及R13中流通的电流IBLC的大小与电阻R12及R13的大小相依,大小与从节点N10经由电阻R12及R13向节点N9流动的电流的大小相同或实质上相同的电流从节点OUT2流出。
<1.2.动作>
<1.2.1.电流电路32的动作>
图7的电流电路32按照以下所述动作。
信号FIVEON被设定为使晶体管65充分地接通的电位,信号BLDR_STOP被设定为使晶体管57充分地接通的电位。在该状态下,电源电位HV1例如从内部电源电位VCC向目标电位HV1T上升。电源电位HV1的大小的上升需要电位VBLC、VBLX及VXXL的施加,通过使产生电源电位HV1的要素(例如,电源电路GHV1)启动才会开始。
随着电源电位HV1的大小的上升,输出节点OUT1的电流IBLC_HV1的大小也上升。若电源电位HV1的大小稳定,也就是说成为恒定状态,则电流IBLC_HV1的大小也成为恒定状态下的大小。恒定状态下的电流IBLC_HV1的大小是按照以下所述来决定的。
通过电流IBLC_HV1,在节点N6产生大小基于电流IBLC_HV1与电阻R6及R7的合成电阻的电位。将节点N6的电位与参考电位VREF加以比较,由节点N6的电位与参考电位VREF的差决定电流IBLC_HV1的大小。因此,电流IBLC_HV1的大小归结为由电阻R6及R7、以及参考电位VREF决定的大小。然后,在电阻R6及R7中流通的电流IBLC_HV1的镜像电流,也就是大小与在电阻R6及R7中流通的电流IBLC_HV1实质上相同的电流从输出节点OUT1输出。由此,电流电路32的电流IBLC_HV1具有基于电阻R6及R7所决定的大小。
就像参考图5所叙述的那样,电流IBLC_HV1左右着电位VBLC0的大小。另外,电位VBLC0的大小与电阻R1及R2也相依。电阻R1及R2的大小有可能因为制造步骤的差异等,而与想要的大小有所偏差。在与想要的大小有所偏差的情况下,若电流IBLC_HV1从定电流源产生且具有固定大小,则电位VBLC0的大小与想要的大小有所偏差。
另一方面,如上所述,电流IBLC_HV1由节点N6的电位与参考电位VREF的电位决定,节点N6的电位与电阻R6及R7相依。电阻R1及R2分别与电阻R6及R7匹配。因此,若电阻R1及R2的合成电阻RA的大小比想要的大小小某第1值,则电阻R6及R7的合成电阻的大小也比想要的大小小第1值,结果,节点N6的电位的大小小于想要的大小。这个情况会被反馈给电流电路32,从而在电阻R6及R7中流通的电流IBLC_HV1会比标准大小大基于第1值的第2值。结果,从输出节点OUT1输出的电流IBLC_HV1的大小也比标准大小大第2值。由此,即便电阻R1及R2的合成电阻RA的大小小于想要的大小,仍会从电流电路32流出比想要的大小大了将该差量补上的大小的电流IBLC_HV1。由此,电阻R1及R2的合成电阻RA的大小偏小就通过电流IBLC_HV1的增大得到了补偿,即便电阻RA的大小小于想要的大小,电位VBLC0仍具有与想要的大小相同或实质上相同的大小。
在合成电阻RA的大小大于想要大小的情况下,也会通过反馈机制,补偿电位VBLC0的大小。由此,即便电阻RA的大小与想要的大小有所偏差,仍可获得具有与想要的大小相同或实质上相同的大小的电位VBLC0。
<1.2.2.电流电路33的动作>
图8的电流电路33按照以下所述动作。
信号FIVEONn被设定为使晶体管71充分地接通的电位,信号BLDR_STOP被设定为使晶体管77充分地接通的电位。在该状态下,电源电位HV2例如从内部电源电位VCC向目标大小HV2T上升。电源电位HV2的大小的上升需要电位VBLC、VBLX及VXXL的施加,通过使产生电源电位HV2的要素(例如,电源电路GHV2)启动才会开始。
随着电源电位HV2的大小的上升,输出节点OUT2的电流IBLC_HV2的大小也上升。若电源电位HV2的大小稳定,也就是说成为恒定状态,则电流IBLC_HV2的大小也成为恒定状态下的大小。恒定状态下的电流IBLC_HV2的大小是按照以下所述来决定的。
通过电流IBLC_HV2,在节点N10产生大小基于电流IBLC_HV2与电阻R12及R13的合成电阻的电位。将节点N10的电位与参考电位VREF加以比较,由节点N10的电位与参考电位VREF的差决定电流IBLC的大小。因此,电流IBLC的大小归结为由电阻R12及R13、以及参考电位VREF决定的大小。然后,在电阻R12及R13中流通的电流IBLC的镜像电流,也就是大小与在电阻R12及R13中流通的电流IBLC实质上相同的电流从输出节点OUT2输出。由此,电流电路33的电流IBLC具有基于电阻R12及R13所决定的大小。
就像参考图5所叙述的那样,电流IBLC左右着电位VBLX0的大小及电位VXXL0的大小。另外,电位VBLX0的大小与电阻R4相依,电位VXXL0的大小与电阻R3及R4的合成电阻相依。电阻R3及R4有可能因为制造步骤的差异等,而与想要的大小有所偏差。在与想要的大小有所偏差的情况下,若电流IBLC从定电流源产生且具有固定大小,则电位VBLX0及VXXL0的大小与想要的大小有所偏差。
另一方面,如上所述,电流IBLC由节点N10的电位与参考电位VREF的电位决定,节点N10的电位与电阻R12及R13相依。电阻R3及R4分别与电阻R12及R13匹配。因此,若电阻R3及(或)R4的合成电阻比想要的大小分别小某第1值及(或)第2值,则电阻R12及R13也比想要的大小分别小第1值及(或)第2值,结果,节点N10的电位的大小小于想要的大小。这个情况会被反馈给电流电路33,从而在电阻R12及R13中流通的电流IBLC会比标准大小大基于第1值及(或)第2值的第3值。结果,从输出节点OUT2输出的电流IBLC的大小也比标准大小大第3值。由此,即便电阻R3及R4的合成电阻的大小小于想要的大小,仍会从电流电路33流出比想要的大小大了将该差量补上的大小的电流IBLC。由此,电阻R3及R4的合成电阻偏小就通过电流IBLC的增大得到了补偿,即便电阻R3及(或)R4的大小小于想要的大小,电位VBLX0及(或)VXXL0仍具有与想要的大小相同或实质上相同的大小。
在电阻R3及(或)R4的大小大于想要大小的情况下,也会通过反馈机制,补偿电位VBLX0及VXXL0的大小。由此,即便电阻R3及(或)R4的大小与想要的大小有所偏差,仍可获得具有与想要的大小相同或实质上相同的大小的电位VBLX0及VXXL0。
<1.2.3.感测放大器电路的动作>
参考图4及图9,叙述感测放大器电路SAC的动作。
图9表示出了第1实施方式的半导体存储装置1中的某动作期间的若干节点的电位。更具体来说,图9表示出了在从存储单元阵列11读出数据的期间感测放大器电路SAC的若干电位及信号的时间顺序上的变化。
读出期间,节点INV具有基于与感测放大器电路SAC连接的数据锁存电路中所保存的数据的电位。在以下的叙述中,作为例子,节点INV的电位是数字的低电平,晶体管22是通态。另外,在时刻t0,控制信号XXL_ENB被否定,节点XXL具有0V(=VSS)。
如图9所示,从时刻t0起,节点BLC、BLX及VXXL1开始上升。节点BLC的电位(VBLC)是在电位产生电路14中通过电流电路32及放大器电路34而产生的,电流电路32使用电源电位HV1产生电位VBLC,产生电源电位HV1的电源电路GHV1从时刻t0起被启动。因此,节点BLC的电位从时刻t0起开始上升。
另外,节点BLX的电位(VBLX)基于电位VBLX0,电位VBLX0是使用电位VBLC及电流IBLC而产生的,电流IBLC是使用电源电位HV2而产生的,产生电源电位HV2的电源电路GHV2从时刻t0起被启动。因此,节点BLX的电位从时刻t0起开始上升。
同样地,节点XXL1的电位(VXXL1)基于电位VXXL0,电位VXXL0是使用电位VBLC及电流IBLC而产生的,电流IBLC是使用电源电位HV2而产生的,产生电源电位HV2的电源电路GHV2从时刻t0起被启动。因此,节点XXL1的电位从时刻t0起开始上升。
虽未图示,但节点BLX的电位(VBLS)也是从时刻t0起开始上升的。节点BLX从时刻t0起迅速达到目标电位,结果,节点BLI经由晶体管Tbls连接于对应的位线BL。
通过节点BLC的电位从时刻t0起上升,晶体管Tblc在某个时间点接通,且节点BLI连接于节点SCOM。另外,通过节点BLX的电位从时刻t0起上升,晶体管Tblx在某个时间点接通,且节点SCOM连接于节点SSRC,节点SCOM开始充电。
另外,节点BLQ的电位(VBLQ)及信号LPC从时刻t0起上升。结果,节点SEN经由数据总线LBUS及晶体管Tblq开始充电,其后具有电位VSEN。
用来产生节点BLC的电位的电源电位HV1与电源电位HV2相比较小,所以会在相对较早的时间点稳定(达到目标大小)。因此节点BLC也会在相对较早的时间点——时刻t1具有目标电位VBLCT。
通过节点BLC在时刻t1具有目标电位VBLCT,能使晶体管Tblc充分地接通,从而将节点BLI的电位传送至节点SCOM。
用来产生节点BLX的电位的电源电位HV2从时刻t0起持续上升。相应地,节点BLX的电位从时刻t0起持续上升,若电源电位HV2稳定(达到目标大小),则在其后的时刻t2,具有目标电位VBLX。电位VBLXT高于电位VBLCT。通过节点BLX具有目标电位VBLXT,能使晶体管Tblx充分地接通,从而将节点SSRC的电位传送至节点SCOM。
用来产生节点XXL1的电位的电源电位HV2从时刻t0起持续上升,相应地,节点XXL1的电位从时刻t0起持续上升。在电源电位HV2稳定后的时刻t3,节点XXL1具有目标电位VXXL1T。电位VXXL1T高于电位VBLXT。电位VXXL1T具有能使晶体管Txxl充分地接通,从而将节点SCOM的电位传送至节点SEN的大小。
其后,执行对与作为读出对象的单元组集CU连接的选择字线WL施加读出电位VCGR的操作等,从而与作为读出对象的存储单元晶体管(选择存储单元晶体管)MT的状态相应的电位出现于节点SCOM上。
继而,在时刻t4,将节点BLQ的电位及信号LPC设定为共通电位VSS,由此节点SEN的充电结束。进而,在时刻t4,断定未图示的信号XXL_ENB,由此节点XXL1上的电位被传送至节点XXL,节点XXL具有电位VXXLT。结果,晶体管Txxl充分地接通,节点SCOM的电位被传送至节点SEN,节点SEN的电位变化。通过读出电位VCGR的施加,若选择存储单元晶体管MT维持断态,则节点SEN的电位得以维持,若选择存储单元晶体管MT接通,则节点SEN的电位下降。节点SEN的选择存储单元晶体管MT为断态的实例用实线(“断态单元”)表示,选择存储单元晶体管MT为通态的实例用虚线(“通态单元”)表示。
从时刻t5起,进行感测。也就是说,在时刻t5,否定信号XXL_ENB,由此晶体管Txxl断开。结果,节点SEN与节点SCOM分离。分离后,节点SEN依然维持与对应的选择存储单元晶体管MT的状态相应的电位。
在时刻t6,例如通过序列发生器13,将信号STB设定为高电平,由此对应于节点SEN上的电位,数字0或1出现于数据总线LBUS上,读出结束。
<1.2.4.电位产生电路的动作>
图10是按照时间顺序表示第1实施方式的电位产生电路的若干节点的电位。
如图10所示,在时刻t10,信号FIVEON被设定为高电平。由此,电流电路32及33被启动,而开始动作。
在时刻t10,电源电位HV1及HV2的大小未开始上升。然而,在电流电路32仅包含低耐压晶体管等情况下,若使电流电路32启动,则从电源电位HV1的大小上升前便开始动作。图10就表示出了这种实例作为例子。因此,电流IBLC_HV1的大小从时刻t10起上升,随之,节点BLC的电位(VBLC)开始上升。节点BLX的电位(VBLX)及节点XXL1的电位(VXXL1)是以节点BLC的电位为基准,因此随着节点BLC的电位的上升,节点BLX的电位及节点XXL1的电位也开始上升。
节点BLX的电位基于节点BLX0的电位,节点BLX0具有节点BLC的电位加上大小与电阻R4两端的电位差的大小相等的电位所得的电位。因此,节点BLX具有比节点BLC的电位高的电位。另外,节点XXL1的电位基于节点XXL0的电位,节点XXL1具有节点BLC的电位加上大小与电阻R3及R4的串联连接结构两端的电位差的大小相等的电位所得的电位。因此,节点XXL1具有比节点BLC的电位高的电位。但节点BLC、BLX及XXL1的电位关系存在如下情况:由于噪音等影响,尤其是在电位稳定前,具有节点BLC的电位<节点BLX的电位<节点XXL1的电位并不成立的时间段。
电位产生电路14的动作并不限于图10的例子,也存在节点BLC、BLX及XXL1的上升从下述电源电位HV1的大小的上升开始的情况。
从时刻t11起,电源电位HV1及HV2的大小开始上升。随之,通过电流电路32及33的动作,电流IBLC及IBLC_HV1(未图示)的大小从时刻t11起上升。
电流电路32在稳定状态下的动作中需要比电源电位HV2低的电源电位HV1,因此即便电源电位HV1低于电源电位HV2,也会比使用电源电位HV2的电流电路33更早地接近于稳定的状态。因此,电流电路32中的电流IBLC_HV1比电流电路33中的电流IBLC更早地开始上升。
另一方面,电流电路33设计为在比电源电位HV1高的电源电位HV2下稳定地动作,因此电流IBLC尚未怎么上升。
随着电流IBLC_HV1的大小的上升,从时刻t11起,节点BLC的电位开始上升。节点BLX的电位及节点XXL1的电位是以节点BLC的电位为基准,因此即便是在由于电源电位HV2的大小未怎么上升所以电流IBLC的值较小的期间,节点BLX的电位及节点XXL1的电位也会上升。也就是说,从时刻t11起,节点BLX的电位及节点XXL1的电位也开始上升。
在时刻t12,电源电位HV1成为目标电位HV1T。
另外,若从时刻t11起持续上升的电源电位HV2的大小成为某种程度的大小,则电流IBLC也达到某种程度的大小,节点BLX的电位及节点XXL1的电位的上升变大。在图10的例子中,节点BLX的电位及节点XXL1的电位的上升的斜率的增大开始于时刻t12附近的时刻t13。
在时刻t14,电源电位HV2成为目标电位HV2T。
在时刻t13后,节点BLC、BLX及XXL1分别具有目标电位VBLCT、VBLXT及VXXL1T。节点BLC、BLX及XXL1分别在例如时刻t15、t16及t17具有目标电位VBLCT、VBLXT及VXXLT。
<1.3.效果>
根据第1实施方式,节点BLC、BLX及XXL1能在更短的时间内具有目标电位VBLCT、VBLXT及VXXL0T。
可认为节点BLC、BLX及XXL1上的电位是利用图11所示的电位产生电路产生的。图11是参考用电位产生电路91的电路图。如图11所示,节点BLC0、BLX0及XXL0上的各电位VBLC0p、VBLX0p及VXXL0p全部是从电流IBLC与电阻产生的。节点BLC0的电位是从电流IBLC与电阻RA产生的,节点BLX0的电位是从电流IBLC与电阻R4及RA的合成电阻产生的,节点XXL0的电位是从电流IBLC与电阻R3、R4及RA的合成电阻产生的。
图12是按照时间顺序表示图11的参考用电位产生电路91的若干节点的电位。另外,图12也表示出了第1实施方式的图10的节点BLC、BLX及XXL1的电位,以便进行比较。
如图12所示,节点BLC的电位、节点BLX的电位及节点XXL1的电位是在电源电位HV2的大小成为某种程度的大小后才开始上升的。在图12的例子中,上升开始于时刻t12后的时刻t21左右。
如上所述,节点BLX及XXL1尤其是节点XXL1需要具有较高的电位,因此需要通过使用电源电位HV2的电流电路33来产生。然而,电源电位HV2较高,因此稳定下来比较耗费时间。这会推迟节点BLC、BLX及XXL1的电位的上升的开始。在图12的例子中,节点BLC、BLX及XXL1分别在例如时刻t22、t23及t24具有目标电位VBLCT、VBLXT及VXXL1T。
这里,由图9可知,节点BLX及节点XXL1需要具有目标电位VBLXT及VXXL1T的时间点分别是,到达时刻t2及t4后,也就是从读出开始起经过一段时间后。由此,即便节点BLX的电位及节点XXL1的电位较迟稳定,在读出初期动作中也不构成问题,因此不会对读出所需的整体动作时间造成太大影响。另一方面,节点BLC的电位左右着位线BL的充电的开始时间点,需要在读出早期阶段开始位线BL的充电。因此,若实现节点BLC具有电位VBLCT的状态所耗的时间较长,则读出所需的时间也较长。
根据第1实施方式,电位VBLC是使用来自电流电路32的电流IBLC_HV1产生的,电流IBLC_HV1是使用比电源电位HV2低的电源电位HV1产生的,因此即便电源电位HV1的大小未怎么上升,它也会开始上升。关于这一点,可由图12直观地理解。节点BLX及XXL1是以节点BLC的电位为基准而使用的,因此从由于电源电位HV2的大小没有上升所以电流IBLC的大小开始上升前便开始上升。因此,节点BLC、BLX、XXL1能比使用参考用电位产生电路91的情况下更早地实现具有目标电位VBLCT、VBLXT及VXXL1T的状态。也就是说,通过第1实施方式,节点BLC、BLX、XXL1具有目标电位VBLCT、VBLXT及VXXL1T的时刻t15、t16及17比使用参考用电位产生电路91的情况下它们各自所对应的时刻t22、t23及t24更先到来。
尤其是,节点BLC的电位在读出开始后的早期阶段开始上升,能使位线BL的充电较早开始,且能使读出时间较短。根据第1实施方式,能以至少比使用参考用电位产生电路91的情况下更短的时间完成读出。
另外,在感测放大器电路SAC中,由图4可知,从节点VDD给位线BL充电的路径上,在比晶体管Tblc靠上游侧(节点VDD侧)存在晶体管Tblx。为了给位线BL充电,需要保持向晶体管Tblx的栅极供给的电位VBLX比向存在于其下游侧(位线BL侧)的晶体管Tblc的栅极供给的电位VBLC高。在第1实施方式的电位产生电路14中,由图5可知,节点BLX0(节点BLX)比起节点BLC在电流IBLC的路径上存在于更靠上游侧。因此,即便是在读出动作初期且电位VBLC及电位VBLX稳定前的阶段,也满足电位VBLX高于电位VBLC这种关系。因此,能在读出开始初期阶段使位线BL较早开始充电。
进而,虽然在节点BLC、BLX及XXL1的产生中使用的是2个独立的电流电路32及33,但电流电路32及33都是使用共通的参考电位VREF产生电流IBLC_HV1及IBLC的。因此,电流IBLC_HV1及IBLC的大小不同这种情况得到抑制。另外,节点BLX0及XXL0的电位是以节点BLC的电位为基准而产生的,因此与节点BLC、BLX及XXL1各者的目标电位VBLCT、VBLXT及VXXL1T的偏差实质上一致。也就是说,能精度良好地产生节点BLC、BLX及XXL1的电位。这就抑制了由于与节点BLC、BLX及XXL1各者的目标电位VBLCT、VBLXT及VXXL1T的偏差而导致感测放大器电路SA发生异常动作。
对本发明的若干实施方式进行了说明,但这些实施方式是作为例子提出的,而并非想要限定发明的范围。这些实施方式可采用其它各种方式来实施,在不脱离发明主旨的范围内,可进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变化包含于发明的范围及主旨中,同样包含于权利要求书所记载的发明及与其均等的范围内。
[符号的说明]
1 半导体存储装置
2 存储器控制器
11 存储单元阵列
12 输入输出电路
13 序列发生器
14 电位产生电路
15 驱动器
16 行解码器
17 感测放大器
31 电源电路
32 电流电路(HV1)
33 电流电路(HV2)
34、35、36、37放大器电路

Claims (6)

1.一种半导体装置,具备:
第1电流电路,构成为使用第1电位在第1输出节点输出第1电流;
第1电阻,连接于所述第1输出节点;
第2电阻,具有与所述第1输出节点电性连接的第1端、第2端;
第2电流电路,构成为使用比所述第1电位高的第2电位在第2输出节点输出第2电流;以及
第3电阻,位于所述第2输出节点与所述第2电阻的所述第2端之间;其中
所述第1电流电路构成为,接收第3电位,基于所述第3电位与第1节点的电位的比较,输出所述第1电流,
所述第2电流电路构成为,接收所述第3电位,基于所述第3电位与第2节点的电位的比较,输出所述第2电流。
2.根据权利要求1所述的半导体装置,其中
所述第1节点的电位基于所述第1输出节点的电位,
所述第2节点的电位基于所述第2输出节点的电位。
3.根据权利要求2所述的半导体装置,其中
所述第1电流电路
还包含:第4电阻,与所述第1节点连接,与所述第1电阻匹配;且
构成为,在所述第1节点,基于所述第3电位与所述第1节点的电位的比较,流通第3电流;
所述第1电流是所述第3电流的镜像电流;
所述第2电流电路
还包含:第5电阻,包含与所述第2节点连接的第7端及第8端,与所述第3电阻匹配;以及
第6电阻,与所述第5电阻的所述第8端连接,与所述第2电阻匹配;且
构成为,在所述第2节点,基于所述第3电位与所述第2节点的电位的比较,流通第4电流;
所述第2电流是所述第4电流的镜像电流。
4.一种半导体装置,具备:
第1电流电路,构成为使用第1电位在第1输出节点输出第1电流;
第1电阻,连接于所述第1输出节点;
第2电阻,具有与所述第1输出节点电性连接的第1端、第2端;
第2电流电路,构成为使用比所述第1电位高的第2电位在第2输出节点输出第2电流;
第3电阻,位于所述第2输出节点与所述第2电阻的所述第2端之间;
第1存储单元晶体管;
第1位线,与所述第1存储单元晶体管连接;
第1配线,与所述第1位线连接;
第1晶体管,包含与所述第1配线连接的第3端、电性连接于所述第1输出节点的栅极;
第2晶体管,包含与所述第1晶体管连接的第4端、与第5电位的节点连接的第5端、与所述第2电阻的所述第2端电性连接的栅极;以及
第3晶体管,包含与所述第1晶体管连接的第6端、与所述第2输出节点电性连接的栅极。
5.根据权利要求4所述的半导体装置,还具备:
第4晶体管,包含与所述第3晶体管的第7端连接的栅极、第8端;
锁存电路;以及
第5晶体管,位于所述第4晶体管的所述第8端与所述锁存电路之间。
6.一种半导体装置,具备:
第1电流电路,构成为使用第1电位在第1输出节点输出第1电流;
第1电阻,连接于所述第1输出节点;
第2电阻,具有与所述第1输出节点电性连接的第1端、第2端;
第2电流电路,构成为使用比所述第1电位高的第2电位在第2输出节点输出第2电流;以及
第3电阻,位于所述第2输出节点与所述第2电阻的所述第2端之间;其中
所述第1电位及所述第2电位从比所述第1电位低的第4电位产生。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020027674A (ja) 2018-08-10 2020-02-20 キオクシア株式会社 半導体メモリ
KR20200136750A (ko) * 2019-05-28 2020-12-08 삼성전자주식회사 페이지 버퍼 및 이를 포함하는 메모리 장치
CN114078900A (zh) * 2020-08-19 2022-02-22 联华电子股份有限公司 数据存储单元、存储器及其存储器制作方法
CN114171088B (zh) * 2021-12-10 2023-11-03 苏州浪潮智能科技有限公司 一种控制nand电压上下电时序的电路和服务器
JP2023150311A (ja) 2022-03-31 2023-10-16 キオクシア株式会社 半導体記憶装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200807429A (en) * 2006-07-18 2008-02-01 Etron Technology Inc Negative voltage generator
CN101382812A (zh) * 2007-09-03 2009-03-11 晶镁电子股份有限公司 参考电压电路
CN107516541A (zh) * 2016-06-17 2017-12-26 东芝存储器株式会社 半导体存储装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW440767B (en) * 1998-06-02 2001-06-16 Fujitsu Ltd Method of and apparatus for correctly transmitting signals at high speed without waveform distortion
US7072415B2 (en) * 1999-10-19 2006-07-04 Rambus Inc. Method and apparatus for generating multi-level reference voltage in systems using equalization or crosstalk cancellation
JP4901204B2 (ja) 2005-12-13 2012-03-21 株式会社東芝 半導体集積回路装置
KR100738964B1 (ko) * 2006-02-28 2007-07-12 주식회사 하이닉스반도체 밴드갭 기준전압 발생 회로
JP2009151886A (ja) * 2007-12-21 2009-07-09 Toshiba Corp 半導体記憶装置
KR101053700B1 (ko) 2009-05-11 2011-08-02 주식회사 하이닉스반도체 전압 생성 회로 및 이를 구비한 불휘발성 메모리 소자
US8248862B2 (en) 2009-12-14 2012-08-21 Ercole Rosario Di Iorio Source bias shift for multilevel memories
US9171631B2 (en) * 2012-04-23 2015-10-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor memory device and method for controlling the same
WO2015037088A1 (ja) * 2013-09-11 2015-03-19 株式会社 東芝 半導体記憶装置およびメモリシステム
JP2018055736A (ja) 2016-09-26 2018-04-05 東芝メモリ株式会社 半導体記憶装置
JP6765313B2 (ja) * 2017-01-23 2020-10-07 キオクシア株式会社 半導体記憶装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200807429A (en) * 2006-07-18 2008-02-01 Etron Technology Inc Negative voltage generator
CN101382812A (zh) * 2007-09-03 2009-03-11 晶镁电子股份有限公司 参考电压电路
CN107516541A (zh) * 2016-06-17 2017-12-26 东芝存储器株式会社 半导体存储装置

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