供压电路、存储器和存储器的操作方法与流程
1.本公开涉及存储器技术领域,尤其涉及一种供压电路、一种存储器和一种存储器的操作方法。
背景技术:
2.flash存储器是一种常用的数据和程序的存储器件,flash在编程和擦除操作时都需要升压,而升压操作通过设置的电荷泵实现。
3.具体的,flash存储器在进行读写擦等操作时,会用到电荷泵的输出电压,因此电压的建立快慢与flash存储器能达到的读写速度密切相关,为了达到更快的读写频率,以节省读写擦等操作的时间,需要缩短电荷泵输出电压的建立时间。
4.需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现要素:
5.本公开的目的在于提供一种供压电路、存储器和存储器的操作方法,至少在一定程度上克服由于相关技术中对存储器的读写频率较慢的问题。
6.本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然,或部分地通过本公开的实践而习得。
7.根据本公开的一个方面,提供一种供压电路,包括:第一电荷泵;第二电荷泵;第一电压端;第二电压端;第一驱动模块,用于提供配置第一目标电压的第一时钟驱动信号;以及第二驱动模块,用于提供配置第二目标电压的第二时钟驱动信号;其中,在第一阶段,所述第一电荷泵和所述第二电荷泵的输出端均与所述第一电压端连接,所述第一电荷泵和第二电荷泵并联对第一负载充电至所述第一目标电压;在第二阶段,所述第二电荷泵的输出端与所述第一电压端断开,并与所述第二电压端连接,所述第二电荷泵对第二负载充电至所述第二目标电压。
8.在本公开的一个实施例中,还包括:选择开关,所述选择开关包括第一端、第二端和第三端,所述第一端与所述第一驱动模块连接,所述第三端与所述第二驱动模块连接,所述第二端与所述第二电荷泵的时钟信号输入端连接,其中,在所述第一阶段,所述选择开关被配置为由所述第一端和所述第二端之间导通,在所述第二阶段,所述选择开关被配置为由所述第一端和所述第三端之间导通。
9.在本公开的一个实施例中,还包括:第一开关和第二开关,其中,所述第一开关连接在所述第二电荷泵的输出端和第一电压端之间,所述第二开关连接在所述第二电荷泵的输出端和第二电压端之间。
10.在本公开的一个实施例中,还包括:第三开关,第四开关和第五开关,其中,所述第五开关接在所述第二电荷泵的输出端和公共节点之间,所述第四开关连接在所述公共节点和所述第二电压端之间,所述第三开关连接在公共节点和第一电压端之间,在所述第一阶
段,所述第五开关和所述第三开关导通,所述第四开关断开;在所述第二阶段,所述第五开关和所述第四开关导通,所述第三开关断开。
11.在本公开的一个实施例中,在所述第二阶段后,所述第五开关断开,所述第三开关和所述第四开关导通,所述第二负载上的电荷转移到所述第一负载。
12.在本公开的一个实施例中,所述第一负载为字线,所述第二负载为位线上的开关的控制端。
13.在本公开的一个实施例中,所述第一驱动模块包括:第一比较器,所述第一比较器的第一输入端用于接收与所述第一电压端的电压成比例的第一反馈电压,所述第一比较器的第二输入端用于接收第一参考电压;以及第一时钟生成器,所述第一时钟生成器的一端与所述第一比较器的输出端连接,所述第一时钟生成器的另一端与第一电荷泵的时钟信号输入端连接,其中,在所述第一反馈电压小于第一参考电压时,所述第一比较器向所述第一时钟生成器输出激活信号,第一时钟生成器基于所述激活信号向所述第一电荷泵输出所述第一时钟驱动信号。
14.在本公开的一个实施例中,所述第二驱动模块包括:第二比较器,所述第二比较器的第一输入端用于接收与所述第二电压端的电压成比例的第二反馈电压,所述第二比较器的第二输入端用于接收第二参考电压;以及第二时钟生成器,所述第二时钟生成器的一端与所述第二比较器的输出端连接,所述第二时钟生成器的另一端与第二电荷泵的时钟信号输入端连接,其中,在所述第二反馈电压小于第二参考电压时,所述第二比较器向所述第二时钟生成器输出激活信号,第二时钟生成器基于所述激活信号向所述第二电荷泵输出所述第二时钟驱动信号。
15.根据本公开的另一个方面,提供一种存储器,包括:存储单元阵列;字线;位线;以及上述技术方案中任一项所述的供压电路。
16.在本公开的一个实施例中,还包括:字线;位线;读出放大器;以及设置在所述位线和读出放大器之间的位线开关,其中,所述第一电压端连接所述位线,所述第二电压端连接所述位线开关的控制端。
17.根据本公开的再一个方面,提供一种存储器的操作方法,包括:在第一阶段,第一电荷泵的输出端与第二电荷泵的输出端连接第一电压端,第一驱动模块向并联的第一电荷泵和第二电荷泵输出第一时钟驱动信号,使第一电压端升压;在第二阶段,所述第二电荷泵的输出端与所述第一电压端断开,与第二电压端连接,第二驱动模块向所述第二电荷泵输出第二时钟驱动信号,使第二电压端升压。
18.本公开的实施例所提供的供压电路方案,通过将原有的分别产生第一目标电压的第一电荷泵和产生第二目标电压的第二电荷泵在第一阶段,即产生第一目标电压的阶段进行复用,也就是说,在第一阶段,第一电荷泵和第二电荷泵并联,以使第一电压端的输出电压快速达到第一目标电压,相对于只通过第一电荷泵使第一电压端的电压值达到第一目标电压的方式相比,能够缩短第一目标电压的建立时间,进而有利于提升采用该供压电路供电的存储器的读写效率。
19.进一步地,在第一电压端达到第一目标电压后,将第二电荷泵重新配置为与第二电压端连接,以使第二电压端输出第二目标电压,从而实现第二电荷泵由参与建立第一目标电压到建立第二目标电压的切换,进而保证了对存储器的读写操作的顺利执行。
20.应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
21.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1示出本公开实施例中的存储器的示意框图;
23.图2示出本公开实施例中的存储器的存储单元列阵的结构示意图;
24.图3示出本公开实施例中一种供压电路的结构示意图;
25.图4示出本公开实施例中另一种供压电路供压电路的结构示意图;
26.图5示出本公开实施例中再一种供压电路供压电路的结构示意图;
27.图6示出相关技术中的供压电路与本公开实施例中的供压电路输出的电压曲线的对比示意图;
28.图7示出本公开实施例中使用供压电路执行增量步进脉冲的编程操作的示意图;
29.图8示出本公开实施例中使用供压电路执行闪存回复操作的示意图;
30.图9示出本公开实施例中一种存储器的操作方法的流程示意图。
31.其中,图1至图8中的附图标记说明如下:
32.10存储器,100存储单元阵列,102控制器,104字线译码器,106读出电路,108位线译码器,110供压电路,20存储单元,302第七开关,304第八开关,306位线开关,402第一电荷泵,404第二电荷泵,out1第一输出端,out2第一输出端,406选择开关,408第一时钟生成器,410第一比较器,412第二时钟生成器,414第二比较器,s1第一开关,s2第二开关,s3第三开关,s4第四开关,s5第五开关,s6第六开关,cload1第一负载电容,cload2第二负载电容。
具体实施方式
33.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
34.此外,附图仅为本公开的示意性图解,并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分,因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体,不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体,或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体,或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
35.如图1所示,存储器10电性连接至电子装置。存储器10可以是电子装置的内置或外接存储设备。存储器10可以是易失性及非易失性存储器。易失性存储器需要电力来维持数据,例如包括随机存取存储器(ram)、动态随机存取存储器(dram)及同步动态随机存取存储器(sdram)等。非易失性存储器在断电时仍然能够维持储数据,例如包括nand闪存、nor闪
存、电可擦除可编程rom(eeprom)、相变随机存取存储器(pcram)、电阻式随机存取存储器(rram)及磁阻随机存取存储器(mram)等。
36.具体的,存储器10包括存储单元阵列100、控制器102、字线译码器104、读出电路106,位线编码器108以及供压电路110,读出电路106包括多个读出放大器(sense amplifier,sa)。供压电路110又称作片上高压产生电路(on-chip high-voltage generator)存储单元阵列包括多个块。
37.下面以存储器10是nor闪存为例,对本公开的nor闪存使用的供压电路110进行具体描述。
38.图2是nor闪存的存储单元阵列的一个块的示意图。
39.如图2所示,存储单元阵列的块包括多个存储单元,例如64行n列的存储单元20,每行对应一条字线(word line,wl)。存储单元例如是具有浮栅的晶体管,晶体管包括衬底,源极,漏极和控制栅。晶体管具有编程状态和擦除状态(未编程状态)。处于编程状态的晶体管的浮栅中的电子多于处于擦除状态的晶体管的浮栅中的电子。处于编程状态的晶体管的阈值电压高于处于擦除状态的晶体管的阈值电压。处于编程状态的晶体管存储“0”,处于擦除状态的晶体管存储“1”。
40.另外,位表示计算机存储信息的最小单位,字表示计算机内部进行数据传递处理的基本单位。晶体管的控制栅连接字线,晶体管的漏极连接位线,晶体管的源极接地或者连接源极线。同一行的存储单元的控制栅连接同一字线,同一列的存储单元的漏极连接同一位线。位线经由开关连接读出放大器之间,位线经由开关连接供压电路。
41.存储器10的典型操作包括,读操作,编程操作(又称写操作),擦除操作,以及各种验证操作。
42.在读操作(或验证操作)中,供压电路110提供读电压(或验证电压)被提供到目标字线,供压电路110提供的电压使位线和读出放大器之间的开关导通。在擦除操作中,供压电路110提供的擦除电压被提供到块的衬底。在编程操作中,供压电路110提供的编程电压被施加到目标字线,供压电路110提供的编程使能电压被选择性地提供到位线bl1-bln。
43.如图2所示,flash中的储矩阵由多个存储单元排列组成,存储单元20内部包含若干个存储元,每个存储元存放一位二值代码(0或1),若干个存储单元组成一个“字”(即一个信息单元)。地址译码器有n条地址输入线和2n条译码输出,每一条译码输出线wi称为“字线”,它与存储矩阵中的一个“字”相对应。因此,每当给定一组输入地址时,译码器只有一条输出字线被选中,该字线可以在存储矩阵中到一个相应的“字”,并将字中的m位信息送至输出缓冲器。读出信息的每条数据输出线也称为“位线”。
44.在相关技术中,第一电荷泵产生第一目标电压v1通过开关加到字线,第二电荷泵产生第二目标电压v2控制位线方向传输电压的开关,由于是分别单独采用一个电荷泵去产生相应的电压v1和电压v2,在第一电压v1和第电压v2输出的负载电容较大时,电压从建立到稳定的时间会比较长,导致影响存储器的读写速率。
45.如图4所示,根据本公开的一个实施例的供压电路,包括:第一电荷泵402、第二电荷泵404、第一电压端out1、第二电压端out2、第一驱动模块和第二驱动模块。
46.第一驱动模块用于提供配置第一目标电压的第一时钟驱动信号,第二驱动模块用于提供配置第二目标电压的第二时钟驱动信号。
47.其中,第一驱动模块输出第一时钟信号,用于驱动第一电荷泵402进行电压输出,第二驱动模块输出第二时钟信号,用于驱动第二电荷泵404进行电压输出。
48.在nor闪存的应用场景中,第一目标电压为与字线连接的存储单元的栅极电压,也就是向字线提供的电压,第二目标电压为与位线连接的存储单元的漏极电压,也就是向位线提供的电压。
49.具体地,在字线(word line)加高电平时,控制存储单元和位线(bit line)连通,而位线用于读或写存储单元的保存的状态,无论使对于闪存的读操作还是写操作,均需要字线输出高电平,因此为了保证读写操作,因此基于先对字线进行供电,并达到第一目标电压,即先完成充电操作,再对位线供电,即再执行编程操作的策略,将供电电压的供电过程划分为至少包括第一阶段和第二阶段。
50.在第一阶段,第一电荷泵402和第二电荷泵404的输出端均与第一电压端out1连接,第一电荷泵402和第二电荷泵404并联对第一负载充电至第一目标电压。
51.具体地,第一阶段指使第一电压端out1的电压值达到第一目标电压的阶段,第一负载为与字线连接的存储单元。
52.在第二阶段,第二电荷泵404的输出端与第一电压端out1断开,并与第二电压端out2连接,第二电荷泵404对第二负载充电至第二目标电压。
53.具体地,第二阶段指使第二电压端out2的电压值达到第二目标电压的阶段,第二负载为与位线连接的存储单元。
54.在本公开的一个实施例中,第一负载为字线,第二负载为位线开关的控制端。
55.如图3所示,供压电路110设置有输出第一目标电压v1的第一电压端,和输出第二目标电压v2的第二电压端,第二电压端和字线wl之间设置有第七开关302,第二电压端和位线开关306的控制端之间还设置有第八开关304,第七开关302和第八开关304可以是能够耐高压的功率晶体管。
56.另外,第一电荷泵402,第二电荷泵404具体可以为迪克逊电荷泵。
57.在该实施例中,通过将原有的分别产生第一目标电压的第一电荷泵402和产生第二目标电压的第二电荷泵404在第一阶段,即产生第一目标电压的阶段进行复用,也就是说,在第一阶段,第一电荷泵402和第二电荷泵404并联,以使第一电压端out1的输出电压快速达到第一目标电压,相对于只通过第一电荷泵402使第一电压端out1的电压值达到第一目标电压的方式相比,能够缩短第一目标电压的建立时间,进而有利于提升采用该供压电路供电的存储器的读写效率。
58.进一步地,在第一电压端out1达到第一目标电压后,将第二电荷泵404重新配置为与第二电压端out2连接,以使第二电压端out2输出第二目标电压,从而实现第二电荷泵404由参与建立第一目标电压到建立第二目标电压的切换,进而保证了对存储器的读写操作的顺利执行。
59.如图4和图5所示,在本公开的一个实施例中,还包括:选择开关406,选择开关406包括第一端a、第二端b和第三端c,第一端a与第一驱动模块连接,第三端c与第二驱动模块连接,第二端b与第二电荷泵404的时钟信号输入端连接。
60.其中,在第一阶段,第一开关s1选择开关406被配置为由第一端a和第二端b之间导通,在第一阶段,选择开关406被配置为由第一端a和第三端c之间导通。
61.具体地,选择开关406可以是三极管和mos管等开关元件。
62.选择开关406的一种实现方式是通过接收第一输出端的反馈信号,在基于反馈信号检测到第一输出端的电压值达到第一目标电压时,执行不同连接端之间的切换操作。
63.选择开关406的另一种实现方式是基于经验确定切换时刻,在检测到第一端a和第二端b之间的导通时长达到预设时长时,则认为第一输出端的电压值已经上升至第一目标电压,此时则可执行不同连接端之间的切换操作。
64.在该实施例中,通过设置选择开关406,以基于控制选择开关406的切换,实现由第一驱动模块同时驱动第一电荷泵402和第二电荷泵404,切换至第一驱动模块驱动第一电荷泵402、第二驱动模块驱动第二电荷泵404,进而实现从建立第一目标电压到建立第二目标电压之间的可靠切换,在快速达到第一目标电压之后,基于第二驱动模块对第二电压泵的驱动,使与第二电压泵的输出端连接的第二电压端out2快速达到第二目标电压,从而实现了从第一目标电压到第二目标电压的快速切换。
65.另外,本领域的技术人员能够理解的是,在第二电荷泵404的输出端与第一电压端out1断开,并与第二电压端out2连接后,第一电荷泵402仍继续维持第一电压端out1输出第一目标电压。
66.在本公开的一个实施例中,还包括:第一开关s1和第二开关s2,其中,第一开关s1连接在第二电荷泵404的输出端和第一电压端out1之间,第二开关s2连接在第二电荷泵404的输出端和第二电压端out2之间。
67.如图4所示,作为第二电荷泵404的输出端在第一电压端out1与第二电压端out2之间切换的一种实现方式,通过设置交替闭合的第一开关s1和第二开关s2,在第一开关s1闭合时,相应地,选择开关406被设置为第一端和第二端连通,在第二开关s2闭合时,相应地,选择开关406被设置为第一端和第三端连通,进而实现了第一目标电压和第二目标电压的交替建立,在建立第一目标电压的过程中,由于第一电荷泵402与第二电荷泵404同时参与,因此能够缩短建立电压所耗时长。
68.本领域的技术人员能够理解的是,也可以通过只设置一个具有单刀双掷功能的开关代替第一开关s1和第二开关s2。
69.如图5所示,在本公开的一个实施例中,还包括:第三开关s3,第四开关s4和第五开关s5,其中,第五开关s5接在第二电荷泵404的输出端和公共节点之间,第四开关s4连接在公共节点和第二电压端out2之间,第三开关s3连接在公共节点和第一电压端out1之间,在第一阶段,第五开关s5和第三开关s3导通,第四开关s4断开;在第二阶段,第五开关s5和第四开关s4导通,第三开关s3断开。
70.其中,公共节点为第三开关、第四开关和第五开关的公共连接点。
71.如图5所示,供压电路还包括第一负载电容cload1和第二负载电容cload2,第一负载电容cload1设置在第一电压端out1,第二负载电容cload2设置在第二电压端out2,以实现在对字线和位线输出对应的目标电压的同时,使第一负载电容cload1和第二负载电容cload2累积电荷。
72.进一步地,在本公开的一个实施例中,在第二阶段后,第五开关s5断开,第三开关s3和第四开关s4导通,第二负载上的电荷转移到第一负载。
73.如图5所示,作为第二电荷泵404的输出端在第一电压端out1与第二电压端out2之
间切换的另一种实现方式,参与切换控制的开关包括第三开关、第四开关和第五开关,其中,第三开关s3和第五开关s5导通,第四开关s4断开,第一电荷泵402和第二电荷泵404并联为第一电压端out1的第一负载充电,达到第一目标电压v1时,第四开关s4,第五开关s5和第六开关s6导通,第三开关s3断开,第二电荷泵404为第二电压端out2的第二负载充电,达到第二目标电压v2时,第三开关s3和第四开关s4导通,第五开关s5和第六开关s6断开,第二负载电容cload2上的电荷转移至第一负载电容cload1,然后控制第三开关s3和第五开关s5导通,第四开关s4断开,第一电荷泵402和第二电荷泵404并联为第一电压端out1的第一负载充电,达到第三目标电压v3。
74.在该实施例中,在第五开关处于闭合的状态下,通过切换第三开关和第四开关的开闭状态,实现了第一电荷泵402与第二电荷泵404并联复用与第一电荷泵402与第二电荷泵404分别单独供电的两种工作状态之间转换,进而实现字线电压和位线电压的快速爬升,从而达到提高读写效率的目的。
75.进一步地,通过在第一电压端out1设置第一负载电容,在第二端设置第二负载电容,在对字线和位线输出电压信号的同时,在负载电容上积累电荷,在第二电荷泵404输出的电压值达到第二目标电压时,通过控制第三开关和第四开关导通,控制第五开关和第六开关断开,实现第一负载电容和第二负载电容之间的电荷共享,在需要将第一目标电压的电压设置为更大的值,即第一电压端out1的输出需要升压时,则能够缩短升压所需时长。
76.如图6所示,实线表示相关技术中第一电荷泵输出的电荷泵电压的曲线图,虚线表示本公开实施例采用的供压电路输出的电荷泵电压的曲线图。
77.如图5和图6所示,在电荷泵初始建立阶段,第三开关s3和第五开关s5导通,第四开关s4断开,第一电荷泵pump1和第二电荷泵pump2并联为第一电压端out1的第一负载充电,与相关技术中建立第一目标电压v1的耗时相比,能够节省t2-t1的建立时间,在第一输出端的电压达到v1之后,第四开关s4,第五开关s5和第六开关s6导通,第三开关s3断开,第二电荷泵404为第二电压端out2的第二负载充电,此时第一电荷泵用于维持v1电压,第二电荷泵用于使第二电压端的电压达到第二目标电压v2,在此过程中,便可以对存储器中的flash cell进行读写等操作,在t3时刻,如果第一电压端out1需要输出更大的第三目标电压v3时,在t3时刻,第三开关s3和第四开关s4导通,第五开关s5和第六开关s6断开,负载电容cload2上的电荷转移负载电容cload1,实现电荷共享,然后控制第三开关s3和第五开关s5导通,第四开关s4断开,第一电荷泵402和第二电荷泵pump2并联为第一电压端out1的第一负载充电,达到第三目标电压v3,与相关技术中电压建立所耗时长相比,节省了节省t5-t4的时间。
78.如图4和图5所示,在本公开的一个实施例中,第一驱动模块包括第一比较器410和第一时钟生成器408。
79.其中,第一比较器410的第一输入端用于接收与第一电压端的电压成比例的第一反馈电压vfb1,第一比较器410的第二输入端用于接收第一参考电压vref1;第一时钟生成器408的一端与第一比较器410的输出端连接,第一时钟生成器408的另一端与第一电荷泵的时钟信号输入端连接,其中,在第一反馈电压vfb1小于第一参考电压vref1时,第一比较器410向第一时钟生成器408输出激活信号,第一时钟生成器408基于激活信号向第一电荷泵输出第一时钟驱动信号。
80.第一反馈电压vfb1与第一电压端的电压成比例,第一参考电压vref1与第一目标
电压成比例。
81.如图4和图5所示,在本公开的一个实施例中,第二驱动模块包括和第二时钟生成器412。
82.其中,第二比较器414,第二比较器414的第一输入端用于接收与第二电压端的电压成比例的第二反馈电压vfb2,第二比较器414的第二输入端用于接收第二参考电压vref2;第二时钟生成器412的一端与第二比较器414的输出端连接,第二时钟生成器412的另一端与第二电荷泵的时钟信号输入端连接,其中,在第二反馈电压vfb2小于第二参考电压vref2时,第二比较器414向第二时钟生成器412输出激活信号,第二时钟生成器412基于激活信号向第二电荷泵输出第二时钟驱动信号。
83.第二反馈电压vfb2与第二电压端的电压成比例,第二参考电压vref2与第二目标电压成比例。
84.在该实施例中,当第一电荷泵的输出电压达到第一目标电压后,第一比较器停止向第一时钟发生器输出激活信号,使第一时钟发生器停止输出第一时钟信号,在第一比较器检测到第一电荷泵的输出电压下降至低于第一目标电压,再次向第一电荷泵输出第一时钟信号,以使第一电荷泵的输出电压再次升高。在建立过程中,比较器也是一直工作的。
85.而第二电荷泵的输出电压调控过程和第一电荷泵类似,在此不再赘述。
86.具体地,通常使用增量步进脉冲编程(incremental step pulse program,issp)方法执行编程操作。
87.在将本公开的供压电路应用在存储器的一种具体场景中,供压电路至少还包括提供擦除电压的第三电荷泵和提供位线电压的第四电荷泵,而编程过程可以包括充电阶段、编程阶段和编程检验阶段。
88.结合图7和图2所示,在充电阶段,将第一电压端连接选中的字线,比如字线wl1,通过并联的第一电荷泵和第二电荷泵为选中的字线充电,将编程脉冲vpgm1施加到选中的字线。
89.在编程阶段,第二电荷泵断开与第一电压端之间的连接,并与第二电压端建立连接,第二电压端连接位线和第四电荷泵之间的位线开关的控制端,第二电荷泵为位线开关的控制端提供导通电压,同时第四电荷泵向位线提供编程使能电压。
90.在编程验证阶段,第二电荷泵与第二电压端断开,第二电荷泵与第一电压端连接,通过并联的第一电荷泵和第二电荷泵为选中的字线充电,将验证电压vver施加到选中字线。之后,第二电荷泵与第一电压端断开与第二电压端连接,第二电压端连接位线和sa之间的位线开关的控制端。
91.如果编程验证没有通过,并联的第一电荷泵和第二电荷泵在选中字线施加编程脉冲vpgm2。
92.可选地,使用图5的电路时,验证操作后,第三开关s3和第四开关s4导通,第五开关s5和第六开关s6断开,位线和sa之间的位线开关的控制端上的电荷转移到选中字线上,之后并联的第一电荷泵和第二电荷泵给选中字线充电,直到选中字线的电压升到vpgm2。
93.进一步地,根据ispp方式,编程电压vpgm可以在编程循环重复时步进式地增加增量vp。
94.在每个编程循环,每当施加了编程电压vpgmi(i=1、2、...、n),通过验证电压vver
进行验证。
95.如图8所示,在将本公开的供压电路应用在存储器的另一种具体场景中,执行nor闪存的恢复操作。
96.具体地,存储单元包括擦除状态和编程状态,由于存储单元不具有理想的数据保持能力。随时间的推移,存储0的存储单元编程状态的存储单元的浮栅中的电子会泄漏回衬底,导致阈值电压降低,发生0
→
1的错误,因此需要在合适的时间进行验证和恢复。
97.在执行验证操作时,先将第一电荷泵和第二电荷泵进行并联,为选中的字线充电到第一验证电压v81,之后第二电荷泵与第一电压端断开,与第二电压端连接,第二电荷泵为位线和sa之间的开关提供导通电压。
98.然后,第一电荷泵和第二电荷泵再次并联,为选中字线充电到第二验证电压v82,之后第二电荷泵与第一电压端断开,与第二电压端连接,第二电荷泵为位线和sa之间的开关提供导通电压。
99.其中,第一验证电压v81接近于读操作中施加到选中字线的电压,第二验证电压v82略小于编程状态对应的阈值电压范围的下限,阈值电压在第一验证电压v81和第二验证电压v82之间的存储单元是待恢复的存储单元,进而对待恢复的存储单元执行存储操作。
100.根据本公开的一个实施例的存储器,包括:存储单元阵列;字线;位线;上述任一项实施例所示的供压电路。
101.在本公开的一个实施例中,还包括:字线;位线;读出放大器;以及设置在位线和读出放大器之间的第三开关,其中,第一电压端连接位线,第二电压端连接位线上的开关的控制端。
102.如图9所示,根据本公开的一个实施例的存储器的操作方法,包括:
103.步骤s902,在第一阶段,第一电荷泵的输出端与第二电荷泵的输出端连接第一电压端,第一驱动模块向并联的第一电荷泵和第二电荷泵输出第一时钟驱动信号,使第一电压端升压。
104.步骤s904,在第二阶段,第二电荷泵的输出端与第一电压端断开,与第二电压端连接,第二驱动模块向第二电荷泵输出第二时钟驱动信号,使第二电压端升压。
105.在该实施例中,通过设置选择开关,以及第一电压端和第二电压端之间的切换开关,控制第一驱动模块同时向第一电荷泵和第二电荷泵输出第一时钟驱动信号,并控制第一电荷泵和第二电荷泵的输出端均连接至第一电压端,使第一电荷泵与第二电荷泵在第一阶段并联,以使第一电荷泵和第二电荷泵输出电荷均向第一电压端聚集,进而使第一电压端的输出电压快速达到第一目标电压,相对于只通过第一电荷泵使第一电压端的电压值达到第一目标电压的方式相比,能够缩短第一目标电压的建立时间,进而有利于提升采用该供压电路供电的存储器的读写效率。
106.进一步地,在第一电压端达到第一目标电压后,将第二电荷泵重新配置为与第二电压端连接,以使第二电压端输出第二目标电压,从而实现第二电荷泵由参与建立第一目标电压到建立第二目标电压的切换,进而保证了对存储器的读写操作的顺利执行。
107.在本公开的一个实施例中,在第一电压端所需的输出电压有第一目标电压上升至第二目标电压时,响应于所述字线电压的升压信号,控制第三开关和第四开关导通,第五开关和第六开关断开,使负载电容cload2上的电荷转移负载电容cload1,然后控制第三开关
和第五开关导通,第四开关断开,第一电荷泵和第二电荷泵并联为第一电压端的第一负载充电,达到第三目标电压v3。
108.本公开提供的供压电路和存储器,通过将原有的分别产生第一目标电压的第一电荷泵和产生第二目标电压的第二电荷泵在第一阶段,即产生第一目标电压的阶段进行复用,也就是说,在第一阶段,第一电荷泵和第二电荷泵并联,以使第一电压端的输出电压快速达到第一目标电压,相对于只通过第一电荷泵使第一电压端的电压值达到第一目标电压的方式相比,能够缩短第一目标电压的建立时间,进而有利于提升采用该供压电路供电的存储器的读写效率。进一步地,在第一电压端达到第一目标电压后,将第二电荷泵重新配置为与第二电压端连接,以使第二电压端输出第二目标电压,从而实现第二电荷泵由参与建立第一目标电压到建立第二目标电压的切换,进而保证了对存储器的读写操作的顺利执行。
109.在本技术中,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
110.本技术的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作,因此,不能理解为对本技术的限制。
111.在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
112.以上所述仅为本技术的优选实施例而已,并不用于限制本技术,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。
113.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
技术特征:
1.一种供压电路,其特征在于,包括:第一电荷泵;第二电荷泵;第一电压端;第二电压端;第一驱动模块,用于提供配置第一目标电压的第一时钟驱动信号;以及第二驱动模块,用于提供配置第二目标电压的第二时钟驱动信号;其中,在第一阶段,所述第一电荷泵和所述第二电荷泵的输出端均与所述第一电压端连接,所述第一电荷泵和第二电荷泵并联对第一负载充电至所述第一目标电压;在第二阶段,所述第二电荷泵的输出端与所述第一电压端断开,并与所述第二电压端连接,所述第二电荷泵对第二负载充电至所述第二目标电压。2.根据权利要求1所述的供压电路,其特征在于,还包括:选择开关,所述选择开关包括第一端、第二端和第三端,所述第一端与所述第一驱动模块连接,所述第三端与所述第二驱动模块连接,所述第二端与所述第二电荷泵的时钟信号输入端连接,其中,在所述第一阶段,所述选择开关被配置为由所述第一端和所述第二端之间导通,在所述第二阶段,所述选择开关被配置为由所述第一端和所述第三端之间导通。3.根据权利要求2所述的供压电路,其特征在于,还包括:第一开关和第二开关,其中,所述第一开关连接在所述第二电荷泵的输出端和第一电压端之间,所述第二开关连接在所述第二电荷泵的输出端和第二电压端之间。4.根据权利要求2所述的供压电路,其特征在于,还包括:第三开关,第四开关和第五开关,其中,所述第五开关接在所述第二电荷泵的输出端和公共节点之间,所述第四开关连接在所述公共节点和所述第二电压端之间,所述第三开关连接在公共节点和第一电压端之间,在所述第一阶段,所述第五开关和所述第三开关导通,所述第四开关断开;在所述第二阶段,所述第五开关和所述第四开关导通,所述第三开关断开。5.根据权利要求4所述的供压电路,其特征在于,在所述第二阶段后,所述第五开关断开,所述三开关和所述第四开关导通,所述第二负载上的电荷转移到所述第一负载。6.根据权利要求1-5中任一项所述的供压电路,其特征在于,所述第一负载为字线,所述第二负载为位线上的开关的控制端。7.根据权利要求1-5中任一项所述的供压电路,其特征在于,所述第一驱动模块包括:第一比较器,所述第一比较器的第一输入端用于接收与所述第一电压端的电压成比例的第一反馈电压,所述第一比较器的第二输入端用于接收第一参考电压;以及第一时钟生成器,所述第一时钟生成器的一端与所述第一比较器的输出端连接,所述第一时钟生成器的另一端与第一电荷泵的时钟信号输入端连接,其中,在所述第一反馈电压小于第一参考电压时,所述第一比较器向所述第一时钟生成器输出激活信号,第一时钟生成器基于所述激活信号向所述第一电荷泵输出所述第一时钟驱动信号。8.根据权利要求1-5中任一项所述的供压电路,其特征在于,所述第二驱动模块包括:第二比较器,所述第二比较器的第一输入端用于接收与所述第二电压端的电压成比例的第二反馈电压,所述第二比较器的第二输入端用于接收第二参考电压;以及
第二时钟生成器,所述第二时钟生成器的一端与所述第二比较器的输出端连接,所述第二时钟生成器的另一端与第二电荷泵的时钟信号输入端连接,其中,在所述第二反馈电压小于第二参考电压时,所述第二比较器向所述第二时钟生成器输出激活信号,第二时钟生成器基于所述激活信号向所述第二电荷泵输出所述第二时钟驱动信号。9.一种存储器,其特征在于,包括:存储单元阵列;字线;位线;以及如权利要求1至8中任一项所述的供压电路。10.根据权利要求9所述的存储器,其特征在于,还包括:字线;位线;读出放大器;以及设置在所述位线和读出放大器之间的位线开关,其中,所述第一电压端连接所述位线,所述第二电压端连接所述位线开关的控制端。11.一种存储器的操作方法,其特征在于,包括:在第一阶段,第一电荷泵的输出端与第二电荷泵的输出端连接第一电压端,第一驱动模块向并联的第一电荷泵和第二电荷泵输出第一时钟驱动信号,使第一电压端升压;在第二阶段,所述第二电荷泵的输出端与所述第一电压端断开,与第二电压端连接,第二驱动模块向所述第二电荷泵输出第二时钟驱动信号,使第二电压端升压。
技术总结
本公开提供了一种供压电路、存储器和存储器的操作方法,涉及存储器技术领域。其中,供压电路包括:第一电荷泵;第二电荷泵;第一电压端;第二电压端;第一驱动模块,用于提供配置第一目标电压的第一时钟驱动信号;以及第二驱动模块,用于提供配置第二目标电压的第二时钟驱动信号;其中,在第一阶段,第一电荷泵和第二电荷泵的输出端均与第一电压端连接,第一电荷泵和第二电荷泵并联对第一负载充电至第一目标电压;在第二阶段,第二电荷泵的输出端与第一电压端断开,并与第二电压端连接,第二电荷泵对第二负载充电至第二目标电压。通过本公开的技术方案,能够缩短第一目标电压的建立时间,进而有利于提升采用该供压电路供电的存储器的读写效率。的读写效率。的读写效率。
