感測放大器制造技術

提供一種感測放大器。感測放大器被配置為：將存儲在存儲器單元中的單元電壓感測為2位數據的最高有效位(MSB)和最低有效位(LSB)。感測放大器在單元位線與感測放大器的保持位線電斷開的狀態下感測2位數據的MSB，并且在單元位線電連接到保持位線的狀態下感測2位數據的LSB。感測放大器被配置為在感測2位數據的MSB和LSB之前均衡感測放大器的位線對。感測放大器被配置為將與感測的2位數據的MSB和LSB對應的單元電壓恢復到存儲器單元。

【技術實現步驟摘要】
感測放大器本申請要求于2018年11月7日提交到韓國知識產權局的第10-2018-0136036號韓國專利申請和于2019年3月12日提交到韓國知識產權局的第10-2019-0028258號韓國專利申請的權益，所述韓國專利申請的公開通過引用完整地包含于此。
本公開涉及半導體存儲器裝置，更具體地講，涉及被配置為將存儲在存儲器單元中的單元電壓感測為多位數據的感測放大器，以及包括該感測放大器的存儲器裝置。
技術介紹
動態隨機存取存儲器(DRAM)通過存儲在存儲器單元的單元電容器中的電荷來寫入和讀取數據。對DRAM的高容量的增加的需求已經引起了對用于在單個DRAM單元中存儲不少于2位的數據(即，多位數據)的多層單元的開發的興趣。
技術實現思路
本專利技術構思提供一種被配置為將存儲在存儲器單元中的單元電壓感測為多位數據的感測放大器以及包括所述感測放大器的存儲器裝置。本專利技術構思的一些方面提供一種感測放大器，包括：至少一個感測放大電路，用于感測與存儲在存儲器單元中的單元電壓對應的2位數據的最低有效位(LSB)和最高有效位(MSB)，將感測的LSB鎖存到第一感測位線對，并將感測的MSB鎖存到第二感測位線對；以及開關電路，用于選擇性地連接存儲器單元所連接到的單元位線、第一感測位線對的位線和第二感測位線對的位線。所述感測放大器被配置為在單元位線與所述感測放大器的保持位線電斷開的狀態下使用存儲在保持位線中的電荷來感測所述2位數據的MSB，并且被配置為在單元位線電連接到保持位線的狀態下使用存儲在單元位線和保持位線中的電荷來感測所述2位數據的LSB。本專利技術構思的一些方面提供一種感測放大器，包括至少一個感測放大電路，用于感測與存儲在存儲器單元中的單元電壓對應的2位數據的LSB和MSB，將感測的LSB鎖存到第一感測位線對，并將感測的MSB鎖存到第二感測位線對；還包括開關電路，連接到存儲器單元所連接到的單元位線和所述至少一個感測放大電路，其中，開關電路包括：位線開關，用于選擇性地連接單元位線和保持位線；互補位線開關，用于選擇性地連接互補位線和互補保持位線；第一開關，用于選擇性地連接保持位線和第一感測位線；第二開關，用于選擇性地連接互補保持位線和第一互補感測位線；第三開關，用于選擇性地連接保持位線和第一互補感測位線；第四開關，用于選擇性地連接互補保持位線和第一感測位線；第五開關，用于選擇性地連接第一感測位線和第二感測位線；以及第六開關，用于選擇性地連接第一互補感測位線和第二互補感測位線。本專利技術構思的一些方面提供一種感測放大器，包括：第一感測放大電路，用于感測與存儲在存儲器單元中的單元電壓對應的2位數據的LSB和MSB，將感測的LSB鎖存到第一感測位線對，并將感測的MSB鎖存到第二感測位線對；以及開關電路，用于選擇性地連接第一感測位線對的位線和第二感測位線對的位線。感測放大器被配置為：在感測所述2位數據的MSB之前將第一感測位線對均衡到與提供給感測放大器的電源電壓電平的一半對應的預充電電壓電平，并且被配置為在感測所述2位數據的LSB之前將第一感測位線對均衡到預充電電壓電平。根據本專利技術構思的一個方面，提供一種感測放大器，包括：至少一個感測放大電路，用于感測與存儲在存儲器單元中的單元電壓對應的2位數據的最低有效位(LSB)和最高有效位(MSB)，將感測的LSB鎖存到第一感測位線對，并將感測的MSB鎖存到第二感測位線對；還包括開關電路，包括：第一開關，用于選擇性地連接存儲器單元所連接到的單元位線和第一感測位線；第二開關，用于選擇性地連接互補位線和第一互補感測位線；第三開關，用于選擇性地連接單元位線和第一互補感測位線；第四開關，用于選擇性地連接互補位線和第一感測位線；第五開關，用于選擇性地連接第一感測位線和第二感測位線；以及第六開關，用于選擇性地連接第一互補感測位線和第二互補感測位線。根據本專利技術構思的一些方面，一種存儲器裝置可包括：存儲器單元，被配置為存儲被表示為2位數據的單元電壓；感測放大器，連接在存儲器單元所連接到的單元位線與互補位線之間，并且被配置為從單元電壓感測所述2位數據的MSB和LSB；以及數據輸出電路，被配置為通過至少一個數據墊輸出感測的所述2位數據的MSB和LSB。感測放大器可被配置為在單元位線與感測放大器的保持位線電斷開的狀態下，使用存儲在保持位線中的電荷來感測所述2位數據的MSB，并且可被配置為在單元位線電連接到保持位線的狀態下使用存儲在單元位線和保持位線中的電荷來感測所述2位數據的LSB。根據本專利技術構思的一些方面，一種存儲器裝置可包括：存儲器單元，被配置為存儲被表示為2位數據的單元電壓；感測放大器，連接在存儲器單元所連接到的單元位線與互補位線之間，并且被配置為從單元電壓感測所述2位數據的MSB和LSB；以及數據輸出電路，被配置為通過至少一個數據墊輸出感測的所述2位數據的MSB和LSB。感測放大器可被配置為在感測所述2位數據的MSB和LSB之前將感測放大器的感測位線對均衡到預充電電壓電平。附圖說明通過以下結合附圖的詳細描述，將更清楚地理解本專利技術構思的實施例，其中：圖1是示出根據本專利技術構思的一些實施例的存儲器裝置的示圖；圖2是示出圖1的存儲器單元和開放位線結構的感測放大器的示圖；圖3是示出由圖2的感測放大器感測的存儲器單元的多位數據的示圖；圖4是示出根據本專利技術構思的一些實施例的感測放大器的電路圖；圖5是概念性地示出圖4的感測放大器的操作的流程圖；圖6是順序地示出圖5的感測放大器的操作的流程圖；圖7A至圖7K以及圖8是示出感測放大器的操作的等效電路和時序圖，該感測放大器用于感測與存儲在存儲器單元中的0V的單元電壓對應的2位數據“00”；圖9A至圖9K以及圖10是示出感測放大器的操作的等效電路和時序圖，該感測放大器用于感測與存儲在存儲器單元中的0.33V的單元電壓對應的2位數據“01”；圖11A至圖11K以及圖12是示出感測放大器的操作的等效電路和時序圖，該感測放大器用于感測與存儲在存儲器單元中的0.67V的單元電壓對應的2位數據“10”；圖13A至圖13K以及圖14是示出感測放大器的操作的等效電路和時序圖，該感測放大器用于感測與存儲在存儲器單元中的1.0V的單元電壓對應的2位數據“11”；圖15A至圖15F以及圖16是示出根據本專利技術構思的一些實施例的感測放大器的電路圖和操作時序圖；圖17A至圖17F以及圖18A至圖18C是示出根據本專利技術構思的一些實施例的感測放大器的電路圖和操作時序圖；圖19A至圖19F以及圖20是示出根據本專利技術構思的一些實施例的感測放大器的電路圖和操作時序圖；圖21A至圖21F以及圖22是示出根據本專利技術構思的一些實施例的感測放大器的電路圖和操作時序圖；以及圖23是示出包括根據本專利技術構思的每個實施例的感測放大器的存儲器裝置應用于系統的示例的框圖。具體實施方式圖1是示出根據本專利技術構思的一些實施例的存儲器裝置100的示圖。參照圖本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種感測放大器，包括：/n至少一個感測放大電路，被配置為：感測與存儲在存儲器單元中的第一單元電壓對應的2位數據的最低有效位LSB和最高有效位MSB，將感測的LSB鎖存到存儲器單元所連接到的單元位線，并將感測的MSB鎖存到第二感測位線對；以及/n開關電路，被配置為：選擇性地連接單元位線、第一感測位線對和第二感測位線對，/n其中，所述至少一個感測放大電路被配置為在單元位線與所述感測放大器的保持位線電斷開的狀態下使用存儲在保持位線中的電荷來感測所述2位數據的MSB，并且被配置為在單元位線電連接到保持位線的狀態下使用存儲在單元位線和保持位線中的電荷來感測所述2位數據的LSB。/n

【技術特征摘要】
20181107 KR 10-2018-0136036;20190312 KR 10-2019-001.一種感測放大器，包括：
至少一個感測放大電路，被配置為：感測與存儲在存儲器單元中的第一單元電壓對應的2位數據的最低有效位LSB和最高有效位MSB，將感測的LSB鎖存到存儲器單元所連接到的單元位線，并將感測的MSB鎖存到第二感測位線對；以及
開關電路，被配置為：選擇性地連接單元位線、第一感測位線對和第二感測位線對，
其中，所述至少一個感測放大電路被配置為在單元位線與所述感測放大器的保持位線電斷開的狀態下使用存儲在保持位線中的電荷來感測所述2位數據的MSB，并且被配置為在單元位線電連接到保持位線的狀態下使用存儲在單元位線和保持位線中的電荷來感測所述2位數據的LSB。


2.如權利要求1所述的感測放大器，
其中，所述感測放大器被配置為：在感測所述2位數據的MSB時執行第一電荷共享操作，
其中，在存儲在存儲器單元中的電荷與存儲在單元位線和保持位線中的電荷之間執行第一電荷共享操作，
其中，第一電荷共享操作導致保持位線具有與所述2位數據的MSB對應的MSB電壓電平，并且導致保持位線的MSB電壓電平與互補保持位線的電壓電平之間的預定差。


3.如權利要求2所述的感測放大器，
其中，所述至少一個感測放大電路包括第一感測放大電路和第二感測放大電路，其中，所述感測放大器被配置為：使用第一感測放大電路基于保持位線的電壓電平與互補保持位線的電壓電平之間的預定差來感測所述2位數據的MSB，
其中，感測的所述2位數據的MSB的邏輯電平由第一感測位線對的第一感測位線捕獲。


4.根據權利要求3所述的感測放大器，其中，所述感測放大器被配置為：在感測所述2位數據的MSB之前將第一感測放大電路的第一感測位線對均衡到預充電電壓電平，其中，預充電電壓電平對應于提供給所述感測放大器的電源電壓電平的一半。


5.根據權利要求3所述的感測放大器，其中，開關電路被配置為：將第一感測位線對連接到第二感測位線對，使得感測的所述2位數據的MSB的邏輯電平被第二感測放大電路感測和鎖存。


6.根據權利要求5所述的感測放大器，其中，開關電路被配置為：當所述2位數據的MSB的邏輯電平被感測并被鎖存到第二感測放大電路中的第二感測位線對時，阻斷提供給第一感測放大電路的感測驅動信號的連接。


7.根據權利要求5所述的感測放大器，其中，開關電路被配置為：當所述2位數據的MSB的邏輯電平被感測并被鎖存到第二感測放大電路中的第二感測位線對時，阻斷第一感測位線對與第二感測位線對之間的連接。


8.如權利要求2所述的感測放大器，
其中，所述感測放大器被配置為：在感測所述2位數據的LSB時執行第二電荷共享操作，
其中，第二電荷共享操作包括發生在存儲在單元位線和保持位線中的電荷與存儲在第一感測位線對的第一互補感測位線中的電荷之間的電荷共享，并且包括發生在存儲在互補位線和互補保持位線中的電荷與存儲在第一感測位線對的第一感測位線中的電荷之間的電荷共享，
其中，第二電荷共享操作導致單元位線具有與所述2位數據的LSB對應的LSB電壓電平，其中，在單元位線的LSB電壓電平與互補位線的電壓電平之間存在預定差。


9.如權利要求8所述的感測放大器，
其中，所述至少一個感測放大電路包括第一感測放大電路和第二感測放大電路，
其中，所述感測放大器被配置為：使用第一感測放大電路基于單元位線和保持位線的電壓電平與互補位線和互補保持位線的電壓電平之間的預定差來感測所述2位數據的LSB，
其中，感測的所述2位數據的LSB的邏輯電平由單元位線捕獲。


10.如權利要求9所述的感測放大器，其中，所述感測放大器被配置為：在感測所述2位數據的LSB之前將第一感測放大電路的第一感測位線對均衡到預充電電壓電平，其中，預充電電壓電平對應于提供給所述感測放大器的電源電壓電平的一半。


11.根據權利要求9所述的感測放大器，其中，開關電路被配置為將第一感測位線連接到保持位線和單元位線，并且被配置為在使用第一感測放大電路感測所述2位數據的LSB期間將第一互補感測位線連接到互補保持位線和互補位線。


12.根據權利要求9所述的感測放大器，其中，所述感測放大器被配置為：將感測的所述2位數據的MSB和LSB輸出到相應的數據輸出線。


13.根據權利要求1所述的感測放大器，其中，所述感測放大器被配置為執行恢復操作，恢復操作包括向存儲器單元提供與感測的所述2位數據的MSB和LSB對應的第二單元電壓。


14.根據權利要求13所述的感測放大器，其中，所述感...

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐寧焄，李東一，權慧貞，
申請(專利權)人：三星電子株式會社，
類型：發明
國別省市：韓國;KR