專利名稱：在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件中產(chǎn)生提升電壓的電路和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種用于在半導(dǎo)體器件中產(chǎn)生提升電壓的電路和方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件通常包括用于產(chǎn)生大于電源電壓的提升電壓的電路。提供該提升電壓以激活半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件中的字線。在行激活期間和/或在刷新操作期間激活所述字線。在刷新操作期間，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件內(nèi)的所有存儲(chǔ)單元的字線都被激活，由此，導(dǎo)致提升電壓的高消耗。
因此，在刷新操作期間比能夠?qū)е绿嵘妷旱脑肼暤男屑せ钇陂g激活更多的字線。
圖1的框圖示出了傳統(tǒng)的用于在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器電路中產(chǎn)生提升電壓的電路。圖1的電路包括有源突跳器(active kicker)140和用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)有源突跳器140的信號(hào)的電路100。通常，提升電壓VPP被提供給字線驅(qū)動(dòng)器(未示出)以利用所述提升電壓VPP保持被激活字線的電壓。
電路100是自動(dòng)脈沖發(fā)生器，其包括第一NOR門110、第二NOR門120和延遲電路130。延遲電路130包括奇數(shù)個(gè)反轉(zhuǎn)器(inverter)INV1、INV2和INV3。當(dāng)行激活命令或刷新命令被輸入給電路100時(shí)，電路100響應(yīng)激活信號(hào)ACT產(chǎn)生有源突跳器驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)AKE。有源突跳器驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)AKE的脈沖持續(xù)時(shí)間與延遲電路130中反轉(zhuǎn)器的延遲時(shí)間T1相同，如圖2所示。
響應(yīng)有源突跳器驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)AKE，有源突跳器140產(chǎn)生提升電壓VPP。有源突跳器140是公知的泵激(pumping)電路，因此，這里省略對(duì)它的詳細(xì)描述。
圖2是示出了在行激活期間由圖1所示的傳統(tǒng)電路所產(chǎn)生的有源突跳器驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)AKE的時(shí)序圖。參看圖2，響應(yīng)輸入給半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的外部命令COMMAND當(dāng)中的行激活命令210，在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件中產(chǎn)生激活信號(hào)ACT。當(dāng)激活信號(hào)ACT被激活在邏輯高電平時(shí)，有源突跳器驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)AKE被從邏輯低電平激活到邏輯高電平。有源突跳器驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)AKE的每個(gè)脈沖被保持延遲時(shí)間T1，并在邏輯低電平被去活。圖1的有源突跳器140產(chǎn)生提升電壓VPP長(zhǎng)達(dá)延遲時(shí)間T1。
響應(yīng)外部命令COMMAND當(dāng)中的預(yù)充電命令220，在邏輯低電平去活所述激活信號(hào)ACT。在圖2中，tRC表示行激活周期，該行激活周期是將行激活命令210、預(yù)充電命令220和下一個(gè)行激活命令230連續(xù)輸入給所述半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的總的持續(xù)時(shí)間。
通常，與激活信號(hào)ACT相關(guān)聯(lián)地激活和去活在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件中的字線，和在行激活周期tRC內(nèi)激活字線。有源突跳器驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)AKE的脈沖持續(xù)時(shí)間被設(shè)計(jì)成提供足以激活字線的提升電壓VPP。
圖3是示出了在由圖1的傳統(tǒng)電路在刷新操作期間所產(chǎn)生的有源突跳器驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)AKE的時(shí)序圖。參看圖3，響應(yīng)輸入給半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的外部命令COMMAND當(dāng)中的刷新命令300，在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件內(nèi)產(chǎn)生刷新信號(hào)REF，當(dāng)在邏輯高電平激活刷新信號(hào)REF時(shí)，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件內(nèi)的刷新計(jì)數(shù)器運(yùn)行以連續(xù)產(chǎn)生周期信號(hào)。響應(yīng)每個(gè)周期信號(hào)，所述激活信號(hào)ACT被激活，并在預(yù)定的時(shí)間長(zhǎng)度之后被去活。所述激活信號(hào)ACT的激活導(dǎo)致處于邏輯低電平的有源突跳器驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)AKE被激活到邏輯高電平。
如圖2所示，在行激活期間，由于行激活命令210和預(yù)充電命令229被連續(xù)和單獨(dú)地輸入給半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，所以，連續(xù)產(chǎn)生有源突跳器驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)AKE的脈沖，相反，參看圖3，在刷新操作期間，當(dāng)刷新命令300被輸入給半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件時(shí)，該半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件中的刷新計(jì)數(shù)器(未示出)順序地激活每個(gè)字線并重復(fù)一預(yù)定的時(shí)間，即，刷新周期tRFC。在刷新周期tRFC期間內(nèi)，有源突跳器驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)AKE的每個(gè)脈沖被保持延遲時(shí)間T1。刷新周期tRFC長(zhǎng)于圖2的行激活周期tRC。
當(dāng)在刷新操作期間所有存儲(chǔ)單元中的字線被同時(shí)激活時(shí)，消耗大量的提升電壓VPP并在該提升電壓VPP中出現(xiàn)峰值噪聲。該峰值噪聲降低了諸如有源突跳器的產(chǎn)生提升電壓VPP并使刷新操作不穩(wěn)定執(zhí)行的泵激電路的效率。
產(chǎn)生圖1所示提升電壓的傳統(tǒng)電路在所述行激活和刷新操作中產(chǎn)生有源突跳器驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)AKE，因此，限制了在刷新操作期間對(duì)電路泵激效率的改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件中產(chǎn)生提升電壓的電路，該電路包括有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路，用于響應(yīng)行激活命令產(chǎn)生具有第一脈沖持續(xù)時(shí)間的有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)，和響應(yīng)刷新命令產(chǎn)生具有第二脈沖持續(xù)時(shí)間的有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)。該電路還包括有源突跳器，用于響應(yīng)所述有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生所述提升電壓。
所述第二脈沖持續(xù)時(shí)間可以長(zhǎng)于所述第一脈沖持續(xù)時(shí)間。
所述有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路可以包括第一路徑和第二路徑，響應(yīng)所述行激活命令，沿所述第一路徑輸出具有第一脈沖持續(xù)時(shí)間的有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)，和響應(yīng)所述刷新命令，沿第二路徑輸出具有第二脈沖持續(xù)時(shí)間的有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)。可以在第一路徑中安裝自動(dòng)脈沖產(chǎn)生單元，該自動(dòng)脈沖產(chǎn)生單元可以包括延遲電路，該延遲電路可以包括奇數(shù)個(gè)反轉(zhuǎn)器。在第二路徑中安裝自動(dòng)脈沖產(chǎn)生單元，該自動(dòng)脈沖產(chǎn)生單元可以包括第一延遲電路和第二延遲電路。第一延遲電路可以包括奇數(shù)個(gè)反轉(zhuǎn)器，和第二延遲電路可以包括偶數(shù)個(gè)反轉(zhuǎn)器。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種使用提升電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生提升電壓的方法，所述提升電壓產(chǎn)生電路包括用于響應(yīng)有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生提升電壓的有源突跳器。所述方法包括在行激活期間通過(guò)產(chǎn)生具有第一脈沖持續(xù)時(shí)間的有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生提升電壓和響應(yīng)所述具有第一脈沖持續(xù)時(shí)間的有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述有源突跳器，以及在刷新操作期間通過(guò)產(chǎn)生具有第二脈沖持續(xù)時(shí)間的有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生提升電壓和響應(yīng)所述具有第二脈沖持續(xù)時(shí)間的有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述有源突跳器。
此外，第二脈沖持續(xù)時(shí)間可以長(zhǎng)于第一脈沖持續(xù)時(shí)間。


通過(guò)下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其它方面和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加明顯，其中圖1的框圖示出了產(chǎn)生提升電壓的傳統(tǒng)電路；圖2的時(shí)序圖示出了由圖1所示傳統(tǒng)電路在行激活中產(chǎn)生的有源突跳器驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)；圖3的時(shí)序圖示出了由圖1所示傳統(tǒng)電路在刷新操作中產(chǎn)生的有源突跳器驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)；圖4的框圖示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例產(chǎn)生提升電壓的電路；和圖5的時(shí)序圖示出了由根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖4所示的電路在刷新操作中產(chǎn)生的有源突跳器驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的范例性實(shí)施例。在整個(gè)本披露中，相同的參考數(shù)字表示相同或等效的元件。
圖4的框圖示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于產(chǎn)生提升電壓的電路。該電路包括用于產(chǎn)生有源突跳器驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的電路400和有源突跳器140。電路400包括第一路徑(110、410、440和120)以及第二路徑(110、410、430、420和120)。
所述第一路徑是在行激活期間產(chǎn)生有源突跳器驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)AKE的路徑。所述第二路徑是在刷新操作期間產(chǎn)生有源突跳器驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)AKE的路徑。在所述第一路徑中安裝反轉(zhuǎn)器110、第一延遲電路410、第一開(kāi)關(guān)440和NOR門120。在第二路徑中安裝反轉(zhuǎn)器110、第一延遲電路410、第二開(kāi)關(guān)430、第二延遲電路420和NOR門120。
在該實(shí)施例例子中，在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的行激活和刷新操作中，激活信號(hào)ACT從邏輯低電平激活到邏輯高電平?，F(xiàn)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在行激活和刷新操作中改變有源突跳器驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)AKE的脈沖持續(xù)時(shí)間的方法。
在行激活中，激活所述激活信號(hào)ACK，然后，反轉(zhuǎn)器110的輸出端A的電平從邏輯高電平改變到邏輯低電平。NOR門120的輸入端A的電平最初被設(shè)置為邏輯低電平，由此，它的輸出端AKE的電平從邏輯低電平改變到邏輯高電平。這樣，響應(yīng)被激活的有源突跳器驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)AKE驅(qū)動(dòng)有源突跳器140，由此，產(chǎn)生提升電壓VPP。當(dāng)反轉(zhuǎn)器110的輸出端A的邏輯低電平被輸入給第一延遲電路140時(shí)，第一延遲電路140的輸出端B的電平變成邏輯高電平。當(dāng)刷新信號(hào)REF在刷新操作中被激活時(shí)，第二開(kāi)關(guān)430被打開(kāi)，和當(dāng)在行激活中行激活信號(hào)ROW-ACT被激活時(shí)，第一開(kāi)關(guān)440被打開(kāi)。在行激活中，只有第一開(kāi)關(guān)440是被打開(kāi)的，因此，第一延遲電路410的輸出端B的邏輯高電平被直接輸入給節(jié)點(diǎn)C。在這種情況下，NOR門120的輸出端AKE被再次去激活和有源突跳器140停止產(chǎn)生所述提升電壓VPP。
如上所述，在行激活中，有源突跳器驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)AKE被激活第一延遲電路410的延遲時(shí)間T1，由此驅(qū)動(dòng)有源突跳器140。
換言之，在行激活中，第一開(kāi)關(guān)440被接通，和所述有源突跳器驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)AKE的脈沖持續(xù)時(shí)間變得等于第一延遲電路410的延遲時(shí)間T1。在刷新操作中，第二開(kāi)關(guān)被接通，并且所述有源突跳器驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)AKE的脈沖持續(xù)時(shí)間變得等于第一延遲電路410的延遲時(shí)間T1和第二延遲電路420的延遲時(shí)間T2的和。有源突跳器140是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的普通的電路，這里，省略對(duì)它的詳細(xì)描述。
圖5的時(shí)序圖示出了由根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在刷新操作中由圖4所示電路產(chǎn)生的有源突跳器驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)AKE。響應(yīng)輸入給半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的外部命令COMMAND當(dāng)中的刷新命令300在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件中產(chǎn)生刷新信號(hào)REF。在刷新操作中，刷新計(jì)數(shù)器連續(xù)地激活多個(gè)周期信號(hào)，并響應(yīng)每個(gè)周期信號(hào)激活所述激活信號(hào)ACT。當(dāng)該激活信號(hào)ACT被激活到邏輯高電平時(shí)，有源突跳器驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)AKE也被從邏輯低電平激活到邏輯高電平。
如結(jié)合圖4所述，所述有源突跳器驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)AKE的脈沖持續(xù)時(shí)間與第一和第二延遲電路420的延遲時(shí)間T1和T2的和相同。在這種情況下，由于刷新周期tRFC的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于行激活周期tRC的持續(xù)時(shí)間，所以，有源突跳器驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)AKE被激活。當(dāng)有源突跳器驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)AKE被激活延遲時(shí)間T1和T2的和時(shí)，有源突跳器140被激活以產(chǎn)生提升電壓VPP，因此，改進(jìn)了在刷新操作中產(chǎn)生所述提升電壓的電路的泵激效率。
盡管參照本發(fā)明的范例性實(shí)施例示出和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離由所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以在形式和細(xì)節(jié)上做出各種修改。例如，可以在刷新周期tRFC期間產(chǎn)生具有至少兩個(gè)脈沖的有源突跳器驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)AKE并將其輸入給有源突跳器140。代替所述行激活信號(hào)ROW-ACT，可以將輸入給第二開(kāi)關(guān)430的刷新信號(hào)REF的反相信號(hào)輸入給第一開(kāi)關(guān)440。即，刷新信號(hào)REF被輸入給第一開(kāi)關(guān)440和被反相的刷新信號(hào)REFB被輸入給第二開(kāi)關(guān)430。另外，還可以通過(guò)控制所述有源突跳器驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)僅在刷新操作中被延遲長(zhǎng)時(shí)間來(lái)產(chǎn)生足夠量的提升電壓VPP。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的用于產(chǎn)生提升電壓的電路和方法中，通過(guò)增加刷新操作中有源突跳器被激活的持續(xù)時(shí)間可以改善提升電壓的泵激效率。
權(quán)利要求
1.一種在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件中產(chǎn)生提升電壓的電路，包括有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路，用于響應(yīng)行激活命令產(chǎn)生具有第一脈沖持續(xù)時(shí)間的有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)，和響應(yīng)刷新命令產(chǎn)生具有第二脈沖持續(xù)時(shí)間的有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)；和有源突跳器產(chǎn)生電路，用于響應(yīng)所述有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生所述提升電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的電路，其中，所述有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路包括第一路徑，響應(yīng)所述行激活命令，沿該第一路徑輸出具有所述第一脈沖持續(xù)時(shí)間的有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)；和第二路徑，響應(yīng)所述刷新命令，沿該第二路徑輸出具有所述第二脈沖持續(xù)時(shí)間的有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的電路，其中，所述第二脈沖持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于所述第一脈沖持續(xù)時(shí)間。
4.如權(quán)利要求2所述的電路，其中，自動(dòng)脈沖產(chǎn)生單元位于所述第一路徑內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的電路，其中，所述自動(dòng)脈沖產(chǎn)生單元包括延遲電路。
6.如權(quán)利要求5所述的電路，其中，所述延遲電路包括奇數(shù)個(gè)反轉(zhuǎn)器。
7.如權(quán)利要求2所述的電路，其中，所述自動(dòng)脈沖產(chǎn)生單元位于所述第二路徑內(nèi)。
8.如權(quán)利要求7所述的電路，其中，所述自動(dòng)脈沖產(chǎn)生單元包括第一延遲電路和第二延遲電路。
9.如權(quán)利要求8所述的電路，其中，所述第一延遲電路包括奇數(shù)個(gè)反轉(zhuǎn)器，和所述第二延遲電路包括偶數(shù)個(gè)反轉(zhuǎn)器。
10.如權(quán)利要求1所述的電路，其中，所述行激活命令是被轉(zhuǎn)換的刷新命令。
11.一種用于在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的行激活操作和刷新操作期間產(chǎn)生提升電壓的方法，其中，使用包括有源突跳器電路的提升電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生所述提升電壓，響應(yīng)有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生所述提升電壓，所述方法包括在行激活操作期間產(chǎn)生具有第一脈沖持續(xù)時(shí)間的有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)和響應(yīng)該具有第一脈沖持續(xù)時(shí)間的有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述提升電壓產(chǎn)生電路的有源突跳器電路；和在刷新操作期間產(chǎn)生具有第二脈沖持續(xù)時(shí)間的有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)和響應(yīng)該具有第二脈沖持續(xù)時(shí)間的有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述提升電壓產(chǎn)生電路的有源突跳器電路。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述第二脈沖持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于所述第一脈沖持續(xù)時(shí)間。
13.一種在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的行激活和刷新操作期間產(chǎn)生提升電壓的方法，其中，使用包括有源突跳器電路的提升電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生所述提升電壓，響應(yīng)有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生提升電壓，該方法包括在行激活操作的激活周期期間產(chǎn)生具有脈沖的有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)和響應(yīng)具有所述脈沖的有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)所述提升電壓產(chǎn)生電路的有源突跳器電路；和在刷新操作的刷新周期期間產(chǎn)生具有至少兩個(gè)脈沖的有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)以及響應(yīng)具有至少兩個(gè)脈沖的有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)所述提升電壓產(chǎn)生電路的有源突跳器電路。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，在刷新周期期間產(chǎn)生的有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖持續(xù)時(shí)間等于或大于在激活周期期間產(chǎn)生的有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖持續(xù)時(shí)間。
全文摘要
在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的提升電壓產(chǎn)生電路中，有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路響應(yīng)行激活命令產(chǎn)生具有第一脈沖持續(xù)時(shí)間的有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)并響應(yīng)刷新命令產(chǎn)生具有第二脈沖持續(xù)時(shí)間的有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)。有源突跳器電路響應(yīng)有源突跳器驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)產(chǎn)生提升電壓。第二脈沖持續(xù)時(shí)間可以大于第一脈沖持續(xù)時(shí)間，從而可以改善刷新操作中提升電壓的泵激效率。
文檔編號(hào)G11C11/4074GK1838314SQ20061005130
公開(kāi)日2006年9月27日 申請(qǐng)日期2006年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月5日
發(fā)明者張壽鳳, 金致旭 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社