專利名稱：使用位線區(qū)段的選擇性預(yù)充電來改進存儲器讀取穩(wěn)定性的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及集成電路(IC)。更明確地說，本發(fā)明涉及存儲器裝置。
背景技術(shù)：
存儲器裝置或存儲器可一般描述為可存儲數(shù)據(jù)以供稍后檢索的硬件。一些存儲器 裝置包含用于存儲數(shù)據(jù)(例如，由電荷表示)的一組晶體管和用于控制對數(shù)據(jù)存儲的存取 的一組晶體管。晶體管的大小已縮減到45nm且不久將達到32nm。因為大小已減小，所以制 造期間可接受的錯誤的容限已減小。因此，所制造的晶體管在操作期間展現(xiàn)出較大的可變 性。晶體管技術(shù)的可變性的較大增長已消極地影響存儲器裝置及其讀取穩(wěn)定性。讀取 穩(wěn)定性是存儲器裝置當在存在噪聲的情況下被存取時保持正確數(shù)據(jù)的能力。通常，使用靜 態(tài)噪聲容限(SNM)來測量讀取穩(wěn)定性。所制造的晶體管中的較大變化導(dǎo)致存儲器裝置的靜 態(tài)噪聲容限減小。靜態(tài)噪聲容限的此減小降低了位單元穩(wěn)健性和對噪聲的容許度，且因此 由于增加的故障而降低存儲器良率。與電源電壓相比稍許減小存儲器裝置的位線電壓顯著改進存儲器裝置的靜態(tài)噪 聲容限。然而，在存儲器設(shè)計中，通常在存取存儲器之前將位線預(yù)充電到電源電壓。已進行 若干次嘗試以減小位線電壓，從而改進讀取穩(wěn)定性。先前嘗試已展示對制造期間的可限制 其經(jīng)改進讀取穩(wěn)定性的效力的工藝、溫度和電壓變化的較大敏感性。這些嘗試中的一些包 含脈動位線方案、雙電源電壓和動態(tài)單元加偏壓。在脈動位線方案中，下拉裝置連接到位線。在將位線預(yù)充電到電源電壓之后，在下 拉裝置上施加窄脈沖，其降低位線電壓并改進讀取穩(wěn)定性。此技術(shù)對此窄脈沖的產(chǎn)生非常 敏感，尤其因為脈沖寬度將隨晶體管制造期間的工藝、電壓和溫度變化以及環(huán)境變化而變 化。另一嘗試使用兩個電源電壓，一個用于位單元，且另一個用于位線，其中位線電壓 低于位單元電壓。添加額外電源電壓是一項困難的任務(wù)，且使芯片的物理設(shè)計和檢驗變復(fù)
ο減小位線電壓的又一嘗試包含使用NMOS裝置對位線預(yù)充電以使位線電壓減小 NMOS裝置的閾值電壓。在此情況下，使用低閾值電壓NMOS裝置，這增加了工藝復(fù)雜性和成 本，例如需要額外掩模。另外，閾值電壓對工藝、電壓和溫度變化具有較強依賴性。改進存儲器讀取穩(wěn)定性的這三種嘗試均對制造變化敏感，且因此難以實施且實施 起來成本較大。當在預(yù)充電電路中實施多個電源電壓或一 NMOS裝置時，此成本進一步增 加。因此，需要在不引起額外成本的情況下減小對制造變化的敏感性的存儲器設(shè)計中的經(jīng) 改進的讀取穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種存儲器裝置包含具有第一區(qū)段和第二區(qū)段的位線。 所述存儲器裝置還包含選擇性地耦合到第一區(qū)段和第二區(qū)段的電荷共享電路，其中電荷共 享電路經(jīng)配置以將第一區(qū)段耦合到第二區(qū)段以及使第一區(qū)段從第二區(qū)段去耦。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種操作存儲器裝置的方法包含將位線的第一區(qū)段預(yù)充 電到第一電壓，以及將位線的第二區(qū)段預(yù)充電到第二電壓。第二電壓不同于第一電壓。所 述方法還包含在位線的第一區(qū)段與位線的第二區(qū)段之間共享電荷。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，一種存儲器裝置包含用于將位線的第一區(qū)段預(yù)充電到第 一電壓的裝置。所述存儲器裝置還包含用于將所述位線的第二區(qū)段預(yù)充電到第二電壓的裝 置。所述存儲器裝置進一步包含用于在位線的第一區(qū)段與位線的第二區(qū)段之間共享電荷的
直ο根據(jù)本發(fā)明的再一方面，一種操作具有包含第一區(qū)段和第二區(qū)段的位線的存儲器 裝置的方法包含將位線的第一區(qū)段預(yù)充電到第一電壓的步驟。所述方法進一步包含將所述 位線的第二區(qū)段預(yù)充電到第二電壓的步驟，所述第二電壓不同于第一電壓。所述方法還包 含在位線的第一區(qū)段與位線的第二區(qū)段之間共享電荷以獲得第一電壓與第二電壓之間的 電壓電平的步驟。這已相當概括地概述了本發(fā)明的特征和技術(shù)優(yōu)點，以便可更好地理解以下詳細描 述。下文將描述本發(fā)明的額外特征和優(yōu)點。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，本發(fā)明可容易用 作修改或設(shè)計用于實行本發(fā)明的相同目的的其它結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)認 識到，此類等效構(gòu)造不脫離如所附權(quán)利要求書中所陳述的本發(fā)明的教示。當結(jié)合附圖考慮 時，從以下描述中將更好地理解據(jù)信為本發(fā)明的特性的關(guān)于其組織和操作方法兩者的新穎 特征，以及進一步目標和優(yōu)點。然而，應(yīng)明確地理解，圖式中的每一者是僅出于說明和描述 的目的而提供，且不希望作為對本發(fā)明的限制的界定。


為了更完整地理解本申請案中的揭示內(nèi)容，現(xiàn)參考結(jié)合附圖進行的以下描述。圖1是其中可有利地使用本發(fā)明的實施例的示范性無線通信系統(tǒng)的說明。圖2A是說明用于經(jīng)改進的SRAM穩(wěn)定性的常規(guī)脈動位線方案的電路示意圖。圖2B是說明用于經(jīng)改進的SRAM穩(wěn)定性的常規(guī)脈動位線方案的時序圖。圖3是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例的示范性選擇性預(yù)充電技術(shù)中的初始預(yù)充電 操作的電路圖。圖4是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例的示范性選擇性預(yù)充電技術(shù)中的電荷共享操 作的電路圖。圖5是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于讀取或?qū)懭氩僮鞯奈粏卧倪x擇的電 路圖。圖6是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例的示范性選擇性預(yù)充電技術(shù)中將位線預(yù)充電 到不同電壓的電路圖。圖7是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例的示范性選擇性預(yù)充電操作的時序圖。
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圖8是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于實施示范性選擇性預(yù)充電技術(shù)的電路的電 路示意圖。圖9是說明用于所揭示的半導(dǎo)體集成電路的電路、布局和邏輯設(shè)計的設(shè)計工作站 的框圖。
具體實施例方式圖1展示其中可有利地使用本發(fā)明的實施例的示范性無線通信系統(tǒng)100。出于說 明的目的，圖1展示三個遠程單元120、130和150，以及兩個基站140。將認識到，典型的無 線通信系統(tǒng)可具有更多遠程單元和基站。遠程單元120、130和150包含根據(jù)本發(fā)明的實施 例而創(chuàng)造的存儲器裝置125A、125B和125C。圖1展示來自基站140以及遠程單元120、130 和150的前向鏈路信號180，以及從遠程單元120、130和150到基站140的反向鏈路信號 190。在圖1中，將遠程單元120展示為移動電話，將遠程單元130展示為便攜式計算 機，且將遠程單元150展示為無線本地回路系統(tǒng)中的固定位置遠程單元。舉例來說，遠程單 元可為手機、手持式個人通信系統(tǒng)(PCS)單元、例如個人數(shù)據(jù)助理等便攜式數(shù)據(jù)單元，或例 如儀表讀數(shù)設(shè)備等固定位置數(shù)據(jù)單元。盡管圖1說明根據(jù)本發(fā)明的教示的遠程單元，但本 發(fā)明不限于這些示范性所說明單元。本發(fā)明可適宜地用于包含根據(jù)本發(fā)明的教示而制造的 存儲器裝置的任何裝置中。圖2A是說明用于經(jīng)改進的存儲器穩(wěn)定性的常規(guī)脈動位線方案的電路示意圖。電 路20包含位單元21，其經(jīng)配置以存儲數(shù)據(jù)，且耦合到額外電路以控制電路20的讀取和寫入 行為。位單元21可以是六晶體管存儲單元。預(yù)充電信號PCH耦合到預(yù)充電電路22。預(yù)充 電電路22包含耦合到位線BL的晶體管221、耦合到反位線BLB的晶體管222以及耦合到 位線BL和反位線BLB兩者的晶體管223。脈沖信號PULSE耦合到下拉電路23。下拉電路 23包含耦合到位線BL的晶體管231、耦合到反位線BLB的晶體管232以及耦合到位線BL 和反位線BLB兩者的晶體管233。出于說明性目的，現(xiàn)將描述常規(guī)脈動位線方案的操作。圖2B是說明用于經(jīng)改進的 存儲器穩(wěn)定性的常規(guī)脈動位線方案的時序圖。電路20在時間251處開始，此時預(yù)充電信號 PCH為低，且晶體管221將位線BL上拉到電源電壓VDD，且晶體管222將反位線BLB上拉到 電源電壓VDD。在時間252處，預(yù)充電信號PCH為高，從而關(guān)斷晶體管221、晶體管222和晶 體管223，以使位線BL和反位線BLB與電源電壓Vdd斷開連接。在時間252處，在脈沖信號 PULSE上產(chǎn)生窄正脈沖。脈沖信號PULSE接通晶體管231和晶體管232，以將位線BL和反 位線BLB耦合到接地206。晶體管233斷開以使位線BL與反位線BLB斷開連接。位線BL 和反位線BLB上發(fā)生電壓減小。在時間253處，脈沖信號PULSE返回到低，因此位線BL和 反位線BLB停止減小電壓。盡管此技術(shù)減小位線電壓以改進讀取穩(wěn)定性，但此技術(shù)對窄脈 沖的產(chǎn)生非常敏感，尤其因為脈沖寬度將隨晶體管制造期間的工藝、電壓和溫度變化而劇 烈變化。現(xiàn)在參看圖3、圖4和圖5，現(xiàn)在將描述示范性經(jīng)改進的選擇性預(yù)充電技術(shù)。所述 選擇性預(yù)充電技術(shù)減小位線電壓以在不對工藝、電壓和溫度變化敏感的情況下改進讀取穩(wěn) 定性。通過在位線的選擇性地耦合的區(qū)段之間共享電荷而減小位線電壓，以實現(xiàn)讀取和寫入操作期間的共享。盡管將描述SRAM存儲器裝置，但選擇性預(yù)充電技術(shù)可應(yīng)用于任何存儲 器設(shè)計，包含(但不限于)SRAM、DRAM或MRAM。將位線的不同部分預(yù)充電到不同電壓(例如，Vdd和GND)，且通過使用電荷共享，實 現(xiàn)位線電壓的所需最終值。在一個實施例中，電荷共享操作被劃分為三個部分。首先，如圖 3中所說明，將位線的上部部分預(yù)充電到VDD，而將位線的下部部分預(yù)充電到GND。接下來，如 圖4中所說明，電荷共享開關(guān)接通，以實現(xiàn)位線的下部部分的上部之間的電荷共享。因此， 最終位線電壓將由與C2之間的電容的比率決定。最后，如圖5所說明，針對所有列停用 電荷共享，同時所述開關(guān)針對經(jīng)選定用于讀取或?qū)懭氩僮鞯牧斜３纸油?。圖3是說明示范性選擇性預(yù)充電技術(shù)中的初始預(yù)充電操作的框圖?？驁D30包含 上部位線31連同由電容器311說明的相關(guān)聯(lián)電容(具有值CbJ。下部位線33具有由電容 器331說明的相關(guān)聯(lián)電容(具有值C2)。上部位線31和下部位線33耦合到多路復(fù)用開關(guān) 32。在框圖30中，多路復(fù)用開關(guān)32在初始預(yù)充電期間斷開，以允許上部位線31預(yù)充電到 電源電壓VDD，且下部位線33預(yù)充電到接地GND。另外，位單元34耦合到上部位線31。在 另一實施例中，位單元34可耦合到下部位線33。圖4是說明示范性選擇性預(yù)充電技術(shù)中的電荷共享操作的框圖?？驁D40包含上 部位線31、由電容器311表示的電容、下部位線33、由電容器331表示的電容以及多路復(fù)用 開關(guān)32。通過閉合多路復(fù)用開關(guān)32以將上部位線31耦合到下部位線33而發(fā)生電荷共享 操作。上部位線31與下部位線33的組合上的最終電壓是上部位線31上的初始電壓、 下部位線33上的初始電壓、電容器311和電容器331的函數(shù)，如給定為 其中N是連接到多路復(fù)用開關(guān)32的位線對的數(shù)目。圖5是說明示范性選擇性預(yù)充電技術(shù)中的電荷共享停用的框圖?？驁D50包含上部 位線31、由電容器311表示的電容、下部位線33、由電容器331表示的電容以及多路復(fù)用開 關(guān)32。在電荷共享已完成之后，多路復(fù)用開關(guān)32斷開以使上部位線31與下部位線33斷開 連接。此斷開停用電荷共享操作，因此可從位單元34讀取數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)寫入到位單元34。 多路復(fù)用開關(guān)52保持閉合，因為位單元54已被選定用于讀取或?qū)懭氩僮?。圖6是說明根據(jù)本發(fā)明另一實施例的示范性選擇性預(yù)充電技術(shù)中將位線預(yù)充電 到不同電壓的框圖。在此實施例中，并非所有上部位線均充電到電源電壓VDD?？驁D60包含 上部位線31、由電容器311表示的電容、下部位線33、由電容器331表示的電容以及多路復(fù) 用開關(guān)32。將上部位線31預(yù)充電到電源電壓VDD，且將下部位線33預(yù)充電到接地GND。在 此實施例中，可將每一上部位線預(yù)充電到不同電壓。舉例來說，將上部位線61預(yù)充電到接 地GND。因此，當發(fā)生電荷共享時，與所有上部位線均預(yù)充電到電源電壓Vdd時相比，上部位 線和反上部位線將具有較低的最終電壓?？蓪㈩~外位線充電到接地GND、電源電壓Vdd或其 它電源電壓(未圖示)，以獲得適當?shù)淖罱K電壓。圖7是說明選擇性預(yù)充電操作的時序圖。對上部位線BLu、反上部位線BLBu、下部 位線B、和反下部位線BLB^的選擇性預(yù)充電操作由預(yù)充電信號PRECHG、多路復(fù)用信號MUX_ STATE和電荷共享信號CH_SH控制。字線信號WL啟用對上部位線BLu、反上部位線ΒΙΛ、
7下部位線B、和反下部位線BLB^的存取。電路的初始狀態(tài)在時間711處，此時預(yù)充電信號 PRECHG、多路復(fù)用信號MUX_STATE、電荷共享信號CH_SH和字線WL為低。使下部位線BU和 反下部位線BLB^預(yù)放電到接地，且將上部位線BLu和反上部位線BLBu預(yù)充電到電源電壓 VDD。電源電壓電平由點劃線指示。在預(yù)充電信號PRECHG變高(使預(yù)充電電路減活)之后，當多路復(fù)用信號MUX_ STATE為低時，啟用電荷共享。因此，在時間712處，電荷共享信號CH_SH變高。上部位線 BLu和反上部位線BLBu的電壓響應(yīng)于電荷共享而朝接地GND減小。另外，下部位線B、和反 下部位線BIA的電壓朝電源電壓Vdd增力卩。在指示電荷共享操作結(jié)束的時間713之前不久， 多路復(fù)用信號MUX_STATE變高。因此，電荷共享信號CH_SH在時間713處變低，從而完成電 荷共享操作。上部位線BLu、反上部位線BLBu、下部位線BI^和反下部位線BLB^的電壓在電 荷共享操作結(jié)束時的時間713處穩(wěn)定。上部位線BLu和反上部位線BLBu的電壓的減小增加 了存儲器的讀取穩(wěn)定性。在時間714處，字線WL變高，從而指示讀取操作已開始。上部位線BLu、上部反位 線BLBu、下部位線BI^和下部反位線BLB^上的電壓朝接地GND放電。在讀取操作已完成且 字線WL變低之后的時間715處，預(yù)充電信號PRECHG變低。因此，上部位線BLu和反上部位 線BLBu預(yù)充電到電源電壓VDD，且下部位線B、和反下部位線BLB^預(yù)放電到接地GND。在時 間716之前不久，多路復(fù)用信號MUX_STATE變低，從而在時間716處將所有信號重新置于其 初始狀態(tài)中。圖8是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于實施示范性選擇性預(yù)充電技術(shù)的電路的電 路示意圖。電路80包含上部位線85 (BLu)和反上部位線ST(BLBu),其經(jīng)配置以存取位單元 84。另外，電路80包含下部位線86 (BLl)和反下部位線88 (BLBl)。盡管將位單元84展示 為連接到上部位線85、87，但位單元84也可連接到下部位線86、88。經(jīng)配置以激活電荷共 享的電荷共享啟用電路81耦合到多路復(fù)用信號MUX_STATE和預(yù)充電信號PRECHRG，且輸出 電荷共享信號CH_SH。電荷共享啟用電路81包含耦合到多路復(fù)用信號MUX_STATE的反相 器812、耦合到反相器812的輸出和預(yù)充電信號PRECHRG的“與非”門814，以及耦合到“與 非”門814的輸出的反相器816。所說明的電荷共享啟用電路81只是能夠激活電荷共享的 邏輯門的一個可能的組合。預(yù)充電電路891耦合到上部位線85、87，且下拉電路892耦合到 下部位線86、88。預(yù)充電電路891和下拉電路892可由預(yù)充電信號PRECHRG控制。電荷共享信號CH_SH和選擇信號SELn是到用于控制電荷共享電路83的“或非”門 82的輸入。電荷共享電路83在電荷共享信號CH_SH為高時活動。當電荷共享電路83活動 時，上部位線85耦合到下部位線86，且上部位線87耦合到下部位線88。選擇信號SELn用 于為讀取或?qū)懭氩僮鬟x擇位單元。盡管僅展示一個選擇信號SELn、上部位線BLu、反上部位 線BLBu、下部位線BU和反下部位線BLBy但其更多的選擇信號SELru上部位線BLu、反上部 位線BLBu、下部位線BU和反下部位線BLB^可并入到電路80中。另外，更多的位單元可并 入到電路80中。現(xiàn)將結(jié)合時序圖70描述電路80的操作。在時間711處，預(yù)充電信號PRECHG為低， 且多路復(fù)用信號MUX_STATE為低。電荷共享啟用電路81的輸出CH_SH將為低。將上部位 線85、87預(yù)充電到電源電壓VDD，且將下部位線86、88預(yù)充電到接地。在預(yù)充電信號PRECHG 變高(使預(yù)充電電路減活)之后的時間712處(此時多路復(fù)用信號MUX_STATE保持為低)，電荷共享啟用電路81的輸出CH_SH變高。這致使“或非”門82控制電荷共享電路83以將 上部位線85、87耦合到下部位線86、88，從而導(dǎo)致上部位線BLu和反上部位線BLBu上的電 壓減小。在時間713處，在多路復(fù)用信號MUX_STATE變高之后，電荷共享啟用電路81的輸 出CH_SH變低。此變化致使電荷共享電路83使上部位線85、87從下部位線86、88去耦，從 而結(jié)束電荷共享。在時間714處，(響應(yīng)于寫入線信號WL)存取位單元84，且發(fā)生讀取或?qū)?入操作。如本發(fā)明所描述的電荷共享技術(shù)通過使位線電壓從電源電壓減小來改進存儲器 讀取穩(wěn)定性。通過將位線的一個區(qū)段預(yù)充電到第一電壓并將位線的第二區(qū)段預(yù)充電到第二 電壓來減小位線電壓。電荷共享電路它們選擇性地耦合兩個區(qū)段以達到第一與第二電壓之 間的位線電壓。最終電壓部分取決于位線的兩個區(qū)段的相對電容，因此裝置中的任何制造 變化均不影響電荷共享的操作。在一個實施例中，第一區(qū)段為上部位線，且第二區(qū)段為下部 位線。本發(fā)明的一個優(yōu)點是通過減小位線電壓而改進的讀取穩(wěn)定性?？蔀槲痪€選擇精確 的電壓電平。如上文所提及，位線電壓的減小改進了存儲器裝置的靜態(tài)噪聲容限(SNM)。所 存取的位單元和半選定的位單元兩者均得到改進，因為所有位線均經(jīng)歷與位單元的電源電 壓相比較低的電壓。半選定的位單元是根據(jù)所斷言的字線選擇而不是根據(jù)其位線選擇的單兀。本發(fā)明的第二優(yōu)點是出眾的設(shè)計穩(wěn)健性。本發(fā)明不取決于晶體管的閾值電壓和臨 界信號的時序。本發(fā)明的第三優(yōu)點是工藝變化容許度。所提出的解決方案取決于不隨工藝、電壓 和溫度變化而改變的相對電容值。位線電壓將獨立于工藝條件。本發(fā)明的第四優(yōu)點是設(shè)計靈活性?？赏ㄟ^選擇哪些位線段預(yù)充電到Vdd以及哪些 位線段預(yù)充電到接地來改變位線的電壓值。舉例來說，將一個位線或更多位線預(yù)充電到接 地可允許較大的增量值(位線從Vdd的變化)。舉例來說，如果電源電壓為1.125伏，且上 部區(qū)段為1. 125伏且下部區(qū)段為1. 125伏，那么在所有位線均被預(yù)充電到Vdd的情況下，最 終電壓可為1.125伏。在此情況下，增量將為0毫伏。然而，在相同情況下，如果位線中的 一者被預(yù)放電到接地，那么最終電壓將為1.00伏。在此情況下，增量將為125毫伏。因此， 存在關(guān)于位線區(qū)段可預(yù)充電到的電壓的高度靈活性。本發(fā)明的第五優(yōu)點是僅使用一個電源電壓。這簡化了頂層物理設(shè)計和存儲器的檢驗。如所揭示的存儲器裝置可耦合到微處理器或其它微電子裝置。存儲器裝置可與微 處理器一起封裝，且進一步并入到通信裝置中。舉例來說，存儲器可內(nèi)嵌在移動電話或通信
基站中。圖9是說明用于所揭示的半導(dǎo)體集成電路的電路、布局和邏輯設(shè)計的設(shè)計工作站 的框圖。設(shè)計工作站900包含硬盤901，其含有操作系統(tǒng)軟件、支持文件和設(shè)計軟件(例如， 鏗騰(Cadence)或OrCAD)。設(shè)計工作站900還包含顯示器以促進電路設(shè)計910的設(shè)計。電 路設(shè)計910可為如上文所揭示的存儲器電路。存儲媒體904被提供用于有形地存儲電路設(shè) 計910。電路設(shè)計910可以文件格式(例如，⑶S II和GERBER)存儲在存儲媒體904上。 存儲媒體904可為⑶-ROM、DVD、硬盤、快閃存儲器或其它適當裝置。此外，設(shè)計工作站900
9包含用于接受來自存儲媒體904的輸入或?qū)⑤敵鰧懭氲酱鎯γ襟w904的驅(qū)動設(shè)備903。記錄在存儲媒體904上的數(shù)據(jù)可指定邏輯電路配置、用于光刻掩模的圖案數(shù)據(jù)， 或用于例如電子束光刻等串行寫入工具的掩模圖案數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)可進一步包含例如與邏 輯模擬相關(guān)聯(lián)的時序圖或網(wǎng)絡(luò)電路等邏輯檢驗數(shù)據(jù)。在存儲媒體904上提供數(shù)據(jù)通過減少 用于設(shè)計半導(dǎo)體集成電路的工藝的數(shù)目來促進電路設(shè)計910的設(shè)計。盡管已詳細描述了本發(fā)明及其優(yōu)點，但應(yīng)理解，在不脫離如所附權(quán)利要求書所界 定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可在本文中作出各種改變、替代和更改。舉例來說，盡 管已描述了 SRAM存儲器裝置，但選擇性預(yù)充電技術(shù)可應(yīng)用于任何存儲器設(shè)計，包含(但不 限于)SRAM、DRAM或MRAM。此外，本發(fā)明的范圍無意局限于說明書中所描述的工藝、機器、制 造、物質(zhì)的組成、手段、方法和步驟的特定實施例。如所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員從本發(fā)明的 揭示內(nèi)容中將容易了解，可根據(jù)本發(fā)明利用當前存在或以后將開發(fā)的執(zhí)行與本文所描述的 對應(yīng)實施例大體相同的功能或?qū)崿F(xiàn)與其大體相同的結(jié)果的工藝、機器、制造、物質(zhì)的組成、 手段、方法或步驟。因此，所附權(quán)利要求書意在將此類工藝、機器、制造、物質(zhì)的組成、手段、 方法或步驟包含在其范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種存儲器裝置，其包括第一位線，其具有第一區(qū)段和第二區(qū)段；以及電荷共享電路，其選擇性地耦合到所述第一區(qū)段和所述第二區(qū)段，其中所述電荷共享電路經(jīng)配置以將所述第一區(qū)段耦合到所述第二區(qū)段以及使所述第一區(qū)段從所述第二區(qū)段去耦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲器裝置，其中所述第一位線的所述第一區(qū)段預(yù)充電到第 一電壓，且所述第一位線的所述第二區(qū)段預(yù)充電到不同于所述第一電壓的第二電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的存儲器裝置，其中所述第一位線的所述第一區(qū)段預(yù)放電到接 地，且所述第一位線的所述第二區(qū)段預(yù)充電到電源電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的存儲器裝置，其進一步包括具有第一區(qū)段和第二區(qū)段的第二 位線，其中所述第二位線的所述第一區(qū)段和所述第二位線的所述第二區(qū)段預(yù)充電到所述第 一電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲器裝置，其進一步包括電荷共享啟用電路，所述電荷共 享啟用電路經(jīng)配置以在預(yù)充電電路不活動且多路復(fù)用信號指示電荷共享時激活所述電荷 共享電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲器裝置，其進一步包括耦合到所述第一位線的所述第一 區(qū)段的位單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲器裝置，其進一步包括具有第一區(qū)段和第二區(qū)段的反位 線，其中所述電荷共享電路選擇性地耦合到所述反位線的所述第一區(qū)段和所述反位線的所 述第二區(qū)段，且經(jīng)配置以將所述反位線的所述第一區(qū)段耦合到所述反位線的所述第二區(qū)段 以及使所述反位線的所述第一區(qū)段從所述反位線的所述第二區(qū)段去耦。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲器裝置，其中所述存儲器裝置耦合到微處理器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的存儲器裝置，其中所述存儲器裝置和微處理器集成到通信裝 置中。
10.一種操作具有包含第一區(qū)段和第二區(qū)段的位線的存儲器裝置的方法，其包括將所述位線的所述第一區(qū)段預(yù)充電到第一電壓；將所述位線的所述第二區(qū)段預(yù)充電到第二電壓，所述第二電壓不同于所述第一電壓；以及在所述位線的所述第一區(qū)段與所述位線的所述第二區(qū)段之間共享電荷，以獲得所述第 一電壓與所述第二電壓之間的最終電壓。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中至少部分地由所述位線的所述第一區(qū)段的電容 和所述位線的所述第二區(qū)段的電容來決定所述最終電壓。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中預(yù)充電所述第一區(qū)段包括將所述位線的所述第 一區(qū)段預(yù)充電到電源電壓，且預(yù)充電所述第二區(qū)段包括將所述位線的所述第二區(qū)段預(yù)充電 到接地電壓。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其進一步包括將第二位線的第一區(qū)段和第二位線的第二區(qū)段預(yù)充電到所述第一電壓。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中共享電荷在預(yù)充電電路不活動時根據(jù)多路復(fù)用 狀態(tài)信號而發(fā)生。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其進一步包括 將與通信有關(guān)的數(shù)據(jù)存儲在所述存儲器裝置中。
16.一種存儲器裝置，其包括用于將位線的第一區(qū)段預(yù)充電到第一電壓的裝置；用于將所述位線的第二區(qū)段預(yù)充電到第二電壓的裝置；以及用于在所述位線的所述第一區(qū)段與所述位線的所述第二區(qū)段之間共享電荷的裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的存儲器裝置，其中所述第一電壓為電源電壓。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的存儲器裝置，其中所述第二電壓為接地。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的存儲器裝置，其中所述存儲器裝置并入到蜂窩式電話中。
20.一種操作具有包含第一區(qū)段和第二區(qū)段的位線的存儲器裝置的方法，其包括以下 步驟將位線的第一區(qū)段預(yù)充電到第一電壓；將所述位線的所述第二區(qū)段預(yù)充電到第二電壓，所述第二電壓不同于所述第一電壓；以及在所述位線的所述第一區(qū)段與所述位線的所述第二區(qū)段之間共享電荷，以獲得所述第 一電壓與第二電壓之間的電壓電平。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其進一步包括將第二位線的第一區(qū)段預(yù)充電到所述 第一電壓且將所述第二位線的第二區(qū)段預(yù)充電到所述第一電壓的步驟。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其進一步包括預(yù)充電反位線的第一區(qū)段和所述反位 線的第二區(qū)段并在所述反位線的所述第一區(qū)段與所述反位線的所述第二區(qū)段之間共享電 荷的步驟。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其進一步包括 將經(jīng)由通信鏈路接收到的數(shù)據(jù)存儲在所述存儲器裝置中。
24.一種有形地體現(xiàn)在計算機可讀媒體上的存儲器設(shè)計結(jié)構(gòu)，其包括 第一位線，其具有第一區(qū)段和第二區(qū)段；以及電荷共享電路，其選擇性地耦合到所述第一區(qū)段和所述第二區(qū)段，其中所述電荷共享 電路經(jīng)配置以將所述第一區(qū)段耦合到所述第二區(qū)段以及使所述第一區(qū)段從所述第二區(qū)段 去華禹ο
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的存儲器設(shè)計結(jié)構(gòu)，其進一步包括耦合到所述第一位線和所 述電荷共享電路的微處理器。
全文摘要
一種存儲器裝置在存取位單元(34)之前利用選擇性預(yù)充電和電荷共享來減小位線電壓。通過將所述位線的不同區(qū)段(31、33)預(yù)充電到不同電壓(例如，電源電壓和接地)并使用這些區(qū)段之間的電荷共享來實現(xiàn)位線電壓的減小。讀取穩(wěn)定性因位線電壓的所述減小而改進。位線區(qū)段之間的相對電容差(B2-C2)決定電荷共享之后的所述位線電壓。因此，所述存儲器裝置容許工藝或溫度變化?？赏ㄟ^選擇預(yù)充電到電源電壓或接地的所述區(qū)段而在設(shè)計上控制所述位線電壓。
文檔編號G11C7/12GK101919003SQ200880125030
公開日2010年12月15日 申請日期2008年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月15日
發(fā)明者楊賽森, 穆罕默德·H·阿布-拉赫馬, 里圖·哈巴, 陳南 申請人:高通股份有限公司