專利名稱：半導(dǎo)體裝置中控制輸出電壓斜度的電壓驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提出半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置中，控制輸出電壓值驅(qū)動(dòng)能力的電壓驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
眾所皆知，半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置能儲(chǔ)存數(shù)據(jù)位于一存儲(chǔ)陣列中。舉例而言，與非門 (NAND)閃存儲(chǔ)存數(shù)據(jù)于存儲(chǔ)陣列中。圖IA顯示一個(gè)典型與非門(NAND)快閃存儲(chǔ)裝置100 的基本元件方塊圖。此存儲(chǔ)裝置100包括一存儲(chǔ)陣列102，在其中包括某些數(shù)目為"i"的存儲(chǔ)串行MSl-MSi。每一個(gè)存儲(chǔ)串行MSl-MSi包括各自群組的"j"個(gè)存儲(chǔ)單元，串聯(lián)于一共同源極線與各自的位線BLl-BLi之間。因此，此存儲(chǔ)陣列102包括有iXj個(gè)存儲(chǔ)單元數(shù)組，其中i和j是與存儲(chǔ)陣列102容量相關(guān)的整數(shù)。每一個(gè)存儲(chǔ)串行MSl-MSi包括相同數(shù)目的"j"個(gè)串聯(lián)的浮動(dòng)?xùn)艠O晶體管(未示)，每一個(gè)組成其各自的存儲(chǔ)單元。此浮動(dòng)?xùn)艠O晶體管的每一個(gè)柵極字線WLl-WLj由來(lái)自列譯碼器104的信號(hào)控制。字線WLl-WLj與所有的存儲(chǔ)串行MSl-MSi連接；字線WLl-WLj 控制存儲(chǔ)串行MSl-MSi每一個(gè)浮動(dòng)?xùn)艠O晶體管的柵極。一條串行選擇線SSL及接地選擇線GSL也與所有的存儲(chǔ)串行MSl-MSi連接。每一個(gè)存儲(chǔ)串行MSl-MSi包括有各自的串行選擇晶體管(未示)。此串行選擇線SSL控制存儲(chǔ)串行MSl-MSi的串行選擇晶體管；而接地選擇線GSL控制存儲(chǔ)串行MSl-MSi的接地選擇晶體管。此串行選擇晶體管控制介于存儲(chǔ)串行MSl-MSi與其各自的位線BLl-BLi之間的連接； 而此接地選擇晶體管控制介于存儲(chǔ)串行MSl-MSi與共同源極線之間的連接此源極線的電壓值是由源極線控制電路106來(lái)控制。此位線BLl-BLi對(duì)應(yīng)的電壓值則是由各自的感應(yīng)放大器108a-108i及夾鉗晶體管CTl-CTi來(lái)控制。根據(jù)存儲(chǔ)單元所執(zhí)行的不同操作，所施加的電壓值亦需改變。典型操作的范例包括讀取及寫入操作，其中寫入操作可以根據(jù)存儲(chǔ)單元是否被編程或擦除而有所不同。為了執(zhí)行存儲(chǔ)陣列102不同操作模式，須要將各控制線帶至操作所需的電壓，而這往往需要一些時(shí)間。所以，為了減少不同操作所需時(shí)間，裝置位線BLl-BLi須要維持在某些最低可容許的電壓值。然而，對(duì)于許多電子裝置來(lái)說(shuō)，功率消耗是個(gè)重要的問(wèn)題。一直維持在最低可容許的操作電壓值可以改善操作速度，但會(huì)有消耗額外電能的缺點(diǎn)。所以，對(duì)于主要是由電池提供電源的裝置，增加功率消耗或許能改善速度，但是必須付出減少電池壽命為代價(jià)。這些問(wèn)題是眾所周知的，解決辦法為利用”待機(jī)”模式的機(jī)制以減少功率消耗，待動(dòng)作時(shí)方對(duì)不同的控制線預(yù)充電。舉例而言，如圖IA所示的存儲(chǔ)裝置，一位線驅(qū)動(dòng)器110 提供一位線夾鉗信號(hào)BLCLAMP至夾鉗晶體管CTl-CTi。對(duì)應(yīng)于一讀取操作，各自的感應(yīng)放大器108a-108i提供電壓對(duì)位線BLl-BLi進(jìn)行預(yù)充電。感應(yīng)放大器108a_108i根據(jù)各自的夾鉗晶體管CTl-CTi的狀態(tài)，而選擇性地施加電壓源Vdd至各自的位線BLl-BLi。請(qǐng)參閱圖1B，一位線BL預(yù)充電前，此夾鉗晶體管CT的感應(yīng)放大器端(如漏極)位于VDD，而柵極是在OV且位線端(如源極)是在OV或浮接。如圖IC所示，已知每一 MOSFET晶體管具有雜散耦合電容，如圖IC中標(biāo)示為Ces的柵極至源極電容。位線夾鉗信號(hào)BLCLAMP 及所生成的位線電壓顯示于圖1D。如果信號(hào)具有非常陡峭的轉(zhuǎn)變，會(huì)造成位線的快速預(yù)充電。與此同時(shí)，柵極至源極雜散電容Ces也會(huì)導(dǎo)致對(duì)此位線夾鉗信號(hào)BLCLAMP些許的反向耦合。所以，實(shí)際的BLCLAMP電壓值(顯示為虛線)會(huì)較所預(yù)期的電壓值(顯示為實(shí)線)更高。此外，如圖ID所示，位線預(yù)充電值(顯示為虛線)也會(huì)因此停留在較設(shè)計(jì)值(顯示為實(shí)線)更高處。因此，MOSFET晶體管的耦合電容，會(huì)導(dǎo)致存儲(chǔ)裝置于預(yù)充電時(shí)產(chǎn)生非預(yù)期的電壓值，從而導(dǎo)致存儲(chǔ)器操作錯(cuò)誤。此外，根據(jù)不同的操作，鄰近位線BLl-BLi的電壓值或許會(huì)不同。舉例而言，于一讀取操作時(shí)，一位線被升壓至0.7V，而鄰近的位線是接地(OV)。當(dāng)一半導(dǎo)體裝置被等比例微縮時(shí)，相鄰位線之間的距離也跟著被縮小。所以，介于相鄰位線之間的電壓差會(huì)導(dǎo)致耦合效應(yīng)，基本上代表一位線上的電壓會(huì)影響其它位線上的電壓。因?yàn)轳詈闲?yīng)會(huì)導(dǎo)致存儲(chǔ)器在讀取及寫入時(shí)的錯(cuò)誤，所以希望于存儲(chǔ)裝置動(dòng)作時(shí)盡量避免產(chǎn)生如是效應(yīng)。因此，需要尋求降低或消除因?yàn)镸OSFET晶體管中，如是相鄰控制線間的耦合電容所導(dǎo)致不預(yù)見(jiàn)的結(jié)果的方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明揭露一種控制一存儲(chǔ)裝置的位線預(yù)充電電壓上升速度的電壓驅(qū)動(dòng)電路。此處揭露的電壓驅(qū)動(dòng)電路，可以包括允許改變上升速度的實(shí)施例。舉例而言，根據(jù)某些實(shí)施例，電壓驅(qū)動(dòng)電路包含一電流偏壓產(chǎn)生單元及一電壓驅(qū)動(dòng)單元。該電壓驅(qū)動(dòng)單元與該電流偏壓產(chǎn)生單元耦接。此電流偏壓產(chǎn)生單元，接收一模式信號(hào)且產(chǎn)生一模式選擇電流。此電壓驅(qū)動(dòng)單元接收該模式選擇電流且根據(jù)該模式選擇電流所設(shè)定的驅(qū)動(dòng)能力來(lái)驅(qū)動(dòng)輸出電壓。根據(jù)某些實(shí)施例，該模式信號(hào)包含η個(gè)位，其中η是大于1的整數(shù)。在某些實(shí)施例中，該電壓驅(qū)動(dòng)單元接收該模式信號(hào)，該電壓驅(qū)動(dòng)單元根據(jù)η種操作模式之一決定的該驅(qū)動(dòng)能力來(lái)驅(qū)動(dòng)該輸出電壓，其中該η種操作模式所對(duì)應(yīng)η種的驅(qū)動(dòng)能力。在某些實(shí)施例中，該電流偏壓產(chǎn)生單元包含一控制電壓?jiǎn)卧?、一模式選擇單元及一電流驅(qū)動(dòng)單元。該控制電壓?jiǎn)卧a(chǎn)生一驅(qū)動(dòng)電流及一控制電壓。該模式選擇單元接收該模式信號(hào)且輸出一模式選擇信號(hào)。該電流驅(qū)動(dòng)單元接收該模式選擇信號(hào)，且根據(jù)該模式選擇信號(hào)，選擇產(chǎn)生一模式選擇電流。在某些實(shí)施例中，多個(gè)模式選擇電流包含第一及第二模式選擇電流，其中該電流驅(qū)動(dòng)單元包含有各自的第一及第二寬長(zhǎng)比的第一及第二晶體管， 其中該第一及第二晶體管驅(qū)動(dòng)一各自的該第一及第二模式選擇電流。該控制電壓?jiǎn)卧浑娏麋R電路產(chǎn)生該驅(qū)動(dòng)電流。此外，該第一及第二模式選擇電流大小與該驅(qū)動(dòng)電流的大小，與該各自的第一及第二晶體管的第一及第二寬長(zhǎng)比相關(guān)。在某些實(shí)施例中，該電壓驅(qū)動(dòng)單元包含一電流鏡運(yùn)算放大器為基礎(chǔ)的穩(wěn)壓器。在某些實(shí)施例中，該電壓驅(qū)動(dòng)單元包含多個(gè)級(jí)，其中該驅(qū)動(dòng)能力通過(guò)該模式信號(hào)所啟動(dòng)的那
一級(jí)決定。在某些實(shí)施例中，此電壓驅(qū)動(dòng)電路更包含一第二電壓驅(qū)動(dòng)單元。該第二電壓驅(qū)動(dòng)單元亦與該電流偏壓產(chǎn)生單元耦接，其中該電流偏壓產(chǎn)生單元根據(jù)該模式信號(hào)，產(chǎn)生一第二模式選擇電流，其中該第二電壓驅(qū)動(dòng)單元接收該第二模式選擇電流，且根據(jù)該第二模式選擇電流所設(shè)定的一第二驅(qū)動(dòng)能力來(lái)驅(qū)動(dòng)輸出電壓。
在某些實(shí)施例中，該電壓驅(qū)動(dòng)單元包含多個(gè)級(jí)，其中每一個(gè)級(jí)都根據(jù)各自的模式信號(hào)，所產(chǎn)生的不同驅(qū)動(dòng)能力來(lái)驅(qū)動(dòng)輸出電壓。


本發(fā)明是由權(quán)利要求范圍所界定。這些和其它目的，特征，和實(shí)施例，會(huì)在下列實(shí)施方式的章節(jié)中搭配圖式描述，其中圖IA為一典型與非門(NAND)快閃存儲(chǔ)裝置的方塊圖。圖IB和圖IC為圖IA中所示與非門(NAND)快閃存儲(chǔ)裝置于預(yù)充電和感測(cè)放大時(shí)， 所使用的夾鉗晶體管。圖ID顯示與圖IB和圖IC中所示的夾鉗晶體管相關(guān)的信號(hào)。圖2為一半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置的輸出電壓驅(qū)動(dòng)電路的方塊示意圖。圖3為電流偏壓產(chǎn)生單元的方塊示意圖，可以應(yīng)用于圖2的裝置中。圖4為電流偏壓產(chǎn)生單元的電路示意圖，可以應(yīng)用于圖3的裝置中。圖5為電壓驅(qū)動(dòng)單元的電路示意圖，可以應(yīng)用于圖2的裝置中。圖6顯示與由圖2中所示的輸出電壓驅(qū)動(dòng)電路所驅(qū)動(dòng)的夾鉗晶體管相關(guān)的信號(hào)。圖7為根據(jù)一替代實(shí)施例中的一半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置的一輸出電壓驅(qū)動(dòng)電路的方塊示意圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明100 快閃存儲(chǔ)裝置102 存儲(chǔ)陣列104 列譯碼器106:源極線控制電路108 感應(yīng)放大器110:位線驅(qū)動(dòng)器200:電壓驅(qū)動(dòng)電路300:電流偏壓產(chǎn)生單元310:控制電壓?jiǎn)卧?20 模式選擇單元330 電流驅(qū)動(dòng)單元400 電壓驅(qū)動(dòng)單元500 輸出緩沖器
具體實(shí)施例方式此處揭露在控制半導(dǎo)體裝置的位線預(yù)充電操作中升壓速度的電壓驅(qū)動(dòng)電路。此處揭露的電壓驅(qū)動(dòng)電路，可以包括允許改變上升速度的實(shí)施例此處揭露的電壓驅(qū)動(dòng)電路包括允許改變升壓速度的實(shí)施例。降低位線預(yù)充電電壓值的升壓速度，是能提供減少位線之間不欲見(jiàn)MOSFET耦合效應(yīng)的有效方式，從而因此降低或消除如圖ID所示非預(yù)期的電壓增加。 然而，為了減少位線之間不欲見(jiàn)的耦合效應(yīng)而降低位線預(yù)充電速度，也代表了存儲(chǔ)器的操作速度變慢降低。因此，如果操作中耦合效應(yīng)不是大問(wèn)題或根本不是問(wèn)題，則可以增加預(yù)充
6電速度。而在耦合效應(yīng)需考慮的操作，則可以降低預(yù)充電速度。圖2顯示一半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置的一輸出電壓驅(qū)動(dòng)電路200的方塊示意圖。在圖2中， 電壓驅(qū)動(dòng)電路200包括電流偏壓產(chǎn)生單元300及一電壓驅(qū)動(dòng)單元400。電流偏壓產(chǎn)生單元300包括輸出多個(gè)模式選擇電流I_SEL<l:n>。模式選擇電流 I_SEL<l:n>和模式信號(hào)M0DE<l:n>是一對(duì)一對(duì)應(yīng)。其中η是一整數(shù)，最好是大于1而具有至少兩種操作模式。由模式信號(hào)M0DE<l:n>所代表的操作模式，對(duì)應(yīng)不同的驅(qū)動(dòng)能力，以驅(qū)動(dòng)一預(yù)充電電壓V_pre。因此，此η種操作模式可以提供η種不同的驅(qū)動(dòng)能力，以驅(qū)動(dòng)所對(duì)應(yīng)是預(yù)充電電壓V_pre。電壓驅(qū)動(dòng)單元400接收電流偏壓產(chǎn)生單元300的電流輸出，而根據(jù)電流偏壓產(chǎn)生單元300的電流所對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)能力，輸出一預(yù)充電電壓V_pre。圖3為電流偏壓產(chǎn)生單元的方塊示意圖，可以應(yīng)用于圖2的裝置中。在圖3中， 電流偏壓產(chǎn)生單元300可以包括控制電壓?jiǎn)卧?10、模式選擇單元320及一電流驅(qū)動(dòng)單元 330?？刂齐妷?jiǎn)卧?10提供一固定控制電壓Vm至電流驅(qū)動(dòng)單元330。模式選擇單元 320接收模式信號(hào)M0DE<1 :n>而輸出模式選擇信號(hào)M0DE_SEL<1 :n> (OK)。在某些實(shí)施例中， 模式信號(hào)M0DE<l:n>是一個(gè)η位平行數(shù)據(jù)信號(hào)。在替代實(shí)施例中，模式信號(hào)M0DE<l:n>是一串行數(shù)據(jù)。在某些實(shí)施例中，電流偏壓產(chǎn)生單元300可以包括將串行模式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成平行模式數(shù)據(jù)的電路。電流驅(qū)動(dòng)單元330可以自控制電壓?jiǎn)卧?10接收一固定控制電壓Vm，及自模式選擇單元320接收模式選擇信號(hào)M0DE_SEL<l:n>。電流驅(qū)動(dòng)單元330的可以輸出模式選擇電流I_SEL<1 :n>和而響應(yīng)一模式選擇信號(hào)M0DE_SEL<1 :n>是一對(duì)一對(duì)應(yīng)。電流驅(qū)動(dòng)單元330 可以輸出具有多個(gè)電流階級(jí)其中之一的模式選擇電流I_SEL，n種模式對(duì)應(yīng)η種而每一個(gè)不同的電流值與η種模式其中的一種對(duì)應(yīng)。因此，電流驅(qū)動(dòng)單元330根據(jù)模式選擇信號(hào)M0DE_ SEL<l:n>來(lái)偵測(cè)η種模式中的哪一個(gè)被選取，并且輸出其對(duì)應(yīng)的模式選擇電流I_SEL。圖4為一電流偏壓產(chǎn)生單元的電路示意圖，可以應(yīng)用于圖3的裝置中?？刂齐妷?jiǎn)卧?10包括PMOS晶體管Ql和Q2，NM0S晶體管Q3和Q4，以及電阻Rl。 PMOS晶體管Ql和Q2的源極與電壓源VDD連接。晶體管Ql的柵極與晶體管Q2的柵極連接，且與輸出電壓V·的輸出節(jié)點(diǎn)連接。晶體管Q2的柵極也與晶體管Q2的漏極耦接。NMOS 晶體管Q3和Q4的漏極分別與晶體管Ql和Q2的漏極耦接。晶體管Q3的源極與地電位耦接。晶體管Q4的源極與電阻Rl耦接，其隨后則與地電位耦接。在此實(shí)施例中，寬度與長(zhǎng)度的比值(W/L)，在此處也稱為寬長(zhǎng)比，晶體管Q4的寬長(zhǎng)比大于晶體管Q3的寬長(zhǎng)比(W/L)，假設(shè)晶體管Q4的寬長(zhǎng)比(WQ4/LQ4)與晶體管Q3的寬長(zhǎng)比 (WQ3/LQ3)的比值為KK= (WQ4/LQ4)/(V。(1)晶體管Q3的寬長(zhǎng)比(W/L)與晶體管Ql和Q2的寬長(zhǎng)比相同。當(dāng)PMOS晶體管Ql和Q2匹配時(shí)，驅(qū)動(dòng)電流Is相同且可以方程式(2)表示Is = (VGSq3-VGSq4)/R(2)在方程式O)中，￥6、是晶體管Q3的柵-源極電壓，￥6‘是晶體管Q4的柵-源極電壓，而R是電阻Rl的電阻值。
當(dāng)晶體管Q4的寬長(zhǎng)比(W/L)大于晶體管Q3的寬長(zhǎng)比(W/L)，且比例為K時(shí)，根據(jù)方程式O)，驅(qū)動(dòng)電流Is可進(jìn)一步推導(dǎo)如方程式(3)Is =( ζ VT) (InK)/R(3)在方程式(3)中，ζ是非理想?yún)?shù)，是MOSFET于次臨界區(qū)域操作時(shí)的符合系數(shù)，Vt 是熱電壓(kT/q)，其中K是波茲曼系數(shù)，T是絕對(duì)溫度，k是電子電荷的大小(庫(kù)倫)，K是方程式(1)中的寬長(zhǎng)比，而R是電阻Rl的電阻值。因此，在此實(shí)施例中，控制電壓?jiǎn)卧?10包括由匪OS晶體管Q3和Q4組成的匪OS 電流鏡，其與由PMOS晶體管Ql和Q2組成的正反饋回路搭配。此電流鏡產(chǎn)生一驅(qū)動(dòng)電流 Is，根據(jù)Rl的電阻值與晶體管Q4和Q3的寬長(zhǎng)比決定。此控制電壓?jiǎn)卧?10輸出一控制電壓Va，與晶體管Ql和Q2的柵極連接，以此驅(qū)動(dòng)電流Is為準(zhǔn)，電流驅(qū)動(dòng)單元330內(nèi)的電流鏡會(huì)提供不同大小驅(qū)動(dòng)電流輸出，細(xì)節(jié)會(huì)于以下更詳細(xì)地描述。替代實(shí)施例可以包括其它型態(tài)的電流驅(qū)動(dòng)器，例如其它的電流鏡電路。此模式選擇單元320包括第一到第η個(gè)的模式切換晶體管QS1到Q5n，使用PMOS切換。模式切換晶體管951到嚦 的源極與電壓源VDD連接。模式切換晶體管051到嚦11的漏極提供模式選擇信號(hào)M0DE_SEL<1 :n>至電流驅(qū)動(dòng)單元330。模式切換晶體管QS1到的柵極接收模式信號(hào)M0DE<l:n>。模式信號(hào)M0DE<l:n>控制模式切換晶體管QS1到的柵極。舉例來(lái)說(shuō)，假如M0DE<1>設(shè)定為邏輯電平"0"，則模式切換晶體管QS1會(huì)開(kāi)啟，假如 M0DE<1>設(shè)定為邏輯電平"1"，則模式切換晶體管(^工會(huì)關(guān)閉。電流驅(qū)動(dòng)單元330包括第一到第η個(gè)的電流驅(qū)動(dòng)晶體管Qei到Q6n，使用PM0S，以及第一到第η個(gè)通過(guò)二極管式連接的NMOS晶體管QT1到Q7n。電流驅(qū)動(dòng)晶體管Qei到Qk的源極與來(lái)自模式選擇單元320的模式選擇信號(hào)M0DE_SEL<l:n>連接。電流驅(qū)動(dòng)晶體管Qei 到Qk的漏極分別與晶體管QT1到Q7n漏極和柵極連接。晶體管QT1到Q7n的源極與地電位
華禹接。電流驅(qū)動(dòng)晶體管Qei到Qk的柵極自控制電壓?jiǎn)卧?10接收控制電壓Vm。如此， 每一個(gè)電流驅(qū)動(dòng)晶體管Qei到Qk輸出各自的模式選擇電流I_SEL<1 :n>，根據(jù)各自不同的比例而與控制電壓?jiǎn)卧?10的驅(qū)動(dòng)電流Is成鏡像。在此實(shí)施例中，比例是根據(jù)電流驅(qū)動(dòng)晶體管QejljQk各自的寬長(zhǎng)比控制。即每一個(gè)電流驅(qū)動(dòng)晶體管Qe1到明 的寬長(zhǎng)比(W/L)可以設(shè)計(jì)，使模式選擇電流I_SEL<l:n>是驅(qū)動(dòng)電流Is的一定比例。因此，模式選擇電流1_ SEL<l:n> 可以調(diào)整為 I_SEL<1> = (K1) (Is), I_SEL<2> = (K2) (Is)，、、、I_SEL<n> = (Kn) (Is)，得到η個(gè)不同的Kn值，1 >Κ>0。以下會(huì)利用一個(gè)具有四種模式(例如η = 4)的實(shí)施為例，加以描述電流偏壓產(chǎn)生單元300的操作，此描述也適用于其它更多或更少種模式。在四種模式的范例中，模式信號(hào) M0DE<1 η>是由一個(gè)四位的模式信號(hào)M0DE<1 4>來(lái)表示，且模式選擇單元320包括四個(gè)模式切換晶體管QS1到Q54。此外，電流驅(qū)動(dòng)單元330包括四個(gè)電流驅(qū)動(dòng)晶體管Qei到Q64，及四個(gè)二極管式連接晶體管Qi1到Q74。以平行的方式運(yùn)作，第一模式切換晶體管QS1的柵極接收第一位M0DE<1>，第二模式切換晶體管9 的柵極接收第二位M0DE<2>，第三模式切換晶體管Qh的柵極接收第三位 M0DE<3>及第四模式切換晶體管的柵極接收第四位M0DE<4>。在此實(shí)施例中，所接收的一個(gè)模式信號(hào)M0DE<1:4>可以是〃 0111〃，如此第一模式切換晶體管QS1的柵極接收"0"作為第一位M0DE<1>，第二模式切換晶體管陰2的柵極接收"1〃作為第二位M0DE<2>，第三模式切換晶體管^3的柵極接收"1〃作為第三位 M0DE<3>及第四模式切換晶體管陰4的柵極接收"1〃作為第四位M0DE<4>。在此范例中， 第一模式切換晶體管QS1會(huì)開(kāi)啟而其余的模式切換晶體管到9 則會(huì)關(guān)閉。替代實(shí)施例中可以包含更多或更少的模式切換晶體管Q5。同時(shí)，控制電壓?jiǎn)卧?10接收電壓源Vdd且輸出控制電SVm至電流驅(qū)動(dòng)晶體管Qei 到Qk的柵極。然而，因?yàn)閮H有一個(gè)模式切換晶體管QS1會(huì)開(kāi)啟，因此僅產(chǎn)生模式選擇電流 I_SEL<1>。模式選擇電流I_SEL<1>的電流值是驅(qū)動(dòng)電流Is的一定比例，該比例根據(jù)電流驅(qū)動(dòng)晶體管QeiW寬長(zhǎng)比而設(shè)定。根據(jù)所欲的輸出電流值，以相同的方法，模式信號(hào)M0DE<1:4> 可以分別的選擇模式選擇電流I_SEL<1:4>。圖5為一電壓驅(qū)動(dòng)單元400的電路示意圖，可以應(yīng)用于圖2的裝置中。圖5所示的電路中包括一以電流鏡運(yùn)算放大器為基礎(chǔ)的穩(wěn)壓器。替代實(shí)施例中，電壓驅(qū)動(dòng)單元400 也可以是以折疊式疊接(folded-cascode)運(yùn)算放大器或是其它類似組態(tài)為基礎(chǔ)的運(yùn)算放大器。電壓驅(qū)動(dòng)單元400包括Q8到Q21許多晶體管群組。晶體管群組Q8到Q21包括 PMOS 晶體管 08^09^^12^^13^015^0164^184 和 Q19i_n，以及 NMOS 晶體管 QlO1^ 011^014^017^^20^和Q2Vn。晶體管群組Q8到Q21中的每一個(gè)有η個(gè)晶體管，其中 η與η位的模式信號(hào)M0DE<l:n>及模式選擇電流I_SEL<l:n>相同。晶體管Q8i_n、Qll1^ Ql&_n、Q13i_n、Q15i_n、Q18i_n 和 Q21i_n 的柵極接收模式信號(hào) M0DE<1 :n>。接法如下，晶體管Q8i_n中的每一個(gè)柵極接收一對(duì)應(yīng)的模式信號(hào)M0DE<1 :n>位， 晶體管QlVn中的每一個(gè)柵極接收一對(duì)應(yīng)的模式信號(hào)M0DE<l:n>位，晶體管Q12i_n中的每一個(gè)柵極接收一對(duì)應(yīng)的模式信號(hào)M0DE<l:n>位，晶體管Q15i_n中的每一個(gè)柵極接收一對(duì)應(yīng)的模式信號(hào)M0DE<1 :n>位，晶體管Q18i_n中的每一個(gè)柵極接收一對(duì)應(yīng)的模式信號(hào)M0DE<1 :n> 位及晶體管Q21i_n中的每一個(gè)柵極接收一對(duì)應(yīng)的模式信號(hào)M0DE<1 :n>位。晶體管Q9i_n的柵極與晶體管Q13i_n的柵極連接，也與晶體管Q13i_n的漏極連接。晶體管Q13i_n的漏極也與晶體管Q14i_n對(duì)應(yīng)的漏極連接。晶體管QlOh的柵極與晶體管Q2(Vn 的柵極連接，也與晶體管QlOh的漏極連接。晶體管QlOh的源極與晶體管QlVn對(duì)應(yīng)的漏極連接。晶體管Q14i_n的柵極連接至介于晶體管Q19i_n的漏極和晶體管Q2(Vn的漏極之間的一輸出節(jié)點(diǎn)。晶體管Q16i_n的柵極與晶體管Q19i_n的柵極連接，也與晶體管Q16i_n的漏極連接。晶體管Q16i_n的漏極也與晶體管Q17i_n對(duì)應(yīng)的漏極連接。晶體管Q17i_n的柵極接收一參考電壓V_ref。此參考電壓V_ref可與預(yù)期的輸出電壓V_Pre相同。此參考電壓V_ref可以使用的能隙，或是其它型態(tài)的電壓參考電路產(chǎn)生。晶體管Q14i_n和Q17i_n的源極與電流源CS連接，此電流源代表模式選擇電流1_ SEL<1 :n>。換句話說(shuō)，晶體管QH1和QH1的源極連接并接收I_SEL<1>，晶體管Q142和Q172 的源極連接并接收I_SEL<2>，以此類推至其余的η個(gè)晶體管和電流源。如同電流驅(qū)動(dòng)單元330的晶體管一般，電壓驅(qū)動(dòng)單元也具有許多不同的寬長(zhǎng)比。 特定而言，因此在晶體管群組Q8到Q21中的每一個(gè)晶體管1-η，都可以具有各自的寬長(zhǎng)比， 提供各自的輸出驅(qū)動(dòng)條件I。ut/C。ut，其中I。ut是輸出電流而C。ut是輸出負(fù)載電容。在輸出節(jié)點(diǎn)所驅(qū)動(dòng)的電壓V_pre會(huì)根據(jù)由模式信號(hào)M0DE<l:n>所啟動(dòng)的l_n不同級(jí)，而以不同的驅(qū)動(dòng)能力SR來(lái)驅(qū)動(dòng)。在某些實(shí)施例中，電壓V_pre可以是用來(lái)對(duì)一存儲(chǔ)裝置控制線預(yù)充電的電壓。舉例而言，電可以是用來(lái)對(duì)一快閃存儲(chǔ)裝置中位線預(yù)充電的控制電壓。每一級(jí)1-n會(huì)在輸出節(jié)點(diǎn)提供各自不同的電流I。utl_n之一種。輸出電壓V_pre的驅(qū)動(dòng)能力因此可表示成I。ut/C。ut，其中I。ut是根據(jù)哪一級(jí)被啟動(dòng)，而與電流。㈣其中之一相同。因此， 如果存儲(chǔ)裝置的操作中耦合效應(yīng)不太重要或根本不是問(wèn)題時(shí)，通過(guò)增加I。ut，電壓V_pre的驅(qū)動(dòng)能力可以提升，產(chǎn)生具有如圖ID—般較陡峭的轉(zhuǎn)變。反而言之，而當(dāng)存儲(chǔ)裝置的操作耦合效應(yīng)需考慮時(shí)，電壓V_pre的驅(qū)動(dòng)能力可以通過(guò)控制模式信號(hào)M0DE<l:n>而降低，可以導(dǎo)致具有如圖6 —般較慢的轉(zhuǎn)變，因此降低或消除如圖ID所示的非預(yù)期電壓值電壓驅(qū)動(dòng)單元400每一級(jí)1-n的對(duì)應(yīng)電流I。utl_n，可根據(jù)l_n中各自的晶體管的寬長(zhǎng)比來(lái)改變。即，電流驅(qū)動(dòng)晶體管(KSID1到Q<8-21>n每一個(gè)的W/L比值，是設(shè)計(jì)使得每一個(gè)輸出電流I。utl_n分別是控制電壓?jiǎn)卧?10的驅(qū)動(dòng)電流Is的一定比例。當(dāng)然必須了解的是，許多不同的替代實(shí)施例也可以在不脫離本發(fā)明的精神下實(shí)施。舉例而言，請(qǐng)參閱圖7，顯示一個(gè)替代的電壓驅(qū)動(dòng)電路200'，其大致與之前所描述的電壓驅(qū)動(dòng)電路200類似，除了此電壓驅(qū)動(dòng)電路200'包括了多重電壓驅(qū)動(dòng)單元400' a到 400' η之外。這些電壓驅(qū)動(dòng)單元400' a到400' η接收對(duì)應(yīng)各自的模式信號(hào)M0DE<1 :n> 對(duì)應(yīng)的一個(gè)位。此外，每一個(gè)電壓驅(qū)動(dòng)單元400' a到400' η接收對(duì)應(yīng)各自的模式選擇電流I_SEL<l:n>其中之一。這些電壓驅(qū)動(dòng)單元400' a到400' η操作可以類似于前面的電壓驅(qū)動(dòng)單元400操作，除了只是這些電壓驅(qū)動(dòng)單元400' a到400' η是單級(jí)多個(gè)而不是單個(gè)多級(jí)之外。此外，每一個(gè)電壓驅(qū)動(dòng)單元400' a到400' n，包括對(duì)應(yīng)各自具有不同寬長(zhǎng)比的晶體管群組。因此，在圖7所示的實(shí)施例中是包含多重電壓驅(qū)動(dòng)單元400' a到400' η, 而不是單個(gè)一的電壓驅(qū)動(dòng)單元400。因?yàn)槊恳粋€(gè)電壓驅(qū)動(dòng)單元400' a到400' n，分別對(duì)應(yīng)包括各自具有不同寬長(zhǎng)比的晶體管群組，每一個(gè)的電壓驅(qū)動(dòng)單元400' a到400' η可以輸出具有不同驅(qū)動(dòng)能力的電SV_pre。這些電壓驅(qū)動(dòng)單元400' a到400' η通過(guò)模式信號(hào)M0DE<l:n>中各自對(duì)應(yīng)的位被啟動(dòng)，并輸出電壓V_pre。這些電壓驅(qū)動(dòng)單元400' a到 400' η的輸出與輸出緩沖器500連接，以輸出自任何一個(gè)電壓驅(qū)動(dòng)單元400' a到400' η 所接收的電壓V_pre。此輸出緩沖器500可以包括串行三態(tài)輸出緩充器，足以接收來(lái)自任何一個(gè)電壓驅(qū)動(dòng)單元400' a到400' η的信號(hào)并將其輸出。雖然本發(fā)明已參照實(shí)施例來(lái)加以描述，然而本發(fā)明創(chuàng)作并未受限于其中詳細(xì)描述內(nèi)容。其它替換方式及修改樣式可為本領(lǐng)域技術(shù)人員所思及。特別是，所有具有實(shí)質(zhì)上相同于本發(fā)明是構(gòu)件結(jié)合，而達(dá)成與本發(fā)明實(shí)質(zhì)上相同結(jié)果者，皆不脫離本發(fā)明是精神范疇。 因此，所有此等替換方式及修改樣式皆落在本發(fā)明于隨附權(quán)利要求范圍及其均等物所界定的范疇之中。
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權(quán)利要求
1.一種電壓驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，包含一電流偏壓產(chǎn)生單元，接收一模式信號(hào)且產(chǎn)生一模式選擇電流而響應(yīng)該模式信號(hào)；以及一電壓驅(qū)動(dòng)單元，與該電流偏壓產(chǎn)生單元耦接，該電壓驅(qū)動(dòng)單元接收該模式選擇電流且根據(jù)該模式選擇電流所設(shè)定的一驅(qū)動(dòng)能力來(lái)驅(qū)動(dòng)輸出電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，該模式信號(hào)包含η個(gè)位，其中η是大于1 的整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，該電壓驅(qū)動(dòng)單元更接收該模式信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路，其特征在于，該電壓驅(qū)動(dòng)單元接收該模式選擇電流且根據(jù)η種操作模式之一決定的該驅(qū)動(dòng)能力來(lái)驅(qū)動(dòng)該輸出電壓，其中該η種操作模式的每一種具有一各自的驅(qū)動(dòng)能力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，該電流偏壓產(chǎn)生單元包含 一控制電壓?jiǎn)卧?，產(chǎn)生一驅(qū)動(dòng)電流及一控制電壓；一模式選擇單元，接收該模式信號(hào)且輸出一模式選擇信號(hào)；以及一電流驅(qū)動(dòng)單元，接收該模式選擇信號(hào)且根據(jù)該模式選擇信號(hào)選擇產(chǎn)生多個(gè)可能的模式選擇電流之一。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電路，其特征在于，該多個(gè)模式選擇電流包含第一及第二模式選擇電流，其中該電流驅(qū)動(dòng)單元包含具有各自的第一及第二寬長(zhǎng)比的第一及第二晶體管，其中該第一及第二晶體管的每一個(gè)組態(tài)為驅(qū)動(dòng)一各自的該第一及第二模式選擇電流之ο
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路，其特征在于，該控制電壓?jiǎn)卧浑娏麋R電路產(chǎn)生該驅(qū)動(dòng)電流。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電路，其特征在于，該第一及第二模式選擇電流各自的大小與該驅(qū)動(dòng)電流的大小及該各自的第一及第二晶體管的該第一及第二寬長(zhǎng)比相關(guān)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，該電壓驅(qū)動(dòng)單元包含一以電流鏡運(yùn)算放大器為基礎(chǔ)的穩(wěn)壓器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電路，其特征在于，該電壓驅(qū)動(dòng)單元包含多個(gè)級(jí)，其中該驅(qū)動(dòng)能力由該模式信號(hào)所啟動(dòng)的那一級(jí)決定。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，更包含一第二電壓驅(qū)動(dòng)單元亦與該電流偏壓產(chǎn)生單元耦接，其中該電流偏壓產(chǎn)生單元更根據(jù)該模式信號(hào)產(chǎn)生一第二模式選擇電流，其中該第二電壓驅(qū)動(dòng)單元接收該第二模式選擇電流且根據(jù)該第二模式選擇電流所設(shè)定的一第二驅(qū)動(dòng)能力來(lái)驅(qū)動(dòng)輸出電壓。
12.—種電壓驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，包含一電流偏壓產(chǎn)生單元，接收一模式信號(hào)且產(chǎn)生一模式選擇電流而響應(yīng)該模式信號(hào)；以及一電壓驅(qū)動(dòng)單元與該電流偏壓產(chǎn)生單元耦接，該電壓驅(qū)動(dòng)單元包含多個(gè)級(jí)，每一階段根據(jù)該模式選擇信號(hào)于各自的多個(gè)不同的驅(qū)動(dòng)能力之一來(lái)驅(qū)動(dòng)輸出電壓。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電路，其特征在于，該模式信號(hào)包含η個(gè)位，其中η是大于 1的整數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電路，其特征在于，該電壓驅(qū)動(dòng)單元接收該模式信號(hào)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電路，其中該電壓驅(qū)動(dòng)單元根據(jù)η種不同的驅(qū)動(dòng)能力之一驅(qū)動(dòng)該輸出電壓，其中該模式信號(hào)的每一個(gè)位與該η種不同的驅(qū)動(dòng)能力之一對(duì)應(yīng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電路，其特征在于，該電流偏壓產(chǎn)生單元包含一控制電壓?jiǎn)卧?，產(chǎn)生一驅(qū)動(dòng)電流及一控制電壓；一模式選擇單元，接收該模式信號(hào)且輸出一模式選擇信號(hào)；以及一電流驅(qū)動(dòng)單元，接收該模式選擇信號(hào)且根據(jù)該模式選擇信號(hào)選擇產(chǎn)生多個(gè)可能的模式選擇電流之一。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電路，其特征在于，該多個(gè)模式選擇電流包含第一及第二模式選擇電流，其中該電流驅(qū)動(dòng)單元包含具有各自的第一及第二寬長(zhǎng)比的第一及第二晶體管，其中該第一及第二晶體管的每一個(gè)驅(qū)動(dòng)一各自的該第一及第二模式選擇電流之一。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電路，其特征在于，該控制電壓?jiǎn)卧灰噪娏麋R電路產(chǎn)生該驅(qū)動(dòng)電流。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電路，其特征在于，該第一及第二模式選擇電流各自的大小與該驅(qū)動(dòng)電流的大小及該各自的第一及第二晶體管的該第一及第二寬長(zhǎng)比相關(guān)。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電路，其特征在于，該電壓驅(qū)動(dòng)單元包含一以電流鏡運(yùn)算放大器為基礎(chǔ)的穩(wěn)壓器。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的電路，其特征在于，該電壓驅(qū)動(dòng)單元的每一級(jí)包括至少一晶體管具有一各自不同的寬長(zhǎng)比，其中每一級(jí)的該驅(qū)動(dòng)能力與該至少一晶體管的該各自的寬長(zhǎng)比相關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種半導(dǎo)體裝置中控制輸出電壓斜度的電壓驅(qū)動(dòng)電路，包含一電流偏壓產(chǎn)生單元以及一電壓驅(qū)動(dòng)單元。該電流偏壓產(chǎn)生單元接收一模式信號(hào)并產(chǎn)生一模式選擇信號(hào)及一模式選擇電流。該電壓驅(qū)動(dòng)單元與該電流偏壓產(chǎn)生單元耦接，該電壓驅(qū)動(dòng)單元接收該模式選擇電流，且根據(jù)該模式選擇電流所設(shè)定的驅(qū)動(dòng)能力來(lái)驅(qū)動(dòng)輸出電壓。該電壓驅(qū)動(dòng)單元包括多個(gè)級(jí)，每一級(jí)都根據(jù)該模式信號(hào)所產(chǎn)生不同的驅(qū)動(dòng)能力來(lái)驅(qū)動(dòng)該輸出電壓。
文檔編號(hào)G11C7/12GK102456385SQ20111000936
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2011年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月18日
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