感测放大器电路、存储器设备和存储器设备的感测方法与流程

本公开涉及一种感测放大器电路、包括感测放大器电路的存储器设备和存储器设备的感测方法。

背景技术：

1、在存储器设备的读取操作或刷新操作期间，感测放大器可以通过感测位线和互补位线之间的电压差来感测存储器单元的数据。由于存储器设备的较高集成度，存储器单元的尺寸变得更小，并且位线负载增加，因此可能难以维持电压差的裕度。如果没有维持电压差的裕度，则存储器单元的数据感测可能失败。

技术实现思路

1、一些实施例可以提供能够维持电压差的裕度的感测放大器电路、存储器设备和感测方法。

2、根据一些实施例，可以提供包括第一位线、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第一反相器、第二反相器和预充电电路的感测放大器电路。第一晶体管可以电连接在第一位线和第一节点之间。第一反相器可以包括电连接至第一节点的第一输入端子和第一输出端子，并且第二反相器可以包括电连接至第二节点的第二输入端子和第二输出端子。第二晶体管可以连接在第一输出端子和第二节点之间，并且第三晶体管可以电连接在第二输出端子和第一节点之间。预充电电路可以电连接至第一节点和第二节点，在第一时间段期间将第一电压传输到第一节点和第二节点，并且在第二时间段期间将高于第一电压的第二电压传输到第一节点和第二节点。

3、在一些实施例中，感测放大器电路还可以包括与第一位线形成互补位线对的第二位线，以及电连接在第二位线和第二节点之间的第四晶体管。

4、在一些实施例中，第一电压可以是接地电压。

5、在一些实施例中，第一反相器可以电连接在配置为传输第三电压的第一电压线和配置为传输第一电压的第二电压线之间，并且第二反相器可以电连接在第一电压线与第二电压线之间。第二电压可以高于第三电压。

6、在一些实施例中，预充电电路可以包括串联连接在第一节点和第二节点之间的第四晶体管和第五晶体管、电连接在第四晶体管与第五晶体管之间的节点和第一电压之间的第六晶体管、以及电连接在第四晶体管与第五晶体管之间的节点和第二电压之间的第七晶体管。

7、在一些实施例中，第一晶体管的栅极可以选择性地接收启用电压、禁用电压、或启用电压和禁用电压之间的偏置电压。

8、在一些实施例中，在第一时间段期间，第一晶体管的栅极可以接收启用电压，并且预充电电路可以将第一电压传输到第一节点和第二节点。在第一时间段之后的第二时间段期间，第一晶体管的栅极可以接收禁用电压，并且预充电电路可以将第二电压传输到第一节点和第二节点。在第二时间段之后的第三时间段期间，第一晶体管的栅极可以接收偏置电压。在第三时间段之后的第四时间段期间，第一晶体管的栅极可以接收第三电压，并且第二晶体管可以导通，同时第三晶体管关断。在第四时间段之后的第五时间段期间，第三晶体管可以导通，同时第二晶体管导通。

9、在一些实施例中，在第一时间段和第二时间段之间的第六时间段期间，第一晶体管的栅极可以接收偏置电压，并且预充电电路可以将第二电压传输到第一节点和第二节点。

10、根据一些实施例，可以提供包括第一存储器单元、电连接至第一存储器单元的第一位线和感测放大器电路的存储器设备。感测放大器电路可以包括第一节点、第二节点、电连接在第一位线和第一节点之间的第一晶体管、其输入端子电连接至第一节点的第一反相器、以及其输入端子电连接至第二节点的第二反相器。感测放大器电路可以在第一时间段期间将第一电压传输到第一节点和第二节点，同时第一晶体管导通，在第一时间段之后的第二时间段期间将比第一电压更高的第二电压传输到第一节点和第二节点，同时第一晶体管关断，在第二时间段之后的第三时间段期间通过第一晶体管连接第一位线和第一节点，在第三时间段之后的第四时间段期间连接第一反相器的输出端子和第二反相器的输入端子，并在第四时间段之后的第五时间段期间作为交叉耦合锁存器连接第一反相器和第二反相器，同时第一晶体管关断。

11、在一些实施例中，存储器设备还可以包括第二存储器单元、以及电连接至第二存储器单元以与第一位线形成互补位线对的第二位线。感测放大器电路还可以包括电连接在第二位线和第二节点之间的第二晶体管。

12、在一些实施例中，在第一时间段和第二时间段之间的第六时间段期间，感测放大器电路可以将第一位线和第一节点电连接至第一晶体管，并将第二电压传输到第一节点和第二节点。

13、在一些实施例中，感测放大器电路可以向第一晶体管的栅极施加启用电压以在第一时间段期间导通第一晶体管，向第一晶体管的栅极施加禁用电压以在第二时间段和第五时间段期间关断第一晶体管，并且在所述第三时间段和所述第六时间段期间将所述启用电压和所述禁用电压之间的第三电压施加到所述第一晶体管的栅极。

14、在一些实施例中，感测放大器电路可以在第四时间段期间向第一晶体管的栅极施加偏置电压。

15、根据一些实施例，可以提供存储器设备的感测方法。感测方法可以包括：用第一电压对位线进行预充电，用高于第一电压的第二电压对第一节点进行预充电以及在存储器单元和位线之间共享电荷，在第一节点和位线之间传输电荷，作为单端放大器将其输入端子电连接至第一节点的第一反相器与其输入端子电连接至第二节点的第二反相器连接，以及作为交叉耦合锁存器连接第一反相器和第二反相器，并基于第一节点和第二节点之间的电压差来感测存储器单元的数据。作为单端放大器连接第一反相器和第二反相器可以包括在感测存储器单元的数据之前执行预感测操作以增加第一节点和第二节点之间的电压差。

16、在一些实施例中，感测方法还可以包括：在用第一电压对位线预充电之后，存储被配置为连接第一节点和位线的晶体管的偏移信息。在第一节点和位线之间传输电荷可以包括通过晶体管传输电荷。

17、在一些实施例中，在存储器单元和位线之间共享电荷可以包括将位线与第一节点电隔离。

18、在一些实施例中，感测存储器单元的数据可以包括将位线与第一节点电隔离。

技术特征：

1.一种感测放大器电路，包括：

2.根据权利要求1所述的感测放大器电路，还包括：

3.根据权利要求1所述的感测放大器电路，其中所述第一电压包括接地电压。

4.根据权利要求1所述的感测放大器电路，

5.根据权利要求1所述的感测放大器电路，其中所述预充电电路包括：

6.根据权利要求1所述的感测放大器电路，其中所述第一晶体管的栅极被配置为选择性地接收启用电压、禁用电压、或所述启用电压和所述禁用电压之间的偏置电压。

7.根据权利要求6所述的感测放大器电路，

8.根据权利要求7所述的感测放大器电路，其中在所述第一时间段和所述第二时间段之间的第六时间段期间，所述第一晶体管的所述栅极还被配置为接收所述偏置电压，并且所述预充电电路还被配置为将所述第二电压传输到所述第一节点和所述第二节点。

9.一种存储器设备，包括：

10.根据权利要求9所述的存储器设备，还包括：

11.根据权利要求9所述的存储器设备，其中所述感测放大器电路还被配置为：在所述第一时间段和所述第二时间段之间的第六时间段期间，将所述第一位线和所述第一节点连接至所述第一晶体管，并将所述第二电压传输至所述第一节点和所述第二节点。

12.根据权利要求11所述的存储器设备，其中所述感测放大器电路还被配置为执行包括以下的操作：

13.根据权利要求12所述的存储器设备，其中所述感测放大器电路还被配置为在所述第四时间段期间将所述偏置电压施加至所述第一晶体管的所述栅极。

14.根据权利要求9所述的存储器设备，其中所述第一电压包括接地电压。

15.根据权利要求9所述的存储器设备，其中所述第二电压比所述第一反相器和所述第二反相器的供应电压高。

16.一种存储器设备的感测方法，包括：

17.根据权利要求16所述的感测方法，其中作为所述单端放大器连接所述第一反相器和所述第二反相器包括：在感测所述存储器单元的所述数据之前执行预感测操作，以增加所述第一节点和所述第二节点之间的所述电压差。

18.根据权利要求16所述的感测方法，还包括：

19.根据权利要求16所述的感测方法，其中在所述存储器单元和所述位线之间共享所述电荷包括将所述位线与所述第一节点电隔离。

20.根据权利要求16所述的感测方法，其中感测所述存储器单元的所述数据包括将所述位线与所述第一节点电隔离。

技术总结在感测放大器电路中，第一晶体管电连接在第一位线和第一节点之间，第一反相器包括连接至第一节点的第一输入端子和第一输出端子，并且第二反相器包括连接至第二节点的第二输入端子和第二输出端子。第二晶体管电连接在第一输出端子和第二节点之间，并且第三晶体管电连接在第二输出端子和第一节点之间。预充电电路在第一时间段期间将第一电压传输至第一节点和第二节点，并在第二时间段期间将高于第一电压的第二电压传输至第一节点和第二节点。技术研发人员：李昌永,姜奎彰,申东学,尹炫喆受保护的技术使用者：三星电子株式会社技术研发日：技术公布日：2024/1/15