包括感测放大器的存储器装置以及操作感测放大器的方法与流程

本公开的实施例涉及集成电路装置及操作其的方法，并且更具体地，涉及其中具有感测放大器的集成电路存储器装置以及操作感测放大器的方法。

背景技术：

1、半导体存储器装置可被分类为易失性存储器装置或非易失性存储器装置。易失性存储器装置(例如，dram或sram)通常具有高的读/写速度，但是当从易失性存储器移除电源时，存储在其中的数据被擦除。相反，非易失性存储器装置即使在到其的电源被中断时也可保持存储在其中的数据。

2、易失性存储器的代表性示例是动态随机存取存储器(dram)。易失性存储器装置(例如，dram)的存储器单元可包括用作开关的一个nmos晶体管和存储电荷(数据)的一个电容器。二进制信息“1”或“0”可与存储在存储器单元中的电容器中的电荷的存在或不存在对应。存储器单元可连接到字线和位线，并且位线可连接到感测放大器。感测放大器可响应于施加到字线的电压而通过位线感测存储在存储器单元中的数据。

3、易失性存储器的存储器单元可连接到位线和互补位线。在易失性存储器中，当读取操作或刷新操作被执行时，位线感测放大器可感测并放大位线与互补位线之间的电压差。位线感测放大器内的半导体元件可具有不同的特性，不同的特性包括由于工艺、电压和温度(pvt)变化而导致的装置之间的不同阈值电压。因此，位线感测放大器的增益改变可发生，并且感测特性分布可被拓宽。当位线感测放大器的感测特性分布被拓宽时，易失性存储器的时序性能可劣化。

技术实现思路

1、本公开的实施例提供一种存储器装置，所述存储器装置使用组合负反馈偏移补偿方法和二极管偏移补偿方法的混合偏移补偿方法来有效地执行位线感测放大器的偏移补偿。

2、本公开的附加实施例提供一种存储器装置，所述存储器装置可通过响应于混合偏移补偿方法而增大位线感测放大器中的n型感测放大器的感测权重来准确地执行数据感测。

3、根据本公开的另一实施例，一种存储器装置的位线感测放大器包括：连接到位线和互补位线的n型感测放大器以及通过感测位线和互补感测位线连接到n型感测放大器的p型感测放大器。一种执行位线感测放大器的偏移补偿的方法包括：(i)将位线、互补位线、感测位线和互补感测位线充电到预充电电压的正常预充电操作，(ii)将位线连接到感测位线、将互补位线连接到互补感测位线的第一偏移补偿操作，(iii)将大于预充电电压的第一内部电压施加到p型感测放大器，以及(iv)将小于预充电电压的第二内部电压施加到n型感测放大器。通过将预充电电压施加到p型感测放大器并将第二内部电压连续地施加到n型感测放大器来执行第二偏移补偿操作。通过将位线与感测位线分离，将互补位线与互补感测位线分离，将感测位线连接到互补感测位线，并且将预充电电压施加到n型感测放大器来执行位线偏移检测操作。

4、根据另一实施例，在第一偏移补偿操作期间，n型感测放大器可支持位线与互补位线之间的偏移电压差的第一偏移补偿比例，并且p型感测放大器可支持偏移电压差的第二偏移补偿比例，第二偏移补偿比例小于第一偏移补偿比例。

5、根据另一实施例，在第二偏移补偿操作期间，n型感测放大器可支持偏移电压差的第三偏移补偿比例，第三偏移补偿比例大于第一偏移补偿比例，并且p型感测放大器可占据偏移电压差的第四偏移补偿比例，第四偏移补偿比例小于第二偏移补偿比例。在一些实施例中，第四偏移补偿比例可被设置为10％或更小。

6、根据另一实施例，p型感测放大器可包括：第一p型晶体管，电结合在控制线与感测位线之间，并且具有连接到互补感测位线的栅极，以及第二p型晶体管，电结合在控制线与互补感测位线之间，并且具有连接到感测位线的栅极。n型感测放大器可包括：第一n型晶体管，电结合在互补控制线与感测位线之间，并且具有连接到位线的栅极；以及第二n型晶体管，电结合在互补控制线与互补感测位线之间，并且具有连接到互补位线的栅极。根据又一实施例，第一内部电压可通过控制线被施加，并且第二内部电压可通过互补控制线被施加。

7、根据本公开的附加实施例，一种包括在存储器装置中的位线感测放大器包括：连接到位线和互补位线的n型感测放大器，以及通过感测位线和互补感测位线连接到n型感测放大器的p型感测放大器。一种位线感测放大器的方法包括将位线、互补位线、感测位线和互补感测位线充电到预充电电压的正常预充电操作。另外，执行高电平预充电操作，高电平预充电操作将感测位线连接到互补感测位线并将大于预充电电压的第一内部电压施加到p型感测放大器。执行第一感测操作，第一感测操作将感测位线与互补感测位线分离，将第一内部电压施加到p型感测放大器，并且将小于预充电电压的第二内部电压施加到n型感测放大器。执行第二感测操作，第二感测操作将位线连接到互补感测位线、将互补位线连接到感测位线、将第一内部电压施加到p型感测放大器以及将第二内部电压施加到n型感测放大器。然后，执行数据输出操作，数据输出操作将位线的电压值输出到存储装置的输入/输出装置。

8、根据另一实施例，在高电平预充电操作期间，可基于第一内部电压将感测位线和互补感测位线的电压增加到指定电压。并且，在第一感测操作期间，感测位线和互补感测位线的电压可产生n型感测放大器的第一感测比例和p型感测放大器的第二感测比例，并且第二感测比例可被设置为10％或更小。

9、根据另一实施例，p型感测放大器可包括：第一p型晶体管，电结合在控制线与感测位线之间，并且具有连接到互补感测位线的栅极，第二p型晶体管，电结合在控制线与互补感测位线之间，并且具有连接到感测位线的栅极。另外，n型感测放大器可包括：第一n型晶体管，电结合在互补控制线与感测位线之间，并且具有连接到位线的栅极，第二n型晶体管，电结合在互补控制线与互补感测位线之间，并且具有连接到互补位线的栅极。根据实施例，第一内部电压可通过控制线被施加，并且第二内部电压可通过互补控制线被施加。

10、根据本公开的另一实施例，一种存储器装置包括存储器单元阵列和位线感测放大器，所述存储器单元阵列包括连接到字线及位线的存储器单元，所述位线感测放大器执行感测操作以感测并放大存储在存储器单元中的数据。位线感测放大器包括：(i)第一p型晶体管，连接在控制线与感测位线之间，并且具有连接到互补感测位线的栅极，(ii)第二p型晶体管，连接在控制线与互补感测位线之间，并且具有连接到感测位线的栅极，(iii)第一n型晶体管，连接在互补控制线与感测位线之间，并且具有连接到位线的栅极，以及(iv)第二n型晶体管，连接在互补控制线和互补感测位线之间，并且具有连接到互补位线的栅极。

11、在偏移补偿操作期间，在第一偏移补偿时段中，位线感测放大器将大于预充电电压的第一内部电压施加到控制线，并且将小于预充电电压的第二内部电压施加到互补控制线，然后在第二偏移补偿时段中，通过将预充电电压施加到控制线并且将第二内部电压施加到互补控制线来执行偏移补偿操作，从而检测位线与互补位线之间的偏移电压差。在位线感测操作期间，在高电平预充电时段中，位线感测放大器基于偏移电压差将第一内部电压施加到控制线并且将预充电电压施加到互补控制线，然后在在感测时段中，将第一内部电压施加到控制线，并且将第二内部电压施加到互补控制线，从而感测位线的电压。

12、根据实施例，在偏移补偿操作内的第一偏移补偿时段期间，第一n型晶体管和第二n型晶体管可占据偏移电压差的第一偏移补偿比例，并且第一p型晶体管和第二p型晶体管可占据偏移电压差的第二偏移补偿比例，第二偏移补偿比例小于第一偏移补偿比例。

13、根据附加实施例，在偏移补偿操作内的第二偏移补偿时段期间，第一n型晶体管和第二n型晶体管可占据偏移电压差的第三偏移补偿比例，第三偏移补偿比例大于第一偏移补偿比例，并且第一p型晶体管和第二p型晶体管可占据偏移电压差的第四偏移补偿比例，第四偏移补偿比例小于第二偏移补偿比例。

14、根据另一实施例，在位线感测操作内的感测时段期间，感测位线和互补感测位线的电压可通过第一n型晶体管和第二n型晶体管的第一感测比例以及第一p型晶体管和第二p型晶体管的第二感测比例被确定。在一些实施例中，第一感测比例可与第三偏移补偿比例相同，并且第二感测比例可与第四偏移补偿比例相同。

15、根据实施例，所述存储器装置还可包括：(i)第一开关晶体管，基于第一开关信号将位线与感测位线连接或分离，(ii)第二开关晶体管，基于第一开关信号将互补位线与互补感测位线连接或分离，(iii)第三开关晶体管，基于第二开关信号将位线与互补感测位线连接或分离，(iv)第四开关晶体管，基于第二开关信号将互补位线与感测位线连接或分离，以及(v)第五开关晶体管，基于第三开关信号将感测位线与互补感测位线连接或分离。

16、根据实施例，在偏移补偿操作内的第一偏移补偿时段之前的正常预充电操作期间，第一开关信号、第二开关信号和第三开关信号可处于高电平，并且预充电电压可被施加到互补感测位线。并且，在第一偏移补偿时段和第二偏移补偿时段期间，第一开关信号可被维持在高电平，第二开关信号和第三开关信号可被改变为低电平，并且到互补感测位线的预充电电压可被切断。

17、根据另一实施例，在位线感测操作期间的高电平预充电时段之前的正常预充电操作期间，第一开关信号和第三开关信号可处于高电平，第二开关信号可处于低电平，并且预充电电压可被施加到互补感测位线。并且，在高电平预充电时段期间，第一开关信号可被改变为低电平，字线可变为高电平，并且到互补感测位线的预充电电压被切断。感测时段可包括：第一感测时段，在第一感测时段中，第三开关信号被改变为低电平并且第二内部电压被施加到互补控制线；以及第二感测时段，在第二感测时段中，第二开关信号被改变为高电平。另外，在位线感测操作内的高电平预充电时段期间，大于第一内部电压的第三内部电压可被施加到控制线或互补感测位线。