灵敏放大器、控制方法及半导体存储器与流程

本技术涉及但不限定于一种灵敏放大器、控制方法及半导体存储器。

背景技术：

1、随着手机、平板、个人计算机等电子设备的普及，半导体存储器技术也得到了快速的发展。

2、灵敏放大器作为半导体存储器的数据传输的中转站，它对半导体存储器的能否正常工作起着重要的作用，它通过放大目标位线与互补位线之间的电压差，来完成数据的读取操作。但在实际生产工艺中，会因引入制造缺陷而带来晶体管不完全匹配的问题，可能会造成灵敏放大器错误放大，造成数据读取错误。

技术实现思路

1、本技术一实施例提供一种灵敏放大器，包括：感测模块和均衡模块；

2、感测模块连接位线和互补位线，均衡模块连接位线和互补位线；

3、均衡模块在预充电阶段驱动位线和互补位线的电压均为预充电电压；感测模块用于在偏移消除阶段在位线和互补位线上生成补偿电压；在正向驱动阶段调整位线和互补位线上的补偿电压，在电荷共享阶段控制存储单元与位线进行电荷共享，在感测放大阶段放大位线和互补位线上的电压差。

4、在一些实施例中，感测模块包括：第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、第四开关单元、第五开关单元、第六开关单元、第七开关单元、第一p型晶体管、第二p型晶体管、第一n型晶体管以及第二n型晶体管；

5、第一p型晶体管，其栅极连接第五开关单元的第一端，其栅极还连接第六开关单元的第一端，其漏极连接第一n型晶体管的漏极，其源极连接第一电源端；

6、第二p型晶体管，其栅极连接第五开关单元的第二端，其栅极还连接第七开关单元的第一端，其漏极连接第二n型晶体管的漏极，其源极连接第一p型晶体管的源极；

7、第五开关单元的控制端接收第二隔离控制信号；

8、第六开关单元，其第二端连接互补位线，其控制端接收第三隔离控制信号；

9、第七开关单元，其第二端连接位线，其控制端接收第三隔离控制信号；

10、第一n型晶体管，其栅极连接互补位线，其源极连接第二电源端；

11、第二n型晶体管，其栅极连接位线，其源极连接第一n型晶体管的源极；

12、第一开关单元，其第一端连接第一n型晶体管的漏极，其第二端连接第一n型晶体管的栅极，其控制端接收偏移消除信号；

13、第二开关单元，其第一端连接第二n型晶体管的栅极，其第二端连接第二n型晶体管的漏极，其控制端接收偏移消除信号；

14、第三开关单元，其第一端连接第一n型晶体管的漏极，其第二端连接第二p型晶体管的栅极，其控制端接收第一隔离控制信号；

15、第四开关单元，其第一端连接第一p型晶体管的栅极，其第二端连接第二n型晶体管的漏极，其控制端接收第一隔离控制信号。

16、在一些实施例中，第五开关单元包括：

17、第七n型晶体管，其漏极或源极为第五开关单元的第一端，其源极或漏极为第五开关单元的第二端，其栅极为第五开关单元的控制端，用于接收第二隔离控制信号，根据所第二隔离控制信号控制第一p型晶体管的栅极和第二p型晶体管的栅极是否接通。

18、在一些实施例中，第六开关单元包括：

19、第八n型晶体管，其漏极为第六开关单元的第一端，其源极为第六开关单元的第二端，其栅极为第六开关单元的控制端，用于接收第三隔离控制信号，根据第三隔离控制信号控制第一p型晶体管的栅极和互补位线是否接通；

20、第七开关单元包括：

21、第九n型晶体管，其漏极为第七开关单元的第一端，其源极为第七开关单元的第二端，其栅极为第七开关单元的控制端，用于接收第三隔离控制信号，根据第三隔离控制信号控制第二p型晶体管的栅极和位线是否接通。

22、在一些实施例中，第一开关单元包括：

23、第三n型晶体管，其漏极为第一开关单元的第一端，其源极为第一开关单元的第二端，其栅极为第一开关单元的控制端，用于接收偏移消除信号，根据偏移消除信号控制第一n型晶体管的栅极和漏极是否接通；

24、第二开关单元包括：

25、第四n型晶体管，其源极为第二开关单元的第一端，其漏极为第二开关单元的第二端，其栅极为第二开关单元的控制端，用于接收偏移消除信号，根据偏移消除信号控制第二n型晶体管的栅极和漏极是否接通。

26、在一些实施例中，第三开关单元包括：

27、第五n型晶体管，其源极或漏极为第三开关单元的第一端，其漏极或源极为第三开关单元的第二端；其栅极为第三开关单元的控制端，接收第一隔离控制信号，第五n型晶体管和第九n型晶体管共同控制第一n型晶体管的漏极和位线是否接通；

28、第四开关单元包括：

29、第六n型晶体管，其源极或漏极为第四开关单元的第一端，其漏极或源极为第四开关单元的第二端，其栅极为第四开关单元的控制端，接收第一隔离控制信号，第六n型晶体管和第八n型晶体管共同控制第二n型晶体管的漏极和互补位线是否接通。

30、在一些实施例中，均衡模块包括：

31、第十n型晶体管，其第一端连接位线，其第二端连接第十一n型晶体管的第一端且连接充电电源端，其栅极接收预充电信号；

32、第十一n型晶体管，其第二端连接互补位线，其栅极连接第十n型晶体管的栅极；

33、第十二n型晶体管，其第一端连接位线，其第二端连接互补位线，其栅极连接第十n型晶体管的栅极。

34、本技术一实施例还提供一种灵敏放大器的控制方法，灵敏放大器包括感测模块和均衡模块，灵敏放大器的工作阶段包括预充电阶段、偏移消除阶段、正向驱动阶段、电荷共享阶段以及感测放大阶段；方法包括：

35、控制均衡模块在预充电阶段驱动位线和互补位线的电压均为预充电电压；

36、控制感测模块在偏移消除阶段在位线和互补位线上生成补偿电压；

37、控制感测模块在正向驱动阶段调整位线和互补位线上的补偿电压；

38、在电荷共享阶段控制存储单元与位线进行电荷共享；

39、控制感测模块在感测放大阶段放大位线和互补位线上的电压差。

40、在一些实施例中，感测模块包括：

41、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、第四开关单元、第五开关单元、第六开关单元、第七开关单元、第一p型晶体管、第二p型晶体管、第一n型晶体管以及第二n型晶体管；

42、第一p型晶体管的栅极连接第五开关单元的第一端，第一p型晶体管的栅极还连接第六开关单元的第一端，第一p型晶体管的漏极连接第一n型晶体管的漏极，第一p型晶体管的源极连接第一电源端；

43、第二p型晶体管的栅极连接第五开关单元的第二端，第二p型晶体管的栅极还连接第七开关单元的第一端，第二p型晶体管的漏极连接第二n型晶体管的漏极，第二p型晶体管的源极连接第一p型晶体管的源极；

44、第五开关单元的控制端接收第二隔离控制信号；

45、第六开关单元的第二端连接互补位线，第六开关单元的控制端接收第三隔离控制信号；第七开关单元的第二端连接位线，第七开关单元的控制端接收第三隔离控制信号；

46、第一n型晶体管的栅极连接互补位线，第一n型晶体管的源极连接第二电源端；

47、第二n型晶体管的栅极连接位线，第二n型晶体管的源极连接第一n型晶体管的源极；

48、第一开关单元的第一端连接第一n型晶体管的漏极，第一开关单元的第二端连接第一n型晶体管的栅极，第一开关单元的控制端接收偏移消除信号；

49、第二开关单元的第一端连接第二n型晶体管的栅极，第二开关单元的第二端连接第二n型晶体管的漏极，第二开关单元的控制端接收偏移消除信号；

50、第三开关单元的第一端连接第一n型晶体管的漏极，第三开关单元的第二端连接第二p型晶体管的栅极，第三开关单元的控制端接收第一隔离控制信号；

51、第四开关单元的第一端连接第一p型晶体管的栅极，第四开关单元的第二端连接第二n型晶体管的漏极，第四开关单元的控制端接收第一隔离控制信号；

52、控制感测模块在偏移消除阶段在位线和互补位线上生成补偿电压，具体包括：

53、在偏移消除阶段，控制第一电源端的电压为电源电压，第二电源端的电压为接地电压；控制存储单元内晶体管截止；

54、控制均衡模块停止驱动位线和互补位线，控制第一开关单元使第一n型晶体管的栅极和漏极接通，控制第二开关单元使第二n型晶体管的栅极和漏极接通，控制第三开关单元使第一n型晶体管的漏极和第二p型晶体管的栅极断开，控制第四开关单元使第二n型晶体管的漏极和第一p型晶体管的栅极断开，控制第五开关单元使第一p型晶体管的栅极与第二p型晶体管的栅极断开，控制第六开关单元使第一p型晶体管的栅极与互补位线接通，控制第七开关单元使第二p型晶体管的栅极与位线接通。

55、在一些实施例中，控制感测模块在正向驱动阶段调整位线和互补位线上的补偿电压，具体包括：

56、在正向驱动阶段，控制第一电源端的电压为电源电压，第二电源端的电压为接地电压；控制存储单元内晶体管截止；

57、控制均衡模块停止驱动位线和互补位线，控制第一开关单元使第一n型晶体管的栅极和漏极接通，控制第二开关单元使第二n型晶体管的栅极和漏极接通，控制第三开关单元使第一n型晶体管的漏极和第二p型晶体管的栅极断开，控制第四开关单元使第二n型晶体管的漏极和第一p型晶体管的栅极断开，控制第五开关单元使第一p型晶体管的栅极与第二p型晶体管的栅极接通，控制第六开关单元使第一p型晶体管的栅极与互补位线断开，控制第七开关单元使第二p型晶体管的栅极与位线断开。

58、在一些实施例中，在电荷共享阶段控制存储单元与位线进行电荷共享，具体包括：

59、在电荷共享阶段，控制第一电源端的电压和第二电源端的电压为预充电电压；控制存储单元内晶体管导通；

60、控制均衡模块停止驱动位线和互补位线，控制第一开关单元使第一n型晶体管的栅极和漏极断开，控制第二开关单元使第二n型晶体管的栅极和漏极断开，控制第三开关单元使第一n型晶体管的漏极和第二p型晶体管的栅极接通，控制第四开关单元使第二n型晶体管的漏极和第一p型晶体管的栅极接通，控制第五开关单元使第一p型晶体管的栅极与第二p型晶体管的栅极断开，控制第六开关单元使第一p型晶体管的栅极与互补位线接通，控制第七开关单元使第二p型晶体管的栅极与位线接通。

61、在一些实施例中，控制感测模块在感测放大阶段放大位线和互补位线上的电压差，具体包括：

62、在感测放大阶段，控制第一电源端的电压为电源电压，第二电源端的电压为接地电压；控制存储单元内晶体管导通；

63、控制均衡模块停止驱动位线和互补位线，控制第一开关单元使第一n型晶体管的栅极和漏极断开，控制第二开关单元使第二n型晶体管的栅极和漏极断开，控制第三开关单元使第一n型晶体管的漏极和第二p型晶体管的栅极接通，控制第四开关单元使第二n型晶体管的漏极和第一p型晶体管的栅极接通，控制第五开关单元使第一p型晶体管的栅极与第二p型晶体管的栅极断开，控制第六开关单元使第一p型晶体管的栅极与互补位线接通，控制第七开关单元使第二p型晶体管的栅极与位线接通。

64、在一些实施例中，均衡模块包括第十n型晶体管、第十一n型晶体管以及第十二n型晶体管；

65、第十n型晶体管的第一端连接位线，第十n型晶体管的第二端连接第十一n型晶体管的第一端且连接充电电源端，第十n型晶体管的栅极接收预充电信号；

66、第十一n型晶体管的第二端连接互补位线，第十一n型晶体管的栅极连接第十n型晶体管的栅极；第十二n型晶体管的第一端连接位线，第十二n型晶体管的第二端连接互补位线，第十二n型晶体管的栅极连接第十n型晶体管的栅极；

67、制均衡模块在预充电阶段驱动位线和互补位线的电压均为预充电电压，具体包括：

68、控制第十n型晶体管、第十一n型晶体管以及第十二n型晶体管导通，使位线和互补位线充电至预充电电压；

69、控制第一电源端的电压和第二电源端的电压为预充电电压，控制存储单元内晶体管截止；

70、控制第一开关单元使第一n型晶体管的栅极和漏极断开，控制第二开关单元使第二n型晶体管的栅极和漏极断开，控制第三开关单元使第一n型晶体管的漏极和第二p型晶体管的栅极接通，控制第四开关单元使第二n型晶体管的漏极和第一p型晶体管的栅极接通，控制第五开关单元使第一p型晶体管的栅极与第二p型晶体管的栅极断开，控制第六开关单元使第一p型晶体管的栅极与互补位线接通，控制第七开关单元使第二p型晶体管的栅极与位线接通。

71、在一些实施例中，第一开关单元包括第三n型晶体管，第二开关单元包括第四n型晶体管，第三开关单元包括第五n型晶体管，第四开关单元包括第六n晶体管，第五开关单元包括第七n晶体管，第六开关单元包括第八n晶体管，第七开关单元包括第九n晶体管；

72、预充电信号在预充电阶段为高电平，预充电信号在偏移消除阶段、正向驱动阶段、电荷共享阶段以及感测放大阶段为低电平；

73、偏移消除信号在偏移消除阶段和正向驱动阶段为高电平，偏移消除信号在预充电阶段、电荷共享阶段以及感测放大阶段均为低电平；

74、第一隔离控制信号在偏移消除阶段和正向驱动阶段为低电平，第一隔离控制信号在预充电阶段、电荷共享阶段以及感测放大阶段均为高电平；

75、第二隔离控制信号在正向驱动阶段为高电平，第二隔离控制信号在预充电阶段、偏移消除阶段、电荷共享阶段以及感测放大阶段均为低电平；

76、第三隔离控制信号在正向驱动阶段为低电平，第三隔离控制信号在预充电阶段、偏移消除阶段、电荷共享阶段以及感测放大阶段均为高电平。

77、本技术一实施例提供一种控制器，用于实现上述实施例所涉及的灵敏放大器的控制方法。

78、本技术一实施例提供一种半导体存储器，包括上述实施例所涉及的灵敏放大器。

79、本技术提供灵敏放大器、控制方法及半导体存储器，由均衡模块在预充电阶段驱动位线和互补位线的电压至预充电电压，在其他阶段停止驱动位线和互补位线。在偏移消除阶段，感测模块在位线和互补位线上产生补偿电压，在正向驱动阶段，感测模块调整位线和互补位线上补偿电压。在电荷共享阶段，存储单元与互补位线进行电荷共享，在感测放大阶段，感测模块放大位线和互补位线上的电压差，实现准确读出数据。