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灵敏感应器、数据处理方法以及存储器与流程

  • 国知局
  • 2024-07-31 19:59:29

本技术涉及存储,具体而言,本技术涉及一种灵敏感应器、数据处理方法以及存储器。

背景技术:

1、随着集成电路技术的发展,器件的关键尺寸日益缩小,单个芯片所包含的器件种类及数量随之增加,使得工艺生产中的任何微小差异都可能对器件性能造成影响。

2、为了尽可能降低产品的成本,人们希望在有限的衬底上做出尽可能多的器件单元。自从摩尔定律问世以来,业界提出了各种半导体结构设计和工艺优化,以满足人们对当前产品的需求。

技术实现思路

1、本技术提出一种灵敏感应器、数据处理方法以及存储器,用以解决相关技术存在的位线间的耦合噪声会影响数据读出的准确性的技术问题。

2、第一方面,本技术实施例提供一种灵敏感应器,包括:信号放大单元以及至少一组隔离单元;

3、信号放大单元的第一端、第二端分别用于与第一电压端、第二电压端电连接,信号放大单元的第三端、第四端,分别作为灵敏感应器的第一输出节点、第二输出节点;

4、每组隔离单元包括第一隔离单元和第二隔离单元,每组隔离单元均与一个位线相对应;

5、每组隔离单元中,第一隔离单元的第一端通过公共位线与信号放大单元的第五端电连接,第二隔离单元的第一端通过参考公共位线与信号放大单元的第六端电连接,第一隔离单元的第二端用于对应与一个位线电连接,第二隔离单元的第二端用于对应与一个参考位线电连接,第一隔离单元的控制端、第二隔离单元的控制端分别与第一隔离信号线、第二隔离信号线电连接;位线用于与存储器的存储单元电连接;

6、灵敏感应器被配置为在第一数据回写阶段,被选择的位线对应的第一隔离单元的第一端和第二端断开、第二隔离单元的第一端和第二端断开,信号放大单元将第二输出节点的第二数据信号输出到公共位线,将第一输出节点的第一数据信号输出到参考公共位线;在第二数据回写阶段,第一隔离单元的第一端和第二端导通,第二隔离单元的第一端和第二端导通,公共位线的第二数据信号通过位线回写到存储单元,参考公共位线的第一数据信号输出到参考位线。

7、在一个可能的实现方式中,灵敏感应器还被配置为在预感应阶段,第一隔离单元的第一端和第二端导通,第二隔离单元的第一端和第二端导通,信号放大单元的第一端接收第一电压端的第一电压,信号放大单元的第二端接收第二电压端的第二电压,信号放大单元对位线的电压信号和参考位线的电压信号进行放大,向第一输出节点、第二输出节点分别输出第一数据信号、第二数据信号;间隔第一预定时间后,控制第一隔离单元的第一端和第二端断开,第二隔离单元的第一端和第二端断开;预感应阶段位于第一数据回写阶段之前。

8、在一个可能的实现方式中,灵敏感应器还被配置为未被选择的其余位线对应的第一隔离单元的第一端和第二端断开,未被选择的其余参考位线对应的第二隔离单元的第一端和第二端断开。

9、在一个可能的实现方式中,灵敏感应器,还包括:第一去耦电容和第二去耦电容;

10、第一去耦电容的第一端与第一输出节点电连接,第一去耦电容的第二端与第三电压端电连接;

11、第二去耦电容的第一端与第二输出节点电连接,第二去耦电容的第二端与第四电压端电连接。

12、在一个可能的实现方式中,第一隔离信号线和第二隔离信号线接收相同的控制信号,在控制信号的控制下第一隔离单元的第一端和第二端、第二隔离单元的第一端和第二端同步断开或导通。

13、在一个可能的实现方式中,灵敏感应器,还包括第三隔离单元;第三隔离单元的第一端、第二端、第三端、第四端,分别与第一输出节点、参考公共位线、公共位线、第二输出节点电连接;第三隔离单元的控制端用于与第三隔离信号线电连接;

14、第三隔离单元被配置为在第一数据回写阶段和第二数据回写阶段,第三隔离单元在第三隔离信号线的控制电压的控制下,第三隔离单元的第一端和第二端导通、第三端和第四端导通,以使得第二输出节点的第二数据信号输出到公共位线,第一输出节点的第一数据信号输出到参考公共位线。

15、在一个可能的实现方式中,灵敏感应器,还包括:失调消除单元;失调消除单元的第一端、第二端、第三端、第四端,分别与第一输出节点、公共位线、参考公共位线、第二输出节点电连接;失调消除单元的控制端用于与第一控制信号线电连接;

16、失调消除单元被配置为在失调消除阶段,失调消除单元在第一控制信号线的控制电压的控制下,失调消除单元的第一端和第二端导通、第三端和第四端导通,信号放大单元的第一端接收第一电压端的第一电压,信号放大单元的第二端接收第二电压端的第二电压,以对信号放大单元与输入的位线的电压信号和参考位线的电压信号的不匹配的失调进行调整。

17、在一个可能的实现方式中,灵敏感应器,还包括:预充电单元;

18、预充电单元分别与信号放大单元和预充电电压端电连接;预充电电压端用于输出预充电电压;

19、预充电单元被配置为在预充电阶段,将预充电电压输出到第一输出节点、第二输出节点、位线、参考位线。

20、在一个可能的实现方式中,信号放大单元包括第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块和第四开关模块;

21、第一开关模块的第一端、第二开关模块的第一端共同作为信号放大单元的第一端;

22、第三开关模块的第一端、第四开关模块的第一端共同作为信号放大单元的第二端;

23、第一开关模块的第二端、第二开关模块的控制端、第三开关模块的第二端,共同作为信号放大单元的第三端;

24、第二开关模块的第二端、第一开关模块的控制端、第四开关模块的第二端共同作为信号放大单元的第四端;

25、第三开关模块的控制端、第四开关模块的控制端,分别作为信号放大单元的第五端、第六端。

26、在一个可能的实现方式中,第一隔离单元包括第五开关模块,第二隔离单元包括第六开关模块;

27、第五开关模块的第一端、第二端、控制端,分别作为第一隔离单元的第一端、第二端、控制端;

28、第六开关模块的第一端、第二端、控制端,分别作为第二隔离单元的第一端、第二端、控制端。

29、在一个可能的实现方式中,第三隔离单元包括第七开关模块和第八开关模块;

30、第七开关模块的第一端、第二端,分别作为第三隔离单元的第一端、第二端;

31、第八开关模块的第一端、第二端,分别作为第三隔离单元的第三端、第四端;

32、第七开关模块的控制端和第八开关模块的控制端共同作为第三隔离单元的控制端。

33、在一个可能的实现方式中,失调消除单元包括第九开关模块和第十开关模块;

34、第九开关模块的第一端、第二端,分别作为失调消除单元的第一端、第二端;

35、第十开关模块的第一端、第二端,分别作为失调消除单元的第三端、第四端;

36、第九开关模块的控制端和第十开关模块的控制端共同作为失调消除单元的控制端。

37、第二方面,本技术实施例提供一种存储器,包括:多条位线、多条字线、多个呈矩阵分布的存储单元、以及多个第一方面的灵敏感应器;

38、一条位线对应与一列存储单元电连接;

39、一条字线对应与一行存储单元电连接;

40、每条位线对应一个灵敏感应器的隔离单元电连接;

41、每条公共位线通过至少一组隔离单元对应与至少一条位线电连接。

42、在一个可能的实现方式中,存储器还包括:存储晶圆和逻辑控制晶圆;

43、各组所述隔离单元、多条所述位线、多条所述字线、多个所述存储单元均位于所述存储晶圆上;

44、所述信号放大单元位于所述逻辑控制晶圆上。

45、第三方面,本技术实施例提供一种电子设备,包括:多个第二方面的存储器。

46、第四方面,本技术实施例提供一种数据处理方法,应用于第一方面的灵敏感应器,包括:

47、在第一数据回写阶段,被选择的位线对应的第一隔离单元的第一端和第二端断开、第二隔离单元的第一端和第二端断开,信号放大单元将第二输出节点的第二数据信号输出到公共位线,将第一输出节点的第一数据信号输出到参考公共位线;

48、在第二数据回写阶段,第一隔离单元的第一端和第二端导通,第二隔离单元的第一端和第二端导通,公共位线的第二数据信号通过位线回写到存储单元,参考公共位线的第一数据信号输出到参考位线。

49、在一个可能的实现方式中,数据处理方法还包括:在第一数据回写阶段,灵敏感应器的第三隔离单元的第一端和第二端导通、第三端和第四端导通,以使得第二输出节点的第二数据信号输出到公共位线,第一输出节点的第一数据信号输出到参考公共位线;在第二数据回写阶段,第三隔离单元的第一端和第二端保持导通、第三端和第四端保持导通。

50、在一个可能的实现方式中,第一数据回写阶段之前,还包括:

51、在预感应阶段,第一隔离单元的第一端和第二端导通,第二隔离单元的第一端和第二端导通,信号放大单元的第一端接收第一电压端的第一电压,信号放大单元的第二端接收第二电压端的第二电压,信号放大单元对位线的电压信号和参考位线的电压信号进行放大,向第一输出节点、第二输出节点分别输出第一数据信号、第二数据信号;

52、间隔第一预定时间后,控制第一隔离单元的第一端和第二端断开,第二隔离单元的第一端和第二端断开。

53、在一个可能的实现方式中,预感应阶段之前还包括:

54、在预充电阶段,第一隔离单元的第一端和第二端导通,第二隔离单元的第一端和第二端导通,灵敏感应器的第三隔离单元的第一端和第二端导通、第三端和第四端导通,灵敏感应器的预充电单元将预充电电压输出到第一输出节点、第二输出节点、位线、参考位线;

55、在电荷共享阶段,第一隔离单元的第一端和第二端导通,第二隔离单元的第一端和第二端导通,第三隔离单元的第一端和第二端断开、第三端和第四端断开,控制第一电压端接收第三电压和第二电压端均接收第四电压,信号放大单元不工作,将位线的预定电压与存储单元的电容进行电荷共享。

56、在一个可能的实现方式中,预充电阶段之后和电荷共享阶段之前,还包括:

57、在失调消除阶段,第一隔离单元的第一端和第二端导通,第二隔离单元的第一端和第二端导通,第三隔离单元的第一端和第二端断开、第三端和第四端断开,灵敏感应器的失调消除单元的第一端和第二端导通、第三端和第四端导通,信号放大单元的第一端接收第一电压端的第一电压,信号放大单元的第二端接收第二电压端的第二电压,以对信号放大单元与输入的位线的电压信号和参考位线的电压信号的不匹配的失调进行调整。

58、本技术实施例提供的技术方案带来的有益技术效果包括:

59、本技术实施例提供的灵敏感应器设置有至少一组隔离单元,每组隔离单元均与一个位线相对应,可以选择一个位线进行数据读出或写入操作,在第一数据回写阶段时,被选择的位线对应的第一隔离单元的第一端和第二端断开、第二隔离单元的第一端和第二端断开,使得公共位线与位线断开电连接,参考公共位线与参考位线断开电连接,从而可以隔离位线之间的耦合噪声对公共位线上的数据信号的影响,也就使得第二输出节点输出到公共位线的第二数据信号不受影响。同时,在第二数据回写阶段,第一隔离单元的第一端和第二端导通,第二隔离单元的第一端和第二端导通,从而可以将第二数据信号通过位线回写到存储单元,将第一数据信号输出到参考位线。因此,本技术实施例的灵敏感应器可以显著的改善位线间的耦合噪声特别是数据回写时的耦合噪声的影响,提高读出数据的准确性。

60、同时,本技术实施例的灵敏感应器可以设置至少两组隔离单元,每组隔离单元均与一个位线相对应,从而可以将至少两个位线均通过对应的第一隔离单元的第一端与公共位线电连接,进而可以将位线与信号放大单元的第五端电连接,多个参考位线均通过对应的第二隔离单元的第一端与参考公共位线电连接,进而可以将参考位线与信号放大单元的第六端电连接。因此,本技术实施例的灵敏感应器可以将至少两个隔离单元并联,通过隔离单元的导通和断开选择不同的位线与信号放大单元电连接,进行数据的读出或写入操作,使得一个灵敏感应器可以对应至少两条位线,减少灵敏放大器的数量,降低存储器的成本。

61、本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。

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