[发明专利]用于快闪存储器的负电压电平转换电路有效

专利信息
申请号: 201110195575.X 申请日: 2011-07-13
公开(公告)号: CN102332303A 公开(公告)日: 2012-01-25
发明(设计)人: 王雪强;刘培军;潘立阳 申请(专利权)人: 清华大学
主分类号: G11C16/06 分类号: G11C16/06
代理公司: 北京众合诚成知识产权代理有限公司 11246 代理人: 朱琨
地址: 100084 北京市*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 用于 闪存 电压 电平 转换 电路
【说明书】:

技术领域

发明属于集成电路设计领域,特别涉及用于快闪存储器的负电压电平转换电路。

背景技术

目前,闪存(Flash memory)广泛应用在手机,相机,掌上电脑等便携式设备中,具有掉电数据不丢失,高编程速度,高集成度等优点。图1是一个传统闪存单元的剖面图,它采用多晶硅控制栅10和浮栅12组成的叠栅结构。在p型衬底16上,通过注入形成n+结构的源极区14和漏极区15。另外,浮栅12和衬底16间用绝缘层13隔离,控制栅10与浮栅12之间用绝缘层11隔离。这种叠栅结构,使得从控制栅10看到的存储单元的阈值电压,取决于浮栅12中电子的数量。

图2是传统NOR型闪存局部阵列结构示意图。存储单元的控制栅10连接在相应的字线WL0-WL1上,存储单元的漏极15连接在相应的位线BL0-BL2上,存储单元的源极14连接到选通晶体管(Pass transistor)的漏极。选通晶体管的栅极连接到控制信号线PT0-PT1上,选通晶体管的源极连接到共同的源线SL上。选通晶体管的作用是编程操作时防止选中存储单元的位线电压传通到源线SL上,读取操作时阻止过擦除单元的电流通路。

闪存单元通过Fowler-Nordheim(简称F-N)隧穿效应进行编程、擦除操作。表1是闪存单元进行各种操作时字线WL、位线BL、选通管的控制信号线PT,源线SL上的典型电压。

  操作  WL  PT  BL  SL  编程  10V -5V  -5V  Float  擦除  -5V  10V  Float  Float  读取  2.5V  1.5V  0.8V  0V

表1

从上表可以看出,当存储器进行编程和擦除操作时,需要施加负电压,这就需要一个能够将输入的数据转化为相应的负电压的负电压电平转换电路。

现有的负电平转换电路,随着电源电压的下降,电平转换延迟及转换功耗显著增加,同时晶体管的尺寸难以缩小,这就增加了版图面积,提高了工艺成本。

发明内容

本发明针对上述缺陷公开了用于快闪存储器的负电压电平转换电路。它的连接关系如下:

VIN输入电压连接INV1反相器和第一自举电路的公共节点,INV1反相器还与第二自举电路连接,第一电压转换电路分别连接第一自举电路、第二自举电路和第二电压转换电路,第二电压转换电路还与VOUT输出电压连接。

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