[发明专利]电荷泵系统及存储器

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种电荷泵系统及存储器。

背景技术

非易失性存储器(NVM,Nonvolatile memory)作为一种集成电路存储器件，由于其具有高速、高密度、可微缩、断电后仍然能够保持数据等诸多优点，被广泛应用于如便携式电脑、手机、数码音乐播放器等电子产品中。通常，依据构成存储单元的晶体管栅极结构的不同，非易失性存储器存储单元结构分为两种：堆叠栅极和分裂栅极结构，其中分裂栅极存储单元因为有效地避免了过擦除效应以及具有更高的编程效率而得到了广泛应用。

图1是现有的一种存储阵列的结构示意图。所述存储阵列包括m行、n列呈阵列排布的存储单元，所述存储单元为分裂栅极存储单元，每个存储单元包括控制栅极、浮栅、漏极以及源极。其中，第一行存储单元的控制栅极均连接字线WL1，第二行存储单元的控制栅极均连接字线WL2，…，第(m-1)行存储单元的控制栅极均连接字线WLm-1，第m行存储单元的控制栅极均连接字线WLm；第一行和第二行存储单元的源极均连接源线SL1，…，第(m-1)行和第m行存储单元的源极均连接源线SLk；第一列存储单元的漏极均连接位线BL1，第二列存储单元的漏极均连接位线BL2，…，第n列存储单元的漏极均连接位线BLn。

通过字线、位线以及源线对所述存储单元的各个电极施加不同的电压，实现对所述存储单元的读操作、编程操作以及擦除操作。为了实现存储信息的读写，通常需要电荷泵系统提供远高于电源电压的操作电压。对所述存储单元进行编程操作时，采用源极侧热载流子注入方式，需要将被选中的存储单元连接的源线偏置到高压。以选中第二行、第一列的存储单元M21进行编程为例，图2是对所述存储单元M21进行编程操作的示意图。

提供偏置电压HVP的电荷泵系统21包括电荷泵211、采样电路212以及电压比较器213，其中，所述电荷泵211适于在时钟CLK和比较信号Sc的控制下进行升压，以产生所述偏置电压HVP；所述采样电路212包括串联的第一电阻R1和第二电阻R2，通过所述第一电阻R1和所述第二电阻R2对所述偏置电压HVP进行分压，输出采样电压Vdet；所述电压比较器213适于对基准电压Vref和所述采样电压Vdet进行比较，根据比较结果输出所述比较信号Sc。通过所述采样电路212和所述电压比较器213的反馈作用，所述电荷泵系统21输出稳定的偏置电压HVP至译码电路22。

所述译码电路22适于对所述存储单元M21的地址信息进行译码，将所述偏置电压HVP施加至所述存储单元M21连接的源线SL1上。数据写入电路23适于将编程数据Din写入所述存储单元M21，所述编程数据Din为二进制数据0或二进制数据1。所述数据写入电路23包括电平移位电路231、反相器232、NMOS晶体管N0以及编程电流源233。由于分裂栅极存储单元在编程之前均存储二进制数据1，因此，当所述编程数据Din为二进制数据1时，所述反相器232输出低电平，控制所述NMOS管N0截止，断开所述编程电流源233与位线BL1的连接，所述电平移位电路231将编程禁止电压Vinh施加至位线BL1，控制所述存储单元M21截止；当所述编程数据Din为二进制数据0时，所述反相器232输出高电平，控制所述NMOS晶体管N0导通，所述编程电流源233提供的编程电流Ip由所述存储单元M21的源极流向漏极，所述编程电流Ip产生的电子注入所述存储单元M21的浮栅，从而将二进制数据0写入所述存储单元M21。

对所述存储阵列进行编程时，通常是选中同一行的多个存储单元。当写入的编程数据中二进制数据0较多，流过所述源线SL1的电流较大，所述译码电路22的IR Drop也较大，所述源线SL1上的电压低于所述偏置电压HVP，导致存储器的编程效率降低。

发明内容

本发明解决的是存储器编程效率低的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种电荷泵系统，适于提供存储器的操作电压，包括电荷泵、采样电路以及电压比较器，还包括电压补偿电路；

所述电压补偿电路包括：

补偿电流提供单元，适于提供补偿电流，所述补偿电流的电流值根据ic＝ir×(N0-N1)确定，ic为所述补偿电流的电流值，ir为基准电流的电流值，N0为所述存储器执行编程操作时被选中的存储单元的数量，N1为所述被选中的存储单元中需要被写入二进制数据0的存储单元的数量；

第一电流镜，适于对所述补偿电流进行镜像以输出镜像电流至所述采样电路的输出端。