[发明专利]具有动态工作的参考电路的存储器器件

说明书

技术领域

本发明涉及包括至少一个单端感测放大器的半导体存储器器件，更具体而言，涉及至少提供这样的参考电路，从所述参考电路产生了调节信号，该调节信号会施加到所述感测放大器和所述参考电路，从而补偿工作条件(例如，温度、电源电压)或工艺(例如，NMOS/PMOS电流驱动能力之比，等)变化的效果。

背景技术

所有种类的感测放大器中的存储器读取操作是通过将输入数据与参考信号比较以确定输入数据的逻辑状态来实现的。在诸如标准的动态随机存取存储器(DRAM)器件的存储器器件中使用的常规差分感测放大器被连接至两个位线，一个位线提供待读取的数据，另一个位线用于参考电压的产生。

与之相反，在诸如嵌入式的或特殊的动态随机存取存储器(DRAM)器件的存储器器件中使用的单端感测放大器仅耦接至单个位线。

特定形式的单端感测放大器采用具有两个输入/输出节点的感测放大器，其中一个节点耦接至输入数据线(位线)，而另一个节点用于供给读取操作的过程所需的参考信号。图1显示了这样的单端感测放大器的示例，其由本申请人提出，并且之前已在公开文本EP 2 365 487 A2中描述。其包括两个支路，每个支路具有串联连接的PMOS晶体管和NMOS晶体管，并且其以形成交叉耦接反相器的方式设置。该晶体管是具有可以独立操作的第一控制栅极和第二控制栅极的双栅极晶体管。第一支路包括在电源V₄和V₃之间串联的PMOS晶体管T₄和NMOS晶体管T₃，而第二支路包括在电源V₁和V₂之间串联的PMOS晶体管T₁和NMOS晶体管T₂。晶体管T₁和T₂的第一栅极连接在一起(该反相器的输入由第二支路形成)，并且连接至晶体管T₃和T₄的中间节点(该反相器的输出由第一支路形成)，从而形成感测放大器的第一输入/输出节点N₁，该节点用于供给参考信号REF。晶体管T₃和T₄的第一栅极连接在一起(该反相器的输入由第一支路形成)，并且连接至晶体管T₁和T₂的中间节点(该反相器的输出由第二支路形成)，从而形成感测放大器的第二输入/输出节点N₂，该节点耦接至位线BL。晶体管T₁、T₂、T₃和T₄的第二栅极表示为BG₁、BG₂、BG₃和BG₄，并且在本文中，其被称为背面控制栅极。这样的背面控制栅极用于调整背面控制栅极的各自的晶体管的关于第一栅极的阈值电压。

而下述事实会产生问题：这样的电路不必是对称的，或者是依据特定的工作原理而故意设计为非对称的。确实，关于各个晶体管(T₁相比于T₄，T₂相比于T₃)的尺寸，两个支路可以具有不同的设计。而且，在感测过程期间，第一节点N₁和第二节点N₂可以以不同的方式和不同的负载工作(节点N₁和节点N₂都为输入或都为输出)，并且全部晶体管的工作点可以彼此不同(仍然是T₁相比于T₄，T₂相比于T₃)。注意，这些不对称性通常会应用到单端感测放大器的工作。因此，为了确保电路正常地工作，必须全面地选择晶体管的宽度和长度(而且，T₁和T₄、以及T₂和T₃分别可以有意地不同)。参考电压、偏置电压和电源电压也必须得到良好的限定和良好的控制。

然而在实践中，全部这些参数以及晶体管属性(电流驱动能力、阈值电压、跨导、漏极电导等)易于变化(PVT：工艺、电压、温度)。因为单端感测放大器通常被设计和操作为非对称电路，所以PVT变化并不在两个支路中彼此补偿，从而可能导致电路故障。