
技术摘要:
一种半导体存储器装置包括:控制器,用于在伪低温温度中在放大时段期间顺序地激活第一控制信号和第二控制信号并且激活第三控制信号;第一驱动器,用于基于第一控制信号在放大时段的初始时段期间利用第一电压来驱动第一电源线;第二驱动器,用于基于第二控制信号在放大 全部
背景技术:
MOS晶体管根据阈值电压来操作。当温度降至室温以下时,这样的阈值电压可能升 高。换言之,在室温以下,MOS晶体管的特性趋于变得更坏。在诸如DRAM的半导体存储器装置 中,感测放大器用于感测和放大存储器单元中存储的数据。随着MOS晶体管的特性变得更 坏,感测放大器的偏移可能增加,从而降低了感测放大器的感测裕度。 为了解决这种问题,可以使用低温晶体管。但是,由于低温晶体管不能在室温下使 用,这种晶体管不太适合于一般用途。虽然将低温晶体管和室温晶体管都集成在单个芯片 中是可能的,但是这样做会增加处理成本。 近来,已开发了在低温温度下操作的半导体存储器装置。例如,在低温温度下操作 的DRAM包括与在室温下操作的DRAM相比具有更长数据保留时间的存储器单元。因此,在低 温温度下操作的DRAM很少执行刷新操作或具有较长的刷新周期,从而降低了功耗。
技术实现要素:
本发明的各个实施例针对可以在低温温度下确保感测裕度的半导体存储器装置。 此外,本发明的各个实施例针对可以在确保低温温度下的感测裕度的同时减少电 流消耗的半导体存储器装置。 此外,本发明的各种实施例针对具有包括室温和低温温度下的使用的更一般可用 性的半导体存储器装置。 根据一个实施例,一种半导体存储器装置包括:控制器,适于当在包括伪低温温度 的温度范围中操作时,在放大时段期间顺序地激活第一控制信号和第二控制信号,并且在 放大时段期间激活第三控制信号;第一驱动器,适于基于第一控制信号在放大时段的初始 时段期间利用第一电压来驱动第一电源线;第二驱动器,适于基于第二控制信号在放大时 段的后来时段期间利用高于第一电压的第二电压来驱动第一电源线;第三驱动器,适于基 于第三控制信号在放大时段期间利用第三电压来驱动第二电源线;以及感测放大器,耦合 在第一电源线和第二电源线之间,并且适于当在温度范围中操作时,在初始时段期间使用 第一电压和第三电压来将数据线对之间的电压差首次放大,以及在后来时段期间使用第二 电压和第三电压来将电压差再次放大。 该温度范围可以是77K±7K。 4 CN 111583980 A 说 明 书 2/7 页 第一电压和第二电压可以分别是第一高电压和第二高电压,并且第三电压可以是 低电压。 半导体存储器装置可以进一步包括耦合至数据线对的存储器单元,并且数据线对 可以包括位线对。 半导体存储器装置可以进一步包括适于感测该温度范围中的温度的温度传感器。 根据一个实施例,一种半导体存储器装置包括:控制器,适于当在包括室温的第一 温度范围中操作时,在放大时段期间激活第一控制信号,当在包括伪低温温度的第二温度 范围中操作时,在放大时段期间顺序地激活第一控制信号和第二控制信号,并且当在第一 温度范围和第二温度范围中操作时,在放大时段期间共同地激活第三控制信号;第一驱动 器,适于基于第一控制信号利用第一电压来驱动第一电源线;第二驱动器,适于基于第二控 制信号利用高于第一电压的第二电压来驱动第一电源线;第三驱动器,适于基于第三控制 信号利用第三电压来驱动第二电源线;以及感测放大器,耦合在第一电源线和第二电源线 之间,并且适于当在第一温度范围中操作时,在放大时段期间使用第一电压和第三电压将 数据线对之间的电压差放大,并且当在第二温度范围中操作时,在放大时段的初始时段期 间使用第一电压和第三电压来将该电压差首次放大,以及在放大时段的后来时段期间使用 第二电压和第三电压来将该电压差再次放大。 第二温度范围可以是77K±7K。 第一电压和第二电压可以分别是第一高电压和第二高电压,并且第三电压可以是 低电压。 半导体存储器装置可以进一步包括耦合至数据线对的存储器单元,并且数据线对 可以包括位线对。 半导体存储器装置可以进一步包括温度传感器,温度传感器适于感测第一温度范 围和第二温度范围并且生成与感测结果相对应的温度标志信号,并且控制器可以基于温度 标志信号、活动信号和预充电信号来生成第一控制信号至第三控制信号。 根据一个实施例,一种半导体存储器装置包括:控制器,适于当在包括室温的第一 温度范围中操作时,在放大时段期间激活第一控制信号,当在包括伪低温温度的第二温度 范围中操作时,在放大时段期间激活第二控制信号,并且在第一温度范围和第二温度范围 中操作时,在放大时段期间共同激活第三控制信号;第一驱动器,适于基于第一控制信号利 用第一电压来驱动第一电源线;第二驱动器,适于基于第二控制信号利用高于第一电压的 第二电压来驱动第一电源线;第三驱动器,适于基于第三控制信号利用第三电压来驱动第 二电源线;以及感测放大器,耦合在第一电源线和第二电源线之间,并且适于当在第一温度 范围中操作时,在放大时段期间使用第一电压和第三电压来将数据线对之间的电压差放 大,并且当在第二温度范围中操作时,在放大时段期间使用第二电压和第三电压来将电压 差放大。 第二温度范围可以是77K±7K。 第一电压和第二电压可以分别是第一高电压和第二高电压,并且第三电压可以是 低电压。 半导体存储器装置可以进一步包括耦合至数据线对的存储器单元,并且数据线对 可以包括位线对。 5 CN 111583980 A 说 明 书 3/7 页 半导体存储器装置可以进一步包括温度传感器,温度传感器适于感测第一温度范 围和第二温度范围并且生成与感测结果相对应的温度标志信号,并且控制器可以基于温度 标志信号、活动信号和预充电信号来生成第一控制信号至第三控制信号。 根据一个实施例,一种半导体存储器装置包括:感测放大器,适于通过使用通过上 拉电压线和下拉电压线提供的电压来将数据线对之间的电压差放大;第一驱动器,适于利 用第一上拉电压来驱动上拉电压线;第二驱动器,适于当在伪低温温度范围中操作时,利用 高于第一上拉电压的第二上拉电压来驱动上拉电压线;以及第三驱动器,适于在放大时段 期间利用下拉电压来驱动上拉电压线。 当在高于伪低温温度范围的温度下操作时,第一驱动器可以在放大时段期间被启 用,并且当在伪低温温度范围中操作时,第二驱动器可以在放大时段期间被启用。 当在伪低温温度范围中操作时,第一驱动器可以在放大时段的初始部分期间被启 用,以及然后在放大时段的后来部分期间第一驱动器可以被禁用并且第二驱动器可以被启 用。 附图说明 图1是图示根据本发明的实施例的半导体存储器装置的框图。 图2是用于描述诸如图1所示的半导体存储器装置在室温下的操作的示例的时序 图。 图3是用于描述诸如图1所示的半导体存储器装置在伪低温温度下的操作的示例 的时序图。 图4是用于描述诸如图1所示的半导体存储器装置在伪低温温度下的操作的另一 示例的时序图。