[发明专利]改良的读出放大器

说明书

本发明通常涉及半导体集成电路(IC)。尤其本发明涉及减少在IC，例如存储器IC，中使用的读出放大器的尺寸。

半导体IC，例如存储器IC，使用读出放大器，例如，读出，写入和还原存储单元中的信息。为存储器IC的位线对提供读出放大器。在操作期间，读出放大器读出和放大位线对的位线之间的电压差。电压差表示存储在选择存储单元的电荷是逻辑1或逻辑0。

对于较高集成度和较低制造成本的不断要求，使IC制造者增加压力，要制造越来越小的芯片。由于在典型的存储器IC中读出放大器占有芯片大约10％的尺寸，减少读出放大器的尺寸能够显著地减少整个芯片的尺寸。

通常，读出放大器包括交叉耦合锁存器，用于读出位线对之间的电压差。读出放大器还包括用于驱动锁存器的驱动器，以便放大读出电压差。驱动器是较大，并且对读出放大器的尺寸起重要作用。

减少驱动器的尺寸能够显著地减少读出放大器的尺寸。但是，由于设计要求，驱动器需要最小尺寸。减少驱动器的尺寸小于最小尺寸能够导致驱动器性能降低，它有害地影响IC性能或功能。

减少读出放大器尺寸的一种技术是把驱动器设置在整个读出放大器区域的外面。例如，能够把驱动器设置在针脚字线结构的读出放大器之间的针脚间隙区域，或设置在区段字线结构中读出放大器的区域字线驱动器区域。能够设置驱动器的其它区域包括行列解码区域。但是，较小的尺寸减少针脚间隙或局部字线驱动器区域的表面区域，使它难于容纳驱动器。

由上述讨论显而易见，希望减少读出放大器的尺寸，而不降低它们性能或影响它们的功能。

本发明涉及减少读出放大器的尺寸。在第1个实施例中，用来驱动读出放大器驱动器的驱动输入信号增加过驱动电压，使驱动器在增加的过驱动方式的情况下操作。这能够利用有利于更有效布图和/或减少读出放大器尺寸的较小驱动器。

图1表示本发明之一的方框图。

图2表示本发明的实施例。

读出放大器用于半导体IC中，例如，随机存储器(RAM)，它包括动态RAM(DRAM)，诸如Rambus DRAM和SLDRAM的高速DRAM，铁电RAM(FRAM)，同步DRAM(SDRAM)或合并DRAM逻辑芯片(嵌入DRAM)。其它类型的存储器IC或逻辑IC也能够利用读出放大器。

图1表示本发明实施例的读出放大器101。读出放大器耦连到位线120和121。包括选择单元的位线通常称为“位线真值部分”，其它的称为“位线补码部分”。

通常，均衡电路(没有表示)在存储存取之前均衡位线。关于位线的电压等于大约V_bleq。通常，V_bleq等于大约V_blh/2，其中，V_blh是位线的较高电压值。在位线均衡后，从位线对的一个位线选取一个单元。存储在选择存储单元的电荷增加或减小位线真值部分的电平，而位线补码部分的电平保持在V_blh/2。然后，放大位线真值部分和位线补码部分之间的电压差。

读出放大器包括分别连接到位线对的各位线的p-锁存器130和n-锁存器150。P-锁存器读出位线120和121之间的电压差。如果读到正的电压差，则p-锁存器连接位线真值部分到p-驱动器110，同时位线补码部分和p-驱动器隔离。位线120和121之间的负电位差使p-锁存器连接位线补码部分到p-驱动器和使位线真值部分和p-驱动器隔离。对于n-锁存器，当在位线对上存在正电压差时，使位线补码部分连接到n-驱动器140，并且使位线真值部分和n-驱动器隔离。如果读出负电位差，则n-锁存器连接位线到n驱动器和使位线补码部分和n-驱动器分离。

p-驱动器110包括输入端115和连接到p-锁存器的输出端116。输入端115的驱动p-驱动器输入信号激活p-驱动器，使它把连接到其输出端的负载充电到电压大约等于上部电源条117上的电压。上部电源条包括等于大约V_blh的电压。V_blh是例如大约1.6V。在1个实施例中，p-驱动器输入信号是驱动的低信号。

n-驱动器140包括输入端145和连接到n-锁存器的输出端146。在输入端145的驱动n-驱动器输入信号激活n-驱动器，使它把连接到其输出端的负载充电到电压大约等于下部电源条147的电压。下部电源条通常包括等于地的电压。在1个实施例，n-驱动器输入信号是驱动高信号。