[发明专利]基于高电压供应的低电压偏压产生器

说明书

本申请案涉及基于高电压供应的低电压偏压产生器。本发明公开用于提供偏压的设备和方法。主二极管具有分别连接到高电压HV线和HV经调节线的第一端子和第二端子。所述主二极管在所述HV经调节线上提供低于所述HV线的电压的电压。第一电流镜提供第一电流。所述电流镜连接到所述主二极管的所述第一端子和所述HV经调节线。第二电流镜提供第二电流。所述第二电流镜连接到所述HV线、所述第一电流镜和低电压LV线。阻抗在所述LV线和所述HV经调节线之间。提供所述HV经调节线和所述LV线之间的低于低电压阈值的电压差，以及所述HV经调节线和所述HV线之间的高于所述低电压阈值的电压差。

技术领域

本申请案涉及用于提供偏压的设备和方法。

背景技术

存储器装置通常在源栅内使用高电压(HV)装置以连接NAND串中的位线和源极线，从而允许在NAND串(柱或阵列)上执行操作。举例来说，源栅可连接位线和源极线以擦除NAND串。一些存储器装置需要相对高电压进行特定存储器操作。举例来说，闪存存储器装置可需要大于12伏特(例如，高达30伏特或更大)的电压进行特定存储器操作，如存储器单元的编程或擦除。例如擦除操作的一些操作需要高电压应用于源极线和位线以向所述选择的NAND串加偏压。在擦除操作中，栅极引发的漏极泄漏可用以通过量子隧穿使NAND单元的电荷耗减，从而致使单元被擦除。为处置高电压，可使用HV装置。

低电压(LV)和高电压装置两者(例如，晶体管、其它半导体组件等)通常包含一或多个介电层，例如二氧化硅层或一或多个其它介电层或氧化层。装置通常额定为可跨介电层安全应用的有限电压，其中估计的失效时间以指数方式随跨介电层应用的电压增加。因此，应管理跨介电层应用的电压以避免损坏装置并且确保行业标准可靠性规范。

低电压装置额定为相对小电压。现有低电压装置通常具有4伏特或更小的电压阈值。在某些实例中，术语“低电压”是相对于类似的较高电压装置的电压阈值。现有高电压装置通常具有显著大于4伏特，例如30伏特或更大的电压阈值。随着技术进步，这类术语将不断演变。

低电压装置中的介电层(例如，二氧化硅层)比类似的高电压装置中的对应层薄。低电压装置的相对较薄的介电层具有可跨介电层安全应用的较小电压阈值。跨介电层应用高于此阈值的电压可损坏这类层或装置并且可缩短装置的失效时间。因此，为了安全操作，跨介电层的电压应小于低电压装置的阈值。

与低电压装置相反，高电压装置具有较厚介电层，这允许高电压装置在跨介电层应用的较高电压下操作。举例来说，高电压装置可在30伏特下安全操作。高电压装置往往会比低电压装置更大，具有更小导电性，且更慢。因此，对于模拟、数字和混合信号应用的性能可优选低电压装置。然而，归因于为确保安全操作对低电压装置的介电层上的电压的严格控制要求，通常不在例如电荷泵或高电压偏压电路的高电压装置内使用低电压装置。将低电压装置用于例如电荷泵或偏压电路的模拟和/或混合信号应用中的一些组件将在这类应用中提供性能和/或效率益处。

在NAND设计中，电路可位于NAND串下方，通常称为阵列下方CMOS(CuA)。位线电路的模拟、数字和感测/复用可位于此区域中。减小感测/复用电路的大小会增加可用于其它电路的区域。与类似跨导的LV装置相比，HV装置可具有5倍到10倍的大小。因此，在NAND串下方用LV装置替换HV装置可产生可用于额外电路的额外区域。然而，操作所需的高电压对安全使用LV装置带来各种挑战。

发明内容