一种半导体存储器件的校准方法转让专利
申请号 : CN201810124368.7
文献号 : CN108231123B
文献日 : 2019-03-08
发明人 : 不公告发明人
申请人 : 长鑫存储技术有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种半导体存储器件的校准方法,其特征在于,包括如下步骤:
提供半导体存储器件,所述半导体存储器件包括电阻单元和参考电阻,两者在阻抗端点串联组成串联支路,所述串联支路的一端接地,另一端连接电源;
向所述电阻单元提供第一控制码;
所述电阻单元根据所述第一控制码控制所述电阻单元的电阻值;
获取所述阻抗端点的第一电压;
将所述第一电压分别与第一参考电压和第二参考电压进行比较,得到比较结果,其中,所述第一参考电压低于所述第二参考电压;
根据所述比较结果,进行一级判断步骤,包括判断所述第一电压是否在目标一级电压区间的范围内,其中,一级电压区间是接地到电源电压之间被所述第一参考电压和所述第二参考电压划分为三份形成的电压区间,所述目标一级电压区间是以所述电阻单元的阻值为目标值时所述阻抗端点的电压所在的一级电压区间;以及当所述第一电压不在所述目标一级电压区间的范围内,则执行一级一类提供控制码的步骤,包括提供第二控制码以获取所述阻抗端点的第二电压,使所述第二电压在所述目标一级电压区间范围内,其中,所述第二控制码不同于所述第一控制码。
2.根据权利要求1所述的校准方法,其特征在于,当所述第一电压在所述目标一级电压区间的范围内,则执行一级二类提供控制码的步骤,包括向所述电阻单元提供等于所述第一控制码的第二控制码以获取所述阻抗端点的第二电压。
3.根据权利要求2所述的校准方法,其特征在于,还包括以下步骤:
进行二级判断步骤,包括判断所述第二电压是否在目标二级电压区间的范围内,所述目标二级电压区间是以电阻单元的阻值为目标值时阻抗端点的电压所在的二级电压区间;
当第二电压不在所述目标二级电压区间内,则执行二级一类提供控制码的步骤,包括向所述电阻单元提供第三控制码以获取第三电压,使所述第三电压在所述目标二级电压区间范围内,其中,所述第三控制码不同于所述第一控制码和所述第二控制码;当第二电压在目标二级电压区间内,则执行二级二类提供控制码的步骤,包括向所述电阻单元提供等于所述第二控制码的第三控制码以获取所述阻抗端点的第三电压;
进行三级判断步骤,包括判断所述第三电压是否在目标三级电压区间的范围内,所述目标三级电压区间是以电阻单元的阻值为目标值时阻抗端点的电压所在的三级电压区间,依次下去,直至目标m级电压区间是电阻单元的阻值为目标值时阻抗端点的电压所在的m级电压区间;
如此循环,直至向所述电阻单元提供第m+1控制码,其中,m=[log32n],n是所述电阻单元中并联支路的总数且n是正整数。
4.根据权利要求3所述的校准方法,其特征在于,所述二级电压区间是通过将每个所述一级电压区间划分为三份形成的,所述三级电压区间是通过将每个所述二级电压区间划分为三份形成的;
所述目标二级电压区间是以所述电阻单元的阻值为目标值时所述阻抗端点的电压所在的二级电压区间,所述目标三级电压区间是以所述电阻单元的阻值为目标值时所述阻抗端点的电压所在的三级电压区间。
5.根据权利要求4所述的校准方法,其特征在于,所述一级电压区间是通过所述第一参考电压和所述第二参考电压将电压期望的最小值到电压期望的最大值之间按照三等分原则划分成的三个所述一级电压区间;
其中,当所述参考电阻的一端接地时,所述电压期望的最小值是所述电阻单元的阻值为期望的最大值的情况下所述阻抗端点的电压,所述电压期望的最大值是所述电阻单元的阻值为期望的最小值的情况下所述阻抗端点的电压;
当所述参考电阻的一端连接电源时,所述电压期望的最小值是所述电阻单元的阻值为期望的最小值的情况下所述阻抗端点的电压,所述电压期望的最大值是所述电阻单元的阻值为期望的最大值的情况下所述阻抗端点的电压。
6.根据权利要求5所述的校准方法,其特征在于,所述二级电压区间是按照三等分原则划分成的三个二级电压区间,所述三级电压区间是按照三等分原则划分成的三个三级电压区间,依次下去,直至所述m级电压区间。
7.根据权利要求1至6任一所述的校准方法,其特征在于,所述电阻单元的每一个控制码对应一个电阻单元的阻值,且所述电阻单元的阻值各个不同。
8.根据权利要求7所述的校准方法,其特征在于,所述电阻单元包括主路MOS晶体管和并联的n个支路MOS晶体管,n是正整数;
其中,所述控制码通过控制导通的所述支路MOS晶体管控制所述电阻单元的电阻值,所述控制码的总数量是2n个。
说明书 :
一种半导体存储器件的校准方法
技术领域
背景技术
Access Memory的简称,中文名称为动态随机存取存储器,CPU是Central Processing Unit
的简称,中文名称为中央处理器。
过程叫做ZQ校准(ZQ calibration),对应的电路是ZQ校准电路。
发明内容
和所述第二参考电压划分为三份形成的电压区间,所述目标一级电压区间是以所述电阻单
元的阻值为目标值时所述阻抗端点的电压所在的一级电压区间;以及
目标一级电压区间范围内,其中,所述第二控制码不同于所述第一控制码。
码以获取所述阻抗端点的第二电压。
级电压区间范围内,其中,所述第三控制码不同于所述第一控制码和所述第二控制码;
间。与背景技术中的逐渐逼近的方式相比,减少了校准时间。
方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
附图说明
公开的一些实施方式,而不应将其视为是对本发明范围的限制。
具体实施方式
因此,附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,
除非另有明确具体的限定。
接,也可以是电连接,还可以是通信;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以
是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可
以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“方”和“上面”包括第一特征
在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第
二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第
一特征水平高度小于第二特征。
的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例中重复参考数字和/或参考字母,这种重
复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此
外,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例,但是本领域普通技术人员可以意识到其
他工艺的应用和/或其他材料的使用。
控制码控制电阻单元100的阻值;
电压和第二参考电压划分为三份形成的电压区间,目标一级电压区间是以电阻单元的阻值
为目标值时阻抗端点的电压所在的一级电压区间;以及
围内,其中,第二控制码不同于第一控制码。
对应的电压)在目标一级电压区间范围内,有利于加快校准,减少校准时间。与背景技术中
的逐渐逼近的方式相比,减少了校准时间。
第二控制码以获取阻抗端点的第二电压。此时,第二电压等于第一电压且在目标一级电压
区间的范围内。
中,第三控制码不同于第一控制码和第二控制码;
于第二电压且在目标二级电压区间的范围内。
V期望MIN表示,电压期望的最大值用V期望MAX表示。当参考电阻的一端接地时,电压期望的最小值
是电阻单元的阻值为期望的最大值的情况下阻抗端点的电压,电压期望的最大值是电阻单
元的阻值为期望的最小值的情况下阻抗端点的电压;当参考电阻的一端连接电源时,电压
期望的最小值是电阻单元的阻值为期望的最小值的情况下阻抗端点的电压,电压期望的最
大值是电阻单元的阻值为期望的最大值的情况下阻抗端点的电压。
次下去,直至m级电压区间。
电压区间,依次下去,直至目标m级电压区间是电阻单元的阻值为目标值时阻抗端点的电压
所在的m级电压区间。
码对应一个电阻单元的阻值,且电阻单元的阻值各个不同。作为一种可实施的方式,如图3
所示,电阻单元包括主路MOS晶体管110和并联的n个支路MOS晶体管120,n个支路MOS晶体管
各自的导通电阻的阻值用R导通0,R导通1,…,R导通(n-1)表示且符合以下关系R导通0:R导通1:…:R导通(n-1)=20:21:…:2n;其中,控制码通过控制导通的支路MOS晶体管控制电阻单元的电阻值,控制
码的总数量是2n个,n是正整数。这样,电阻单元的每个控制码对应一个阻值且所有的阻值
之间没有重复。具体的如图3所示,电阻单元包括主路MOS晶体管110和并联的5个支路MOS晶
体管120,5个支路MOS晶体管的控制信号分别用zqpu<4>,zqpu<3>,zqpu<2>,zqpu<1>,zqpu<
0>表示,5个支路MOS晶体管的控制信号组成的控制码用zqpu<4:0>表示。
V期望MIN到V期望MAX之间。
如图4所示,根据将控制码对应的理论电压从低到高按照三等分原则划分为三个一级控制
码区间,低压一级控制码区间,中压一级控制码区间,高压一级控制码区间,这样,每个一级
控制码区间中有9个控制码。其中,控制码对应的理论电压是电阻单元根据控制码控制电阻
单元的电阻值时,阻抗端点的理论电压。
二级控制码区间;每个二级控制码区间中有3个控制码。
三级控制码区间;每个三级控制码区间中仅有一个控制码。
间按照三等分原则划分为三个二级电压区间,依次为低压二级电压区间,中压二级电压区
间和高压二级电压区间。每个二级电压区间按照三等分原则划分为三个三级电压区间,低
压三级电压区间,中压三级电压区间和高压三级电压区间。
单元的阻值为目标值时阻抗端点的理论电压V目标=45.21%VDD,由此可知,目标一级电压区
间是低压一级电压区间,目标二级电压区间是低压一级电压区间之下的低压二级电压区
间,目标三级电压区间是低压一级电压区间之下的低压二级电压区间之下的低压三级电压
区间。
(即目标一级电压区间)的变化方向是减小电压的方向。因而控制码应该向能减小电压的方
向变化,即控制码01101所在的中压一级控制码区间以减小电压的方向变化到低压一级控
制码区间,且选择低压一级控制码区间中位置处于中间的控制码00100作为第二控制码,这
样,就能保证第二控制码00100对应的电压(即第二电压)所在的一级电压区间是目标一级
电压区间。
间);执行二级一类提供控制码的步骤,包括由于低压一级电压区间之下的中压二级电压区
间到低压一级电压区间之下的低压二级电压区间(即目标二级电压区间)的变化方向是减
小电压的方向,即需要减小控制码对应的电压,因而控制码应该向能减小电压的方向变化,
即第二控制码00100所在的低压一级控制码区间之下的中压二级控制码区间以减小电压的
方向变化到低压一级控制码区间之下的低压二级控制码区间,且选择低压二级控制码区间
中位置处于中间的00001作为第三控制码,这样,就能保证第三控制码00001对应的电压(即
第三电压)所在的低压一级电压区间之下的二级电压区间是目标二级电压区间。
间之下的低压三级电压区间(即目标三级电压区间);执行三级一类提供控制码的步骤,包
括低压一级电压区间之下的低压二级电压区间之下的中压三级电压区间到低压三级电压
区间(即目标三级电压区间)的变化方向是减小电压的方向,即需要减小控制码对应的电
压,因而控制码应该向能减小电压的方向变化,即第三控制码00001对应的电压所在的低压
一级控制码区间之下的低压二级控制码区间之下的中压三级控制码区间以减小电压的方
向变化到低压三级控制码区间,且选择低压三级控制码区间中唯一的00000作为第四控制
码,这样,就能保证第四控制码00000对应的实际电压所在的低压一级控制码区间之下的低
压二级控制码区间之下的三级电压区间是目标三级电压区间。
控制码)之后,最多仅需要经过三级判断步骤和三次对控制码重新赋值步骤(第二控制码,
第三控制码和第四控制码),即可实现校准目标。
和参考电压提供单元的第一输出端410连接,第二比较器的反相输入端521-2和参考电压提
供单元的第二输出端420连接,用于接收目标k级电压区间的端点值(第一参考电压,第二参
考电压等等);
连接电阻单元;
级控制码区间以同一变化方向变化到新的k级控制码区间,且选择新的k级控制码区间中位
置位于中间的控制码作为新的控制码;其中,k是1,2,…,m+1中的任一个。
元连接,控制码存储单元用于存储控制码并向控制码产生单元提供控制码。
电压区间,…,m级电压区间的端点值。作为一种可选的方式,如图1所示,半导体存储器件还
包括参考电压存储单元430,参考电压存储单元430与参考电压提供单元400连接,参考电压
提供单元用于存储一级电压区间,…,m级电压区间的端点值并有选择的向参考电压提供单
元提供,其中,k的取值可为一,二,…,m中的任一值。
阻电路和上拉电阻电路;电阻单元是第一下拉电阻。
准电路包括第一上拉电阻电路,第二上拉电阻电路和下拉电阻电路;电阻单元是第一下拉
电阻。
都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为
准。