一种改善sslc电平转换电路负偏压温度不稳定性的恢复电路的利记博彩app
【专利摘要】本发明是一种改善SSLC电平转换电路负偏压温度不稳定性的恢复电路，该电路包括SSLC电平转换电路和NBTI效应恢复单元，所述SSLC电平转换电路包括PMOS晶体管MP1、MP2、MP3和NMOS晶体管MN1、MN2、MN3，所述NBTI效应恢复单元包括PMOS晶体管P1和P2、NMOS晶体管N1、反相器iv和恢复使能控制端EN，所述P1和P2的源极连接高电平端VDDH，所述P1的栅极连接至反相器iv的输出端，所述P2的栅极连接恢复使能控制端EN，P1的漏极连接至MP1的源级，P2的漏极连接至MP1的栅极，所述N1的漏极连接至反相器iv的输出端，N1的漏极连接至MP1的源级，N1的源极连接至低电平端VS。本发明能有效抑制PMOS管阈值电压的负向漂移和漏电流，提高了电平转换电路的性能与可靠性，改善了静态功耗。
【专利说明】
一种改善SSLC电平转换电路负偏压温度不稳定性的恢复电路
技术领域
[0001]本发明属于Flash存储器技术领域，涉及一种改善SSLC电平转换电路负偏压温度不稳定性的恢复电路。
【背景技术】
[0002]随着微电子技术的发展，尤其是近几年的便携式电子设备，如手机、笔记本电脑等的快速发展，半导体存储器集成电路的集成度越来越高，对晶体管性能的要求也日益增高。因此，对于晶体管可靠性的要求也随之提高。在CMOS工艺中，负栅压温度不稳定性(NBTI)会极大影响PMOS的工作稳定性。
[0003]NBTICnegative bias temperature instability)效应发生在PMOS器件中，当器件的栅极处于负偏压下时，器件的饱和漏极电流Idsat和跨导Gm不断减小、阈值电压绝对值不断增大。这种导致器件性能衰退的NBTI效应，会随着栅极上的偏置电压的增加和温度的升高而更加显着。NBTI主要是由硅/氧化层界面陷阱电荷和氧化层电荷的变化而引起的。在栅极的硅/氧化层界面中存在着一些Si的悬挂键，如Si3 = Si.和Si20 = Si.，一般认为在工艺工程上，H会和硅的悬挂键结合形成SiH键，称为氢钝化。但是在器件工作中会在栅极上形成一个高电场，此时SiH键就容易被打断，形成H，H+或H2。这样硅的悬挂键就会吸引一个电荷，成为带正电性的界面陷讲电荷(Interface trapped charge)。这样所形成的不稳定状态我们称做界面态，这是一个可逆的电化学反应，受栅极上的偏置电压的增加和温度的升高影响显着。界面陷阱电荷的变化率和电场强度成正比，由于电场强度会随着技术节点的提高，以及氧化层厚度的减小而增加(如图1所示)，因此可以认为NBTI效应会随着技术节点的提尚而更加显着。
[0004]Flash存储器在擦除和编程时，需要一个正高压来提供编程或擦除电压。这种情况下就需要电平转换电路将逻辑高电平转换成所需的高电压。SSLC电平转换电路如图2所示。由于在正常工作时，三个PMOS晶体管MPl、MP2和MP3的源极会接高电压，当栅极接低电平0V，栅源之间就会存在一个很大的压差VPP，在这种情况下，PMOS晶体管在正常工作时将经受更严重的NBTI效应，直接影响PMOS晶体管的性能和使用寿命，最终导致整个电平转换电路不能正常工作。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种改善SSLC电平转换电路负偏压温度不稳定性的恢复电路，用于缓解PMOS晶体管的NBTI效应。
[0006]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现:
一种改善SSLC电平转换电路负偏压温度不稳定性的恢复电路，该电路包括SSLC电平转换电路和NBTI效应恢复单元；
所述SSLC电平转换电路包括PMOS晶体管MPl、MP2、MP3和NMOS晶体管丽1、丽2、丽3，所述MPl和MP3的源极相连接，MPl的栅极分别连接MP3和丽3的漏极，MPl的漏极分别连接MP2和MNl的源极，所述MP2的栅极与MN2的栅极相连，MP2的漏极分别连接MN2的漏极和MP3的栅极；所述MNl的栅极与漏极连接MPl的源极，所述MN2的源极连接低电平端VSS，MN2的栅极连接信号输入端IN，所述MN3的源级连接低电平端Vss，MN3的栅极与MP3的栅极相连；
所述NBTI效应恢复单元包括PMOS晶体管Pl和P2、NM0S晶体管N1、反相器iv和恢复使能控制端EN，所述Pl和P2的源极连接高电平端VDDH，所述Pl的栅极连接至反相器iv的输出端，所述P2的栅极连接恢复使能控制端EN，Pl的漏极连接至MPl的源级，P2的漏极连接至MPl的栅极；
所述NI的漏极连接至反相器iv的输出端，NI的漏极连接至MPl的源级，NI的源极连接至低电平端Vss。
[0007]进一步的，所述Pl的漏极分别连接MNl的漏极和MP3的源极，所述P2的栅极连接反相器iv的输入端，P2的漏极连接至MP2的栅极。
[0008]进一步的，所述MPl的栅极、MP3的漏极、MN3的漏极和P2的漏极互连的公共端形成SSLC电平转换电路的信号输出端OUT。
[0009]进一步的，所述MP2的栅极、MN2的栅极和P2的漏极互连的公共端作为SSLC电平转换电路的信号输入端IN。
[0010]进一步的，所述MNl的栅极与漏极相连。
[0011 ]进一步的，所述反相器iV的输入端连接恢复使能控制端EN。
[0012]本发明的有益效果是:
1.当SSLC电平转换电路工作于恢复模式时，恢复使能控制端EN输入低电平，则P2和NI导通，Pl关断，Pl的关断使得电源输入电压隔断，P2的导通，对MPl和MP2的栅极进行充电至高电平，有效地加速了SSLC电平转换电路中MPl、MP2和MP3的NBTI效应恢复速度，有效抑制了 PMOS管阈值电压的负向漂移，提高了电平转换电路的性能与可靠性。
[0013]2.当电平转换电路工作于恢复模式时，恢复使能控制端EN输入低电平，则P2和NI导通，Pl关断，而NI的导通，让MPl的栅源电容存储二等电荷得以释放，所以电平转换电路的上下两端都连接低电平Vss，也就是说电平转换电路上下两端的电压摆幅为0，没有电压降，有效抑制了漏电流，改善了电平转换电路的静态功耗。
【附图说明】
[0014]图1为NBTI效应产生的物理机制；
图2为SSLC电平转换电路；
图3为本发明的改善SSLC电平转换电路负偏压温度不稳定性的恢复电路。
【具体实施方式】
[0015]下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
[0016]参照图2和图3所示，一种改善SSLC电平转换电路负偏压温度不稳定性的恢复电路，该电路包括SSLC电平转换电路和NBTI效应恢复单元；
所述SSLC电平转换电路包括PMOS晶体管MPl、MP2、MP3和NMOS晶体管丽1、丽2、丽3，所述MPl和MP3的源极相连接，MPl的栅极分别连接MP3和丽3的漏极，MPl的漏极分别连接MP2和MNl的源极，所述MP2的栅极与MN2的栅极相连，MP2的漏极分别连接MN2的漏极和MP3的栅极； 所述MNl的栅极与漏极连接MPl的源极，所述MN2的源极连接低电平端VSS，MN2的栅极连接信号输入端IN，所述MN3的源级连接低电平端Vss，MN3的栅极与MP3的栅极相连；
所述NBTI效应恢复单元包括PMOS晶体管Pl和P2、NM0S晶体管N1、反相器iv和恢复使能控制端EN，所述Pl和P2的源极连接高电平端VDDH，所述Pl的栅极连接至反相器iv的输出端，所述P2的栅极连接恢复使能控制端EN，Pl的漏极连接至MPl的源级，P2的漏极连接至MPl的栅极；
所述NI的漏极连接至反相器iv的输出端，NI的漏极连接至MPl的源级，NI的源极连接至低电平端Vss。
[0017]所述Pl的漏极分别连接MNl的漏极和MP3的源极，所述P2的栅极连接反相器iv的输入端，P2的漏极连接至MP2的栅极。
[0018]所述MPl的栅极、MP3的漏极、MN3的漏极和P2的漏极互连的公共端形成SSLC电平转换电路的信号输出端OUT。
[0019]所述MP2的栅极、MN2的栅极和P2的漏极互连的公共端作为SSLC电平转换电路的信号输入端IN。
[0020]所述MNl的栅极与漏极相连。
[0021 ]所述反相器i V的输入端连接恢复使能控制端EN。
[0022]本发明原理
当电平转换电路处于恢复模式时，低电平OV施加于恢复使能控制端EN，高阈值的PMOS晶体管P2打开，反向器iv输出高电平信号端，使得NMOS晶体管NI导通，SSLC电平转换电路中的PMOS晶体管MPI和MP 2分别通过高阈值的PMOS晶体管N2充电到高电平信号端，同时，PMOS晶体管MPI和PMOS晶体管MP3的源极被放电Vss，电平转换电路进入到NBTI效应恢复模式。
[0023]恢复模式有效抑制了PMOS管阈值电压的负向漂移，提高了电平转换电路的性能与可靠性，同时，在恢复模式时，PMOS晶体管MPl的源极通过匪OS晶体管NI放电到低电平端Vss，也就是说电平转换电路上下两端的电压摆幅为0，没有电压降，有效抑制了漏电流，改善了电平转换电路的静态功耗。从整体上加强了电路的性能，电路结构简单，具有很高的实用价值和广阔的市场前景。
[0024]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种改善SSLC电平转换电路负偏压温度不稳定性的恢复电路，其特征在于，该电路包括SSLC电平转换电路和NBTI效应恢复单元； 所述SSLC电平转换电路包括PMOS晶体管MPl、MP2、MP3和NMOS晶体管丽1、丽2、丽3，所述MPl和MP3的源极相连接，MPl的栅极分别连接MP3和丽3的漏极，MPl的漏极分别连接MP2和MNl的源极，所述MP2的栅极与MN2的栅极相连，MP2的漏极分别连接MN2的漏极和MP3的栅极； 所述MNl的栅极与漏极连接MPl的源极，所述MN2的源极连接低电平端VSS，MN2的栅极连接信号输入端IN，所述MN3的源级连接低电平端Vss，MN3的栅极与MP3的栅极相连； 所述NBTI效应恢复单元包括PMOS晶体管Pl和P2、NM0S晶体管N1、反相器iv和恢复使能控制端EN，所述Pl和P2的源极连接高电平端VDDH，所述Pl的栅极连接至反相器iv的输出端，所述P2的栅极连接恢复使能控制端EN，Pl的漏极连接至MPl的源级，P2的漏极连接至MPl的栅极； 所述NI的漏极连接至反相器iv的输出端，NI的漏极连接至MPl的源级，NI的源极连接至低电平端Vss。2.根据权利要求1所述的改善SSLC电平转换电路负偏压温度不稳定性的恢复电路，其特征在于，所述Pl的漏极分别连接MNl的漏极和MP3的源极，所述P2的栅极连接反相器iv的输入端，P2的漏极连接至MP2的栅极。3.根据权利要求1所述的改善SSLC电平转换电路负偏压温度不稳定性的恢复电路，其特征在于，所述MPl的栅极、MP3的漏极、MN3的漏极和P2的漏极互连的公共端形成SSLC电平转换电路的信号输出端OUT。4.根据权利要求1或2所述的改善SSLC电平转换电路负偏压温度不稳定性的恢复电路，其特征在于，所述MP2的栅极、MN2的栅极和P2的漏极互连的公共端作为SSLC电平转换电路的信号输入端IN。5.根据权利要求3所述的改善SSLC电平转换电路负偏压温度不稳定性的恢复电路，其特征在于，所述MNl的栅极与漏极相连。6.根据权利要求1所述的改善SSLC电平转换电路负偏压温度不稳定性的恢复电路，其特征在于，所述反相器i V的输入端连接恢复使能控制端EN。
【文档编号】H03K19/003GK105827232SQ201610154912
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月18日
【发明人】刘世安
【申请人】苏州芯宽电子科技有限公司