[發(fā)明專利]靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器電路與靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)單元陣列

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010196921.1
• 申請(qǐng)日: 2010-06-02
• 公開（公告）號(hào): CN102117651A
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖忠志;廖宏仁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號(hào): G11C11/413
• 分類號(hào): G11C11/413
• 代理公司: 北京市德恒律師事務(wù)所 11306
• 代理人: 陸鑫;高雪琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子電路，尤其涉及耦合噪聲限制電路，適用于多端口的隨機(jī)存取存儲(chǔ)單元(Random?Access?Memory?Cells，RAM?cells)的直流模式下的字線。本發(fā)明實(shí)施例大幅地降低介于所選擇字線與其相鄰的未選擇字線之間的反射噪聲(noise?bounce)。

背景技術(shù)

隨著技術(shù)的進(jìn)步，半導(dǎo)體的尺寸也越來越小。隨機(jī)存取存儲(chǔ)器電路在尺寸縮小的競賽中通常扮演的舉足輕重的角色。

在90nm以下，薄型的存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為高密度嵌入的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(Static?Random?Access?Memory，SRAM)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。如圖1所示，靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器芯片1000具有一個(gè)雙端口(dual-port，DP)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器存儲(chǔ)單元陣列1100，其中行邊緣虛擬存儲(chǔ)單元(row-edge?dummycells)1200a與1200b和兩條字線1300a與1300b分別連接于雙端口靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)單元陣列1100兩側(cè)。靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)單元陣列1100包括排列成多行與多列的多靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)單元。這種存儲(chǔ)單元的位線對(duì)字線的長度比值比單端口存儲(chǔ)器的位線對(duì)字線的長度比值的1/2還小，而且比雙端口存儲(chǔ)器中的位線對(duì)字線的長度比值的1/3還小。在高速存取的應(yīng)用中，對(duì)于位線低負(fù)載效應(yīng)的指標(biāo)來說，在單一個(gè)這種類型的存儲(chǔ)單元中，其位線對(duì)字線的導(dǎo)線長度比值比較小。另一方面，由于薄型存儲(chǔ)單元的字線比較長且彼此間距很小，所以薄型存儲(chǔ)單元也導(dǎo)致字線耦合電容值變的比較高。這使得相鄰字線之間(例如雙端口存儲(chǔ)器的字線A與B之間，或雙端口存儲(chǔ)器的字線A與鄰近位線的字線之間)產(chǎn)生不被期待的字線噪聲耦合的情況。

為了讓存儲(chǔ)單元的尺寸變的更小，在位線繞路方向(bit-line?routingdirection)的存儲(chǔ)單元高度(cell?height)在設(shè)計(jì)時(shí)，通常在限制在兩個(gè)柵極距離(gate-pitches)的尺寸，因此在一個(gè)存儲(chǔ)單元中僅允許兩條金屬的字線作為繞線使用(rounting)。這表示兩個(gè)相鄰字線之間沒有用以屏蔽噪聲的額外金屬線(例如Vss或Vdd)。以存儲(chǔ)單元穩(wěn)定性(字線對(duì)字線的耦合噪聲)的觀點(diǎn)來看，字線耦合噪聲的將成為減少存儲(chǔ)單元尺寸的阻礙。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種直流模式的字線耦合噪聲限制電路，適用于多端口隨機(jī)存取存儲(chǔ)單元。靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器存儲(chǔ)單元陣列包括字線耦合噪聲限制電路。靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)單元陣列包括多列和多行，靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器存儲(chǔ)單元形成于列和行的交點(diǎn)。每一個(gè)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器存儲(chǔ)單元具有第一字線和第二字線。第一字線連接至第一耦合噪聲限制電路。

在本發(fā)明一些實(shí)施例中，第一耦合噪聲限制電路包括反向器和NMOS場效應(yīng)晶體管，而反向器具有另一個(gè)NMOS場效應(yīng)晶體管和PMOS場效應(yīng)晶體管。

本發(fā)明提供一種雙端口靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)單元陣列，包括：多靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)單元，設(shè)置于多列與多行之內(nèi)，上述列和行的每一個(gè)交點(diǎn)具有上述靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)單元中之一；每一個(gè)上述靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)單元包括：至少二端口，包括一第一端口和一第二端口，其中上述第一端口包括一第一字線和一第一位線，用以執(zhí)行讀取或?qū)懭耄⑶疑鲜龅诙丝诎ㄒ坏诙志€和一第二位線，用以執(zhí)行讀取或?qū)懭耄唤徊骜罱拥牡谝弧⒌诙聪蚱鳎哂幸粩?shù)據(jù)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)與一反相數(shù)據(jù)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，交叉耦接的上述第一、第二反向器的每一個(gè)具有一第一NMOS場效應(yīng)晶體管和一第一PMOS場效應(yīng)晶體管；三層金屬層，包括一第一金屬層、一第二金屬層以及一第三金屬層，其中上述第一金屬層用以對(duì)上述靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)單元進(jìn)行內(nèi)連線，上述第二金屬層用以作為一第一電源導(dǎo)線與多第二電源導(dǎo)線，上述第三金屬層用以作為上述第一字線和上述第二字線；以及上述第一和第二字線的每一個(gè)均連接至一耦合噪聲限制電路。

本發(fā)明提供一種靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)單元陣列，包括：多靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)單元，設(shè)置于多列與多行之內(nèi)，上述列和行的每一個(gè)交點(diǎn)具有上述靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)單元中的一個(gè)；每一個(gè)上述靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)單元包括：四個(gè)傳輸柵元件，用于讀取/寫入的控制；交叉耦接的二反向器，具有一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)與一反相數(shù)據(jù)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，交叉耦接的上述反向器的每一個(gè)具有一NMOS元件和一PMOS元件；四條位線；以及兩條字線；其中在單一個(gè)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)單元中，上述字線至少一個(gè)對(duì)上述位線的至少一個(gè)的長度比值大于3.5。