[發明專利]SRAM寫輔助裝置

有效

• 申請號: 201110326209.3
• 申請日: 2011-10-24
• 公開（公告）號: CN102779549A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 鄭基廷;鄒宗成;張琮永
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: G11C11/4076
• 分類號: G11C11/4076;G11C11/4074
• 代理公司: 北京德恒律師事務所 11306
• 代理人: 陸鑫;高雪琴

技術領域

本發明涉及半導體領域，更具體地，本發明涉及一種SRAM寫輔助裝置。

背景技術

諸如筆記本電腦的現代電子裝置包括用于存儲信息的各種存儲器。存儲電路包括兩種主要類型。一種是易失存儲器；另一種是非易失存儲器。易失存儲器包括隨機存取存儲器(RAM)，可以將該隨機存取存儲器進一步劃分為兩個子類別：靜態隨機存取存儲器(SRAM)和動態隨機存取存儲器(DRAM)。因為當SRAM和DRAM斷電時會丟失信息，所以這兩種存儲器為易失的。另一方面，非易失存儲器可以保留住存儲在其上的數據。非易失存儲器包括各個子類別，例如，電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)和閃速存儲器。

SRAM單元可以包括不同數量的晶體管。根據SRAM單元中的晶體管的總數量，可以將SRAM單元稱為六晶體管(6-T)SRAM。在SRAM存儲器芯片中，以行和列布置多個SRAM單元。在讀操作或寫操作期間通過選擇SRAM單元的行和列來選擇SRAM單元。通過二進制編碼來確定要選擇的行和列。例如，64Kb存儲器芯片可以利用控制寫和讀操作的16位二進制編碼。更具體地來說，將16位二進制編碼劃分為分別用于選擇行和列的兩組獨立的8位二進制編碼。64Kb存儲器芯片可以進一步包括行解碼器和列解碼器。響應于8位編碼，行解碼器能夠生成2⁸個輸出，從而得到256個輸出。同樣，列解碼器能夠生成另外的2⁸個輸出。通過啟用來自行解碼器的輸出和來自列解碼器的輸出，可以從具有256行和256列的存儲器單元陣列中選擇出SRAM單元。

將SRAM單元的每列都連接至位線(BL)和反相BL將每個SRAM單元的數據鎖存器都用于存儲單個位。將BL和用于控制從SRAM單元讀取位或將位寫入SRAM單元的操作。例如，在SRAM寫操作中，可以通過將BL設置為“0”并將設置為“1”而將存儲在SRAM單元中的數據鎖存器中的邏輯狀態“1”進行復位。此外，通過字線控制連接在數據鎖存器以及BL和之間的兩個選通門晶體管。響應于來自行解碼器的二進制編碼，字線信號生效，從而選擇數據鎖存器以進入寫操作。在寫操作期間，通過BL將數據鎖存器的一個存儲節點放電至“0”，并且通過將數據鎖存器的其他存儲節點充電至“1”。結果，新數據邏輯“0”被鎖存在SRAM單元中。

隨著半導體技術的發展，SRAM存儲器芯片的工作電壓進一步降低。工作電壓的降低可以降低SRAM單元功耗。然而，SRAM單元的更低的工作電壓可能將寫入和讀取裕度降低至低電平。這種低電平可能導致較為不可靠的寫和讀操作。

發明內容

為了解決現有技術中所存在的問題，根據本發明的一個方面，提供了一種裝置，包括：定時器單元，被配置為生成脈沖，所述脈沖所具有的寬度與施加到存儲器芯片的電壓電勢成反比；以及分壓器單元，被配置為將所述電壓電勢劃分為更低電平，其中，所述分壓器的輸入連接至所述定時器單元的輸出。

在該裝置中，所述定時器單元包括：延遲元件，包括多個串聯連接的反相器；以及AND門，包括：第一輸入，連接至定時器控制信號；第二輸入，連接至所述延遲元件的輸出；以及輸出，連接至所述分壓器的所述輸入。

在該裝置中，所述分壓器單元包括：第一p型金屬氧化物半導體(PMOS)晶體管，具有連接至所述電壓電勢的源極；以及第二PMOS晶體管，具有連接至所述第一PMOS晶體管的漏極的源極和接地的漏極。

在該裝置中，所述第一PMOS晶體管的柵極和所述第二PMOS晶體管的柵極被配置為使得：在寫操作期間，所述第一PMOS晶體管和所述第二PMOS晶體管均在其線性區域中運行；以及響應于通過所述定時器單元生成的信號，所述第二PMOS晶體管截止，從而使得所述電壓電勢被施加到所述存儲器芯片。

在該裝置中，所述分壓器單元包括：第一PMOS晶體管，具有連接至所述電壓電勢的源極；第二PMOS晶體管，具有連接至所述第一PMOS晶體管的漏極的源極；以及第一n型金屬氧化物半導體(NMOS)晶體管，具有連接至所述第二PMOS晶體管的漏極的漏極和接地的源極。

在該裝置中，所述第一PMOS晶體管的柵極、所述第二PMOS晶體管的柵極、以及所述第一NMOS晶體管的柵極被配置為使得：在寫操作期間，所述第一PMOS晶體管和所述第二PMOS晶體管在其線性區域中運行；以及響應于通過所述定時器單元生成的信號，所述第一NMOS晶體管截止，從而使得所述電壓電勢被施加到所述存儲器芯片。