[發明專利]靜態隨機存取存儲器及其存儲性能的改善方法

有效

• 申請號: 201210312975.9
• 申請日: 2012-08-29
• 公開（公告）號: CN103632713A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 潘勁東;陳雙文;魏芳偉;方偉;丁艷
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: G11C11/413
• 分類號: G11C11/413
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術領域

本發明涉及半導體領域，尤其涉及一種靜態隨機存取存儲器及其存儲性能的改善方法。

背景技術

近些年，隨著靜態隨機存取存儲器（Static?Random?Access?Memory,SRAM）廣泛地應用于手機、電腦等便攜設備中，高速低功耗成為SRAM發展的必然趨勢。為了進一步降低功耗，提高SRAM性能，許多有效可行的方法被提出，例如分割字線技術、復制位線技術、電荷共享技術和多閾值電壓技術等。

降低能耗最為有效的措施就是降低電源電壓Vdd，據資料顯示：電源電壓Vdd在0.425V下SRAM就可以正常運行。但是，功耗的降低會導致SRAM工作周期顯著變長、性能明顯下降，所以SRAM采用靈敏放大器來放大與之相連的位線之間的電壓差Vdb，這樣可以有效縮短讀取周期的時間。位線之間的電壓差Vdb通常需要大于或等于靈敏放大器的靈敏度，所述靈敏放大器的靈敏度是指靈敏放大器能夠正確放大的最小輸入電壓差。

圖1示出一種現有SRAM的電源電壓Vdd和位線之間的電壓差Vdb的關系圖。由圖1所示的關系圖可以看出，由于位線之間的電壓差Vdb的取值需要滿足靈敏放大器的靈敏度要求，所以電源電壓Vdd的工作范圍受限于位線之間的電壓差Vdb的取值。在現有技術中，本領域技術人員通常通過電路設計，將電源電壓Vdd和位線之間的電壓差Vdb的關系曲線L1向上移，在位線之間的電壓差Vdb滿足靈敏放大器的靈敏度要求時，電源電壓Vdd的取值范圍更大，電源電壓Vdd的最小值更小。

但是，上移電源電壓Vdd和位線之間的電壓差Vdb的關系曲線L1雖然可以擴大電源電壓Vdd的取值范圍，但是SRAM在電源電壓Vdd常壓段的性能卻明顯降低了。

發明內容

本發明解決的問題是現有靜態隨機存取存儲器性能較低。

為解決上述問題，本發明提供一種靜態隨機存取存儲器，包括：存儲單元、字線驅動器、靈敏放大器和包括MOS晶體管的追蹤電路；

所述字線驅動器的輸出端通過字線與所述存儲單元相連接，所述字線驅動器的觸發端適于接收字線驅動器使能信號；

所述靈敏放大器的輸入端通過位線與所述存儲單元相連接，所述靈敏放大器的觸發端適于接收靈敏放大器使能信號；

所述追蹤電路的輸入端適于接收所述字線驅動器使能信號，所述追蹤電路的輸出端適于輸出所述靈敏放大器使能信號，所述追蹤電路的MOS晶體管的閾值電壓Vth適于調整所述位線之間的電壓差Vdb和電源電壓Vdd的變化關系。

本發明技術方案還提供一種靜態隨機存取存儲器存儲性能的改善方法，所述靜態隨機存取存儲器包括：存儲單元、字線驅動器、靈敏放大器和包括MOS晶體管的追蹤電路；所述字線驅動器的輸出端通過字線與所述存儲單元相連接，所述字線驅動器的觸發端適于接收字線驅動器使能信號；所述靈敏放大器的輸入端通過位線與所述存儲單元相連接，所述靈敏放大器的觸發端適于接收靈敏放大器使能信號；所述追蹤電路的輸入端適于接收所述字線驅動器使能信號，所述追蹤電路的輸出端適于輸出所述靈敏放大器使能信號；

所述方法包括：改變所述追蹤電路的MOS晶體管的閾值電壓Vth以調整所述位線之間的電壓差Vdb和電源電壓Vdd的變化關系。

可選擇的，所述位線之間的電壓差Vdb和電源電壓Vdd的變化關系包括所述位線之間的電壓差Vdb隨電源電壓Vdd變化的變化率或比例關系，所述比例關系為正比例或反比例。

可選擇的，所述改變所述追蹤電路的MOS晶體管的閾值電壓Vth以調整所述位線之間的電壓差Vdb和電源電壓Vdd的變化關系包括：改變所述追蹤電路的MOS晶體管的閾值電壓Vth，使所述位線之間的電壓差Vdb隨電源電壓Vdd變化的變化率減小。

可選擇的，所述改變所述追蹤電路的MOS晶體管的閾值電壓Vth以調整所述位線之間的電壓差Vdb和電源電壓Vdd的變化關系包括：改變所述追蹤電路的MOS晶體管的閾值電壓Vth，使所述位線之間的電壓差Vdb隨電源電壓Vdd成反比例變化。