[發(fā)明專利]存儲單元以及存儲陣列

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310014727.0
• 申請日: 2013-01-15
• 公開（公告）號: CN103310835A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林子貴;廖宏仁;廖忠志;陳炎輝
• 申請（專利權(quán)）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: G11C11/413
• 分類號: G11C11/413;G11C5/02
• 代理公司: 北京德恒律治知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，更具體地，涉及存儲單元以及存儲陣列。

背景技術(shù)

靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器(SRAM)是一種使用雙穩(wěn)態(tài)鎖存電路以存儲數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體存儲器。SRAM可用于保存數(shù)據(jù)，但是保留通常意義上的易失性，即在存儲器掉電時，數(shù)據(jù)最終丟失。SRAM電路包括多個SRAM存儲單元。典型地，一個SRAM單元包括一對開關(guān)或傳輸門晶體管，通過這些可自SRAM單元中讀取數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)寫入SRAM單元，這種SRAM單元被稱為單端口SRAM單元。另一種類型的SRAM單元是指雙端口SRAM單元，它包括兩對開關(guān)或傳輸門晶體管。可通過同時使用不同端口(例如：兩對不同的開關(guān))的兩種不同的電路來讀取存儲在雙端口SRAM單元中的數(shù)據(jù)。而且，對于共享相同位線的雙端口SRAM單元來說，當(dāng)使用第一端口讀取存儲在雙端口SRAM單元中的一個的數(shù)據(jù)時，可使用第二端口對雙端口SRAM單元中的另一個進(jìn)行存取。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種存儲單元，包括：

第一數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)、第一互補(bǔ)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)、第二數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)以及第二互補(bǔ)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)；

第一下拉晶體管、第二下拉晶體管、第一開關(guān)和第二開關(guān)，沿第一方向?qū)?zhǔn)成為第一列器件；

第三下拉晶體管、第四下拉晶體管、第三開關(guān)和第四開關(guān)，沿所述第一方向?qū)?zhǔn)成為第二列器件；以及

第一上拉晶體管和第二上拉晶體管，沿所述第一方向?qū)?zhǔn)成為第三列器件；

所述第一上拉晶體管、所述第一下拉晶體管以及所述第三下拉晶體管被連接成為第一反相器，所述第一反相器具有第一輸出端；

所述第二上拉晶體管、所述第二下拉晶體管以及所述第四下拉晶體管被連接成為第二反相器，所述第二反相器具有第二輸出端；

所述第一反相器和所述第二反相器交叉連接，以及

所述第一開關(guān)、所述第二開關(guān)、所述第三開關(guān)以及所述第四開關(guān)布置成分別：

(1)將所述第一輸出端與所述第一數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)連接；

(2)將所述第一輸出端與所述第二數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)連接；

(3)將所述第二輸出端與所述第一互補(bǔ)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)連接；以及

(4)將所述第二輸出端與所述第二互補(bǔ)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)連接。

在可選實施例中，所述第一開關(guān)和所述第三開關(guān)布置成分別將所述第一輸出端與所述第一數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)連接以及將所述第二輸出端與所述第一互補(bǔ)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)連接；以及所述第二開關(guān)和所述第四開關(guān)布置成分別將所述第一輸出端與所述第二數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)連接以及將所述第二輸出端與所述第二互補(bǔ)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)連接。

在可選實施例中，所述第三列器件設(shè)置在所述第一列器件與所述第二列器件之間。

在可選實施例中，所述第一上拉晶體管、所述第一下拉晶體管以及所述第三下拉晶體管布置成沿第二方向的第一行器件，以及所述第二上拉晶體管、所述第二下拉晶體管以及所述第四下拉晶體管布置成沿所述第二方向的第二行器件。

在可選實施例中，所述第一開關(guān)和所述第三開關(guān)布置成沿所述第二方向的第三行器件，以及所述第二開關(guān)和所述第四開關(guān)沿布置成所述第二方向的第四行器件。

在可選實施例中，所述第一下拉晶體管、所述第二下拉晶體管、所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)設(shè)置在襯底的第一有源區(qū)，以及所述第三下拉晶體管、所述第四下拉晶體管、所述第三開關(guān)和所述第四開關(guān)設(shè)置在所述襯底的第二有源區(qū)。

在可選實施例中，所述第一上拉晶體管和所述第二上拉晶體管設(shè)置在所述襯底的第三有源區(qū)。

在可選實施例中，存儲單元還包括：第一電源線，沿所述第一方向并且位于所述第一上拉晶體管和所述第二上拉晶體管的上方；第二電源線，沿所述第一方向并且位于所述第一下拉晶體管、所述第二下拉晶體管、所述第一開關(guān)以及所述第二開關(guān)的上方；第三電源線，沿所述第一方向并且位于所述第三下拉晶體管、所述第四下拉晶體管、所述第三開關(guān)以及所述第四開關(guān)的上方；第一數(shù)據(jù)線，沿所述第一方向并且位于所述第一電源線和所述第二電源線之間；以及第二數(shù)據(jù)線，沿所述第一方向并且位于所述第一電源線和所述三電源線之間。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供了一種存儲陣列，包括：

沿列向?qū)?zhǔn)的第一存儲單元以及第二存儲單元，所述第一存儲單元和所述第二存儲單元中的每一個均包括：

一對交叉連接的反相器，具有第一輸出端以及第二輸出端；

第一開關(guān)，在所述一對交叉連接的反相器的沿所述列方向的第一側(cè)，并且電連接到所述第一輸出端或者所述第二輸出端；