[發(fā)明專利]三態(tài)內(nèi)容可定址存儲(chǔ)器以及兩端口靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110095452.2
• 申請(qǐng)日: 2021-01-25
• 公開（公告）號(hào): CN114792540A
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃俊憲;郭有策;王淑如;曾俊硯;張竣杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 聯(lián)華電子股份有限公司
• 主分類號(hào): G11C11/411
• 分類號(hào): G11C11/411;G11C11/413;G11C7/18
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 陳小雯

本發(fā)明公開一種三態(tài)內(nèi)容可定址存儲(chǔ)器與雙端口靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，其包括存儲(chǔ)單元以及兩晶體管。存儲(chǔ)單元包括沿著第一方向延伸的第一主動(dòng)區(qū)、第二主動(dòng)區(qū)、第三主動(dòng)區(qū)與第四主動(dòng)區(qū)、以及沿著第二方向延伸的第一柵極線、第二柵極線、第三柵極線與第四柵極線。第一柵極線橫跨第三主動(dòng)區(qū)與第四主動(dòng)區(qū)，第二柵極線橫跨第四主動(dòng)區(qū)，第三柵極線橫跨第一主動(dòng)區(qū)，且第四柵極線橫跨第一主動(dòng)區(qū)與第二主動(dòng)區(qū)。晶體管電連接到存儲(chǔ)單元，其中晶體管與存儲(chǔ)單元沿著第一方向排列。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種三態(tài)內(nèi)容可定址存儲(chǔ)器(ternary content addressablememory,TCAM)以及兩端口(two-port)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(static random accessmemory,SRAM)，特別是涉及以8顆晶體管作為單元結(jié)構(gòu)的TCAM與兩端口SRAM。

背景技術(shù)

在傳統(tǒng)存儲(chǔ)器陣列結(jié)構(gòu)中，常見以6顆晶體管的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(six-transistor static-random access memory,6T-SRAM)單元作為位元單元結(jié)構(gòu)。隨著存儲(chǔ)器效能的提升，存儲(chǔ)器位元單元結(jié)構(gòu)中進(jìn)一步包括兩顆晶體管。然而，這兩顆晶體管的設(shè)置使得原本較為對(duì)稱的布局結(jié)構(gòu)失去對(duì)稱性，造成存儲(chǔ)器位元單元結(jié)構(gòu)中的晶體管特性不同，進(jìn)而影響存儲(chǔ)器的效能。舉例來說，在傳統(tǒng)存儲(chǔ)器位元單元結(jié)構(gòu)中，這兩顆晶體管會(huì)設(shè)置于6T-SRAM沿著柵極線延伸方向的一側(cè)，在避免下拉(pull-down,PD)晶體管與通柵(pass-gate,PG)晶體管受到這兩顆晶體管的影響的情況下，這兩顆晶體管與下拉晶體管之間的淺溝槽隔離(shallow trench isolation,STI)的寬度會(huì)大于6T-SRAM相對(duì)于這兩顆晶體管的一側(cè)的STI的寬度。由于受到不同的擴(kuò)散長(zhǎng)度(length of diffusion,LOD)效應(yīng)(也稱為STI應(yīng)力效應(yīng))，6T-SRAM中鄰近兩側(cè)STI的兩下拉晶體管會(huì)具有不同的晶體管特性，且鄰近兩側(cè)STI的兩通柵晶體管也會(huì)具有不同的晶體管特性，例如具有不同的臨界電壓，導(dǎo)致存儲(chǔ)器的讀取操作與位元錯(cuò)誤率(bit error rate,BER)變差。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，提供一種TCAM，其包括一存儲(chǔ)單元以及兩搜尋晶體管。存儲(chǔ)單元包括第一主動(dòng)區(qū)、第二主動(dòng)區(qū)、第三主動(dòng)區(qū)、第四主動(dòng)區(qū)、第一柵極線、第二柵極線、第三柵極線以及第四柵極線。第一主動(dòng)區(qū)、第二主動(dòng)區(qū)、第三主動(dòng)區(qū)、第四主動(dòng)區(qū)沿著第一方向延伸，且沿著第二方向依序排列。第一柵極線橫跨第三主動(dòng)區(qū)與第四主動(dòng)區(qū)并沿著第二方向延伸，第二柵極線橫跨第四主動(dòng)區(qū)并沿著第二方向延伸。第三柵極線橫跨第一主動(dòng)區(qū)并沿著第二方向延伸。第四柵極線橫跨第一主動(dòng)區(qū)與第二主動(dòng)區(qū)并沿著第二方向延伸。搜尋晶體管電連接到存儲(chǔ)單元，其中搜尋晶體管與存儲(chǔ)單元沿著第一方向排列。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，提供一種兩端口SRAM，其包括一存儲(chǔ)單元以及兩讀取晶體管。存儲(chǔ)單元包括第一主動(dòng)區(qū)、第二主動(dòng)區(qū)、第三主動(dòng)區(qū)、第四主動(dòng)區(qū)、第一柵極線、第二柵極線、第三柵極線以及第四柵極線。第一主動(dòng)區(qū)、第二主動(dòng)區(qū)、第三主動(dòng)區(qū)、第四主動(dòng)區(qū)沿著第一方向延伸，且沿著第二方向依序排列。第一柵極線橫跨第三主動(dòng)區(qū)與第四主動(dòng)區(qū)并沿著第二方向延伸，第二柵極線橫跨第四主動(dòng)區(qū)并沿著第二方向延伸。第三柵極線橫跨第一主動(dòng)區(qū)并沿著第二方向延伸。第四柵極線橫跨第一主動(dòng)區(qū)與第二主動(dòng)區(qū)并沿著第二方向延伸。讀取晶體管電連接到存儲(chǔ)單元，其中讀取晶體管與存儲(chǔ)單元沿著第一方向排列。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的TCAM的電路示意圖；

圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的單一個(gè)基本單元的布局結(jié)構(gòu)的俯視示意圖；

圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的TCAM的主動(dòng)區(qū)、柵極線、第一接觸層與第一金屬層的俯視示意圖；

圖4為本發(fā)明一實(shí)施例的TCAM的主動(dòng)區(qū)、柵極線、第二接觸層以及第二金屬層的俯視示意圖；

圖5為本發(fā)明一實(shí)施例的TCAM的主動(dòng)區(qū)、柵極線、第三接觸層以及第三金屬層的俯視示意圖；