TW200834580A - CMOS SRAM/ROM unified bit cell - Google Patents

CMOS SRAM/ROM unified bit cell Download PDF

Info

Publication number
TW200834580A
TW200834580A TW096150267A TW96150267A TW200834580A TW 200834580 A TW200834580 A TW 200834580A TW 096150267 A TW096150267 A TW 096150267A TW 96150267 A TW96150267 A TW 96150267A TW 200834580 A TW200834580 A TW 200834580A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
line
rom
transfer gate
bit
gate transistor
Prior art date
Application number
TW096150267A
Other languages
English (en)
Inventor
Dennis Ray Miller
Mohammad Hafijur Rahman
Mohammad Ehsanul Kabir
Original Assignee
Technology Properties Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technology Properties Ltd filed Critical Technology Properties Ltd
Publication of TW200834580A publication Critical patent/TW200834580A/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/41Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming static cells with positive feedback, i.e. cells not needing refreshing or charge regeneration, e.g. bistable multivibrator or Schmitt trigger
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/005Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor comprising combined but independently operative RAM-ROM, RAM-PROM, RAM-EPROM cells
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C17/00Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/41Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming static cells with positive feedback, i.e. cells not needing refreshing or charge regeneration, e.g. bistable multivibrator or Schmitt trigger
    • G11C11/412Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming static cells with positive feedback, i.e. cells not needing refreshing or charge regeneration, e.g. bistable multivibrator or Schmitt trigger using field-effect transistors only
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C17/00Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards
    • G11C17/08Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards using semiconductor devices, e.g. bipolar elements
    • G11C17/10Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards using semiconductor devices, e.g. bipolar elements in which contents are determined during manufacturing by a predetermined arrangement of coupling elements, e.g. mask-programmable ROM
    • G11C17/12Read-only memories programmable only once; Semi-permanent stores, e.g. manually-replaceable information cards using semiconductor devices, e.g. bipolar elements in which contents are determined during manufacturing by a predetermined arrangement of coupling elements, e.g. mask-programmable ROM using field-effect devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Read Only Memory (AREA)

Description

200834580 , 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種記憶體單元、一記憶體裝置包括 上述記憶體單元,以及一資訊存儲與檢索系統。 【先前技術】
一般而言,目前的記憶體設計係將靜態隨機存取記憶 體(SRAM)區塊與唯讀記憶體(R〇M)區塊分 2 立的陣列中。實體上,上述陣列互不相鄰並且不 個基本單元電路。因此,上述SRAM區塊與_區塊各自 擁有獨立的位址解碼t路、輸出感應與多重傳輸電路以及 時序電路。’然而,上述電路設計將會造成增加電路複雜 度、針腳以及電力的消耗與浪費的反效果。 本發明提出的SRAM與_區塊使用相同的位址解碼 電路或共享❹彳放大器、。相對於目前的設計,目前部份設 計使謂與麵區塊實體上相#,整合於相同的基本單 元電路上。然而’這些整合設計仍然有許多缺點。 …例如’由Llaw等人提出的美國專利字號6, 826, m(此 後稱 Li aw ‘073 )揾屮了 λ, Α 以紅出了一結合元件,係將一 體SRAM電路上加上一 +雪曰舰 凡、电日日 七電日日體ROM電路。但是,上述 計仍有許多限制。例如, σ 妁如,上述記憶體單元有一單一字元 線、一位元線盘一非全; 。隹子70線以運作SRAM功能(即傳統差動 裝置),並且更右一筮一/ 弟二位兀線以運作ROM功能。當Liaw 073的上述單一 ^ 兀線啟動時,SRAM和R〇M兩者的功能
3019-9329-PF 200834580 會-起被存;¢1,並且兩纟的存儲狀態由上述三個位元線表 不。接者上述存儲狀態變為下游電路(downstre⑽ dixuitry)以挑選出被讀取的ram* r〇m。 另一個整合位元單元設計的例子係由You等人提出的 美國專利字號6, 128,218(此後稱Yqu ‘ 218)。其揭露— 混合式記憶體裝置包括一傳統六電晶冑襲電路與一四 電日日to ROM電路(y〇u 218同時也揭露一六電晶體$編 與六電晶體兩倍_單元,但與本發明沒有相關,因此不 在此I述)。按照慣例,不同轸Uaw,〇73,Y〇u,2以僅 使用一差動位元⑷fferentlal blt)與一反相位元線來運 =SRAM功迠與R〇M功能。因此,相較於傳統雙電晶體r⑽ =元,YQU’ 218使用至少兩倍的電晶體,並且此種形式的 單元而要複雜的上游(Up stream)位址解碼電路。 ^總而言之,相對於分離SRAM單元與ROM單元的電路 设!^使用的電晶體數量,在不增加電晶體總數量並且使 用間早與傳統位元與字元線排程的條件下,有效地於實體 上將SRAM/_整合於同—相同的基本單元電路是必須的。 【發明内容】 本發明實施例揭露一 SRAM/R〇M整合位元單元。 本發明之一實施例揭露一記憶體單元,包括一位元感 應線與、反相位兀感應線、一隨機讀取記憶體(“Μ )字 凡線、一唯讀記憶體(R〇M)字元線,一靜態RM (sram) 位元單元、一 _位元單元。上&漏位元單元輕接於
3019-9329-PF 7 200834580 上述位元感應線與上述反相位元感應線之間,並且回應上 L RAM字το線上之—信號。上述議位元單元_接於上述 位元感應線與上沭$ h A - A & Μ οα 乩夂相位π感應線之間,並且回應上述 ROM字元線上之_彳士缺 ^ , 冲 ^ 仏唬。再者,上述ROM位元單元包括一 第ROM傳达閘電晶體、一第二R〇M傳送間電晶體、一第 -節點與-第二節點。上述第—節點連接上述[傳送閑 電晶體以及一電壓線與—接地線其中之一。上述第二節點 連接上述第二傳送閘電晶體以及上述電壓線與上述接地 線其中之一。 簡而言之,本發明之一實施例揭露一整合記憶體單 元。提供多個位元感應線、多個反相位元感應線、一隨機 存取記憶體(RAM)字元線以及一唯讀記憶體(r〇m)字元 ,。上述整合記憶體單元整合了 一靜態ram(sram)位元 單元與一 ROM位元單元。上述SRAM位元單元耦接於上述 位70感應線與上述反相位元感應線之間,並且回應上述 RAM字元線上之一信號。上述腦位元單元亦輕接於上述 位兀感應線與上述反相位元.感應線之間,並且回應上述 R〇M字元線之一信號。上述ROM位元單元更包括_第1 r〇m 傳送閘電晶體與一第一節點,上述第一節點連接上述第一 ROM傳送閘電晶體以及一電壓線與一接地線其中之一。上 述ROM位元單元更包括一第二R〇M傳送閘電晶體與一第二 節點,上述第二節點連接上述第二R〇M傳送閘電晶體至上 述電壓線與上述接地線其中之一。 本發明另一實施例揭露一記憶體單元,上述記憶體單 3019-9329-PF 8 200834580 7L包括位元感應I置、反相位元感應裝置、隨機讀取記憶 體(RAM)存取裝置、唯讀記憶體(_)存取裝置、靜態 RAM (SRAM)位元存儲裝置以及R〇M位元存儲裝置。上述 位兀感應裝置與上述反相位元感應裝置係用以分別感應 上述記憶體單元之一記憶體狀態。上述隨機讀取記憶體存 取裝置係用以存取上述記憶體單元的一 RAM位元存儲。上 述唯讀記憶體存取裝置係用以存取上述記憶體單元之一 ROM位元存儲。上述靜態RAM位元存儲裝置係用以提供上 述記憶體單元之上述RAM位元存儲,其中,上述ram位元 存儲裝置_接於上述位元感應裝置與上述反相位元感應 裝置之間,並且回應上述RAM讀取裝置。上述R〇M位元存 儲1置係用以提供上述記憶體單元之上述R〇M位元存儲, 其中,上述ROM位元存儲裝置係用以提供上述記憶體單元 的上述ROM位元存儲,#中,上述_位元存儲裝置係耦 接於上述位感應裝置與上述反相位元感應裝置之間,並且 回應上述ROM讀取裝置。上述rqm位元存儲裝置包括一第 一 ROM傳送閘電晶體、一第二Rqm傳送閘電晶體、一第一 編私方法與一第二編程方法。上述第一編程方法係用以編 程上述第一 R0M傳送閘電晶體以及一電壓線與一接地線其 中之一的連接。上述第二編程方法係用以編程上述第二 ROM傳送閘電晶體以及上述電壓線與上述接地線其中之一 的連接。 上述SRAM位το存儲裝置可包括一傳統六電晶體型 RAM電路。 3019-9329-PF 9 200834580 上述SRAM位tl存儲裝置可包括一第一 RAM傳送閘電 晶體與一第二RAM傳送閘電晶體,其中,上述第一 RM傳
送閘電晶體、上述第二RAM傳送閘電晶體、上述第一 R〇M 傳送閘電晶體與上述第二R0M傳送閘電晶體本質上係相同 的0 (, 上述第一 RAM傳送閘電晶體、上述第二RAM傳送閘電 晶、上述第一 R0M傳送閘電晶體以及上述第二r〇m傳送閘 電晶體共享一拼區域。上述第—議傳送閘電晶體與上述 第一 ROM傳送閘電晶體共享一第一端點以連接至上述位元 感應線;以及上述第二RAM傳送閘電晶體與上述第二 傳送閘電晶體共享-第二端點以連#至上&反相位元感 應線。在-實施例+,上述第一 RAM傳送閘電晶體、上述 第二副傳送閘電晶體、上述第—應傳送閘電晶體以及 ^述第二_傳送閘電晶體係N型金氧半電晶μ (_) 裝置^L㈣區域係ρ型材料之—ρ制或ρ型基底區域; 上述第-端點連接至上述第一 RAM傳送閘電晶體之一沒極 與上述第一 ROM傳送閘電晶體之一汲極;以及上述第二端 點連接至上述第二RAM傳送閘電晶體之一汲極與上述第二 ROM傳送閘電晶體之一汲極。 一 、在「實施例中,上述第—編程方法包括一第一通道以 連接上述第—RQM傳送閘電晶體的—端以及上述電壓線與 2接地線其中之一;以及上述第二編程方法包括一第二 〉、以連接上述第二R〇M傳送閘電晶體的-端以及上述電 壓線與上述接地線其中之一 /、T 上述弟一編程方法因
3019-9329-PF 10 200834580 此與上述電壓線連接,上述第二編程方法因此與上述接地 ,連接,以編程上述R0M位元單元有一第—有效記憶體狀 態,或者,上述第一編程方法因此與上述接地線連接,上 述第二編程方法因此與上述電壓線連接,以編程上述 2元單元有一第二有效記憶體狀態。上述第一 ROM傳送閘 電晶體與上述第二R0M傳送閘電晶體係N型金氧半電晶體 (NM0S);以及上述第一 R〇M傳送閘電晶體之上述端係一 源極以及上述第二R0M傳送閘電晶體之上述端係一源極。 上述第一編程方法包括一第一導電金屬帶(討) 以連接上述第一 R0M傳送閘電晶體之一端以及上述電壓線 與上述接地線兩者之一;以及上述第二編程方法包括—第 二導電金屬帶以連接上述第二R〇M傳送閘電晶體之一端以 及上述電壓線與上述接地線其中之一;其中,上述第一編 程方法因此與上述電壓線連接’上述第二編程方法因此與 上述接地線連接,以編程上述R〇M位元單元有一第一有效 記憶體狀態’或者,上述第一編程方法因此與上述接地線 連接,上述第二編程方法因此與上述電壓線連接,以編程 上述ROM位元單元有一第二有效記憶體狀態。上述第一 ROM傳达閑電晶體與上述第二傳送閘電晶體係n型金氧半 電晶體(麵S)装置;以及上述第一傳送閑電晶體之上述 端係-源極以及上述第〔傳送閘電晶體之上述端 才系 〇 本舍明之一貫施例提供了—種記憶體裝置包括多個 記憶體單元’每一記憶體單元包括一位元感應線、一反相 3019-9329-PF 11 200834580 位70感應線、一隨機讀取記憶體(RAM)字元線、一唯讀 §己憶體(刪)字^線、-靜態RAM (SRAM)位元單元與一 ROM位元單元。上述SRM位元單元耦接於上述位元線與上 述反相位兀感應線之間並且回應上述RAM字元線上之一信 唬上述位70單元耦接於上述位元線與上述反相位元 感應線之間,並且回應上述ROM字元線上之一信號。上述 ROM位元單元& # ^ 7 匕括一弟一 ROM傳送閘電晶體、一第二r〇m 傳送閘電晶體、一篦一銘軒你 哲一斤 、 弟即點與一弟二郎點。上述第一節點 連接上述第一傳送閘電晶體至一電壓線與一接地線其中 之-。上述第二節點連接上述第二傳送閘電晶體至上述電 壓線與上述接地線直中之一。力^ τ ^ 在一貝·施例中,每Ν個上述 δ己’丨思體單元為一區塊,上诚尸梯古 u m 兄上述區塊有一共同的單一位元感應 線、-共同的單-反相位元感應線、N個r錢字元線以及 N個ROM字元線。 貝轭例中’上述圮憶體裝置包括複數個區塊,每 -區塊包括N個上述記憶體單元,每一區塊有一共同的單 一位元感應線、一共同的單一斥
/、丨j日]早反相位兀感應線、n個RAM 字元線以及N個ROM字元線,i ψ,%女l ,、中所有上述區塊共用上 述N個_字元線與上述㈣^字元線。 本發明實施例提出一資旬在 貝爪存儲與檢索系統包括上述 圯憶體裝置、多個感測放大界 , 口口 U及一位址解碼器連接至上 述RAM與ROM字元線。其中,1 上述&塊各自包括多個上述 感測放大器。上述資訊存儲與 ,、你系糸統可包括一時序電 路,其中,上述RAM位元單元| p、+、dm 干兀興上述R0M位元單元共用上
3019-9329-PF 12 200834580 述時序電路。 【實施方式] 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點 顯易1*,下文特舉出較佳實施例,並配合所附 細說明如下: % 作坪 本么明之一較佳實施例揭冑—種1補式I氧丰雷曰 體(_)之SRAM/R〇M整合位元單元。本發明 : 施料參考圖示元件3G,如上述所列舉之第2至4圖所= j 1圖係使用於本發明範例整合電路應用14中一微 處理器12中之一唯讀隨機存取記憶體(R0RAM 1〇)之方塊 =。上述R0RAM 10與上述微處理器' 12經由一控制信號匯 /瓜排16、一貝料信號匯流排18與一位址信號匯流排20 做溝通。 第2圖係本發明實施例之SRAM/R0M位元單元3〇之示 意圖。SRAM/娜位元單元3Q係第丨圖讀AMi()中之一單 元。SRAM/R0M位元單元30包括一 SRAM位元單元32,其 中’ SRAM位π單το 32可以係-傳統六電晶體的形式(參考 第3圖與第4圖)。SRAM/R0M位元單元3〇更包括一^^ 位元單元3\’其t ROM位元單元34可為一傳統雙電晶體 的形式’如第3圖與第4圖所示。 SRAM位το單元32更包括傳送閘電晶體36a_b(如圖所 示)以及ROM位元單元34更包括傳送閘電晶體38a_b(如圖 所示)。上述傳送閑電晶體36a—b、38a_b本質上是相同的, 3019-9329-PF 13 200834580 只是在位元編程時,R〇M位元單元34的傳送閘電晶體 38a-b於編程節點44會被鎖定在電源VDD 40或接地GND 42。因此,上述實體電路中,SRAM位元單元32與R〇M位 元單元34本質上相同。SRAM位元單元32與ROM位元單元 34通卓連接至一位元感應線bl 4 6與一反相位元感應線 BLN48,並且提供一 RAM字元線5〇與一 R〇M字元線52(如 圖所示)。
如先刚技術中所論,RAM形式記憶體照慣例有其所需 之週邊電路,並且R0M形式記憶體也有其所需之週邊電 路。本發明§忍為這樣的設計是不合邏輯且相當浪費的,例 如’電路針腳、材料、電力以及設計資源都會有冗贅的情 況發生。 '
第3圖係本發明較佳實施例之SRAM/R0M位元單元30 的示意圖。熟知此項技藝人士可以得知第3圖為第2圖之 延伸。虛線方塊顯示SRAM/R〇M位元單元3〇、sram位元單 兀32與_位凡單元34。此外,一靜態隨機存取記憶體 位元單元(SRAM位元單元32)與一唯讀記憶體位元單元 (ROM位元單元34)連接,並且上述單元共享—資料位元線 (上述位元感I線BL 46)與其互補資料反相位元線(上述 反相位元感應線BLN 48)。上述位元感應線乩46與上述 一一感應線bln 48形成-差動位元線。當sram/r〇m 位7"單元3〇被讀取,藉由啟動上述膽字元線5G或上述 _字①線52 ’於上述位元感應線孔46的—高壓與於上 迷反相位元感應線則48 # —低壓將會代表—二位元值 3019-9329-PF 14 200834580 1相反地’於上述位元感應線BL 46的一低壓與於上述 反相位兀感應線BLN 48的一高壓將會代表一二位元值〇。 上述二位元值1與二位元值〇的表示法也可以藉由於上述 位元感應線BL 46的一低壓與於上述反相位元感應線bln 48的一高壓來代表二位元值1,相反地,於上述位元感應 線BL 46的一高壓與於上述反相位元感應線bln 48的一 低壓來代表二位元值〇。 第4圖係第3圖中SRAM/R0M位元單元30實施例的實 體電路圖。實線區塊顯示SRAM/R0M位元單元30、SRAM位 兀單兀32、ROM位元單元34,以及第4圖所示之一共同的 ?型基底或P型阱區域60。上述P型拼區域60包括上述 傳迗閘電晶體36a與38a之NM0S實例,其中,上述傳送 閘電阳體36a與38a共享一汲極62,且上述汲極連接 至上述位兀感應線BL 46。並且,上述p型阱6〇也包括上 述傳送閘電晶體36b與38b之NM0S實例,其中,上述傳 达閘電晶體36b舆38b共享一汲極64,且上述汲極64連 接至上述位元感應線BLN 48。本裝置結合上述位元單元 3 2與3 4得到一較小的實體記憶體電路。 對上述SRAM位元單元32而言,上述nm〇s電晶體6β 與68以及PM0S電晶體7〇與72包啭一問鎖器。上述M〇s 傳送閘電晶體36a與38a係用以當上述SRAM位元單元32 被讀取或寫入時,將上述SRAM位元單元32連接至上述位 元感應線BL 46與上述反相位元感應線BLN 48。電晶體 3 6a b、66、68、70與72的結構係典型六晶體(6T )靜態 3019-9329-pf 200834580 隨機讀取記憶體(SRAM)位元單元。 上述U處理斋12 (第1圖)經由供給一電壓至上述多 晶矽RAM字元線50讀取上述srm/r〇m位元單元3〇的上 述SRAM位兀單元32。此動作開啟上述NM〇s傳送閘電晶體 36a ’上述NM0S傳送閘電晶體36a以上述SRM位元單元 32 (電晶豸66、68、70與72)所呈現的電屢值驅動上述 位tl感應線BL 46。上述SRAM位元單元32是由上述NM〇s 電晶體66或上述画電晶體7G驅動。上述NMQS傳送閘 電晶體36b開啟以上述SRAM位元單元32(電晶體66、6卜 70入72)所壬現的電壓值驅動上述反相位元感應線 48。上述SRAM位元單元32是由上述NM〇s電晶體68或上 述PM0S電晶體72驅動。 a曰 上述微處理器12(第1圖)經由供給一電壓至上述多 矽RAM字元線52讀取上述SRAM/R〇M位元單元3〇的上 述ROM位元單元34。此動作開啟上述NM〇s傳送閘電晶體 38a,上述M0S傳送閘電晶體38a以電源VDD 4〇或接地 GND 42的電壓值驅動上述位元感應線BL 46,並且開啟上 述NM0S傳送閘電晶體38a,相反於驅動上述位元感應線 BL 46,上述NM0S傳送閉電晶體38a以接地gnd 42或電 源VDD 40的電壓值驅動上述反相位元感應線bln 48。 編程上述ROM位元單元34至一特定資料值的一種方 法係利用通道將上述實體電路所提供的金屬帶自上述 匪os傳送閘電晶體38a—b的源極分別連接至電源vdd 4〇 與接地GND 42。舉例來說,如果上述R〇M位元單元^是 3019-9329-PF 16 200834580 被編程為資料值1,則上述NM0S傳送閘電晶體38a的源極 74要連接至一金屬帶76,所以加入一通道以連接上述 金屬贡76至電源VDD 40。相同地,上述NM0S傳送閘電晶 體38b的源極80要連接至一金屬帶82,所以加入一通道 84以連接上述金屬帶82至接地GND 42。相反地,如果上 述ROM位元單元34係被編程為資料值〇,源極74則要連 接至一金屬帶86,所以加入一通道88以連接上述金屬帶 86至接地GND 42。相同地,上述NM0S傳送閘電晶體38b 的源極80也要連接至一金屬帶9〇,所以加入一通道92 以連接上述金屬帶90至電源VDD 40。 另一個編程上述ROM位元單元34為一資料值的方法 係將特定的上述金屬帶76、82、86與90插入已存在上述 實體電路中的上述通道78、84、88與92的實體。舉例來 說,如果上述ROM位元單元34被編程為一資料值1,則於 上述金屬帶76插入上述特定通道以連接上述NM〇s傳送閘 電晶體38a的源極74與電源VDD 40,並且於上述金屬帶 82插入上述特定金屬帶以連接上述NM〇s傳送閘電晶體 3 8b的源極80與接地GND 42。 第5圖係一 Nx6陣列1〇〇的示意圖。上述陣列1〇〇包 括多個第2圖中的SRAM/R0M位元單元30。由此可以發現, 使用上述SRAM/R0M位元單元30建構記憶體的主要好處是 上述SRAM位元單元32與上述R0M位元單元34可以共享 週邊的電路。上述Nx6陣列1 〇〇共享同一個位址解碼器1〇2 與同一個感測放大器1 〇 4。 3019-9329-PF 17 200834580 第6圖係一 Nxl8區塊130的示意圖。上述區塊i3〇 包括二個弟5圖的N X 6陣列1 〇 〇。同一個位址解碼哭1 〇 2 以及二個感測放大器區塊1 3 2 (即每一個感測放大器區塊 包括六個弟5圖的感測放大器1 〇 4 )。 Μ吋有上述SRAM位 〆 第6圖更顯示冗贅電路的減少 元單元32與ROM位元單元34於同一個實體SRAM/R〇M位 元單位30中簡化了其他的控制電路。舉例來說,既然上 述SRM位元單位32與R0M位元單位34兩者的讀料間 是相同的,則僅需提供—個時序電路給兩纟(亦即上述同 一個位址解碼器102)。不同於先前技術,當使用上述 SRAM/RGM位元單元3G存取記憶體將可以使卩車龍流排 1 3 4與區塊匯流排1 3 6同步。 第7圖係一 512xl28記憶體16〇的示意圖。上述記憶 體16。包括四個64xl8區塊162 (亦即當,64,每_區塊 包括四個第6圖的j\fx 18區塊1 3 (Π 、Λ〇σ ^ ^ )兩個位址解碼器164 以及母早一 64x18區塊lfi?力紅 ^ , γ , ^ 鬼162包括一感測放大器單元166與 Y夕工電路168。這裡所 <住所要凸顯的重點是 SRAM/R0M位元單元3〇可 述 間早地建構大型記憶髀, 點是上述SRAM/議位元單元30減少了電路㈣库 與電力耗費等等。 是雜度、針腳 本發明雖以較佳實施例揭示如上,秋非 本發明的範圍,任何熟習此項技…、用以限定 精神和範㈣,當㈣些 ^ 不脫離本發明之 保護範圍當視後附之申請專利^與潤飾,因此本發明之 月寻利靶圍所界定者為準。
3019-9329-PF 200834580 【圖式簡單說明】 弟1圖為本發明實施例之唯讀隨機讀取記憶體⑽腿) 的方塊圖,其應用於本發明實施例之整合電路應用中的微 處理器。 第2圖為第1圖之R〇RAM中之SRAM/R〇M位元單元 示意圖。 第3圖為第2圖中SRAM/R0M位元單元的另一較佳實 施例的示意圖。 第4圖為第3圖中SRAM/R0M位元單元之一實施例的 實體電路圖。 第5圖為Nx6陣列的示意圖,其包括多個第2圖的 SRAM/R0M位元單元。 第6圖為Nxl8區塊的示意圖,如同一般週邊電路, 其包括二個第5圖的N X 6陣列。 第7圖為一 51 2xi8記憶體的示意圖,如同週邊電路, 其包括四個64x18區塊(亦即當N = 64時,每個區塊包括 四個第6圖的Νχ18區塊)。 【主要元件符號說明】
10 R0RAM 12微處理器 14整合電路應用 1 6控制信號匯流排 1 8資料信號匯流排 3019-9329-PF 19 200834580 20位址信號匯流排 30 SRAM/R0M位元單元 32 SRAM位元單元 34 ROM位元單元 36a-b傳送閘電晶體 38a-b傳送閘電晶體
40電源VDD
42接地GND 44編程節點
46位元感應線BL
48反相位元感應線BLN 50 RAM字元線 52 ROM字元線 60 P型阱區域 62汲極 64汲極 66 NM0S電晶體 68 PM0S電晶體 70 NM0S電晶體 72 PM0S電晶體 74源極 76金屬帶 78通道 80源極
3019-9329-PF 20 200834580 8 2金屬帶 84通道 86金屬帶 88通道 9 0金屬帶 9 2通道 1 0 0 N X 6陣列 102位址解碼器 104感測放大器 130 Nxl8 區塊 132感測放大器區塊 134陣列匯流排 136區塊匯流排 1 60 51 2x1 8記憶體 1 62 64x1 8 區塊 164位址解碼器 166感測放大器單元 168 Y多工電路 3019-9329-PF 21

Claims (1)

  1. 200834580 十、申請專利範圍: 1 · 種3己憶體單元,包括: 一位元感應線與一反相位元感應線; -隨機存取記憶體(RAM)字元線與一唯讀記憶體 (ROM)字元線; 一靜態Ram(sram)位元單元,輕接於上述位元感應 線與上述反相位元感應線之間,並且回應上述M字元線 上之一信號;以及 一 ROM位兀早χ,轉接於上述位元感應線與上述反相 位π感應線之間,並且回應上述R〇M字元線上之一芦號, 上述ROM位元單元包括·· 一第一 ROM傳送閘電晶體; 一弟一 ROM傳送閘電晶體; 一第一節點,用以連接上述第一 R0M傳送閘電晶體以 及一電壓線與一接地線其中之一;以及 -第二節點’用以連接上述第^ r〇m傳送間電晶體以 及上述電壓線與上述接地線其中之一。 2.如申請專利範圍第1項之記憶體單元,其甲,上述 SRAM位元單元包括一閃鎖器、一第一 _傳送閘電晶體以 及一第二RAM傳送閘電晶體。 3_如申請專利範圍第2項之記憶體單元,其中,上述 第-議傳送閘電晶體、上述第2議傳送閘電晶體、上 述第- ROM傳送閘電晶體以及上述第^議傳送閘電晶體 本質上係相同的。 ^ 3019-9329-PF 22 200834580 4.如申請專利範圍第3項之記憶體單元,其中,上述 第一 RAM傳送閘電晶體、上述第二ram傳送閘電晶體、上 述第一 ROM傳送閘電晶體以及上述第二rOM傳送閘電晶體 共享一阱區域。
    5·如申請專利範圍第4項之記憶體單元,其中,上述 第一 RAM傳送閘電晶體與上述第一;傳送閘電晶體共享 一第一端點連接至上述位元感應線;以及上述第二RAM傳 运閘電晶體與上述第二R0M傳送閘電晶體共享一第二端點 至上述反相位元感應線。 6·如申請專利範圍第5項之記憶體單元,其中: 上述第一 RAM傳送閘電晶體、上述第二RAM傳送閘電 晶體、上述第一 R0M傳送閘電晶體以及上述第二RM傳送 閘電晶體係N型金氧半電晶體(NM〇s)裝置; 上述阱區域係P型材料之一 P型阱(p-well)區域或 P型基底(P-substrate)區域; 一 RAM傳送間電晶體之一 體之一汲極;以及 上述第一端點連接至上述第 汲極與上述第一 ROM傳送閘電晶 上述第二端點連接至上述第二RAM傳送閘電晶體之一 汲極與上述第二R0M傳送閘電晶體之一汲極。 7·如申請專利範圍帛1項之記憶體單元,其中:. 、、,上述第一節點包括一第一通道以連接上述第-厕傳 迗閘電晶體的一端以及上述電壓線與上述接 一端;以及 上述第二節點包括一 第二通道以連接上述第二ROM傳 3019-9329-PF 23 200834580 达閘電曰曰體的一端以及上述電壓線舆上述接地線之其 一端; 〆、 其中,上述第一節點因此與上述電壓線連接,上述第 二節^因此與上述接地線連接,以編程上述議位元單元 具有—第-有效記憶體狀態,或者,上述第一節點因此與 上述接地線連接,上述第二節點因此與上述電屡線連接, 以編程上述_位元單元具有一第二有效記憶體狀態。 8.如申請專利範圍第7項之記憶體單元,其中: 曰上述第一綱傳送閘電晶體與上述第二ROM傳送閘電 晶體係N型金氧半電晶體(NM〇s);以及 上述第- ROM傳送閉電晶體之上述端係一源極以及上 述弟二R0M傳送閘電晶體之上述端係—源極。 9.如申凊專利範圍第〗項之記憶體單元,其中·· 上述第一節點包括一第—導電金屬帶(STRAp)以連 接上述第一議傳送閘電晶體之-端以及上述電壓線與上 述接地線其中之一端;以及 上述第二節點包括-第二導電金屬帶以連接上述第 二ROM傳送間電晶體之一 4弟 it 而以及上述電壓線與上述接地線 兩者一端, 一八中上述第一即點因此與上述電壓線連接,上述第 二節點因此與上述接地線連接,以編程上述刪位元單元 tr第一有效記憶體狀態’或者,上述第-節點因此與 、V择地線連接’上述第:節點因此與上述㈣線連接, 以編程上述謹位元單元具有—第二有效記憶體狀態。 3019-932 9-PF 24 200834580 1〇.如申請專利範圍第9項之記憶體單元,其中: 上述第一 _傳送閘電晶體與上 ^ 一得送閘雷具雜 係N型金氧半電晶體(㈣)裝置;以及 上述第一傳送閘電晶體之上 ^ 义而1糸/原極以及上诫 弟二傳送閉電晶體之上述端係一源極。 11 · 一種記憶體裝置,包括多 述之記憶體單元。 L括夕個上迷中請專利範圍所 12.如申請專利範圍第11IM之記憶m, N個上述記憶體單元為-區%,上述區塊有-共同的單一 位:感應:、一共同的單一反相位元感應線、N個 兀線以及N個ROM字元線。 13·如申請專利範圍第11項之記憶體裝置,更包括: 複數個區塊,每一區嬙白杯M〆 匕塊包括N個上述記憶體單元,每 一區塊有一共同的單一位元感應線、— 一 /、冋的早一反相位 凡感應線、N個RAM字元線以及㈣_字元線,其中, 所有上述區塊共用•上述_ R⑽字元線與上述_議字 元線。 包括: 如申請專利範圍第1 3 14· 一種資訊存儲與檢索系統, 一記憶體裝置,上述記憶體裝置 項所述; 多個感測放大器;以及 一位址解碼器連接至上述RAM與R〇M字元線 1 5 ·如申請專利第 一時序電路,其中,上 14項之資訊存儲與檢索系統,包括 述RAM位兀單元與上述R〇M位元單 3019-9329-PF 25 200834580 元共用上述時序電路。
    3019-9329-PF 26
TW096150267A 2007-01-12 2007-12-26 CMOS SRAM/ROM unified bit cell TW200834580A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/652,726 US7710761B2 (en) 2007-01-12 2007-01-12 CMOS SRAM/ROM unified bit cell

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW200834580A true TW200834580A (en) 2008-08-16

Family

ID=39617634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW096150267A TW200834580A (en) 2007-01-12 2007-12-26 CMOS SRAM/ROM unified bit cell

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7710761B2 (zh)
EP (1) EP2115747A4 (zh)
JP (1) JP2010516014A (zh)
KR (1) KR20090105968A (zh)
CN (1) CN101790762A (zh)
TW (1) TW200834580A (zh)
WO (1) WO2008088696A2 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7684244B2 (en) * 2007-05-16 2010-03-23 Atmel Corporation High density non-volatile memory array
JP5580981B2 (ja) * 2008-11-21 2014-08-27 ラピスセミコンダクタ株式会社 半導体素子及び半導体装置
US8134870B2 (en) * 2009-06-16 2012-03-13 Atmel Corporation High-density non-volatile read-only memory arrays and related methods
US8184475B2 (en) * 2010-02-15 2012-05-22 International Business Machines Corporation Robust local bit select circuitry to overcome timing mismatch
US8570799B2 (en) * 2011-08-16 2013-10-29 Intel Mobile Communications GmbH Magnetic random access memory with conversion circuitry
US8964456B2 (en) 2012-04-26 2015-02-24 Gn Resound A/S Semiconductor memory with similar RAM and ROM cells
DK2657939T3 (en) * 2012-04-26 2015-08-24 Gn Resound As A semiconductor memory with almost identical RAM and ROM cells
US9147495B2 (en) * 2013-02-27 2015-09-29 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Two-bit read-only memory cell
US9691495B2 (en) * 2014-07-30 2017-06-27 Nxp Usa, Inc. Memory array with RAM and embedded ROM
GB2543528B (en) * 2015-10-20 2020-01-15 Advanced Risc Mach Ltd Memory circuit
CN111145816B (zh) * 2019-12-31 2022-03-08 北京轩宇空间科技有限公司 用于编程的电路结构
US11114175B1 (en) * 2020-08-06 2021-09-07 Qualcomm Incorporated Systems and methods for providing a read only memory cell array

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US622216A (en) * 1899-04-04 frazee
US4855803A (en) * 1985-09-02 1989-08-08 Ricoh Company, Ltd. Selectively definable semiconductor device
JP2550207B2 (ja) * 1990-06-08 1996-11-06 株式会社東芝 半導体メモリセル
JPH0834059B2 (ja) * 1990-08-31 1996-03-29 三菱電機株式会社 半導体記憶装置
JP3273068B2 (ja) * 1992-04-30 2002-04-08 シャープ株式会社 システムメモリ及び該メモリを内蔵したマイクロコンピュータ
JPH05314776A (ja) * 1992-05-12 1993-11-26 Fujitsu Ltd メモリセルアレイ及び半導体記憶装置
JP2899175B2 (ja) * 1992-07-03 1999-06-02 シャープ株式会社 半導体記憶装置
JPH0684381A (ja) * 1992-09-02 1994-03-25 Nec Corp 半導体集積回路
US5455788A (en) * 1993-08-24 1995-10-03 Honeywell Inc. SRAM to ROM programming connections to avoid parasitic devices and electrical overstress sensitivity
US5408428A (en) * 1994-01-03 1995-04-18 Motorola, Inc. Programmable bit cell
US5453949A (en) 1994-08-31 1995-09-26 Exponential Technology, Inc. BiCMOS Static RAM with active-low word line
US5471416A (en) * 1994-11-14 1995-11-28 National Semiconductor Corporation Method of programming a CMOS read only memory at the second metal layer in a two-metal process
US5923582A (en) * 1997-06-03 1999-07-13 Cypress Semiconductor Corp. SRAM with ROM functionality
US5880999A (en) * 1997-06-27 1999-03-09 Cypress Semiconductor Corporation Read only/random access memory architecture and methods for operating same
US6222216B1 (en) 1997-10-21 2001-04-24 Silicon Aquarius, Inc. Non-volatile and memory fabricated using a dynamic memory process and method therefor
US6005797A (en) * 1998-03-20 1999-12-21 Micron Technology, Inc. Latch-up prevention for memory cells
KR100295666B1 (ko) 1998-10-28 2001-08-07 김영환 혼성메모리장치
US6438024B1 (en) * 2001-01-11 2002-08-20 Sun Microsystems, Inc. Combining RAM and ROM into a single memory array
KR100416599B1 (ko) * 2001-05-31 2004-02-05 삼성전자주식회사 집적도와 독출동작 속도를 향상시키고 전력소모를감소시킬 수 있는 메탈 프로그래머블 롬의 메모리셀 구조
TWI249165B (en) 2002-07-02 2006-02-11 Brilliance Semiconductor Inc Memory cell combining static random access memory with mask read only memory
DE10254155B4 (de) * 2002-11-20 2010-12-09 Infineon Technologies Ag Maskenprogrammierbares ROM-Bauelement
JP4418153B2 (ja) 2002-12-27 2010-02-17 株式会社ルネサステクノロジ 半導体装置
US6822889B2 (en) * 2003-04-22 2004-11-23 Macronix International Co., Ltd. Read only memory (ROM) and method for forming the same
US7023744B1 (en) * 2003-11-18 2006-04-04 Xilinx, Inc. Reconfigurable SRAM-ROM cell

Also Published As

Publication number Publication date
US20080170430A1 (en) 2008-07-17
WO2008088696A8 (en) 2009-03-12
CN101790762A (zh) 2010-07-28
WO2008088696A2 (en) 2008-07-24
WO2008088696A3 (en) 2010-02-04
US7710761B2 (en) 2010-05-04
JP2010516014A (ja) 2010-05-13
EP2115747A4 (en) 2010-07-28
EP2115747A2 (en) 2009-11-11
KR20090105968A (ko) 2009-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW200834580A (en) CMOS SRAM/ROM unified bit cell
TWI329318B (en) Multiple port sram cells and devices
US7816740B2 (en) Memory cell layout structure with outer bitline
US7738312B2 (en) Semiconductor memory device
TWI378448B (en) A new method to improve the write speed for memory products
US7903446B2 (en) Semiconductor memory device
TW201324748A (zh) 三維記憶體晶片之控制結構
TW200305275A (en) Semiconductor memory device
TW200826099A (en) A dual port static random access memory cell
US7248523B2 (en) Static random access memory (SRAM) with replica cells and a dummy cell
JPH10188564A (ja) 単一のビットラインを有する4デバイス型sramセル
TW201727633A (zh) 積體電路結構
KR20040069823A (ko) 듀얼 포트 반도체 메모리 장치
WO2019005129A1 (en) BINARY MEMORY CELL MAGNETIC WITH SPIN HALL EFFECT
US6737685B2 (en) Compact SRAM cell layout for implementing one-port or two-port operation
US20050111267A1 (en) Semiconductor integrated circuit device
JPS6271088A (ja) スタテイツク型ram
JP2002074962A (ja) 半導体記憶装置
US20230144740A1 (en) Semiconductor device
US7697319B2 (en) Non-volatile memory device including bistable circuit with pre-load and set phases and related system and method
TW200410251A (en) Semiconductor memory device producible with incorporated memory switched form RAM to ROM
US20020181274A1 (en) Semiconductor memory device
JP2000500927A (ja) スタティック・メモリセル
JP2009026376A (ja) 記憶回路
JP2791518B2 (ja) メモリセル回路