一种SRAM单元电路及SRAM存储器制造技术

本发明专利技术实施例提供的电压调整单元，用于在所述SRAM单元待机时，将所述PMOS晶体管所在的衬底电压降低为SRAM单元电压的0.8倍，从而可以使所述PMOS所在的衬底处于正向偏置状态，有利于PMOS晶体管内形成漏电流，该漏电流可以补偿NMOS晶体管内的漏电流，因此可以防止NMOS晶体管的漏电流引起的存储节点的数据丢失或反转的问题，提高了SRAM单元的在待机状态的稳定性；并且本发明专利技术实施例不需要对SRAM单元的内部结构和制作方法进行调整。

【技术实现步骤摘要】
一种SRAM单元电路及SRAM存储器
本专利技术实施例涉及半导体
，特别涉及存储器领域。
技术介绍
随着以电子通讯技术为代表的现代高科技产业的不断发展，世界集成电路产业总产值以每年超过60%的速度发展，静态随机存储器SRAM（StaticRandomAccessMemory）作为一种重要的存储器件被广泛用于数字与各种电子电路产品设计中。SRAM是模拟逻辑电路中一种重要部件，其因为具有功耗小，读取速度高等优点而广泛应用于数据的存储。它是一种具有静止存取功能的内存，不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。请参考图1所示的现有技术的SRAM单元的MOS版图结构示意图，所述SRAM单元包括：第一PMOS晶体管11，栅极与字线WL电连接，源极与第一位线BL电连接；第二PMOS晶体管12，栅极与字线WL电连接，源极与第二位线BLB电连接。第一NMOS晶体管13，栅极与第二PMOS晶体管12的漏极电连接，源极与第一PMOS晶体管11的漏极电连接，漏极与VSS电连接；第二NMOS晶体管14，栅极与第一PMOS晶体管11的漏极电连接，漏极与第一NMOS晶体管13的栅极电连接，源极与VSS电连接，所述第一PMOS晶体管11的漏极、第一NMOS晶体管13的漏极、第二NMOS晶体管14的栅极的公共节点构成第一存储节点15，所述第二PMOS晶体管12的漏极、第一NMOS晶体管的栅极13、第二NMOS晶体管的漏极的公共节点构成第二存储节点16，所述第一PMOS晶体管11和第二PMOS晶体管12的栅极接VDD，所述的电压为外接SRAM单元的工作电压。在实际测试中发现，现有的SRAM单元在待机状态时的状态不稳定，存在数据丢失或反转的问题。
技术实现思路
为了解决SRAM单元在待机状态时的状态不稳定，存在数据丢失或反转的技术问题，本专利技术实施例提供了一种静态随机存储器，提高了SRAM单元的稳定性，解决了SRAM单元的数据丢失或反转的问题。本专利技术实施例提供了一种SRAM单元电路，包括至少一个NMOS晶体管、和至少一个PMOS晶体管，还包括：电压调整单元，当所述SRAM单元电路处于待机状态时，将所述PMOS晶体管的衬底电压降低为所述SRAM单元电路工作电压的0.8倍；当所述SRAM单元电路读/写操作时，所述PMOS晶体管的衬底电压为所述SRAM单元电路的工作电压。进一步的，所述PMOS晶体管包括第一PMOS晶体管和第二PMOS晶体管，所述NMOS晶体管包括第一NMOS晶体管和第二NMOS晶体管，其中：所述第一PMOS晶体管，栅极与字线电连接，源极与第一位线电连接；所述第二PMOS晶体管，栅极与字线电连接，源极与第二位线电连接；所述第一NMOS晶体管，栅极与所述第一PMOS晶体管的漏极电连接，源极接地；所述第二NMOS晶体管，栅极与所述第一PMOS晶体管的漏极电连接，源极接地，漏极与第一NMIS晶体管的源极接地，所述第二NMOS晶体管的栅极与第一PMOS晶体管的漏极、第一NMOS晶体管的漏极管的漏极形成第一存储节点，所述第二NMOS晶体管的漏极与第一NMOS晶体管的栅极、第二PMOS晶体管的漏极形成第二存储节点。进一步的，当所述SRAM单元电路处于待机状态时，所述第一PMOS晶体管和第二PMOS晶体管的衬底电压为所述SRAM单元电路工作电压的0.8倍，当所述SRAM单元电路处于读/写操作时，所述第一PMOS晶体管和第二PMOS晶体管的衬底电压为所述SRAM单元电路的工作电压。进一步的，所述电压调整单元包括：第一电压源，电压值等于所述SRAM单元电路的工作电压；第二电压源，电压值等于所述SRAM单元电路工作电压的0.8倍；第一控制开关，一端与所述PMOS晶体管的衬底电连接，另一端与所述第一电压源电连接，当所述SRAM单元电路处于待机状态时，所述第一控制开关断开，当所述SRAM单元电路读/写操作时，所述第一控制开关闭合；第二控制开关，一端与所述PMOS晶体管的衬底电连接，另一端与所述第二电压源电连接，当所述SRAM单元电路处于待机状态时，所述第二控制开关闭合，当所述SRAM单元电路读/写操作时，所述第二控制开关断开合。进一步的，所述电压调整单元包括：电源，所述电源电压值等于所述SRAM单元电路的工作电压；可变电阻，一端与所述所述PMOS晶体管的衬底电连接，另一端与所述电源电连接，所述可变电阻用于改变电阻值以调整所述PMOS晶体管的衬底电压，使得在所述SRAM单元电路处于读/写操作时，所述PMOS晶体管的衬底电压等于所述SRAM单元电路的工作电压，当所述SRAM单元电路处于待机状态时，所述PMOS晶体管的衬底电压等于所述SRAM单元电路工作电压的0.8倍。本专利技术实施例还提供了一种SRAM存储器，包括如上所述的一种SRAM单元电路。本专利技术实施例提供的电压调整单元，用于在所述SRAM单元待机时，将所述PMOS晶体管所在的衬底电压降低为SRAM单元电压的0.8倍，从而可以使所述PMOS所在的衬底处于正向偏置状态，有利于PMOS晶体管内形成漏电流，该漏电流可以补偿NMOS晶体管内的漏电流，因此可以防止NMOS晶体管的漏电流引起的存储节点的数据丢失或反转的问题，提高了SRAM单元的在待机状态的稳定性；并且本专利技术实施例不需要对SRAM单元的内部结构和制作方法进行调整。附图说明图1.现有技术的SRAM单元的版图结构示意图。图2.本专利技术实施例的SRAM单元的版图结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。现有的SRAM单元在待机状态时的状态不稳定，存在数据丢失或反转的问题。专利技术人发现，造成上述问题的原因是：NMOS晶体管存在较大的漏电流，而PMOS晶体管的漏电流较小。具体地结合图1所示，在待机时，字线WL的电压为高电压，第一PMOS晶体管11和第二PMOS晶体管12断开，第一位线BL和第二位BLB的电压为高电压，以第一存储节点15中存储数据“1”（相当于高电压）、第二存储节点16中存储数据“0”为例（相当于低电压），此时，第一NMOS晶体管13的栅极都相当于是低电压信号，因此，第二NMOS晶体管14由于栅极的电压为高电压而处于导通状态，第二NMOS晶体管14的源极与VSS电连接，因此第二NMOS晶体管14的漏极（即第二存储节点16）的状态稳定，而第一NMOS晶体管13处于关闭状态，但是所述第一NMOS晶体管13会有漏电流的问题，所述第一PMOS晶体管11处于关闭状态，但是所述第一PMOS晶体管11的漏电流远小于第一NMOS晶体管13的漏电流，从而所述第一存储节点15中存储的高电压将由于漏电流而无法稳定，这使得采用现有标准逻辑工艺制作的SRAM单元在待机状态不稳定。专利技术人第一考虑通过提高待机状态的第一PMOS晶体管11的漏电流，以所述第一PMOS晶体管11的漏电流补偿第一NMOS晶体管13的漏电流。例如，专利技术人提出通过改变形成所述第一PMOS晶体管11的电学参数来达到提高待机状态第一PMOS晶体管11的漏电流的效果，但是所述方法需要单独的离子注入、退火等多道工艺步骤和单独的掩膜版，因此所述方法无法与标准的工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种SRAM单元电路，其特征在于，包括至少一个NMOS晶体管、和至少一个PMOS晶体管，还包括：电压调整单元，当所述SRAM单元电路处于待机状态时，将所述PMOS晶体管的衬底电压降低为所述SRAM单元电路工作电压的0.8倍；当所述SRAM单元电路读/写操作时，所述PMOS晶体管的衬底电压为所述SRAM单元电路的工作电压。

【技术特征摘要】
1.一种SRAM单元电路，其特征在于，包括至少一个NMOS晶体管、和至少一个PMOS晶体管，还包括：电压调整单元，当所述SRAM单元电路处于待机状态时，将所述PMOS晶体管的衬底电压降低为所述SRAM单元电路工作电压的0.8倍；当所述SRAM单元电路读/写操作时，所述PMOS晶体管的衬底电压为所述SRAM单元电路的工作电压。2.如权利要求1所述的一种SRAM单元电路，其特征在于，所述PMOS晶体管包括第一PMOS晶体管和第二PMOS晶体管，所述NMOS晶体管包括第一NMOS晶体管和第二NMOS晶体管，其中：所述第一PMOS晶体管，栅极与字线电连接，源极与第一位线电连接；所述第二PMOS晶体管，栅极与字线电连接，源极与第二位线电连接；所述第一NMOS晶体管，栅极与所述第一PMOS晶体管的漏极电连接，源极接地；所述第二NMOS晶体管，栅极与所述第一PMOS晶体管的漏极电连接，源极接地，漏极与第一NMIS晶体管的源极接地，所述第二NMOS晶体管的栅极与第一PMOS晶体管的漏极、第一NMOS晶体管的漏极管的漏极形成第一存储节点，所述第二NMOS晶体管的漏极与第一NMOS晶体管的栅极、第二PMOS晶体管的漏极形成第二存储节点。3.如权利要求2所述的一种SRAM单元电路，其特征在于，当所述SRAM单元电路处于待机状态时，所述第一PMOS晶体管和第二PMOS晶体管的衬底电压为所述SRAM单元电路工作电压的0.8倍，当所述SRAM单元电路处于读/写操作时，所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，马松，程玉华，
申请(专利权)人：上海矽润科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31