專(zhuān)利名稱(chēng)：隨機(jī)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)讀取方法
隨機(jī)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)讀取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種隨機(jī)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)讀取方法，特別是關(guān)于一種能提高存儲(chǔ)器存 儲(chǔ)容量從而減小存儲(chǔ)器面積的存儲(chǔ)讀取方法。
背景技術(shù)：
隨著電子技術(shù)的發(fā)展，集成電路在電子設(shè)備中的作用越來(lái)越核心，甚至有些電子 產(chǎn)品的功能完全取決于集成電路的功能。一個(gè)具有完整功能的集成電路通常包括不同的功能模塊，有些大型的系統(tǒng)集成電 路中通常還會(huì)設(shè)置隨機(jī)存儲(chǔ)器來(lái)存儲(chǔ)系統(tǒng)執(zhí)行過(guò)程中的數(shù)據(jù)。而隨著人們處理數(shù)據(jù)的數(shù) 據(jù)量越來(lái)越大，需要的隨機(jī)存儲(chǔ)器容量也越來(lái)越大，而現(xiàn)有的隨機(jī)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)能力有限， 為存儲(chǔ)更多的數(shù)據(jù)，則需要在集成電路中設(shè)置更多地隨機(jī)存儲(chǔ)器，則隨機(jī)存儲(chǔ)器在系統(tǒng)集 成電路中所占的面積的比例也越來(lái)越大，而集成電路的面積越大則相應(yīng)地芯片的成本也越 高。而且現(xiàn)有的電子產(chǎn)品越來(lái)越傾向于小型便攜化，所以縮小隨機(jī)存儲(chǔ)器在系統(tǒng)集成電路 中所占的面積比例變得越來(lái)越重要了，在滿(mǎn)足正常功能的情況下，減小隨機(jī)存儲(chǔ)器的面積 就等于減少了芯片成本，提高了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種隨機(jī)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)讀取方法，能提高隨機(jī)存儲(chǔ)器的存 儲(chǔ)容量，減小隨機(jī)存儲(chǔ)器在集成電路中所占的面積。為達(dá)成前述目的，一種隨機(jī)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)讀取方法，該隨機(jī)存儲(chǔ)器包括第一晶體 管、第二晶體管以及第三晶體管，第一晶體管的柵極與寫(xiě)字線連接，第一晶體管的漏極與寫(xiě) 位線連接，第一晶體管的源極與第二晶體管的柵極連接，第二晶體管的漏極接地，第二晶體 管的源極與第三晶體管的漏極連接、第三晶體管的柵極與讀字線連接，第三晶體管的源極 與讀位線連接，寫(xiě)位線的電位輸入不同電壓時(shí)寫(xiě)入不同的存儲(chǔ)值，第一晶體管源極輸出不 同的電壓至第二晶體管的柵極，調(diào)節(jié)第二晶體管柵極的電壓，使第二晶體管與第三晶體管 組成的放電電路產(chǎn)生不同的電流，使讀位線產(chǎn)生不同電位，設(shè)置不同的參考電壓，比較讀位 線與參考電壓的大小以讀取不同的存儲(chǔ)值。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的隨機(jī)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)讀取方法，在寫(xiě)位線的電位輸入不同 的電壓時(shí)寫(xiě)入不同的存儲(chǔ)值，通過(guò)調(diào)節(jié)第二晶體管柵極的電壓改變第二晶體管和第三晶體 管的放電電流，從而改變讀位線的電位，然后設(shè)置不同的參考電壓，通過(guò)比較讀位線與參考 電壓的大小以判斷讀取不同的存儲(chǔ)值。本發(fā)明的方法可以增加隨機(jī)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量，同 樣的存儲(chǔ)容量下則相當(dāng)于減小了隨機(jī)存儲(chǔ)器的面積，減少了芯片成本。

圖1為本發(fā)明隨機(jī)存儲(chǔ)器的一個(gè)單元的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明隨機(jī)存儲(chǔ)器參考電壓與讀位線電壓比較示意圖。
具體實(shí)施方式請(qǐng)參閱圖1所示，其顯示本發(fā)明隨機(jī)存儲(chǔ)器的其中一個(gè)單元的示意圖。如圖所示， 本發(fā)明隨機(jī)存儲(chǔ)器10的一端包括用于輸入存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的寫(xiě)位線WBL和用于驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)器輸入 的寫(xiě)字線WWL，另一端包括用于讀取存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀位線RBL和用于驅(qū)動(dòng)讀取存儲(chǔ)器的讀字 線 RWL。本發(fā)明隨機(jī)存儲(chǔ)器10還包括三個(gè)MOSFET場(chǎng)效應(yīng)晶體管M1、M2、M3，其中第一晶體 管Ml的柵極與寫(xiě)字線WffL連接，第一晶體管Ml的漏極與寫(xiě)位線WBL連接，第一晶體管Ml 的源極與第二晶體管M2的柵極連接，第二晶體管M2的漏極接地，第二晶體管M2的源極與 第三晶體管M3的漏極連接，第三晶體管M3的柵極與讀字線RWL連接，第三晶體管M3的源 極與讀位線RBL連接。其中在第一晶體管Ml的源極與第二晶體管M2的柵極之間形成有一 個(gè)節(jié)點(diǎn)等效電容Cs，節(jié)點(diǎn)等效電容Cs的另一端接地。在向該隨機(jī)存儲(chǔ)器10寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)，寫(xiě)字線WffL輸入高電平，該高電平加到第一晶 體管Ml的柵極，則驅(qū)動(dòng)第一晶體管Ml導(dǎo)通，寫(xiě)位線WBL通過(guò)第一晶體管Ml向節(jié)點(diǎn)等效電 容Cs充電，可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)。本發(fā)明隨機(jī)存儲(chǔ)器10的一個(gè)具體實(shí)施例中可以設(shè)定，當(dāng)寫(xiě)位線 WBL的電位為第一晶體管Ml的開(kāi)啟電壓Vth+0. 6伏特時(shí)寫(xiě)入11，當(dāng)寫(xiě)位線WBL的電位為第 一晶體管Ml的開(kāi)啟電壓Vth+0. 4伏特時(shí)，寫(xiě)入10，當(dāng)寫(xiě)位線WBL的電位為第一晶體管Ml的 開(kāi)啟電壓Vth+0.2伏特時(shí)，寫(xiě)入01。當(dāng)寫(xiě)位線WBL的電壓為0時(shí)，寫(xiě)入00。在寫(xiě)好數(shù)據(jù)之后 寫(xiě)字線WffL變?yōu)榈碗娖?，電荷?chǔ)存于節(jié)點(diǎn)等效電容Cs上。在讀操作時(shí)，讀字線RWL為高電平，則第三晶體管M3導(dǎo)通，讀位線RBL被預(yù)充電到 電位為VDD。當(dāng)寫(xiě)入的是00時(shí)，由于寫(xiě)位線WBL的電壓為0，寫(xiě)位線WBL與第一晶體管Ml的 漏極連接，與第一晶體管Ml源極連接的第二晶體管M2的柵極電壓為0，第二晶體管M2不導(dǎo) 通，此時(shí)讀位線RBL上的電位保持Vdd不變。如果寫(xiě)入的是11、10或01，第二晶體管M2柵 極上的電壓使第二晶體管M2導(dǎo)通，讀位線RBL通過(guò)第二晶體管M2和第三晶體管M3組成的 放電回路放電，則讀位線RBL上的電位即會(huì)低于VDD。寫(xiě)入11時(shí)，寫(xiě)位線WBL的電壓為第一 晶體管的開(kāi)啟電壓Vth+0. 6V ；寫(xiě)入10時(shí)，寫(xiě)位線WBL的電壓為Vth+0. 4V ；寫(xiě)入01時(shí)，寫(xiě)位線 WBL的電壓為Vth+0. 2V，不同的寫(xiě)入電壓，加載在第二晶體管M2柵極上的電壓會(huì)不同，所以 由第二晶體管M2與第三晶體管M3組成的放電電路的放電電流不同。寫(xiě)入電壓越大，放電 電流越大，則讀位線RBL上的電位變化越大，所以在相同的時(shí)間內(nèi)寫(xiě)入電壓越大，第二晶體 管M2柵極上的電壓越大，則讀位線RBL的電位越低。請(qǐng)參閱圖2所示，其顯示寫(xiě)入不同的存儲(chǔ)數(shù)值時(shí)，在同樣時(shí)間內(nèi)讀位線RBL的電壓 變化情況。其中寫(xiě)入00時(shí)讀位線的電位保持Vdd不變，寫(xiě)入01、10、11時(shí)，讀位線RBL的電位 由于放電電路的放電，會(huì)逐漸變小，但由于三種情況下寫(xiě)入電壓不同，則放電電流不同，最 終在時(shí)間點(diǎn)Tl時(shí)的讀位線RBL的電位依次為寫(xiě)入01時(shí)的電位大于寫(xiě)入10時(shí)的電位，大于 寫(xiě)入11時(shí)的電位。通過(guò)設(shè)置三個(gè)不同參考電壓V,efl、V,ef2和Vref3與讀位線RBL的電位進(jìn)行 比較，可以判斷讀取寫(xiě)入的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。其中第一參考電壓Vrefl小于VDD，第二參考電壓VMf2 小于第一參考電壓Vrefl，第三參考電壓V,ef3小于第二參考電壓V,ef2。如果讀位線RBL上的 電位大于第一參考電壓VMfl，則表示寫(xiě)入的是00。如果讀位線RBL上的電位小于第一參考 電壓Vrefl而大于第二參考電壓V,ef2，則表示寫(xiě)入的是01。如果讀位線RBL上的電壓小于第二參考電壓Vref2而大于第三參考電壓Vref3，則表示寫(xiě)入的是10。如果讀位線RBL上的電壓 小于第三參考電壓Vref3，則表示寫(xiě)入的是11。則通過(guò)比較讀位線RBL的電位與參考電壓 的大小，即可讀取不同的存儲(chǔ)數(shù)值。在前述實(shí)施方式中設(shè)置的是寫(xiě)位線輸入Vth+0. 6V寫(xiě)入11，寫(xiě)位線輸入Vth+0. 4V寫(xiě) 入10，寫(xiě)位線輸入Vth+0. 2V寫(xiě)入01，當(dāng)讀位線RBL的電位小于第三參考電壓V,ef3時(shí)，讀取 的數(shù)據(jù)為11，當(dāng)讀位線RBL的電位大于第三參考電壓V,ef3而小于第二參考電壓V,ef2時(shí)，讀 取的數(shù)據(jù)為10，當(dāng)讀位線RBL的電位大于第二參考電壓VMf2而小于第一參考電壓VMfl時(shí)， 讀取的數(shù)據(jù)為01。在其他實(shí)施方式中也可以設(shè)置寫(xiě)位線WBL輸入Vth+0. 6V寫(xiě)入01，寫(xiě)位線 WBL輸入Vth+0. 4V寫(xiě)入10，寫(xiě)位線WBL輸入Vth+0. 2V寫(xiě)入11，則當(dāng)讀位線RBL的電位小于 第三參考電壓Vref3時(shí)，讀取的數(shù)據(jù)為01，當(dāng)讀位線RBL的電位大于第三參考電壓V,ef3而小 于第二參考電壓V,ef2時(shí)，讀取的數(shù)據(jù)為10，當(dāng)讀位線RBL的電位大于第二參考電壓V,ef2而 小于第一參考電壓時(shí)，讀取的數(shù)據(jù)為11。在前述實(shí)施方式中前述第一晶體管Ml、第二晶體管M2、第三晶體管M3均為NMOS 場(chǎng)效應(yīng)晶體管。在其他實(shí)施方式中，第一晶體管Ml也可以為PMOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管。本發(fā)明隨機(jī)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)讀取方法，通過(guò)對(duì)寫(xiě)位線輸入不同的電壓值表示存儲(chǔ)不 同的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，輸入的不同電壓值調(diào)節(jié)第二晶體管的柵極電壓，而改變第二晶體管與第三 晶體管組成的放電回路的電流，使讀位線的電位產(chǎn)生變化，通過(guò)設(shè)置不同的參考電壓與讀 位線的電位進(jìn)行比較，以判斷讀取不同的存儲(chǔ)數(shù)值。與現(xiàn)有技術(shù)相比，同樣面積的存儲(chǔ)器可 以存儲(chǔ)更多容量的數(shù)據(jù)，則在滿(mǎn)足芯片功能的情況下可以減小芯片的面積，節(jié)省成本。
權(quán)利要求
一種隨機(jī)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)讀取方法，該隨機(jī)存儲(chǔ)器包括第一晶體管、第二晶體管以及第三晶體管，第一晶體管的柵極與寫(xiě)字線連接，第一晶體管的漏極與寫(xiě)位線連接，第一晶體管的源極與第二晶體管的柵極連接，第二晶體管的漏極接地，第二晶體管的源極與第三晶體管的漏極連接、第三晶體管的柵極與讀字線連接，第三晶體管的源極與讀位線連接，其特征在于寫(xiě)位線的電位輸入不同電壓時(shí)寫(xiě)入不同的存儲(chǔ)值，第一晶體管源極輸出不同的電壓至第二晶體管的柵極，調(diào)節(jié)第二晶體管柵極的電壓，使第二晶體管與第三晶體管組成的放電電路產(chǎn)生不同的電流，使讀位線產(chǎn)生不同電位，設(shè)置不同的參考電壓，比較讀位線與參考電壓的大小以讀取不同的存儲(chǔ)值。
2.如權(quán)利要求1所述的隨機(jī)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)讀取方法，其特征在于在第一晶體管的源 極和地之間形成有一個(gè)節(jié)點(diǎn)等效電容，寫(xiě)字線為高電平時(shí)，寫(xiě)位線通過(guò)第一晶體管給所述 節(jié)點(diǎn)等效電容充電。
3.如權(quán)利要求1所述的隨機(jī)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)讀取方法，其特征在于前述第一晶體管、第 二晶體管、第三晶體管為M0SFET場(chǎng)效晶體管。
4.如權(quán)利要求3所述的隨機(jī)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)讀取方法，其特征在于前述第一晶體管、第 二晶體管、第三晶體管為NM0S場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
5.如權(quán)利要求3所述的隨機(jī)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)讀取方法，其特征在于前述第一晶體管為 PM0S場(chǎng)效應(yīng)晶體管，前述第二晶體管、第三晶體管為NM0S場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
6.如權(quán)利要求3所述的隨機(jī)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)讀取方法，其特征在于在寫(xiě)字線為高時(shí)，對(duì) 存儲(chǔ)器寫(xiě)入，寫(xiě)位線為第一晶體管開(kāi)啟電壓Vth+0. 6V時(shí)寫(xiě)入11，寫(xiě)位線為第一晶體管開(kāi)啟 電壓Vth+0. 4V時(shí)寫(xiě)入10，寫(xiě)位線為第一晶體管開(kāi)啟電壓Vth+0. 2V時(shí)寫(xiě)入01，寫(xiě)位線為0V時(shí) 寫(xiě)入00。
7.如權(quán)利要求3所述的隨機(jī)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)讀取方法，其特征在于在寫(xiě)字線為高時(shí)，對(duì) 存儲(chǔ)器寫(xiě)入，寫(xiě)位線為第一晶體管開(kāi)啟電壓Vth+0. 6V時(shí)寫(xiě)入01，寫(xiě)位線為開(kāi)啟電壓Vth+0. 4V 時(shí)寫(xiě)入10，寫(xiě)位線為開(kāi)啟電壓Vth+0. 2V時(shí)寫(xiě)入11，寫(xiě)位線為0V時(shí)寫(xiě)入00。
8.如權(quán)利要求6或7所述的隨機(jī)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)讀取方法，其特征在于讀字線為高時(shí)， 讀位線被預(yù)充電到VDD。
9.如權(quán)利要求8所述的隨機(jī)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)讀取方法，其特征在于所述參考電壓包括 第一參考電壓、第二參考電壓、第三參考電壓，其中VDD大于第一參考電壓，第一參考電壓大 于第二參考電壓，第二參考電壓大于第三參考電壓，若讀位線的電位大于第一參考電壓，則 讀取的寫(xiě)入數(shù)據(jù)為00，若讀位線的電位大于第二參考電壓小于第一參考電壓則讀取的寫(xiě) 入數(shù)據(jù)為01，若讀位線的電位小于第二參考電壓大于第三參考電壓，則讀取的寫(xiě)入數(shù)據(jù)為 10，若讀位線的電位小于第三參考電壓，則讀取的寫(xiě)入數(shù)據(jù)為11。
10.如權(quán)利要求8所述的隨機(jī)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)讀取方法，其特征在于所述參考電壓包 括第一參考電壓、第二參考電壓、第三參考電壓，其中VDD大于第一參考電壓，第一參考電壓 大于第二參考電壓，第二參考電壓大于第三參考電壓，若讀位線的電位大于第一參考電壓， 則讀取的寫(xiě)入數(shù)據(jù)為00，若讀位線的電位大于第二參考電壓小于第一參考電壓則讀取的寫(xiě) 入數(shù)據(jù)為11，若讀位線的電位小于第二參考電壓大于第三參考電壓，則讀取的寫(xiě)入數(shù)據(jù)為 10，若讀位線的電位小于第三參考電壓，則讀取的寫(xiě)入數(shù)據(jù)為01。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種隨機(jī)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)讀取方法，該隨機(jī)存儲(chǔ)器包括第一晶體管、第二晶體管以及第三晶體管，第一晶體管的柵極與寫(xiě)字線連接，第一晶體管的漏極與寫(xiě)位線連接，第一晶體管的源極與第二晶體管的柵極連接，第二晶體管的漏極接地，第二晶體管的源極與第三晶體管的漏極連接、第三晶體管的柵極與讀字線連接，第三晶體管的源極與讀位線連接。寫(xiě)位線的電位輸入不同電壓時(shí)寫(xiě)入不同的存儲(chǔ)值，與第一晶體管源極連接的第二晶體管柵極電壓不同則由第二晶體管與第三晶體管組成的放電電路電流不同，則讀位線的電位不同，設(shè)置不同的參考電壓，比較讀位線與參考電壓的大小以讀取不同的存儲(chǔ)值。
文檔編號(hào)G06F12/00GK101872642SQ20091002643
公開(kāi)日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2009年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月23日
發(fā)明者郭術(shù)明 申請(qǐng)人:無(wú)錫華潤(rùn)上華半導(dǎo)體有限公司;無(wú)錫華潤(rùn)上華科技有限公司