[发明专利]具有灵活读/写辅助的存储单元及其使用方法

说明书

技术领域

本发明总的来说涉及半导体领域，更具体地，涉及具有灵活读/写辅助的存储单元及其使用方法。

背景技术

通过图案化晶片来形成存储单元管芯。在一些情况下，单个图案化的晶片包括数千个存储单元管芯。在制造工艺期间，在晶片上的不同存储单元管芯之间以及在不同晶片之间发生变化。虽然许多存储单元管芯通过了质量控制标准，但是一些存储单元管芯在读或写操作期间表现出不可接受的功能。

读操作期间不可接受的功能称为读干扰。读干扰是存储单元管芯中的晶体管的阈值电压变化的结果，其一些情况下使得读操作产生与实际存储值相反的值。为了将读干扰减少至可接受水平，存储单元管芯的字线被低速传动至操作电压以下的值。这种低速传动称作读辅助。然而，配备有读辅助的单元表现出减小的切换速度。在一些情况下，切换速度减小大约27％。

为了通过质量控制测试，除读辅助之外，一些存储单元管芯还能够具有写辅助功能。通过在位线上提供负电荷来实现写辅助。位线上的负电荷允许存储单元管芯以较低的操作电压运行。然而，由于电源用于负充电位线，所以写辅助功能增加了存储单元管芯的功耗。

存储单元管芯制造商或者接受较低的产量或者使晶片上的每个存储单元管芯都具有读辅助或写辅助功能。使每个存储单元管芯都具有读辅助功能减小了所有存储单元管芯的切换速度，即使它们具有可接受的读操作。使每个存储单元管芯都具有写辅助功能增加了所有存储单元管芯的功耗，即使它们具有可接受的写操作。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种半导体器件，包括至少一个存储单元管芯，所述至少一个存储单元管芯包括：数据存储单元；至少一个读辅助使能单元，电连接至数据存储单元，所述至少一个读辅助使能单元被配置为降低字线的电压；以及至少一个写辅助使能单元，电连接至数据存储单元，至少一个写辅助使能单元被配置为向或位线条中的至少一个提供负电压。

优选地，至少一个读辅助使能单元包括熔丝。

优选地，至少一个写辅助使能单元包括熔丝。

优选地，至少一个读辅助使能单元包括开关。

优选地，至少一个写辅助使能单元包括开关。

根据本发明的另一方面，提供了一种半导体晶片，包括多个管芯，多个管芯的每一个都包括：数据存储单元；至少一个读辅助使能单元，电连接至数据存储单元，至少一个读辅助使能单元被配置为降低字线的电压；以及至少一个写辅助使能单元，电连接至数据存储单元，至少一个写辅助使能单元被配置为向位线或位线条中的至少一个提供负电压。

优选地，至少一个读辅助使能单元包括熔丝。

优选地，至少一个写辅助使能单元包括熔丝。

优选地，至少一个读辅助使能单元包括开关。

优选地，至少一个写辅助使能单元包括开关。

优选地，该半导体晶片还包括：从多个管芯中选择的至少一个第一管芯，针对至少一个第一管芯激活至少一个读辅助使能单元；以及从多个管芯中选择的至少一个第二管芯，针对至少一个第二管芯激活至少一个写辅助使能单元。

优选地，至少一个第一管芯的数量与至少一个第二管芯的数量相加少于多个管芯中的管芯的数量。

根据本发明的又一方面，提供了一种启动读辅助或写辅助的方法，包括：形成至少一个存储单元管芯，存储单元管芯包括数据存储单元、电连接至数据存储单元的被配置为降低字线的电压的至少一个读辅助使能单元和电连接至数据存储单元的被配置为向位线或位线条中的至少一个提供负电压的至少一个写辅助使能单元；确定至少一个存储单元管芯的性能；以及基于至少一个存储单元管芯的性能选择性地激活至少一个读辅助使能单元或至少一个写辅助使能单元中的至少一个。

优选地，测试至少一个存储单元管芯包括：确定字线的电压，并且基于字线的确定电压激活至少一个读辅助使能单元。

优选地，如果字线的确定电压小于存储单元管芯的操作电压的80％，则激活至少一个读辅助使能单元。

优选地，选择性地激活至少一个读辅助使能单元或至少一个写辅助使能单元的步骤包括烧断熔丝。

优选地，选择性地激活至少一个读辅助使能单元或至少一个写辅助使能单元的步骤包括闭合开关。

优选地，闭合开关包括基于从控制电路接收的信号闭合开关。

优选地，形成至少一个存储单元管芯包括在半导体晶片上形成多个存储单元管芯，并且测试存储单元管芯包括测试多个存储单元管芯的每一个。