[发明专利]一种有多个规格等级可以选择的记忆体及其操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种记忆体及其制备方法，利用备份原理，在同一芯片中复制记忆体细胞，从而大大提升芯片的可靠性，降低文件损坏风险。此发明属于集成电路的技术领域。 

背景技术

在电子工业界，针对军用、商用和民用的产品规格的不同要求显著不同。军用仪器一般在极端环境下长时间作业，对产品的可靠性要求极高。而民用产品如手机、电脑等更新换代极快，因此对其电子元件的特性，如可擦写次数，错误率，使用寿命等，要求相对较低。 

针对不同的规格要求，记忆体生产商往往需要设计、筹划相对应的生产程序和生产线，从而导致成本飙升。本发明的目的在于设计一款能同时应用在军用、商用和民用的记忆体，提升现有设计重复使用率，降低产品成本。 

在芯片业界，通常的规格是： 

1.民用电子产品：规格要求比较低，在0~55摄氏度的工作环境下需达到5~10年的产品寿命。对容量要求高， 用于储存大型系统软件， 多媒体文件等等；

2. 工业用电子产品：规格要求就高很多，在 -40~125摄氏度的工作环境下需达到10~20年的产品寿命；

3. 军工产品和汽车工业电子产品：规格要求近乎严苛，在 -55~175摄氏度的工作环境下需达到20年以上的产品寿命。

每种规格都有自己相应的制备过程。 

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，降低芯片成本，并且安全可靠。一块芯片的成本包含：1）芯片产品的设计费用，2）光罩的费用（一次性的），3）硅片的费用，4）营运成本。同一种产品，如2GB的记忆体芯片，在面对不同的军用和民用客户时，由于制备步骤不同，芯片都会被要求重新设计。因此，尽管记忆容量一样，但记忆体生产商仍需要使用不同的设计图纸和生产线，重复以上的所有四个步骤。其结果就是，产品从重新设计到交货的时间延长，同时造成效率低下，资源浪费。应用了本发明之后，以同样规格制造的2GB芯片可同时出售给民用或军用客户。 

本发明的另一大作用是为新研发芯片提供可靠的测试平台。芯片制备工艺日新月异，在产品试样品中使用本发明可以确保芯片在不成熟的工艺中运行，设计团队可以做冗余线路的调试，而不必等工艺团队调试完成才开始做。双管齐下，这样也缩短了产品从开始设计到成品销售所需的时间。 

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种降低芯片成本和减少产品到市场的时间的非挥发性记忆体及其制备方法，其结构紧凑，降低芯片成本，安全可靠。 

按照本发明提供的技术方案，所述一种有多个规格等级可以选择的记忆体，包括若干存储比特单元及存储比特相对应的控制单元，存储比特的位线WL控制单元和一个控制不同规格等级记忆体的选择器单元。所述存储比特单元包括控制极端、源极端及漏极端；若干存储比特单元规则排布形成行存储群组及列存储群组，行存储群组内每行存储比特单元的控制极端相互连接后与对应的WL位线端相连接，行存储群组与列存储群组内快闪存储比特单元的源极端相互连接后均与SL位线端相连接，列存储群组内每列存储比特单元的漏极端相互连接后与对应的BL位线端相连接，列存储群组内对应的BL位线端通过多路选择器与检测放大器相连，放大并转换成数字信号输出。 

所述存储比特的位线WL控制单元，可以选择性同时控制一条，二条或多条的WL位线来进行控制读取存储比特单元的信号。所述存储比特的位线WL控制单元，直接和存储比特单元的WL位线相连结。所述一个控制不同规格等级记忆体的选择器单元直接连结和控制存储比特的位线WL控制单元，来实现控制不同规格等级记忆体。所述一个控制不同规格等级记忆体的选择器可以是一种激光熔丝（fuse），也可以是一种小容量的非挥发性嵌入式记忆体来达到选择功能。 

一种有多个规格等级可以选择的记忆体的操作方法，包括存储比特的位线WL控制单元和一个控制不同规格等级记忆体的选择器单元；行存储群组及列存储群组，行存储群组及列存储群组内均包括若干存储比特单元；行存储群组内每行存储比特单元的控制极端相互连接后与对应的WL位线端相连接，行存储群组与列存储群组内快闪存储比特单元的源极端相互连接后均与SL位线端相连接，列存储群组内每列存储比特单元的漏极端相互连接后与对应的BL位线端相连接，且列存储群组内对应的BL位线端通过多路选择器与检测放大器相连，对行存储群组与列存储群组内存储比特单元的操作方法包括数据写入操作、数据读取操作及数据擦除操作；