[发明专利]三态内容可定址存储器以及两端口静态随机存取存储器

说明书

本发明公开一种三态内容可定址存储器与双端口静态随机存取存储器，其包括存储单元以及两晶体管。存储单元包括沿着第一方向延伸的第一主动区、第二主动区、第三主动区与第四主动区、以及沿着第二方向延伸的第一栅极线、第二栅极线、第三栅极线与第四栅极线。第一栅极线横跨第三主动区与第四主动区，第二栅极线横跨第四主动区，第三栅极线横跨第一主动区，且第四栅极线横跨第一主动区与第二主动区。晶体管电连接到存储单元，其中晶体管与存储单元沿着第一方向排列。

技术领域

本发明涉及一种三态内容可定址存储器(ternary content addressablememory,TCAM)以及两端口(two-port)静态随机存取存储器(static random accessmemory,SRAM)，特别是涉及以8颗晶体管作为单元结构的TCAM与两端口SRAM。

背景技术

在传统存储器阵列结构中，常见以6颗晶体管的静态随机存取存储器(six-transistor static-random access memory,6T-SRAM)单元作为位元单元结构。随着存储器效能的提升，存储器位元单元结构中进一步包括两颗晶体管。然而，这两颗晶体管的设置使得原本较为对称的布局结构失去对称性，造成存储器位元单元结构中的晶体管特性不同，进而影响存储器的效能。举例来说，在传统存储器位元单元结构中，这两颗晶体管会设置于6T-SRAM沿着栅极线延伸方向的一侧，在避免下拉(pull-down,PD)晶体管与通栅(pass-gate,PG)晶体管受到这两颗晶体管的影响的情况下，这两颗晶体管与下拉晶体管之间的浅沟槽隔离(shallow trench isolation,STI)的宽度会大于6T-SRAM相对于这两颗晶体管的一侧的STI的宽度。由于受到不同的扩散长度(length of diffusion,LOD)效应(也称为STI应力效应)，6T-SRAM中邻近两侧STI的两下拉晶体管会具有不同的晶体管特性，且邻近两侧STI的两通栅晶体管也会具有不同的晶体管特性，例如具有不同的临界电压，导致存储器的读取操作与位元错误率(bit error rate,BER)变差。

发明内容

根据本发明的一实施例，提供一种TCAM，其包括一存储单元以及两搜寻晶体管。存储单元包括第一主动区、第二主动区、第三主动区、第四主动区、第一栅极线、第二栅极线、第三栅极线以及第四栅极线。第一主动区、第二主动区、第三主动区、第四主动区沿着第一方向延伸，且沿着第二方向依序排列。第一栅极线横跨第三主动区与第四主动区并沿着第二方向延伸，第二栅极线横跨第四主动区并沿着第二方向延伸。第三栅极线横跨第一主动区并沿着第二方向延伸。第四栅极线横跨第一主动区与第二主动区并沿着第二方向延伸。搜寻晶体管电连接到存储单元，其中搜寻晶体管与存储单元沿着第一方向排列。

根据本发明的一实施例，提供一种两端口SRAM，其包括一存储单元以及两读取晶体管。存储单元包括第一主动区、第二主动区、第三主动区、第四主动区、第一栅极线、第二栅极线、第三栅极线以及第四栅极线。第一主动区、第二主动区、第三主动区、第四主动区沿着第一方向延伸，且沿着第二方向依序排列。第一栅极线横跨第三主动区与第四主动区并沿着第二方向延伸，第二栅极线横跨第四主动区并沿着第二方向延伸。第三栅极线横跨第一主动区并沿着第二方向延伸。第四栅极线横跨第一主动区与第二主动区并沿着第二方向延伸。读取晶体管电连接到存储单元，其中读取晶体管与存储单元沿着第一方向排列。

附图说明

图1为本发明一实施例的TCAM的电路示意图；

图2为本发明一实施例的单一个基本单元的布局结构的俯视示意图；

图3为本发明一实施例的TCAM的主动区、栅极线、第一接触层与第一金属层的俯视示意图；

图4为本发明一实施例的TCAM的主动区、栅极线、第二接触层以及第二金属层的俯视示意图；

图5为本发明一实施例的TCAM的主动区、栅极线、第三接触层以及第三金属层的俯视示意图；