[发明专利]基于铪基铁电电容的非易失性SRAM单元

说明书

本发明公开了一种基于铪基铁电电容的非易失性SRAM单元，包括6T SRAM和非易失存储模块，非易失存储模块包括第五NMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第八NMOS管、第一铪基铁电电容和第二铪基铁电电容，为4T2C结构，非易失存储模块中，采用第一铪基铁电电容和第二铪基铁电电容这一对铪基铁电电容作为非易失存储器件，形成互补双边结构，断电前将6T SRAM中的数据保存在第一铪基铁电电容和第二铪基铁电电容中，然后完全关断本发明电路，节省了待机功耗，第一铪基铁电电容和第二铪基铁电电容形成的互补双边结构可以提高数据恢复率和抵抗工艺变化的可靠性；优点是具有较高的数据恢复率和良好的抵抗工艺变化的可靠性。

技术领域

本发明涉及一种非易失性SRAM单元，尤其是涉及一种基于铪基铁电电容的非易失性SRAM单元。

背景技术

非易失性SRAM(NVSRAM)通过将CMOS SRAM与非易失存储器(NVM)集成在一个单元中形成。NVSRAM一般有三种工作模式：正常SRAM模式、存储模式和恢复模式。在正常SRAM模式，NVSRAM作为SRAM单元工作，完成CMOS SRAM中数据的读、写和保持；在存储模式，NVSRAM断电时将CMOS SRAM中的数据存储在NVM中，断电后数据不会丢失；在恢复模式，NVSRAM上电时将NVM中存储的数据恢复到CMOS SRAM中。与使用集中的NVM核构成的非易失性系统的方式相比，NVSRAM实现的是位到位、并行的数据传输，存储和恢复数据的速度快、功耗低。文献1(C Liu,Q Wang and J.Y Yang et al.IEEE International Conference on Solid-StateIntegrated Circuit Technology,p.1-3(2020).中公开了一种7T1C结构的NVSRAM，该NVSRAM中，6个CMOS器件构成6T SRAM，1个CMOS和1个铪基铁电电容构成1T1C铁电存储器，即非易失存储器，虽然该NVSRAM存储和恢复数据的速度快、功耗低，但是其通过1T1C铁电存储器来保存和恢复6T SRAM中的数据，数据恢复准确率低，并且容易受到工艺影响，可靠性低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种数据恢复准确率高，不容易受到工艺影响，可靠性高的基于铪基铁电电容的非易失性SRAM单元。