[发明专利]一种18T抗辐照SRAM存储单元电路

说明书

本发明公开了一种18T抗辐照SRAM存储单元电路，其由10个一类MOS管、8个二类MOS管和4个节点组成，10个一类MOS管依次记为P1～P10，8个二类MOS管依次记为N1～N8，4个节点依次为第一存储节点、第二存储节点、第一冗余节点、第二冗余节点。本发明的18T抗辐照SRAM存储单元电路，一类MOS管P5的栅极与一类MOS管P6的漏极电连接，一类MOS管P5的漏极与一类MOS管P6的栅极电连接，形成交叉耦合结构实现完全抵抗单个节点处发生数据翻转；同时，由于第一存储节点与第二存储节点采用双上拉管与双下拉管结构且下拉管分别由不同反馈进行控制，使得双节点同时发生数据翻转时仍能恢复到初始状态。

技术领域

本发明涉及集成电路设计技术领域，尤其涉及一种18T抗辐照SRAM存储单元电路。

背景技术

静态随机存储器(Static Random-Access Memory，SRAM)作为各类处理器芯片中不可或缺的部件，其在芯片中的所占的面积也越来越大，SRAM的性能大大的影响着处理器的运行。近年来，CMOS技术不断地发展，其尺寸与供电电压也在不断下降。芯片的集成度也会不断地提高但这也带来了许多设计上的问题如供电电压的下降将导致SRAM敏感节点的临界电荷降低,SRAM的静态噪声容限也会相应的下降。

航天技术的不断发展也对集成电路设计的性能、可靠性提出了更高的要求。航天器或空间站的运行离不开核心处理器芯片，由于轻型卫星的尺寸有限，它们需要高密度的存储单元，由于SRAM存储单元具有高封装密度和改进的数字数据处理和卫星控制系统的逻辑性能,SRAM存储单元是用于此目的的有利选择。

但是，较低的节点电荷SRAM存储单元极易受到高能粒子的影响，而太空环境中充斥着各种各样的辐射现象，如银河宇宙射线、极光辐射、太阳辐射及X射线等，这些辐射带来的大量高能粒子对电子器件上的SRAM存储单元是一个极大的挑战。当高能粒子穿过硅衬底时，它们会产生少数载流子，这些载流子可以被源极或漏极扩散收集。当存储节点周围的晶体管收集这些载流子后可能会引起存储节点数据的变化，这种现象被称为单粒子翻转(SEU)。如果这些变化没有及时修正，则会导致整个单元数据的翻转。此操作可能会更改存储在数据节点上的数据，并且可能会更改数据完整性。

因而，为满足航天器等对集成电路抗辐射的需求，解决SRAM单元的SEU的影响，提高存储单元抗SEU的能力是十分有必要的。

现有技术中也有一些解决这一问题的技术方案，但这些方案大都存在不能完全恢复单粒子效应造成的单个节点数据翻转，一些方案虽能完全恢复单粒子效应造成的单个节点数据翻转，但是当两个节点同时发生数据翻转的时候基本上就不能够恢复。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明公开了一种18T抗辐照SRAM存储单元电路，包括：

10个一类MOS管、8个二类MOS管和4个节点，10个所述一类MOS管依次记为P1～P10，8个所述二类MOS管依次记为N1～N8，4个所述节点依次为第一存储节点、第二存储节点、第一冗余节点、第二冗余节点，其中：

一类MOS管P5的栅极与一类MOS管P6的漏极电连接，一类MOS管P5的漏极与一类MOS管P6的栅极电连接，形成交叉耦合结构；

一类MOS管P3和P7为所述第一存储节点上的上拉管，二类MOS管N3和N7为所述第一存储节点上的下拉管，一类MOS管P4和P8为所述第二存储节点上的上拉管，二类MOS管为N4和N8为所述第二存储节点上的下拉管；

一类MOS管P5为所述第一冗余节点上的上拉管，一类MOS管P9和N5为所述第一冗余储节点上的下拉管，一类MOS管P6为所述第二冗余节点上的上拉管，二类MOS管P10和N6为所述第二冗余节点上的下拉管；

一类MOS管P1的栅极与第二字线连接，一类MOS管P1的源极与第一位线连接；