專利名稱：Mems非易失存儲器及存儲單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及存儲器領(lǐng)域，特別涉及一種MEMS非易失存儲器及存儲單元。
背景技術(shù)：
隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，各種存儲器在電子設(shè)備中得到了廣泛的使用。根據(jù)存儲器的原理以及結(jié)構(gòu)的不同，存儲器可以分為靜態(tài)存儲器(SRAM)、動態(tài)存儲器(DRAM)、閃速存儲器(Flash)、只讀存儲器(ROM)、電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)等，其中，EEPROM 具有非揮發(fā)性的特點，即掉電后其內(nèi)部存儲的數(shù)據(jù)并不會丟失，而且還可以比較方便的多次進行擦寫，此外還具有較高的讀寫速率，因此廣泛應(yīng)用于各種便攜式設(shè)備中，用于存儲開機啟動程序以及配置數(shù)據(jù)等。圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的一種存儲器的結(jié)構(gòu)示意圖，包括存儲陣列10、行譯碼器 11、列譯碼器12和讀寫控制單元13，其中，存儲陣列10中包括多個成陣列排布的存儲單元，每一存儲單元可以存儲一個比特(bit)的數(shù)據(jù)，同一行的存儲單元共享同一行選通線， 同一列的存儲單元共享同一列選通線和位線；行譯碼器11連接各行選通線，用于進行行譯碼，對所述存儲陣列中的各行選通線進行行選通；列譯碼器12連接各列選通線，用于進行列譯碼，對所述存儲陣列中的各列選通線進行列選通；讀寫控制單元13，用于存儲陣列10 中的各存儲單元的讀寫狀態(tài)進行控制。圖2示出了圖1中所示的行譯碼器11的一種結(jié)構(gòu)示意圖，圖2僅是示例，其中行地址為2位(AO和Al)，行選通線有4條(WL0至WL3)，通過對行地址的譯碼，使得行選通線中的一條為邏輯高電平，其他的為邏輯低電平，譯碼后的真值表如下圖所示
AlAOWLOWLlWL2WL3001000010100100010110001另外，圖1中的列譯碼器12的結(jié)構(gòu)與圖2中的行譯碼器類似，僅是將行地址替換成列地址，行選通線替換成列選通線即可。圖3示出了現(xiàn)有技術(shù)的讀寫控制單元與存儲單元14的連接結(jié)構(gòu)，所述讀寫控制單元包括列選通單元15和讀寫選通單元13，其中，所述列選通單元15包括一 NMOS晶體管， 當(dāng)所述存儲單元14所屬列的列選通線BL選通(邏輯高電平)時，存儲單元14與讀寫選通單元13之間通過所述列選通單元15電性導(dǎo)通，可以對存儲單元14進行讀操作或?qū)懖僮鳎?否則該通路斷開，并不能對所述存儲單元14進行讀/寫操作；所述讀寫選通單元13根據(jù)片
6選信號GS和讀寫控制信號R/W對所述存儲單元14的讀操作通路和寫操作通路進行選通， 進行讀操作或?qū)懖僮?，?dāng)所述片選信號GS為0(即為選中狀態(tài))，所述讀寫控制信號R/i為 1(即為讀操作)時，傳輸門134受所述邏輯門132的輸出信號控制而電性導(dǎo)通，存儲單元 14中的數(shù)據(jù)通過列選通單元15以及傳輸門134輸出至輸入輸出管腳1/0，完成讀操作，當(dāng)所述片選信號GS為0，讀寫控制信號R/^為0時，傳輸門133受所述邏輯門131的輸出信號控制而電性導(dǎo)通，輸入輸出管腳I/O通過所述傳輸門133和列選通單元15對所述存儲單元14進行寫操作。現(xiàn)有技術(shù)的存儲器中，存儲單元使用MOS晶體管實現(xiàn)，其制作工藝一般使用標準的CMOS工藝，而相應(yīng)的行譯碼器、列譯碼器和讀寫控制單元也都使用MOS晶體管實現(xiàn)，其制作工藝也為標準的CMOS工藝。以非易失存儲器中的EEPROM為例，其存儲單元使用浮柵隧道氧化層MOS 晶體管(FL0T0X，F(xiàn)loating Gate Tunnel Oxide MOS Transistor)構(gòu)成，外圍的電路基于MOS晶體管實現(xiàn)，其整體也是基于標準CMOS工藝實現(xiàn)的。但是隨著器件特征尺寸的不斷減小，現(xiàn)有的非易失存儲器的響應(yīng)速度越來越無法滿足實際應(yīng)用的需求，而且多次編程的耐用性較差，反復(fù)編程的次數(shù)有限，使用壽命較短。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是提供一種MEMS非易失存儲器及其存儲單元，提高響應(yīng)速度， 延長使用壽命。為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種MEMS非易失存儲器，包括由多個存儲單元構(gòu)成的存儲陣列；行譯碼器，連接所述存儲陣列的行選通線，用于進行行譯碼；列譯碼器，連接所述存儲陣列的列選通線，用于進行列譯碼；讀寫控制單元，用于對所述存儲陣列中的各位線的讀寫狀態(tài)進行控制；所述存儲單元、行譯碼器、列譯碼器和讀寫控制單元的一個或多個中包括至少一個MEMS開關(guān)器件，所述MEMS開關(guān)器件包括第一端、第二端、第三端和控制端，所述控制端用于控制所述第三端與第一端和第二端中的一個電性導(dǎo)通?？蛇x的，所述MEMS開關(guān)器件包括第一參考電極和第二參考電極；第一連接端，與所述第一端相連；第二連接端，與所述第二端相連；第三連接端，與所述第三端相連；可動極板，位于所述第一參考電極和第二參考電極之間，受所述控制端控制，可以在所述第一參考電極和第二參考電極之間移動，當(dāng)所述可動極板靠近所述第一參考電極時，所述第三連接端通過所述可動極板與所述第一連接端電性導(dǎo)通，當(dāng)所述可動極板靠近所述第二參考電極時，所述第三連接端通過所述可動極板與所述第二連接端電性導(dǎo)通?？蛇x的，所述可動極板包括至少一層導(dǎo)電層，通過控制所述導(dǎo)電層和所述第一參考電極、所述第二參考電極之間的電勢差使所述可動極板在所述第一參考電極和第二參考電極之間移動；
與所述導(dǎo)電層絕緣的導(dǎo)電接觸端，所述導(dǎo)電層帶動所述導(dǎo)電接觸端實現(xiàn)所述第三連接端與第一連接端或第二連接端之間的電性導(dǎo)通。可選的，所述導(dǎo)電層的表面還形成有絕緣層?？蛇x的，所述導(dǎo)電接觸端的表面經(jīng)過鈍化處理?？蛇x的，所述第三連接端包括第一連接部和第二連接部；所述第一連接部和所述第一連接端之間相互絕緣，可通過可動極板上的導(dǎo)電接觸端實現(xiàn)相互電性連接；所述第二連接部和所述第二連接端之間相互絕緣，可通過可動極板上的導(dǎo)電接觸端實現(xiàn)相互電性連接?？蛇x的，所述第一參考電極包括至少一層導(dǎo)電層。 可選的，所述第一參考電極中的導(dǎo)電層表面形成有絕緣層?？蛇x的，所述第二參考電極包括至少一層導(dǎo)電層?？蛇x的，所述第二參考電極中的導(dǎo)電層表面形成有絕緣層?？蛇x的，所述行譯碼器包括多級行譯碼單元，下一級行譯碼單元中的MEMS開關(guān)器件的數(shù)量是上一級行譯碼單元的兩倍，且上一級行譯碼單元中的MEMS開關(guān)器件的第一端和第二端依次連接下一級行譯碼單元中的MEMS開關(guān)器件的第三端，其中，最低一級的行譯碼單元中的各MEMS開關(guān)器件的第一端和第二端依次連接各行選通線且下拉至邏輯低電平，最高一級的行譯碼單元中的MEMS開關(guān)器件的第三端輸入邏輯高電平，各級行譯碼單元中的MEMS開關(guān)器件的控制端依次輸入行地址中的各二進制位?？蛇x的，所述列譯碼器包括多級列譯碼單元，下一級列譯碼單元中的MEMS開關(guān)器件的數(shù)量是上一級列譯碼器單元的兩倍，且上一級列譯碼單元中的MEMS開關(guān)器件的第一端和第二端依次連接下一級列譯碼單元中的MEMS開關(guān)器件的第三端，其中，最低一級的列譯碼單元中的各MEMS開關(guān)器件的第一端和第二端依次連接各列選通線且下拉至邏輯低電平，最高一級的列譯碼單元中的MEMS開關(guān)器件的第三端輸入邏輯高電平，各級列譯碼單元中的MEMS開關(guān)器件的控制端依次輸入列地址中的各二進制位。可選的，所述存儲單元包括第一 MEMS開關(guān)器件，其第一端和第二端分別輸入邏輯低電平和邏輯高電平；第二 MEMS開關(guān)器件，其第一端為高阻，其第二端連接所述第一 MEMS開關(guān)器件的控制端，其控制端連接行選通線，其第三端連接寫位線；第三MEMS開關(guān)器件，其第一端為高阻，其第二端連接所述第一MEMS開關(guān)器件的第三端，其控制端連接行選通線，其第三端連接讀位線，其開啟電壓小于所述第二 MEMS開關(guān)器件的開啟電壓。可選的，所述存儲單元包括第四MEMS開關(guān)器件，其第一端和第二端分別輸入邏輯低電平和邏輯高電平；第五MEMS開關(guān)器件，其第一端為高阻，其第二端連接所述第四MEMS開關(guān)器件的控制端，其控制端連接寫行選通線，其第三端連接寫位線；第六MEMS開關(guān)器件，其第一端為高阻，其第二端連接所述第四MEMS開關(guān)器件的第三端，其控制端連接讀行選通線，其第三端連接讀位線?？蛇x的，所述行譯碼器、列譯碼器和讀寫控制單元采用CMOS電路。
可選的，所述讀寫控制單元還包括列選通單元，連接所述列選通線，控制每一列存儲單元的電性導(dǎo)通與關(guān)斷狀態(tài)?？蛇x的，所述列選通單元包括第七MEMS開關(guān)器件，其第一端為高阻，其第二端連接讀位線，其控制端連接所述列選通線；第八MEMS開關(guān)器件，其第一端為高阻，其第二端連接寫位線，其控制端連接所述列選通線?？蛇x的，所述讀寫控制單元還包括讀寫選通單元，接收片選信號和讀寫控制信號， 控制所述存儲單元進行讀操作或?qū)懖僮鳌？蛇x的，所述讀寫選通單元包括第九MEMS開關(guān)器件，其第一端連接所述第八MEMS開關(guān)器件的第三端，其第二端連接所述第七MEMS開關(guān)器件的第三端，其控制端輸入所述讀/寫控制信號；第十MEMS開關(guān)器件，其第二端為高阻，其第一端連接所述第九MEMS開關(guān)器件的第三端，其第三端連接輸入輸出管腳，其控制端輸入所述片選信號。為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種MEMS非易失存儲單元，包括三個MEMS開關(guān)器件，所述MEMS開關(guān)器件包括第一端、第二端、第三端和控制端，所述控制端用于控制所述第三端與第一端和第二端中的一個電性導(dǎo)通，其中，第一 MEMS開關(guān)器件，其第一端和第二端分別輸入邏輯低電平和邏輯高電平；第二 MEMS開關(guān)器件，其第一端為高阻，其第二端連接所述第一 MEMS開關(guān)器件的控制端，其控制端連接行選通線，其第三端連接寫位線；第三MEMS開關(guān)器件，其第一端為高阻，其第二端連接所述第一MEMS開關(guān)器件的第三端，其控制端連接行選通線，其第三端連接讀位線，其開啟電壓小于所述第二 MEMS開關(guān)器件的開啟電壓?？蛇x的，所述MEMS開關(guān)器件包括第一參考電極和第二參考電極；第一連接端，與所述第一端相連；第二連接端，與所述第二端相連；第三連接端，與所述第三端相連；可動極板，位于所述第一參考電極和第二參考電極之間，受所述控制端控制，可以在所述第一參考電極和第二參考電極之間移動，當(dāng)所述可動極板靠近所述第一參考電極時，所述第三連接端通過所述可動極板與所述第一連接端電性導(dǎo)通，當(dāng)所述可動極板靠近所述第二參考電極時，所述第三連接端通過所述可動極板與所述第二連接端電性導(dǎo)通。可選的，所述可動極板包括至少一層導(dǎo)電層，通過控制所述導(dǎo)電層和所述第一參考電極、所述第二參考電極之間的電勢差使所述可動極板在所述第一參考電極和第二參考電極之間移動；與所述導(dǎo)電層絕緣的導(dǎo)電接觸端，所述導(dǎo)電層帶動所述導(dǎo)電接觸端實現(xiàn)所述第三連接端與第一連接端或第二連接端之間的電性導(dǎo)通?？蛇x的，所述導(dǎo)電層的表面還形成有絕緣層?？蛇x的，所述導(dǎo)電接觸端的表面經(jīng)過鈍化處理。
可選的，所述第三連接端包括第一連接部和第二連接部；所述第一連接部和所述第一連接端之間相互絕緣，可通過可動極板上的導(dǎo)電接觸端實現(xiàn)相互電性連接；所述第二連接部和所述第二連接端之間相互絕緣，可通過可動極板上的導(dǎo)電接觸端實現(xiàn)相互電性連接。 可選的，所述第一參考電極包括至少一層導(dǎo)電層?？蛇x的，所述第一參考電極中的導(dǎo)電層表面形成有絕緣層?？蛇x的，所述第二參考電極包括至少一層導(dǎo)電層?？蛇x的，所述第二參考電極中的導(dǎo)電層表面形成有絕緣層。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點本技術(shù)方案采用MEMS(Micro-Electro-mechanical System，微機電系統(tǒng))開關(guān)來實現(xiàn)非易失存儲器中的部分或全部部件，從而提高了響應(yīng)速度。進一步的，本技術(shù)方案中的MEMS開關(guān)器件采用優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，使用導(dǎo)電層帶動導(dǎo)電接觸端移動，實現(xiàn)第三連接端與第一連接端電性導(dǎo)通或與第二連接端電性導(dǎo)通，其機械式的編程和讀取過程使得其多次編程的耐用性較好，使用壽命較長。此外，本技術(shù)方案中優(yōu)選的MEMS開關(guān)器件的結(jié)構(gòu)的漏電流較小，有利于降低MEMS 非易失存儲器的功耗。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的一種存儲器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中所示行譯碼器的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)的讀寫控制單元與存儲單元的連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明實施例的MEMS開關(guān)器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4所示的MEMS開關(guān)器件沿a_a、b_b方向的組合剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明實施例的MEMS開關(guān)器件的第三連接端與第二連接端電性導(dǎo)通時的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是圖6所示的MEMS開關(guān)器件沿a-a、b_b方向的組合剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明實施例的MEMS開關(guān)器件的等效符號圖；圖9是本發(fā)明實施例的MEMS非易失存儲器的行譯碼器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是本發(fā)明實施例的MEMS非易失存儲器的一種MEMS非易失存儲單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是本發(fā)明實施例的MEMS非易失存儲器的另一種MEMS非易失存儲單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12是本發(fā)明實施例的MEMS非易失存儲器的讀寫控制單元與存儲單元的連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖13是本發(fā)明實施例的MEMS非易失存儲器對應(yīng)于圖11中的存儲單元的行譯碼器的附加電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
現(xiàn)有技術(shù)采用MOS晶體管構(gòu)成存儲單元，且其外圍電路也使用MOS晶體管構(gòu)建而成，受CMOS工藝的限制，其響應(yīng)速度較低。MEMS技術(shù)主要基于半導(dǎo)體加工工藝，能夠?qū)?fù)雜的機械和電路結(jié)構(gòu)集成在一微小系統(tǒng)中，實現(xiàn)復(fù)雜功能。本技術(shù)方案采用MEMS開關(guān)器件來實現(xiàn)存儲器中的部分或全部部件，由于MEMS開關(guān)器件為機械式電性導(dǎo)通和關(guān)斷的，因此，在同等工藝條件下(相當(dāng)?shù)奶卣鞒叽?，具有較快的響應(yīng)速度且具有更好的編程耐用性。本技術(shù)方案進一步采用優(yōu)選的MEMS開關(guān)器件結(jié)構(gòu)，使用導(dǎo)電層帶動導(dǎo)電接觸端移動，實現(xiàn)第三連接端與第一連接端電性導(dǎo)通或與第二連接端電性導(dǎo)通，該結(jié)構(gòu)為機械式的開關(guān)結(jié)構(gòu)，具有較快的響應(yīng)速度且具有良好的耐用性。為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。在以下描述中闡述了具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以多種不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣。因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施方式
的限制。本實施例的MEMS非易失存儲器的整體結(jié)構(gòu)請繼續(xù)參考圖1，其中，存儲陣列10、行譯碼器11、列譯碼器12和讀寫控制單元13中的一個或多個包括MEMS開關(guān)器件。所述包括MEMS開關(guān)器件指的是上述各個部件可以全部由MEMS開關(guān)器件構(gòu)建組成，例如由MEMS開關(guān)器件構(gòu)建組成的存儲陣列10，由MEMS開關(guān)器件構(gòu)建組成的行譯碼器11、列譯碼器12，由 MEMS開關(guān)器件構(gòu)建組成的讀寫控制單元13 ；另外，上述各部件也可以部分由MEMS開關(guān)器件構(gòu)建組成，如行譯碼器11、列譯碼器12和讀寫控制單元13中的一個或多個由MEMS開關(guān)器件構(gòu)建組成，而存儲陣列10仍然是主要由浮柵隧道氧化層MOS晶體管構(gòu)成；此外，上述各部件也可以由MEMS開關(guān)器件和MOS晶體管混合構(gòu)成，如行譯碼器11中的部分邏輯使用MEMS 開關(guān)器件實現(xiàn)，而其余部分使用MOS晶體管實現(xiàn)。所述MEMS開關(guān)器件包括第一端、第二端、 第三端和控制端，所述控制端用于控制所述第三端與第一端和第二端中的一個電性導(dǎo)通。 在一優(yōu)選的實施例中，所述存儲陣列10采用MEMS開關(guān)器件構(gòu)成，而所述行譯碼器11、列譯碼器12和讀寫控制單元13采用CMOS電路，采用CMOS電路在此處是指采用傳統(tǒng)的CMOS工藝制成的由MOS晶體管構(gòu)建的電路。圖4示出了本實施例中的MEMS開關(guān)器件的優(yōu)選結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖5示出了圖4中的MEMS開關(guān)器件沿a-a、b_b方向的組合剖面結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合圖4和圖5，本實施例的MEMS開關(guān)器件包括第一連接端33，與所述第一端相連；第二連接端32，與所述第二端相連；第三連接端31，與所述第三端相連；可動極板20 ；第一參考電極沈、第二參考電極25，所述可動極板20位于所述第一參考電極沈和所述第二參考電極25之間，受所述控制端控制，可以在第一參考電極沈、第二參考電極25之間移動；當(dāng)所述可動極板20靠近第二參考電極25時，第三連接端31和第二連接端32通過可動極板20電性導(dǎo)通(參考圖6 和圖7)；當(dāng)所述可動極板20靠近第一參考電極沈時，第三連接端31和第一連接端33通過可動極板20電性導(dǎo)通(沒有在圖示中表示出第三連接端31和第一連接端33電性導(dǎo)通， 本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)第三連接端31和第二連接端32電性導(dǎo)通的例子，可以獲知在什么情況下，第三連接端31和第一連接端33電性導(dǎo)通)。所述可動極板20包含至少一層導(dǎo)電層21，與所述控制端相連，通過控制所述導(dǎo)
11電層21和所述第一參考電極沈、所述第二參考電極25之間的電勢差使所述導(dǎo)電層21在所述第一參考電極26和第二參考電極25之間移動；與所述導(dǎo)電層21絕緣的導(dǎo)電接觸端22， 在所述導(dǎo)電層21移動靠近第二參考電極25時，導(dǎo)電層21帶動所述導(dǎo)電接觸端22實現(xiàn)第三連接端31和第二連接端32之間的電性導(dǎo)通，在所述導(dǎo)電層21移動靠近第一參考電極沈時，帶動所述導(dǎo)電接觸端22實現(xiàn)第三連接端31和第一連接端33之間的電性導(dǎo)通。在本發(fā)明的具體實施例中，可動極板20包括兩層導(dǎo)電層21，在每一層導(dǎo)電層21的表面具有絕緣層23，可動極板20通過兩連接端M固定在基底40表面的介質(zhì)層41上，兩連接端M與導(dǎo)電層21電性連接，通過兩連接端M可以對導(dǎo)電層21施加電壓。而且，在該具體實施例中， 兩連接端M以及絕緣層23起到支撐架的作用，起到支撐可動極板20的作用。導(dǎo)電接觸端 22具有兩延伸端，分別為第一延伸端221和第二延伸端222，通過第一延伸端221和第二延伸端222可以使第三連接端31和第二連接端32電性導(dǎo)通、第三連接端31和第一連接端33 電性導(dǎo)通，其中，第一延伸端221用于與第三連接端31接觸，第二延伸端222用于與第二連接端32、第一連接端33接觸。通過控制第一參考電極沈、第二參考電極25以及可動極板20的導(dǎo)電層21之間的電勢差，可以使可動極板20在第一參考電極沈和第二參考電極25之間移動，使第三連接端31和第二連接端32通過所述導(dǎo)電接觸端22電性導(dǎo)通，或者，第三連接端31和第一連接端33通過所述導(dǎo)電接觸端22電性導(dǎo)通。參考圖6和圖7，當(dāng)在第一參考電極沈施加邏輯高電平，例如第一參考電極26接電源正極，對第一參考電極沈施加電源電壓，第二參考電極25施加邏輯低電平，例如第二參考電極25接地，對第二參考電極25施加零電壓，同時通過連接端M對導(dǎo)電層21施加邏輯高電平，即電源電壓時，第二參考電極25和導(dǎo)電層21 之間存在電勢差，兩者之間存在吸引力(包括靜電效應(yīng)、鐵電效應(yīng)、電容效應(yīng))，因此，可動極板20在吸引力的作用下向第二參考電極25方向移動，使導(dǎo)電接觸端22連接第三連接端 31和第二連接端32，即第一延伸端221與第三連接端31接觸、第二延伸端222與第二連接端32接觸，從而使第三連接端31和第二連接端32電性導(dǎo)通。需要說明的是，在此只說明了第三連接端31和第二連接端32電性導(dǎo)通的實例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)此教導(dǎo)，可以毫無疑問的獲知第三連接端31和第一連接端33電性導(dǎo)通的情況?？偟膩碚f，當(dāng)?shù)谝粎⒖茧姌O 26和導(dǎo)電層21之間存在電勢差，從而存在吸引力時，第三連接端31和第一連接端33電性導(dǎo)通；當(dāng)?shù)诙⒖茧姌O25和導(dǎo)電層21之間存在電勢差，從而存在吸引力時，第三連接端31 和第二連接端32電性導(dǎo)通。在本技術(shù)方案中，導(dǎo)電層21至少為一層，在一優(yōu)選的實施例中，導(dǎo)電層21為兩層的疊層結(jié)構(gòu)，與一層導(dǎo)電層21相比可以增大導(dǎo)電層21與第一參考電極沈、第二參考電極 25之間的相互作用力，從而可以增大MEMS開關(guān)器件的靈敏度。在導(dǎo)電層21表面上形成的絕緣層23可以防止第二參考電極25與導(dǎo)電層21接觸。本實施例中，所述導(dǎo)電接觸端22的表面經(jīng)過鈍化處理，優(yōu)選的，所述第一延伸端 221和第二延伸端222的表面經(jīng)過鈍化處理。所述鈍化處理指的是表面經(jīng)過氧化處理，形成氧化層的薄層，經(jīng)過氧化鈍化后，一方面并不影響所述導(dǎo)電接觸端22的導(dǎo)電性，又能防止導(dǎo)電接觸端22與第三連接端31、第二連接端32和第一連接端33接觸時產(chǎn)生粘附現(xiàn)象。在本發(fā)明的具體實施例中，所述第二參考電極25位于基底40上，具體為，位于基底40表面上的介質(zhì)層41上，所述第一參考電極沈位于所述第二參考電極25上方，第一參考電極26和第二參考電極25包括至少一層導(dǎo)電層，可動極板20位于第一參考電極沈和第二參考電極25之間。在本發(fā)明的其他實施例中，也可以沒有基底40。在本發(fā)明的具體實施例中，所述第三連接端31包括第二連接部312和第一連接部 311，其中第二連接部312和第一連接部311是電性連接的，圖中并沒有示出第二連接部312 和第一連接部311的電性連接關(guān)系。所述第二連接部312和所述第二連接端32在同一金屬層，且相互絕緣；所述第一連接部311和所述第一連接端33在同一金屬層，且相互絕緣。 并且第一參考電極沈和第二參考電極25分別包括一層導(dǎo)電層，在第一參考電極沈的與可動極板20靠近的表面具有絕緣層27，以防止在可動極板20靠近第一參考電極沈時，第一參考電極26與導(dǎo)電層21接觸。在本發(fā)明的具體實施例中，第二參考電極25的表面沒有絕緣層，這是因為與其相對的可動極板20有絕緣層幻，可以防止第二參考電極25與導(dǎo)電層 21接觸，當(dāng)然，第二參考電極25的表面也可以具有絕緣層。在本發(fā)明具體實施例中，可動極板20包括的導(dǎo)電層21的材料可以為鋁、鈦、銅、 鈷、鎳、鉭、鉈、鉬、銀、金等或其組合，以及本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其他導(dǎo)電材料。導(dǎo)電接觸端22的材料可以為鋁、鈦、銅、鈷、鎳、鉭、鉈、鉬、銀、金等或其組合，以及本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其他導(dǎo)電材料。第一參考電極26和第二參考電極25的材料可以為鋁、鈦、銅、鈷、鎳、 鉭、鉈、鉬、銀、金等或其組合，以及本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其他導(dǎo)電材料。第三連接端31、第二連接端32和第一連接端33的材料可以為鋁、鈦、銅、鈷、鎳、鉭、鉈、鉬、銀、金等或其組合， 以及本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其他導(dǎo)電材料。導(dǎo)電層21表面的絕緣層23的材料為SiO2, Si3N4，SiNx, SiON, SiCOx等等。第一參考電極沈表面的絕緣層的材料為Si02，Si3N4, SiNx, SiON, SiCOx等等。在本發(fā)明具體實施例中，基底40可以為單晶硅或硅鍺(SiGe)，也可以是絕緣體上硅(SOI)，還可以包括其它的材料，例如銻化銦、碲化鉛、砷化銦、磷化銦、砷化鎵或銻化鎵。 在基底40內(nèi)還可以具有MOS器件。需要說明的是，以上所述僅是本發(fā)明的一個具體實施例，在其他實施例中，第一連接端、第二連接端和第三連接端的分布方式也不限于圖示所示的方式，可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其他方式，可以對其做相應(yīng)的變動，然而均不脫離本發(fā)明的精神。例如，在其他實施例中，第二連接部312可以作為第二連接端，第一連接部311可以作為第一連接端，第一連接端33和第二連接端32電性連接后共同作為第三連接端。圖8示出了本實施例的MEMS開關(guān)器件的等效符號示意圖，包括控制端A、第一端 B、第二端C和第三端D，控制端A可以控制所述第三端D與第一端B或第二端C電性導(dǎo)通， 或者與二者都斷開。其中，控制端A與所述可動極板中的導(dǎo)電層相連，第一端B與所述第一連接端相連，第二端C與所述第二連接端相連，第三端D與所述第三連接端相連。本文后續(xù)的附圖和描述都以圖8所示的等效結(jié)構(gòu)為準。圖9示出了本實施例的行譯碼器的結(jié)構(gòu)示意圖，該圖僅為示例，其中行地址為2位 (AO和Al)，相應(yīng)的行選通線有4條(WL0至WL3)，與現(xiàn)有技術(shù)的行譯碼器的功能類似，通過對行地址進行譯碼，使得行選通線中的一條為邏輯高電平，其他的為邏輯低電平，即對邏輯高電平的行選通線對應(yīng)的一行存儲單元進行選通。所述行譯碼器包括多級行譯碼單元，下一級行譯碼單元中的MEMS開關(guān)器件的數(shù)量是上一級行譯碼單元的兩倍，上一級行譯碼單元中的MEMS開關(guān)器件的第一端和第二端依次連接下一級行譯碼單元中的MEMS開關(guān)器件的第三端，其中，最低一級的行譯碼單元中的各MEMS開關(guān)器件的第一端和第二端依次連接各行選通線且下拉至邏輯低電平，最高一級的行譯碼單元中的MEMS開關(guān)器件的第三端輸入邏輯高電平，各級行譯碼單元中的MEMS開關(guān)器件的控制端依次輸入行地址中的各二進制位。此外，所述下拉電阻可以用多晶硅等材料實現(xiàn)。具體的，圖9中的行譯碼器包括2級行譯碼單元，分別為第一級(本實施例中為最低級)行譯碼單元51和第二級(本實施例中為最高級)行譯碼單元52。所述第一級行譯碼單元51包括2個MEMS開關(guān)器件，且它們的第一端和第二端依次連接所述行選通線WiK WLUWL2和WL3并下拉至邏輯低電平VCC-，下拉的過程可以通過下拉電阻實現(xiàn)，它們的控制端輸入行地址的最低位AO。所述第二級行譯碼單元52包括1個MEMS開關(guān)器件，且其第一端和第二端分別連接第一級行譯碼單元51中兩個MEMS開關(guān)器件的第三端，其控制端輸入行地址的最高位Al，其第三端連接至邏輯高電平VCC+。本實施例的行譯碼器可以實現(xiàn)與背景技術(shù)中的行譯碼器相同的真值表。當(dāng)然，在實際應(yīng)用中，可以根據(jù)需求增加更多級的行譯碼單元，如采用3級行譯碼單元，從最低一級至最高一級的行譯碼單元中包括的MEMS開關(guān)器件的個數(shù)一次為4個、2個、1個，從而實現(xiàn)8條行選通線的譯碼過程。此外，所述下拉電阻可以用多晶硅等材料實現(xiàn)。作為一個優(yōu)選的實施例，所述行譯碼器中，下一級行譯碼單元中連接至上一級行譯碼單元中同一個MEMS開關(guān)器件的兩個MEMS開關(guān)器件可以共用同一個可動極板，仍以圖 9為例，第一級行譯碼單元51中的兩個MEMS晶體管可以共用同一可動極板，從而提高集成度。本實施例的列譯碼器包括多級列譯碼單元，下一級列譯碼單元中的MEMS開關(guān)器件的數(shù)量是上一級列譯碼單元的兩倍，上一級列譯碼單元中的MEMS開關(guān)器件的第一端和第二端依次連接下一級列譯碼單元中的MEMS開關(guān)器件的第三端，其中，最低一級的列譯碼單元中的各MEMS開關(guān)器件的第一端和第二端依次連接各列選通線且下拉至邏輯低電平， 最高一級的列譯碼單元中的MEMS開關(guān)器件的第三端輸入邏輯高電平，各級列譯碼單元中的MEMS開關(guān)器件的控制端依次輸入列地址中的各二進制位。其結(jié)構(gòu)與行譯碼器的結(jié)構(gòu)類似，僅是最低一級的列譯碼單元中的MEMS開關(guān)器件的第一端和第二端依次連接各列選通線，各級列譯碼單元中的MEMS開關(guān)器件的控制端依次輸入列地址的各二進制位，其工作過程與行譯碼器類似，這里不再贅述。圖10示出了本實施例的一種存儲單元的結(jié)構(gòu)示意圖，包括第一 MEMS開關(guān)器件 Ml，其第一端Bl和第二端Cl分別輸入邏輯低電平VCC-和邏輯高電平VCC+ ；第二 MEMS開關(guān)器件M2，其第一端B2為高阻，其第二端C2連接所述第一 MEMS開關(guān)器件Ml的控制端Al，其控制端A2連接行選通線WL，其第三端D2連接寫位線writebit ；第三MEMS開關(guān)器件M3，其第一端B3為高阻，其第二端C3連接所述第一 MEMS開關(guān)器件Ml的第三端Dl，其控制端A3 連接行選通線WL，其第三端D3連接讀位線readbit，其開啟電壓小于所述第二 MEMS開關(guān)器件M2的開啟電壓。所述開啟電壓指的是能夠使MEMS開關(guān)器件的第三端與第一端或第二端電性導(dǎo)通的電壓值，開啟電壓可以通過制造過程中對器件的參數(shù)進行調(diào)節(jié)來實現(xiàn)，如改變第一參考電極和第二參考電極之間的距離，在同樣的電壓下實現(xiàn)不同的電場強度，從而使得可動極板上下移動時所需要的電壓發(fā)生改變。此外，所述高阻在實際制造過程中可以通過多晶硅等材料來實現(xiàn)。
在進行寫入操作時，行選通線WL譯碼后選通，其上為較高的行選通線電壓，使得第二 MEMS開關(guān)器件M2的第二端C2與第三端D2電性導(dǎo)通，即第二端C2與寫位線writebit 電性導(dǎo)通，數(shù)據(jù)通過寫位線writebit寫入至第一 MEMS開關(guān)器件Ml，即電荷通過寫位線 writebit進入第一 MEMS開關(guān)器件Ml中的可動極板中的導(dǎo)電層；此時雖然第三MEMS開關(guān)器件M3也電性導(dǎo)通，但由于此時為寫操作，讀位線readbit為高阻態(tài)，因此并不影響寫操作。當(dāng)所述寫操作結(jié)束后，第一 MEMS開關(guān)器件Ml中的導(dǎo)電層上的電荷仍然存在，若所述第一 MEMS開關(guān)器件的第一參考電極和第二參考電極之間存在電勢差，則其第三端Dl連接至邏輯高電平VCC+或邏輯低電平VCC-；在斷電后，由于第一 MEMS開關(guān)器件Ml的第一參考電極和第二參考電極之間的電勢差消失，使得第一 MEMS開關(guān)器件Ml的可動極板回復(fù)至初始狀態(tài)，其第三端Dl和第一端Bi、第二端Cl都斷開；在再次上電后，由于第一 MEMS開關(guān)器件 Ml的可動極板中的導(dǎo)電層上的電荷仍然存在，在第一參考電極和第二參考電極之間的電場作用下，第一 MEMS開關(guān)器件Ml的第三端Dl重新連接至第一端Bl或第二端Cl，從而實現(xiàn)了非揮發(fā)性存儲。在進行讀操作時，行選通線WL譯碼后選通，其上為一較低的行選通線電壓，在該電壓下，第三MEMS開關(guān)器件的第三端D3與第二端C3電性導(dǎo)通，同時，該電壓并沒有達到第二 MEMS開關(guān)器件M2的開啟電壓，因此，第二 MEMS開關(guān)器件M2的第二端C2與寫位線 writebit仍為斷開，即第一 MEMS開關(guān)器件Ml的控制端Al與寫位線writebit斷開，因此其中的可動極板中的導(dǎo)電層上的電荷并不會損失。與現(xiàn)有技術(shù)的采用浮柵隧道氧化層MOS晶體管實現(xiàn)的EEPROM相比，上述使用MEMS 開關(guān)器件構(gòu)建的存儲單元能夠?qū)崿F(xiàn)與現(xiàn)有技術(shù)的EEPROM中的存儲單元完全相同的功能， 但由于該結(jié)構(gòu)為機械式的，因此其響應(yīng)速度要高于浮柵隧道氧化層MOS晶體管，而且其編程電壓也小于現(xiàn)有技術(shù)的基于浮柵隧道氧化層MOS晶體管的EEPR0M，功耗相對降低。此外， 由于本實施例的結(jié)構(gòu)為機械式的，因此其多次編程的耐用性非常好，編程次數(shù)理論上接近無限多次，其使用壽命遠遠大于現(xiàn)有技術(shù)的EEPR0M。同理，與現(xiàn)有技術(shù)的閃速存儲器相比， 上述使用MEMS開關(guān)器件構(gòu)建的MEMS靜態(tài)存儲單元也具有較快的響應(yīng)速度、較低的編程電壓等優(yōu)點。而且本實施例的MEMS開關(guān)器件的漏電流較小，使得相應(yīng)的MEMS非易失存儲單元和MEMS非易失存儲器的漏電流也較小，有利于降低功耗。圖11示出了本實施例的另一種存儲單元的結(jié)構(gòu)示意圖，包括第四MEMS開關(guān)器件 M4，其第一端B4和第二端C4分別輸入邏輯低電平VCC-和邏輯高電平VCC+ ’第五MEMS開關(guān)器件M5，其第一端B5為高阻，其第二端C5連接所述第四MEMS開關(guān)器件M4的控制端A4, 其控制端A5連接寫行選通線writeword，其第三端D5連接寫位線writebit ；第六MEMS開關(guān)器件M6，其第一端B6為高阻，其第二端C6連接所述第四MEMS開關(guān)器件M4的第三端D4， 其控制端A6連接讀行選通線readword，其第三端D6連接讀位線readbit。對于圖11中所示的存儲單元的結(jié)構(gòu)，在進行寫操作時，通過譯碼后，寫行選通線 writeword被選通，使得第五MEMS開關(guān)器件M5的第三端D5與第二端C5電性導(dǎo)通，寫位線 writebit與第四MEMS開關(guān)器件M4的控制端A4電性導(dǎo)通，電荷通過寫位線writebit進入第四MEMS開關(guān)器件M4的可動極板中的導(dǎo)電層，與圖10中所示的存儲單元類似的，在斷電后，第四MEMS開關(guān)器件M4的可動極板中的導(dǎo)電層上的電荷仍然保持，再次上電后，仍然會使得第三端D4連接至邏輯高電平VCC+或邏輯低電平VCC-，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的非揮發(fā)存儲。
在進行讀操作時，讀行選通線readword被譯碼選通，使得第六MEMS開關(guān)器件的第三端D6與其第二端C6電性導(dǎo)通，從而使得第四MEMS開關(guān)器件的第三端D4與讀位線 readbit電性導(dǎo)通，從而可以通過讀位線readbit讀取第四MEMS開關(guān)器件M4中存儲的數(shù)據(jù)，且讀取過程并不會導(dǎo)致第四MEMS開關(guān)器件M4的可動極板中的導(dǎo)電層上的電荷的丟失。上述結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了非揮發(fā)存儲的功能，但是與圖10中的結(jié)構(gòu)不同的是，該存儲單元分別連接至讀行選通線readword和寫行選通線writeword，分別用于讀操作和寫操作時的選通，由于使用了不同的行選通線，使得第五MEMS開關(guān)器件M5和第六MEMS開關(guān)器件M6的開啟電壓可以相同，在制造過程中可以使用標準化的單元，從而簡化了其制造工藝。但是， 由于同一存儲單元連接至兩條行選通線，因此行譯碼單元需要進行相應(yīng)的調(diào)整，下文將進行詳細描述。圖12示出了本實施例的非易失存儲單元30與讀寫控制單元的連接結(jié)構(gòu)示意圖， 該圖僅為示意，僅以一個存儲單元30進行描述，在實際應(yīng)用中，可以有多列的存儲單元，所述讀寫控制單元對每一列存儲單元進行控制。所述讀寫控制單元包括列選通單元61，連接列選通線BL，控制存儲單元30的電性導(dǎo)通與關(guān)斷狀態(tài)；讀寫選通單元62，接收片選信號
讀寫控制信號R/ 控制所述存儲單元30進行讀操作或?qū)懖僮鳌＞唧w的，所述列選通單元61包括第七MEMS開關(guān)器件M7，其第一端B7為高阻，其第二端C7連接讀位線readbit，其控制端A7連接列選通線BL ；第八MEMS開關(guān)器件M8，其第一端B8為高阻，其第二端C8連接寫位線writebit，其控制端A8連接列選通線BL。所述讀寫選通單元62包括第九MEMS開關(guān)器件M9，其第二端C9連接所述第七MEMS開關(guān)器件M7 的第三端D7，其第一端B9連接所述第八MEMS開關(guān)器件M8的第三端D8，其控制端A9輸入讀/寫控制信號第十MEMS開關(guān)器件M10，其第二端ClO為高阻，其第一端BlO連接所述第九MEMS開關(guān)器件M9的第三端D9，其第三端DlO連接輸入輸出管腳1/0，其控制端AlO 輸入片選信號GS。在實際應(yīng)用中，通過行譯碼和列譯碼，所述行選通線WL和列選通線BL被選通，列選通線BL選通使得所述第七MEMS開關(guān)器件M7的第二端C7與第三端D7電性導(dǎo)通，第八 MEMS開關(guān)器件M8的第二端C8與第三端D8電性導(dǎo)通，即所述存儲單元30所連接的讀位線 readbit和寫位線writebit都電性導(dǎo)通。同時，片選信號GS有效，則第十MEMS開關(guān)器件 MlO的第一端BlO和第三端DlO電性導(dǎo)通，即與輸入輸出管腳I/O電性導(dǎo)通；若為寫操作， 即讀/寫控制信號R/v^為邏輯低電平，則第九MEMS開關(guān)器件M9的第三端D9與第一端B9 電性導(dǎo)通，從而使得輸入輸出管腳I/O通過寫位線writebit對存儲單元30進行寫入操作； 若為讀操作，即讀/寫控制信號R/W為邏輯高電平，則第九MEMS開關(guān)器件M9的第三端D9 與第二端C9電性導(dǎo)通，從而使的輸入輸出管腳I/O通過讀位線readbit對存儲單元30進行讀操作。圖12中的連接結(jié)構(gòu)可以適用于圖10所示的存儲單元的結(jié)構(gòu)。對于圖11所示的存儲單元，需要對行譯碼器的結(jié)構(gòu)進行調(diào)整，如圖13所示，即使用讀/寫控制信號R/W對行選通線札再進行一次譯碼，選通至寫行選通線writeword或讀行選通線readword，由此， 則圖12中的結(jié)構(gòu)也可以適用于圖11所示的存儲單元。本實施例中，使用MEMS開關(guān)器件實現(xiàn)了存儲器中的各個部件，作為一個優(yōu)選的實施例，存儲陣列采用MEMS開關(guān)器件構(gòu)成，行譯碼器、列譯碼器和讀寫控制單元采用常規(guī)的 CMOS電路，從而提高了響應(yīng)速度，改善了 MEMS非易失存儲器的編程耐用性，延長了使用壽命。此外，在其他實施例中，所述MEMS非易失存儲器中包括存儲單元、行譯碼器、列譯碼器以及讀寫控制單元在內(nèi)的全部部件也可以都采用MEMS開關(guān)器件構(gòu)建而成，由于全部采用 MEMS開關(guān)器件實現(xiàn)，從而統(tǒng)一了工藝方法，簡化了制造過程。綜上，本技術(shù)方案中優(yōu)選的MEMS開關(guān)器件可以利用CMOS工藝的后段工藝，只需要金屬層和絕緣層即可實現(xiàn)MEMS非易失存儲器及行譯碼和列譯碼器。簡化了工藝實現(xiàn)步驟。 而且本技術(shù)方案的MEMS非易失存儲單元和MEMS非易失存儲器具有編程電壓低、響應(yīng)速度快的優(yōu)點。此外，本技術(shù)方案的MEMS非易失存儲器和MEMS非易失存儲單元的漏電流較小， 有利于降低功耗。本發(fā)明雖然已以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種MEMS非易失存儲器，包括 由多個存儲單元構(gòu)成的存儲陣列；行譯碼器，連接所述存儲陣列的行選通線，用于進行行譯碼； 列譯碼器，連接所述存儲陣列的列選通線，用于進行列譯碼； 讀寫控制單元，用于對所述存儲陣列中的各位線的讀寫狀態(tài)進行控制； 其特征在于，所述存儲單元、行譯碼器、列譯碼器和讀寫控制單元的一個或多個中包括至少一個MEMS開關(guān)器件，所述MEMS開關(guān)器件包括第一端、第二端、第三端和控制端，所述控制端用于控制所述第三端與第一端和第二端中的一個電性導(dǎo)通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS非易失存儲器，其特征在于，所述MEMS開關(guān)器件包括 第一參考電極和第二參考電極；第一連接端，與所述第一端相連； 第二連接端，與所述第二端相連； 第三連接端，與所述第三端相連；可動極板，位于所述第一參考電極和第二參考電極之間，受所述控制端控制，可以在所述第一參考電極和第二參考電極之間移動，當(dāng)所述可動極板靠近所述第一參考電極時，所述第三連接端通過所述可動極板與所述第一連接端電性導(dǎo)通，當(dāng)所述可動極板靠近所述第二參考電極時，所述第三連接端通過所述可動極板與所述第二連接端電性導(dǎo)通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的MEMS非易失存儲器，其特征在于，所述可動極板包括 至少一層導(dǎo)電層，通過控制所述導(dǎo)電層和所述第一參考電極、所述第二參考電極之間的電勢差使所述可動極板在所述第一參考電極和第二參考電極之間移動；與所述導(dǎo)電層絕緣的導(dǎo)電接觸端，所述導(dǎo)電層帶動所述導(dǎo)電接觸端實現(xiàn)所述第三連接端與第一連接端或第二連接端之間的電性導(dǎo)通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的MEMS非易失存儲器，其特征在于，所述導(dǎo)電層的表面還形成有絕緣層。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的MEMS非易失存儲器，其特征在于，所述導(dǎo)電接觸端的表面經(jīng)過鈍化處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的MEMS非易失存儲器，其特征在于，所述第三連接端包括第一連接部和第二連接部；所述第一連接部和所述第一連接端之間相互絕緣，可通過可動極板上的導(dǎo)電接觸端實現(xiàn)相互電性連接；所述第二連接部和所述第二連接端之間相互絕緣，可通過可動極板上的導(dǎo)電接觸端實現(xiàn)相互電性連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的MEMS非易失存儲器，其特征在于，所述第一參考電極包括至少一層導(dǎo)電層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的MEMS非易失存儲器，其特征在于，所述第一參考電極中的導(dǎo)電層表面形成有絕緣層。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的MEMS非易失存儲器，其特征在于，所述第二參考電極包括至少一層導(dǎo)電層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的MEMS非易失存儲器，其特征在于，所述第二參考電極中的導(dǎo)電層表面形成有絕緣層。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的MEMS非易失存儲器，其特征在于，所述行譯碼器包括多級行譯碼單元，下一級行譯碼單元中的MEMS開關(guān)器件的數(shù)量是上一級行譯碼單元的兩倍，且上一級行譯碼單元中的MEMS開關(guān)器件的第一端和第二端依次連接下一級行譯碼單元中的 MEMS開關(guān)器件的第三端，其中，最低一級的行譯碼單元中的各MEMS開關(guān)器件的第一端和第二端依次連接各行選通線且下拉至邏輯低電平，最高一級的行譯碼單元中的MEMS開關(guān)器件的第三端輸入邏輯高電平，各級行譯碼單元中的MEMS開關(guān)器件的控制端依次輸入行地址中的各二進制位。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的MEMS非易失存儲器，其特征在于，所述列譯碼器包括多級列譯碼單元，下一級列譯碼單元中的MEMS開關(guān)器件的數(shù)量是上一級列譯碼器單元的兩倍，且上一級列譯碼單元中的MEMS開關(guān)器件的第一端和第二端依次連接下一級列譯碼單元中的 MEMS開關(guān)器件的第三端，其中，最低一級的列譯碼單元中的各MEMS開關(guān)器件的第一端和第二端依次連接各列選通線且下拉至邏輯低電平，最高一級的列譯碼單元中的MEMS開關(guān)器件的第三端輸入邏輯高電平，各級列譯碼單元中的MEMS開關(guān)器件的控制端依次輸入列地址中的各二進制位。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的MEMS非易失存儲器，其特征在于，所述存儲單元包括第一 MEMS開關(guān)器件，其第一端和第二端分別輸入邏輯低電平和邏輯高電平；第二 MEMS開關(guān)器件，其第一端為高阻，其第二端連接所述第一 MEMS開關(guān)器件的控制端，其控制端連接行選通線，其第三端連接寫位線；第三MEMS開關(guān)器件，其第一端為高阻，其第二端連接所述第一 MEMS開關(guān)器件的第三端，其控制端連接行選通線，其第三端連接讀位線，其開啟電壓小于所述第二 MEMS開關(guān)器件的開啟電壓。
14.根據(jù)權(quán)利要求2所述的MEMS非易失存儲器，其特征在于，所述存儲單元包括第四MEMS開關(guān)器件，其第一端和第二端分別輸入邏輯低電平和邏輯高電平；第五MEMS開關(guān)器件，其第一端為高阻，其第二端連接所述第四MEMS開關(guān)器件的控制端，其控制端連接寫行選通線，其第三端連接寫位線；第六MEMS開關(guān)器件，其第一端為高阻，其第二端連接所述第四MEMS開關(guān)器件的第三端，其控制端連接讀行選通線，其第三端連接讀位線。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的MEMS非易失存儲器，其特征在于，所述行譯碼器、列譯碼器和讀寫控制單元采用CMOS電路。
16.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的MEMS非易失存儲器，其特征在于，所述讀寫控制單元還包括列選通單元，連接所述列選通線，控制每一列存儲單元的電性導(dǎo)通與關(guān)斷狀態(tài)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的MEMS非易失存儲器，其特征在于，所述列選通單元包括第七MEMS開關(guān)器件，其第一端為高阻，其第二端連接讀位線，其控制端連接所述列選通線；第八MEMS開關(guān)器件，其第一端為高阻，其第二端連接寫位線，其控制端連接所述列選通線。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的MEMS非易失存儲器，其特征在于，所述讀寫控制單元還包括讀寫選通單元，接收片選信號和讀寫控制信號，控制所述存儲單元進行讀操作或?qū)懖僮鳌?br> 19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的MEMS非易失存儲器，其特征在于，所述讀寫選通單元包括第九MEMS開關(guān)器件，其第一端連接所述第八MEMS開關(guān)器件的第三端，其第二端連接所述第七MEMS開關(guān)器件的第三端，其控制端輸入所述讀/寫控制信號；第十MEMS開關(guān)器件，其第二端為高阻，其第一端連接所述第九MEMS開關(guān)器件的第三端，其第三端連接輸入輸出管腳，其控制端輸入所述片選信號。
20.一種MEMS非易失存儲單元，其特征在于，包括三個MEMS開關(guān)器件，所述MEMS開關(guān)器件包括第一端、第二端、第三端和控制端，所述控制端用于控制所述第三端與第一端和第二端中的一個電性導(dǎo)通，其中，第一 MEMS開關(guān)器件，其第一端和第二端分別輸入邏輯低電平和邏輯高電平； 第二 MEMS開關(guān)器件，其第一端為高阻，其第二端連接所述第一 MEMS開關(guān)器件的控制端，其控制端連接行選通線，其第三端連接寫位線；第三MEMS開關(guān)器件，其第一端為高阻，其第二端連接所述第一 MEMS開關(guān)器件的第三端，其控制端連接行選通線，其第三端連接讀位線，其開啟電壓小于所述第二 MEMS開關(guān)器件的開啟電壓。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的MEMS非易失存儲單元，其特征在于，所述MEMS開關(guān)器件包括第一參考電極和第二參考電極； 第一連接端，與所述第一端相連； 第二連接端，與所述第二端相連； 第三連接端，與所述第三端相連；可動極板，位于所述第一參考電極和第二參考電極之間，受所述控制端控制，可以在所述第一參考電極和第二參考電極之間移動，當(dāng)所述可動極板靠近所述第一參考電極時，所述第三連接端通過所述可動極板與所述第一連接端電性導(dǎo)通，當(dāng)所述可動極板靠近所述第二參考電極時，所述第三連接端通過所述可動極板與所述第二連接端電性導(dǎo)通。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的MEMS非易失存儲單元，其特征在于，所述可動極板包括 至少一層導(dǎo)電層，通過控制所述導(dǎo)電層和所述第一參考電極、所述第二參考電極之間的電勢差使所述可動極板在所述第一參考電極和第二參考電極之間移動；與所述導(dǎo)電層絕緣的導(dǎo)電接觸端，所述導(dǎo)電層帶動所述導(dǎo)電接觸端實現(xiàn)所述第三連接端與第一連接端或第二連接端之間的電性導(dǎo)通。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的MEMS非易失存儲單元，其特征在于，所述導(dǎo)電層的表面還形成有絕緣層。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的MEMS非易失存儲單元，其特征在于，所述導(dǎo)電接觸端的表面經(jīng)過鈍化處理。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的MEMS非易失存儲單元，其特征在于，所述第三連接端包括第一連接部和第二連接部；所述第一連接部和所述第一連接端之間相互絕緣，可通過可動極板上的導(dǎo)電接觸端實現(xiàn)相互電性連接；所述第二連接部和所述第二連接端之間相互絕緣，可通過可動極板上的導(dǎo)電接觸端實現(xiàn)相互電性連接。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的MEMS非易失存儲單元，其特征在于，所述第一參考電極包括至少一層導(dǎo)電層。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的MEMS非易失存儲單元，其特征在于，所述第一參考電極中的導(dǎo)電層表面形成有絕緣層。
28.根據(jù)權(quán)利要求21所述的MEMS非易失存儲單元，其特征在于，所述第二參考電極包括至少一層導(dǎo)電層。
29.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的MEMS非易失存儲單元，其特征在于，所述第二參考電極中的導(dǎo)電層表面形成有絕緣層。
全文摘要
一種MEMS非易失存儲器及存儲單元，所述MEMS非易失存儲器包括由多個存儲單元構(gòu)成的存儲陣列；行譯碼器，連接所述存儲陣列的行選通線，用于進行行譯碼；列譯碼器，連接所述存儲陣列的列選通線，用于進行列譯碼；讀寫控制單元，用于對所述存儲陣列中的各位線的讀寫狀態(tài)進行控制；所述存儲單元、行譯碼器、列譯碼器和讀寫控制單元的一個或多個中包括至少一個MEMS開關(guān)器件，所述MEMS開關(guān)器件包括第一端、第二端、第三端和控制端，所述控制端用于控制所述第三端與第一端和第二端中的一個電性導(dǎo)通。本發(fā)明提高了的響應(yīng)速度，降低了編程電壓，延長了使用壽命。
文檔編號G11C16/06GK102568573SQ20101061834
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者唐德明, 張鐳, 江偉輝 申請人:上海麗恒光微電子科技有限公司