[发明专利]包括铁电存储器且用于操作铁电存储器的装置及方法

说明书

本发明揭示包括铁电存储器及用于操作铁电存储器的装置及方法。一种实例性装置包括电容器，所述电容器具有第一极板、第二极板及铁电介电材料。所述装置进一步包括第一数字线及经配置以将所述第一极板耦合到所述第一数字线的第一选择组件，并且还包括第二数字线及经配置以将所述第二极板耦合到所述第二数字线的第二选择组件。

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2016年8月31日申请的第62/381,879号美国临时申请案的申请权利。所述申请案的全文以引用的方式并入本文中且用于全部目的。

背景技术

存储器器件广泛用于存储各种电子器件(例如计算机、无线通信器件、摄影机、数字显示器及类似者)中的信息。通过编程存储器器件的不同状态来存储信息。例如，二进制器件具有通常由逻辑“1”或逻辑“0”指示的两种状态。在其它系统中，可存储两种以上状态。为存取存储信息，电子器件可读取或感测存储器器件中的存储状态。为存储信息，电子器件可写入或编程存储器器件中的状态。

存在各种类型的存储器器件，其包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、动态RAM(DRAM)、同步动态RAM(SDRAM)、铁电RAM(FeRAM)、磁性RAM(MRAM)、电阻式RAM(RRAM)、快闪存储器及其它。存储器器件可为易失性或非易失性的。即使缺乏外部电源，非易失性存储器(例如快闪存储器)也可长时间存储数据。易失性存储器器件(例如DRAM)会随时间损失其存储数据，除非其由外部电源周期性地刷新。二进制存储器器件可(例如)包括充电或放电电容器。但是，充电电容器会随时间通过泄漏电流来变成放电以导致存储信息损失。易失性存储器的特定特征可提供例如较快读取或写入速度的性能优点，而非易失性存储器的特征(例如在不周期性刷新的情况下存储数据的能力)可为有利的。

FeRAM可使用类似于易失性存储器的器件架构，但可归因于将铁电电容器用作存储器件而具有非易失性。因此，与其它非易失性及易失性存储器器件相比，FeRAM器件可具有改进性能。但是，可期望改进FeRAM器件的操作。例如，可期望具有存储器单元感测期间的改进噪声电阻、更小型电路及减小布局大小及用于操作FeRAM器件的改进时序。

发明内容

本发明揭示包括铁电存储器及用于操作铁电存储器的装置及方法。在本发明的方面中，一种实例性装置包括电容器，所述电容器具有第一极板、第二极板及铁电介电材料。所述装置进一步包括第一数字线及经配置以将所述第一极板耦合到所述第一数字线的第一选择组件，并且还包括第二数字线及经配置以将所述第二极板耦合到所述第二数字线的第二选择组件。

在本发明的另一方面中，一种实例性方法包括：将存储器电容器的第一极板耦合到第一数字线；及将所述存储器电容器的第二极板耦合到第二数字线。将读取电压提供到所述存储器电容器的所述第一极板以引起所述存储器电容器的所述第二极板处的电压变化。感测所述存储器电容器的所述第二极板处的电压与参考电压之间的电压差，且放大所述电压差以提供放大电压差。分别通过所述第一数字线及所述第二数字线将所述放大电压差施加于所述存储器电容器的所述第一极板及所述第二极板。使所述存储器电容器的所述第一极板与所述第一数字线解耦合且使所述存储器电容器的所述第二极板与所述第二数字线解耦合。

附图说明

图1是根据本发明的各种实施例的支持铁电存储器的实例性存储器阵列的框图。

图2A是根据本发明的实施例的包括一列存储器单元的实例性电路的示意图。图2B是根据本发明的实施例的感测组件的示意图。

图3A及图3B是根据本发明的各种实施例的铁电存储器单元的实例性非线性电性质的图式。

图4A是根据本发明的实施例的读取操作期间的各种信号的时序图。图4B是根据本发明的实施例的读取操作期间的各种信号的时序图。

图5A是根据本发明的实施例的读取操作的流程图。图5B是根据本发明的另一实施例的读取操作的流程图。