[发明专利]用于读取存储器单元的设备和方法

说明书

本发明描述用于读取存储器单元的设备和方法。实例方法包含共享第一电压以增大耦合到存储器单元的铁电电容器的第一电容器板的第一感测线的电压，共享第二电压以减小耦合到所述存储器单元的所述铁电电容器的第二电容器板的第二感测线的电压，共享第三电压以增大所述第二感测线的所述电压，以及共享第四电压以减小所述第一感测线的所述电压。放大由所述电压共享产生的所述第一感测线与所述第二感测线之间的电压差，其中所述电压差至少部分地基于所述铁电电容器的极性。

技术领域

本公开涉及用于读取存储器单元的设备和方法。

背景技术

存储器装置广泛用以将信息存储在例如计算机、无线通信装置、相机、数字显示器等各种电子装置中。通过程序设计存储器装置的不同状态来存储信息。举例来说，二进制装置具有两个状态，通常标示为逻辑“1”或逻辑“0”。在其它系统中，可存储大于两个的状态。为存取所存储的信息，电子装置可读取或感测存储器装置中的所存储状态。为存储信息，电子装置可写入或编程存储器装置中的状态。

存在各种类型的存储器装置，包含随机存取存储器(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)、电阻性RAM(RRAM)、闪存存储器等。存储器装置可为易失性或非易失性。非易失性存储器(例如，闪存存储器)即使在不存在外部电源的情况下仍可将数据存储很长一段时间。易失性存储器装置(例如，DRAM)除非被外部电源定期刷新，否则可能随时间丢失其存储的状态。二进制存储器装置可例如包含经充电或放电电容器。然而，经充电电容器可随时间由于泄漏电流而放电，造成所存储的信息丢失。易失性存储器的某些特征可提供性能优点，例如较快速读取或写入速度，而非易失性存储器的特征例如存储数据而无需定期刷新的能力可为有利的。

FeRAM可使用与易失性存储器类似的装置架构，但由于将包含铁电电容器的存储器单元用作存储装置而可具有非易失性特性。因此，与其它非易失性和易失性存储器装置相比，FeRAM装置可具有改进的性能。然而，存取(例如，读取、写入等)FeRAM存储器单元的典型做法通常利用复杂电路和内部控制信号的复杂序列，这样造成电路设计和紧密性以及功率消耗方面的劣势。

发明内容

在一个方面中，本发明提供一种设备，其包括：存储器单元，其包含存储器电容器且进一步包含第一开关和第二开关，第一开关耦合到存储器电容器的第一板且第二开关耦合到存储器电容器的第二板，其中响应于激活存取线来激活第一开关和第二开关；第一感测线，其耦合到第一开关；第二感测线，其耦合到第二开关；感测放大器，其耦合到第一感测线和第二感测线，感测放大器经配置以放大第一感测线与第二感测线之间的电压差；第一电容器和第二电容器；第一转移栅极和第二转移栅极，第一转移栅极耦合到第一电容器和第一感测线且第二转移栅极耦合到第二电容器和第二感测线，其中响应于第一控制信号来激活第一转移栅极和第二转移栅极；第三电容器和第四电容器；以及第三转移栅极和第四转移栅极，第三转移栅极耦合到第三电容器和第一感测线且第四转移栅极耦合到第四感测线和第二感测线，其中响应于第二控制信号来激活第三转移栅极和第四转移栅极。

在另一方面中，本发明提供一种设备，其包括：第一感测线和第二感测线；铁电存储器单元，其经配置以选择性地耦合到第一感测线和第二感测线；感测放大器，其耦合到第一感测线和第二感测线，感测放大器经配置以在激活时放大第一感测线与第二感测线之间的电压差；第一电容器和第三电容器，其各自分别通过第一开关电路和第三开关电路选择性地耦合到第一感测线；以及第二电容器和第四电容器，其各自分别通过第二开关电路和第四开关电路选择性地耦合到第二感测线，其中第一电容器经配置以存储第一电压，以供与第一感测线共享，以增大其上的电压，且第二电容器经配置以存储第二电压，以供与第二感测线共享，以减小其上的电压，且其中第四电容器经配置以存储第四电压，以供与第二感测线共享，以增大其上的电压，且第三电容器经配置以存储第三电压，以供与第一感测线共享，以减小其上的电压，且致使通过感测放大器放大第一感测线与第二感测线之间的电压差，电压差至少部分地基于铁电存储器单元的极性。