存储器单元板之间的电荷共享制造技术

本发明专利技术描述用于操作铁电存储器单元的方法、系统、技术及装置。第一铁电存储器单元可被用以通过将电荷从第一铁电存储器单元的板转移到第二铁电存储器单元的板而给所述第二铁电存储器单元充电。在一些实例中，在电荷的所述转移之前，可选择所述第一铁电存储器单元用于第一操作，其中所述第一铁电存储器单元从充电状态转变到放电状态，且可选择所述第二铁电存储器单元用于第二操作，在此期间，所述第二铁电存储器单元从放电状态转变到充电状态。所述第一铁电存储器单元的所述放电可被用以帮助给所述第二铁电存储器单元充电。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】存储器单元板之间的电荷共享交叉参考本专利申请案主张2016年4月28日申请的标题为“存储器单元板之间的电荷共享(ChargeSharingBetweenMemoryCellPlates)”的由卡曼(Carman)申请的第15/141,491号美国专利申请案的优先权；所述申请案转让给本案受让人。
技术介绍
本专利技术大体上涉及存储器装置且更明确来说涉及在与不同存储器单元相关联的板之间的电荷共享。存储器装置广泛用于在各种电子装置(例如计算机、无线通信装置、相机、数字显示器及类似者)中以存储信息。通过编程存储器装置的不同状态而存储信息。举例来说，二进制装置具有两个状态，通常通过逻辑“1”或逻辑“0”指示。在其它系统中，可存储两个以上状态。为存取所存储信息，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)、电阻式RAM(RRAM)、快闪存储器及其它者。存储器装置可为易失性的或非易失性的。非易失性存储器(例如快闪存储器)甚至在缺乏外部电源的情况下还可存储数据达延长时间段。易失性存储器装置(例如DRAM)可随着时间丢失其所存储状态，除非其由外部电源周期性地刷新。二进制存储器装置可(例如)包含充电或放电电容器。充电电容器可随着时间通过泄漏电流放电，导致所存储信息的丢失。易失性存储器的某些方面可提供性能优点，例如更快读取或写入速度，而非易失性的方面(例如在无周期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装置架构，但归因于铁电电容器作为存储装置的使用而可具有非易失性性质。FeRAM装置可因此相较于其它非易失性及易失性存储器装置具有经改进性能。当执行存取操作(例如读取及写入等)时，FeRAM中的存储器单元可经充电到某些电压。给存储器单元充电所花费的时间可使存储器操作减速且减小一或多个性能参数。同样地，因给存储器单元充电而消耗的电力可减小电池寿命且增加电力及其它操作要求。附图说明本文中揭示内容涉及以下图且包含以下图：图1说明根据本专利技术的各种实施例的在存储器单元板之间支持电荷共享的实例存储器阵列；图2A说明根据本专利技术的各种实施例的在存储器单元板之间支持电荷共享的存储器单元的实例电路；图2B说明根据本专利技术的各种实施例的在存储器单元板之间支持电荷共享的存储器单元的实例电路；图3说明根据本专利技术的各种实施例的用于操作在存储器单元板之间支持电荷共享的铁电存储器单元的实例迟滞曲线图；图4说明根据本专利技术的各种实施例的在存储器单元板之间支持电荷共享的实例电路；图5说明根据本专利技术的各种实施例的在存储器单元板之间支持电荷共享的时序图系统的实例；图6说明根据本专利技术的各种实施例的在存储器单元板之间支持电荷共享的时序图系统的实例；图7说明根据本专利技术的各种实施例的在存储器单元板之间支撑电荷共享的实例铁电存储器阵列的框图；图8说明根据本专利技术的各种实施例的在存储器单元板之间支持电荷共享的包含存储器阵列的装置的框图；及图9及10是说明根据本专利技术的各种实施例的操作在存储器单元板之间支持电荷共享的存储器阵列的方法的流程图。具体实施方式减少资源消耗(例如时间或电力消耗)的存储器单元充电方案可通过在存储器单元之间的电荷共享实施。举例来说，在一个存储器单元的板上或关于一个存储器单元的板的电荷可用以给另一存储器单元的板充电。此电荷共享可发生于正转变到相反电荷状态的单元之间。举例来说，正放电(例如，准备写入操作或在读取操作结束时)的存储器单元可用以给正充电(例如，准备读取操作或准备不同写入操作)的存储器单元充电。此电荷共享还可发生于除转变到相反电荷状态的单元外的单元之间。当在板之间建立导电路径时(例如，通过激活与所述板电子通信的一或多个切换组件)，电荷共享可发生于所述板之间。如下文进一步详细描述，在存储器阵列内的包含铁电存储器单元的存储器单元可由字线及数字线存取。存取包含写入到单元(例如存储逻辑状态)或读取单元(例如感测所存储逻辑状态)。每一单元可具有铁电电容器或其它存储组件，其用以存储所述单元的逻辑值。举例来说，每一单元可存储逻辑0或逻辑1。每一所存储逻辑值可对应于所述单元的相应状态且可在所述单元的数字线上产生信号。举例来说，所存储逻辑1可对应于第一数字线电压且所存储逻辑0可对应于第二数字线电压。所述数字线可连接多个存储器单元且可经连接到感测放大器，其当在读取操作期间经激活时用以确定存储器单元的所述所存储逻辑状态。举例来说，经激活感测放大器可比较从所述单元提取的所述信号(例如电压)与参考信号。可通过跨所述存储器单元的电容器引入电压而写入或读取铁电存储器单元。举例来说，可通过跨所述电容器引入正电压而将逻辑0写入到存储器单元，且可通过跨所述电容器引入负电压而写入逻辑1。可无关所存储的所述逻辑状态如何而将存储器单元的所述板充电到高电压以执行读取操作，且可在所述读取操作结束时将所述存储器单元的所述板减小到低电压。因此，铁电存储器单元的所述操作可涉及所述存储器单元的重复充电及放电且在任一情况中可涉及施加电压到所述单元。在一些存储器阵列中，可通过使用电源(例如电压供应)而唯一地给铁电存储器单元充电。如本文中所描述，在其它存储器阵列中，可仅使用放电存储器单元的电荷或除来自电源的电荷外的电荷而给存储器单元充电。可使所述放电存储器单元连接到所述充电存储器单元，使得使电荷从所述放电存储器单元的所述板转移到所述充电存储器单元的所述板。所述连接可为导电路径，其通过激活所述电荷共享中所涉及的与所述存储器单元电子通信的一或多个切换组件(例如晶体管)而建立。在一些情况下，所述放电存储器单元可正准备执行写入操作(例如写入逻辑1)且所述充电存储器单元可正准备执行读取操作。在另一实例中，所述放电存储器单元可正结束读取操作且所述充电存储器单元可正准备写入逻辑0。一般来说，板之间的电荷共享可使用(除其它操作外)读取/写入操作的任何组合发生，其中所述板从第一电荷状态转变到第二电荷状态(例如从初始电荷状态到相反电荷状态)。可由任何数目个存储器单元实施本文中所描述的所述板电荷共享方案及技术。在一些情况下，所述板电荷共享方案用以给存储器阵列的两个不同区段中的存储器单元充电或使其放电。在其它情况下，所述板电荷共享方案用以给存储器阵列的一个区段中的存储器单元充电或使其放电。如本文中所描述，使用来自第一存储器单元板的电荷来给第二存储器单元板充电可减小用以给所述第二存储器单元充电(例如部分充电、完全充电)的从电压供应汲取的电力量。举例来说，可在激活所述电压供应之前由所述第一板给所述第二板部分充电，这减小用以完成给所述第二存储器单元充电的从所述电压供应消耗的电力。在一些情况下，板电荷共享可减小所述第二存储器单元的充电时间。举例来说，可同时或以重叠方式使用所述第一板及所述电压供应给所述第二存储器单元充电。同时使用来自两个源的电荷可减小给所述第二存储器单元完全充电所花费的时间。下文在存储器阵列的背景中进一步描述上文所引入的本专利技术的实施例。接着针对存储器单元板之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种操作铁电存储器阵列的方法，其包括：选择第一铁电存储器单元用于第一操作，所述第一铁电存储器单元包括具第一板的第一铁电电容器；选择第二铁电存储器单元用于第二操作，所述第二铁电存储器单元包括具第二板的第二铁电电容器；及在所述第二操作的部分期间且至少部分基于所述第一铁电存储器单元及所述第二铁电存储器单元的所述选择，而在所述第一铁电电容器的所述第一板与所述第二铁电电容器的所述第二板之间建立导电路径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.28 US 15/141,4911.一种操作铁电存储器阵列的方法，其包括：选择第一铁电存储器单元用于第一操作，所述第一铁电存储器单元包括具第一板的第一铁电电容器；选择第二铁电存储器单元用于第二操作，所述第二铁电存储器单元包括具第二板的第二铁电电容器；及在所述第二操作的部分期间且至少部分基于所述第一铁电存储器单元及所述第二铁电存储器单元的所述选择，而在所述第一铁电电容器的所述第一板与所述第二铁电电容器的所述第二板之间建立导电路径。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一操作及所述第二操作各自包括写入操作或读取操作。3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：至少部分基于所述第一铁电存储器单元的所述第一操作的时序来确定用以起始所述第二铁电存储器单元的所述第二操作的时间，其中所述导电路径的建立是至少部分基于用以起始所述第二操作的所述时间。4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：使所述第一板与电压供应隔离，其中所述导电路径的建立是在所述隔离之后。5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：使所述第一板与所述第二板隔离；及至少部分基于所述隔离而使所述第一板短接到电压参考。6.根据权利要求5所述的方法，其进一步包括：在所述隔离之后，施加供应电压到所述第二板。7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：在所述导电路径的建立之后，施加供应电压到所述第二板。8.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括：当施加所述供应电压到所述第二板时，使所述第一板与所述第二板隔离。9.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：确定从所述导电路径的所述建立起，阈值时间量已经过去；及至少部分基于所述阈值时间量已经过去的所述确定，而使所述第一板与所述第二板隔离。10.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：确定从所述导电路径的所述建立起，阈值电荷量已经转移；及至少部分基于所述阈值电荷量已经转移的所述确定，而使所述第一板与所述第二板隔离。11.一种操作铁电存储器阵列的方法，其包括：执行第一铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克·S·卡门，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：美国,US