[发明专利]用于包含铁电存储器单元及电介质存储器单元的存储器的设备及方法

说明书

本发明揭示用于包含铁电存储器单元及电介质存储器单元的存储器的设备及方法。所述设备包含：第一存储器单元，其包含经配置以存储表示互补逻辑值的电荷的第一铁电电容器及第二铁电电容器；第二存储器单元，其包含经配置以存储表示互补逻辑值的电荷的第一电介质电容器及第二电介质电容器；第一位线，其可选择地耦合到所述第一存储器单元的所述第一铁电电容器及所述第二存储器单元的所述第一电介质电容器；第二位线，其可选择地耦合到所述第一存储器单元的所述第二铁电电容器及所述第二存储器单元的所述第二电介质电容器；及感测放大器，其耦合到所述第一位线及所述第二位线。

背景技术

存储器装置广泛用于存储例如计算机、无线通信装置、摄像机、数字显示器及其类似者的各种电子装置中的信息。通过编程存储器装置的不同状态来存储信息。举例来说，二进制装置具有通常由逻辑“1”或逻辑“0”表示的两种状态。在其它系统中，可存储两种以上状态。为存取存储信息，电子装置可读取或感测存储器装置中的存储信息。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，其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(ReRAM)、快闪存储器及其它。存储器装置可为易失性或非易失性的。即使不存在外部电源，非易失性存储器(例如快闪存储器)也可长时间存储数据。易失性存储器装置(例如DRAM)会随时间损失其存储状态，除非其由外部电源周期性刷新。二进制存储器装置可(例如)包含充电或放电电容器。然而，充电电容器会变得通过泄漏电流随时间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(例如在无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装置架构，但可归因于将铁电电容器用作存储装置而具有非易失性。因此，与其它非易失性及易失性存储器装置相比，FeRAM装置可具有提高性能。然而，可期望改进FeRAM装置的操作。举例来说，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FeRAM装置的操作的改进时序。

发明内容

本发明揭示用于包含铁电存储器单元及电介质存储器单元的存储器的设备及方法。

在本发明的方面中，一种设备包含第一存储器单元及第二存储器单元及第一位线及第二位线。所述第一存储器单元包含经配置以存储表示互补逻辑值的电荷的第一铁电电容器及第二铁电电容器。所述第二存储器单元包含经配置以存储表示互补逻辑值的电荷的第一电介质电容器及第二电介质电容器。所述第一位线可选择地耦合到所述第一存储器单元的所述第一铁电电容器及所述第二存储器单元的所述第一电介质电容器。所述第二位线可选择地耦合到所述第一存储器单元的所述第二铁电电容器及所述第二存储器单元的所述第二电介质电容器。

在本发明的另一方面中，一种设备包含第一存储器单元及第二存储器单元及第一位线及第二位线。所述第一存储器单元包含经配置以存储表示逻辑值的电荷的铁电电容器。所述第二存储器单元包含经配置以存储表示逻辑值的电荷的电介质电容器。所述第一位线可选择地耦合到所述第一存储器单元的所述铁电电容器及所述第二存储器单元的所述电介质电容器。所述第二位线可选择地耦合到所述第一存储器单元的所述铁电电容器及所述第二存储器单元的所述电介质电容器。

在本发明的另一方面中，一种方法包含：从第一存储器单元读取数据位，所述第一存储器单元包含经配置以存储通过互补逻辑值表示所述数据位的电荷的第一电介质电容器及第二电介质电容器。所述方法进一步包含：将所述数据位锁存于感测放大器处，且将所述数据位从所述感测放大器写入到第二存储器单元，所述第二存储器单元包含经配置以存储通过互补逻辑值表示所述数据位的电荷的第一铁电电容器及第二铁电电容器。