[发明专利]存储器与其读写方法

说明书

本申请提供了一种存储器与其读写方法。该存储器包括多个沿着第一方向排列的存储层，各存储层包括：存储阵列，包括多个阵列方式排列的存储单元和多个间隔设置的位线；开关单元，包括多个开关、多个间隔的字线以及至少一个源极线。这种排列方式使得相邻的存储层的位线和源极线相互之间独立，可以单独加电压，当其中的一层被选中时，其相邻的存储层的位线和源极线之间没有压差，所以不存在漏电现象，使得该存储器的漏电较小。该存储器由于不同的存储层不共用位线和源极线，因此，可以实现随机读写操作，提高存储器的性能。

技术领域

本申请涉及存储器领域，具体而言，涉及一种存储器与其读写方法。

背景技术

现有技术中，为了提升存储器的存储容量，需要提供存储器的存储密度。

现有技术中，通常有三种方式来提升存储密度，一种为减小存储单元的尺寸，但是，这种方式受到制作仪器、工艺水平以及存储单元的特性的限制，已经基本达到了极限；另一种为增加存储单元的存储状态，这种方案中虽然在实验室中有各种报导，但在大量晶圆中让每个die都具备一致的多态特性参数，实现多态的写入和读取非常困难；第三种为3D堆叠技术，例如NAND flash以及X-point技术，其中，NAND flash型堆叠技术写入速度慢，不适合用作MRAM的3D堆叠，X-point类似技术为在垂直方向上堆叠多个结构层，该技术现在并未商业化，存在的问题如漏电流大和不能随机读写等。

在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种存储器与其读写方法，以解决现有技术中的3D堆叠技术导致的存储器漏电流较大的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种存储器，所述存储器包括多个沿着第一方向排列的存储层，各所述存储层包括：存储阵列，包括多个阵列方式排列的存储单元和多个间隔设置的位线，所述存储单元排列的行方向和列方向分别与所述第一方向垂直，所述第一方向与各所述存储单元的厚度方向垂直，各所述存储单元包括第一端和第二端，同一行的各所述存储单元的第一端分别与同一个所述位线电连接，且任意两行的所述存储单元对应连接的所述位线不同；开关单元，包括多个开关、多个间隔的字线以及至少一个源极线，其中，各所述开关包括第一端、第二端和控制端，所述开关的控制端与所述字线电连接，所述开关的第二端与所述源极线电连接，所述开关的第一端与所述存储单元的第二端电连接。

进一步地，在各所述存储层中，同一列的所述存储单元的第二端与同一个所述开关的第一端电连接，且任意两列的所述存储单元对应连接的所述开关不同，所述开关的控制端与所述字线一一对应连接。

进一步地，每个所述存储层的所述开关单元中，所述源极线有一个。

进一步地，各所述存储层相同，且各所述存储层的中心点的连线平行于所述第一方向。

进一步地，多个所述存储层中位置对应的所述字线电连接形成一个字线总线，所述存储器中的所述字线总线的个数与各所述存储层中的存储单元的列数相同。

进一步地，所述开关为晶体管，所述开关的第一端为所述晶体管的源极，所述开关的第二端与所述晶体管的漏极，所述开关的控制端为所述晶体管的栅极。

进一步地，所述存储单元包括存储位元和与所述存储位元串联的选择器，所述存储位元远离所述选择器的一端为所述存储单元的第一端，所述选择器的远离所述存储位元的一端为所述存储单元的第二端。

进一步地，所述存储位元为MTJ，所述选择器为双向导通开关。