[发明专利]铁电随机存取存储器感测方案

说明书

提供了半导体存储器设备及操作其的方法。操作方法可以包括以下步骤：选择铁电存储器单元用于读操作；耦合第一脉冲信号以询问选定铁电存储器单元，选定铁电存储器单元响应于第一脉冲信号而向位线输出存储器信号；经由位线将存储器信号耦合到感测放大器的第一输入端；使感测放大器与选定铁电存储器单元电气地隔离；以及在感测放大器与选定铁电存储器单元电气地隔离之后启用感测放大器用于感测。还公开了其它实施例。

优先权

本申请是于2018年8月24日提交的第16/111,521号美国非临时申请的国际申请，第16/111,521号美国非临时申请要求享有于2018年3月8日提交的第62/640,489号美国临时申请的优先权和权益，所有这些申请特此通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本公开大体上涉及非易失性(NV)存储器设备，且更特别地，涉及用于铁电随机存取存储器(F-RAM)设备的信号感测方案。

背景

即使在操作功率是不可用的时也保留数据的存储器被分类为非易失性存储器。非易失性存储器的示例是nvSRAM、F-RAM、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和闪存。这类存储器可以被用在功率被移除之后或当功率在操作期间被中断时关键数据必须被存储的应用中。

存储器设备或单元的参考电压可以被解释为电压电平，其分离被认为是所存储的数据值“0”或“1”的东西，这取决于在存储器设备或单元中存储/产生的电荷。在某些实施例中，在存储器总线上发现的低于参考电压的电压被认为是“0”，而高于参考电压的电压被认为是“1”，反之亦然。根据系统要求或设计偏好，参考电压可以被保持在恒定水平处、是可编程的或是其组合。在一些实施例中，没有参考电压/信号将被使用。相反，互补存储器单元(真位和互补位)将相互比较以确定真实存储器单元的二进制状态。

为了实现准确和可靠的读取，在读操作期间保持感测设备(诸如感测放大器)尽可能平衡和对称是很重要的。

附图简述

本公开在附图的各图中作为示例而不是限制地被图示。

图1A是图示根据主题的一个实施例的单晶体管单电容器(1T1C)存储器单元的示意图；

图1B是根据主题的一个实施例的在读操作期间的F-RAM的操作方法的代表性流程图；

图2是图示根据主题的一个实施例的双晶体管双电容器(2T2C)存储器单元的示意图；

图3是图示在F-RAM切换项(P项)和非切换项(U项)与位失败计数(F-RAM位分布)之间的关系的图；

图4是图示根据主题的一个实施例的F-RAM设备的一部分的示意图；

图5A至图5F是图示根据主题的实施例的在读操作(感测方案)期间的F-RAM设备的各种节点的信号电平的代表性时序图；以及

图6是图示非易失性存储器系统的一部分的示意图。

详细描述

下面的描述阐述了许多特定细节(诸如特定系统、部件、方法等的示例)，以便提供对主题的若干实施例的良好理解。然而对本领域中的技术人员将明显，至少一些实施例可在没有这些特定细节的情况下被实践。在其他实例中，众所周知的部件或方法没有被详细描述或以简单的框图形式被呈现，以便避免使本文所描述的技术不必要地模糊。因此，在下文中阐述的特定细节仅仅是示例性的。特定的实现可从这些示例性细节变化，并且仍然被设想为在主题的精神和范围内。

一般惯例是计算机和其他处理设备将已被开发或更新的信息或程序存储在NV存储器(诸如闪存、EEPROM、F-RAM)中，使得在断电或错误的情况下数据可以被重新得到。

实施例的概述：