[发明专利]存储器及其用于读取存储单元中的数据的校准和操作方法

说明书

公开了存储器及其用于读取存储单元中的数据的校准和操作方法的实施例。在一示例中，该装置包括晶体管和电荷共享电路，所述电荷共享电路通过晶体管的栅极端子耦合到所述晶体管。电荷共享电路包括：可编程电源；第一开关，其耦合到可编程电源；电容器，其耦合到第一开关；以及第二开关，其耦合到电容器、第一开关、以及晶体管的栅极端子。可编程电源被配置为在第一开关被开启并且第二开关被关闭时将电荷提供给电容器。电容器被配置为在第一开关被关闭并且第二开关被开启时将电荷的至少一部分提供给所述晶体管的栅极端子。

背景技术

本发明的实施例涉及一种存储器、例如铁电存储器、及其用于读取存储器中的存储单元中的数据的校准和操作方法。

诸如铁电随机存取存储器(FeRAM或FRAM)之类的铁电存储器使用铁电材料层来实现非易失性。铁电材料层具有所施加电场与所储存表观电荷之间的非线性关系，并且因此可以在电场下切换极性。铁电存储器的优点包括低功耗、快速读/写性能和高最大读/写耐久度。

发明内容

在此公开了诸如铁电存储器之类的存储器及其用于读取诸如铁电存储单元之类的存储单元中的数据的校准和操作方法的实施例。

在一个示例中，公开了一种装置。该装置包括多个晶体管和电荷共享电路，所述电荷共享电路通过多个晶体管的多个栅极端子耦合到所述多个晶体管。电荷共享电路包括：可编程电源；第一开关，其耦合到可编程电源；电容器，其耦合到第一开关；以及第二开关，其耦合到电容器、第一开关、以及多个晶体管的多个栅极端子。可编程电源被配置为在第一开关被开启并且第二开关被关闭时将电荷提供给电容器。电容器被配置为在第一开关被关闭并且第二开关被开启时将电荷的至少一部分提供给所述多个晶体管的多个栅极端子。

在一些实施例中，该装置还包括协调电路，所述协调电路耦合到电荷共享电路，所述协调电路被配置为将一组值应用于一个或多个参数，所述一个或多个参数对应于电荷共享电路。

在一些实施例中，与电荷共享电路相对应的一个或多个参数选自包括下列各项的组：由可编程电源输出的电压的幅度；电容器的电容；开启第一开关并且关闭第二开关的第一时间；开启第一开关并且关闭第二开关的第一时间段；开启第二开关并且关闭第一开关的第二时间；以及开启第二开关并且关闭第一开关的第二时间段。

在一些实施例中，该装置还包括：第一参考存储单元，其存储一位1；第二参考存储单元，其存储一位0；以及参考电路，其通过多个晶体管的栅极端子耦合到多个晶体管，通过第一参考位线耦合到第一参考存储单元，并且通过第二参考位线耦合到第二参考存储单元。在一些实施例中，所述多个晶体管通过所述多个晶体管的多个源极端子接地。在一些实施例中，多个晶体管被配置为与参考电路一起生成多个参考电流，并且提供所述多个参考电流。

在一些实施例中，该装置还包括参考电路，所述参考电路通过多个晶体管的栅极端子耦合到所述多个晶体管。参考电路包括存储一位1的第一参考存储单元和存储一位0的第二参考存储单元。多个晶体管通过所述多个晶体管的多个源极端子接地，并且被配置为与参考电路一起生成多个参考电流，并且提供所述多个参考电流。

在一些实施例中，该装置还包括：多个存储单元，所述多个存储单元中的每个都存储一位，所述位选自包括第一位和不同于第一位的第二位的组；多个电压到电流转换器，其耦合到所述多个存储单元，所述多个电压到电流转换器被配置为将从所述多个存储单元中感测的数据的多个电压转换成多个电流；以及多个电流比较器电路，其耦合到所述多个电压到电流转换器并通过所述多个晶体管的多个漏极端子耦合到所述多个晶体管，所述多个电流比较器电路中的每个都被配置为基于由所述多个电压到电流转换器中的相应电压到电流转换器提供的相应电流以及由所述多个晶体管中的相应晶体管提供的相应参考电流来输出相应输出数据。

在一些实施例中，所述多个电流比较器电路中的每个都包括感测放大器。在一些实施例中，当相应电流小于相应参考电流时，相应输出数据是一位1。在一些实施例中，当相应电流大于或等于相应参考电流时，相应输出数据是一位0。在一些实施例中，所述多个存储单元是多个铁电存储单元。