[发明专利]铁电存储器及其存储数据读取方法

说明书

本发明提供了一种铁电存储器及其存储数据读取方法，所述铁电存储器包括延第一方向延伸的数条字线和数条板线、延第二方向延伸的数条位线、以及位于所述字线、板线、位线之间的数个铁电存储单元，每一所述铁电存储单元均包括第一晶体管和第一电容，所述第一晶体管的栅极连接至所述字线，所述第一晶体管的漏极连接至所述位线，所述第一晶体管的源极连接至所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端连接至所述板线，当读取所述第一电容中存储的数据时，从所述第一电容中输出的电流经过放大后输出至所述位线，从而提升感测裕度和读取鲁棒性，并且由于本申请的铁电存储器仅包括一个电容和一个晶体管，因此其面积更小，成本更低。

技术领域

本发明涉及存储器技术领域，更具体地涉及铁电存储器及其存储数据读取方法。

背景技术

铁电存储器(FeRAM)是一种非易失性存储器，它利用铁电材料，例如钽酸锶铋(SBT)，锆钛酸铅(PZT)或氧化锆(HZO)作为底部电极和顶部电极之间的电容器电介质。读取和写入操作均针对FeRAM执行。内存大小和内存体系结构会影响FeRAM的读写访问时间。并且，不同内存类型之间的存在较大差异。

DRAM和FeRAM之间的主要区别在于电容器极板电极的操作和在读取之前将其连接到位线的预充电。当DRAM板线(PL)接地(或保持在电源电压的一半(VDD/2))且位线在感测之前被预充电至VDD/2时，在FeRAM情况下，板线需要被脉冲化并且位线需要预充电至0V。因此，由于PL的高电容，存储单元变慢。

常用的几种类型的铁电存储单元例如为单电容器存储单元和双电容器存储单元。此外，单个电容器存储单元通常分为两种类型：1C单元(一个电容器或仅电容器)和1T1C单元(一个晶体管和一个电容器)。1C单元具有明显的优势，即需要一个更少的访问/隔离晶体管和相应的硅面积，但可能需要更多的板线来限制将所有共同布线的单元耦合在一起的线的电容。由于此电容限制，很少使用1C单元。两种单电容器存储单元类型都比双电容器类型(从而增加了存储阵列的密度)需要更少的硅面积，但对噪声和工艺变化的免疫力却较弱。此外，1C和1T1C单元需要参考电压来确定存储的存储状态。

双电容器存储单元(称为2T2C存储单元)需要更多的硅面积，并且它存储互补信号，从而可以对存储的信息进行差分采样。2T2C存储单元比1T1C存储单元更稳定。

与传统的1T-1C单元相比，无论有没有进行任何优化的2T-2C设计都提供了更好的感测裕度和读取鲁棒性。但是，由于2T-2C每个单元需要两个晶体管，因此就面积而言其需要更高的成本。

因此，鉴于上述问题的存在，本申请提出一种铁电存储器及其存储数据读取方法、电子装置。

发明内容

本发明实施例提供一种铁电存储器及其存储数据读取方法，以至少解决上述的问题之一。

根据本发明的第一方面，提供了一种铁电存储器的存储数据读取方法，所述存储数据读取方法包括：一种铁电存储器的存储数据读取方法，其特征在于，所述铁电存储器包括延第一方向延伸的数条字线和数条板线、延第二方向延伸的数条位线、以及位于所述字线、板线、位线之间的数个铁电存储单元，每一所述铁电存储单元均包括第一晶体管和第一电容，所述第一晶体管的栅极连接至所述字线，所述第一晶体管的漏极连接至所述位线，所述第一晶体管的源极连接至所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端连接至所述板线，当读取所述第一电容中存储的数据时，从所述第一电容中输出的电流经过放大后输出至所述位线。

在一个示例中，所述铁电存储器还包括位于所述第一晶体管的漏极和所述位线之间的放大电路，从所述第一电容中输出的电流经过所述放大电路放大后输出至所述位线。

在一个示例中，所述第一电容为铁电电容器。

在一个示例中，通过判断所述铁电电容器中铁电材料的极性来确定所述存储单元存储的数据类型。

在一个示例中，所述位线连接至一检测单元，所述存储数据读取方法还包括：