[发明专利]铁电随机存取存储器感测方案

说明书

本发明涉及铁电随机存取存储器感测方案。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。

本申请是申请日为2019年2月15日，申请号为201980016283.X，发明名称为“铁电随机存取存储器感测方案”的申请的分案申请。

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。

发明内容

本申请提供了以下内容：

1)一种方法，包括：

选择铁电存储器单元用于读操作；

将第一脉冲信号耦合到选定铁电存储器单元并询问所述选定铁电存储器单元，所述选定铁电存储器单元响应于所述第一脉冲信号而向位线输出存储器信号；

经由所述位线将所述存储器信号耦合到感测放大器的第一输入端；

使所述感测放大器与所述选定铁电存储器单元电气地隔离；以及

在所述感测放大器与所述选定铁电存储器单元电气地隔离之后启用所述感测放大器用于感测。

2)根据1)所述的方法，还包括：

将参考信号耦合到所述感测放大器的第二输入端。

3)根据1)所述的方法，还包括：

将第二脉冲信号耦合到互补铁电存储器单元并询问所述互补铁电存储器单元，所述互补铁电存储器单元响应于所述第二脉冲信号而向反相位线输出互补信号；以及

经由所述反相位线将所述互补信号耦合到所述感测放大器的第二输入端。

4)根据1)所述的方法，其中，通过使耦合到所述选定铁电存储器单元的传输晶体管的栅极的第一字线信号无效来在所述选定铁电存储器单元内在本地执行电气地隔离所述感测放大器。

5)根据1)所述的方法，其中，所述选定铁电存储器单元具有单晶体管单电容器(1T1C)配置。