存储器件及其操作方法技术

本公开涉及存储器件及其操作方法。一种存储器件，包括：包括多个存储单元的存储单元阵列；外围电路，其执行对存储单元施加恢复电压以提高存储单元的剩余极化的恢复操作，并且执行对存储单元施加驱动电压以从存储单元读取数据或将数据写到存储单元中的正常操作；以及控制逻辑，其在上电时控制外围电路以执行恢复操作并且在之后执行正常操作。操作并且在之后执行正常操作。操作并且在之后执行正常操作。

【技术实现步骤摘要】
存储器件及其操作方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2022年5月30日提交的第10
‑
2022
‑
0066087号韩国专利申请的权益，其整体通过引用并入本文。


[0003]本专利技术的多种实施例涉及半导体设计技术，更具体地，涉及对存储器件施加唤醒脉冲的恢复操作。

技术介绍

[0004]存储器件可以分为易失性和非易失性存储器件。非易失性存储器件相比于易失性存储器件以相对较低的速度执行读取/写入操作，但是即使在电源被切断时也保持存储的数据。因此，非易失性存储器件常常在便携式电子器件中使用，以存储无论是否对该器件供电都需要保持的数据。
[0005]非易失性存储器件的示例包括只读存储器(ROM)、掩模ROM(MROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存、相变随机存取存储器(PRAM)、磁RAM(MRAM)、电阻式RAM(RRAM)、以及铁电式RAM(FeRAM)等。

技术实现思路

[0006]根据本专利技术的实施例，一种存储器件，包括：存储单元阵列，其包括多个存储单元的；外围电路，其被配置为执行对存储单元施加恢复电压用于提高存储单元的剩余极化的恢复操作，以及被配置为执行对存储单元施加驱动电压用于从存储单元读取数据或将数据写入存储单元中的正常操作；以及控制逻辑，其被配置为在上电时控制外围电路以执行恢复操作以及随后执行正常操作。
[0007]根据本专利技术的实施例，一种存储器件的操作方法，包括：在上电时执行恢复操作，恢复操作包括对多个存储单元施加恢复电压用于提高存储单元的剩余极化；以及在恢复操作之后执行正常操作，正常操作对存储单元施加驱动电压的用于从存储单元读取数据或将数据写入存储单元中。
[0008]根据本专利技术的实施例，一种存储器件的操作方法，包括：在保证存储在铁电存储单元的阵列中的数据安全时，对阵列的每一列施加分离的单极恢复脉冲以恢复相应的存储单元的剩余极化；以及对阵列施加驱动脉冲以存取阵列，其中，驱动脉冲的电平不低于恢复脉冲，以及其中，恢复脉冲比驱动脉冲宽。
[0009]根据本专利技术的实施例，通过借助在初始操作期间执行恢复操作而在可以保证目标特性的状态下执行正常操作，铁电存储器件可以保证其操作的可靠性。
[0010]根据本专利技术的实施例，通过使用具有实质上等于或低于驱动电压的幅度的单极唤醒脉冲来执行恢复操作，铁电存储器件可以将功耗最小化。此外，因为无需生成比驱动电压高的电压，所以不需要单独的电压生成电路，因此可以预期提高存储器件的集成度。
[0011]根据本专利技术的实施例，因为在驱动电压范围之内可获得的唤醒状态(up
‑
state)的极化提高，所以铁电存储器件可以使用更多的电荷，由此降低晶片测试时由于电容器缺陷而引起的故障，以提高产量并且提高器件的耐用性和数据保持时间。
[0012]根据本专利技术的实施例，通过在即使是具有较薄的电介质膜的铁电存储器件中也保证希望的电容器容量，铁电存储器件可以降低工艺上的负担并且也保证了大规模生产。
附图说明
[0013]图1A和图1B是示出一般铁电体的电滞回线特性的曲线图。
[0014]图2是示出根据本专利技术的实施例的存储器件的框图。
[0015]图3A至图3D是示出根据本专利技术的实施例的图2的存储单元的结构的图。
[0016]图4用于描述根据本专利技术的实施例的存储器件的操作的流程图。
[0017]图5A和图5B是示出根据本专利技术的实施例的铁电体的电滞回线特性的曲线图。
[0018]图6A至图6D是用于描述根据本专利技术的实施例的图4的恢复操作和正常操作的波形。
[0019]图7是用于描述根据本专利技术的实施例的通过恢复操作的铁电体的极化特性的伏安曲线图。
[0020]图8和图9是用于描述根据本专利技术的实施例的恢复操作的流程图。
[0021]图10是示出根据本专利技术的第一实施例的用于执行恢复操作的感测放大电路的电路图。
[0022]图11A至图11C是用于描述根据本专利技术的第一实施例的通过图10的感测放大电路的恢复操作的波形。
[0023]图12是示出根据本专利技术的第二实施例的用于执行恢复操作的感测放大电路的电路图。
[0024]图13A至图13C是用于描述根据本专利技术的第二实施例的通过图12的感测放大电路的恢复操作的波形。
[0025]图14和图15是用于描述根据本专利技术的第三实施例的恢复操作的流程图。
[0026]图16是应用根据本专利技术的实施例的铁电存储器件的信息处理系统的框图。
具体实施方式
[0027]本文提供的特定的结构和功能描述涉及本公开的实施例。然而，本专利技术不限于本文描述的实施例。
[0028]虽然详细描述了实施例，但是本专利技术不限于任何特定的细节。本公开可以用许多不同的形式体现，并且不应该被解释为被限制在任何特定的描述。相反，本专利技术应该被解释为不仅覆盖所公开的实施例，而且覆盖落入本公开的精神和范围之内的多种替代、修改、等同物和其他实施例。
[0029]应理解，虽然术语“第一、”“第二”等可以在本文用于标识多种元素，但是这些元素不应被这些术语限制。这些术语仅用于区分具有相同或类似名称的一个元素与另一元素。一个实例中的第一元素可以在另一实例中被称为第二元素而不背离本公开的教导。
[0030]应理解，当元素被称为被“耦接”或“连接”到另一元素时，其可以被直接耦接或连
接到另一元素或者一个或更多个中间元素可以存在于其间。相反，应理解，当元素被称为被“直接耦接”或“直接连接”到另一元素时，不存在中间元素。诸如“在
…
之间、”“直接在
…
之间、”“与
…
相邻”或“直接与
…
相邻”的描述元素之间的关系的其他表述应该以相同的方式解释。
[0031]本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并且不旨在进行限制。在本公开中，除非上下文清楚地另外指示，否则单数形式旨在也包括复数形式。还应理解，当在本说明书中使用诸如“包括、”“包括有、”以及“具有”等的开放式术语时，指定所声明的特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或其组合的存在，但是不排除一个或更多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或其组合的存在或增加。
[0032]除非另外定义，否则本文使用的包括技术和科学术语的所有术语具有与本公开所属领域的技术人员通常所理解的相同的含义。还应理解，本文使用的术语应该被解释为具有与其在本说明书和相关领域的上下文中的含义一致的含义，除非本文明确如此定义，否则不应用理想或过度正式的意义来解释。
[0033]本领域技术人员周知的功能和结构的详细描述可以省略，以避免模糊本公开的主题。这旨在省略不必要的描述，以使本公开的主题清楚。
[0034]下面参考示出本公开的优选实施例的附图更全面地描本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储器件，包括：存储单元阵列，其包括多个存储单元；外围电路，其执行恢复操作：对所述存储单元施加恢复电压用于提高所述存储单元的剩余极化；以及执行正常操作：对所述存储单元施加驱动电压用于从所述存储单元读取数据或将数据写入所述存储单元中；以及控制逻辑，其在上电时控制所述外围电路以执行所述恢复操作以及随后执行所述正常操作。2.根据权利要求1所述的存储器件，其中，所述恢复电压的电压电平实质上等于或低于驱动电压的电压电平。3.根据权利要求1所述的存储器件，其中，所述恢复电压包括单极唤醒脉冲。4.根据权利要求1所述的存储器件，其中，所述恢复电压包括一次单极唤醒脉冲，所述一次单极唤醒脉冲在恢复操作时段期间产生具有恒定电压的脉冲一次，以及其中，所述唤醒脉冲的脉冲宽度比所述驱动电压的脉冲宽度宽。5.根据权利要求1所述的存储器件，其中，所述外围电路包括：感测放大器，其感测和放大位线和互补位线之间的电压差；恢复偏置电路，其根据由所述控制逻辑提供的唤醒信号对所述位线和所述互补位线中的至少一个施加所述恢复电压。6.根据权利要求5所述的存储器件，其中，所述恢复偏置电路包括晶体管，所述晶体管被耦接在所述位线和恢复电压端子之间，以及在所述晶体管的栅极处接收所述唤醒信号。7.根据权利要求1所述的存储器件，其中，所述恢复电压包括：大于位线预充电电压的电压电平的电压电平、或者低于所述位线预充电电压的电压电平的电压电平。8.根据权利要求1所述的存储器件，其中，每个所述存储单元包括：铁电电容器，其包括被耦接到公共极板的第一电极；以及存取晶体管，其被耦接在所述铁电电容器的第二电极和位线之间，并且包括被耦接到字线的栅极。9.根据权利要求5所述的存储器件，其中，所述恢复偏置电路包括：第一晶体管，其被耦接在所述互补位线和第一恢复电压端子之间，以及在其栅极处接收所述唤醒信号；以及第二晶体管，其被耦接在所述位线和第二恢复电压端子之间，以及在其栅极处接收所述唤醒信号。10.根据权利要求9所述的存储器件，其中，第一恢复电压具有与接地电压相对应的电压电平，以及其中，第二恢复电压具有与电源电压或所述接地电压相对应的电压电平。11.根据权利要求1所述的存储器件，其中，每个所述存储单元包括：铁电电容器，其包括被耦接到极板线的第一电极；以及存取晶体管，其被耦接在所述铁电电容器的第二电极和位线之间，并且包括被耦接到字线的栅极。12.根据权利要求1所述的存储器件，其中，所述外围电路通过将从外部测试装置输入
的测试图案写入所述存储单元中而施加所述恢复电压。13.根据权利要求12所述的存储器件，其中，所述外围电路通过以下操作写入所述测试图案：通过经由高电压电平激活偶字线以及通过经由多个位线将全高数据或全低数据写入所述存储单元，将输入的所述测试图案...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴径彻，成旼哲，金世渊，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：