存储阵列以及存储阵列的工作方法与流程

本技术涉及半导体器件领域，尤其涉及一种存储阵列以及存储阵列的工作方法。

背景技术：

1、铁电随机存储器(ferroelectric random access memory，feram)是利用铁电材料的性质进行存储的器件。

2、feram中包括由多个存储单元组成的存储阵列，写入和读取操作采用整行写入和整行读取的方式。在读取过程中，同一行的所有存储单元中的铁电电容均需要承受读取数据时的高压和回写数据时的高压。即使在不需要读取该行中的所有存储单元中的数据的情况下，该行中的所有存储单元中的铁电电容仍然需要经历读取数据时的高压和回写数据时的高压。这样会导致铁电电容经历过多的电压周期，影响铁电电容的性能，进而影响feram的使用寿命。

技术实现思路

1、本技术提供一种存储阵列以及存储阵列的工作方法，能够避免读取过程中存储单元承受不必要的高电压，减少存储单元中的铁电电容承受高压的次数，有利于提高存储阵列的使用寿命。

2、第一方面，提供了一种存储阵列，包括：多个存储单元、沿行方向延伸的多条字线、沿列方向延伸的多条位线和沿列方向延伸的多条板线，多个存储单元中的每个存储单元包括第一晶体管和第一铁电电容，第一晶体管的第一端与第一铁电电容的第二端相连，其中，多个存储单元中的第i行存储单元中每个存储单元的第一晶体管的栅端与多条字线中的第i条字线连接，i为正整数，多个存储单元中的第j列存储单元中每个存储单元的第一铁电电容的第一端与多条位线中的第j条位线连接，j为正整数，第j列存储单元中每个存储单元的第一晶体管的第二端与多条板线中的一条板线连接，第一晶体管的第一端为源端，第一晶体管的第二端为漏端，或者，第一晶体管的第一端为漏端，第一晶体管的第二端为源端。

3、根据本技术实施例的方案，板线的延伸方向和字线的延伸方向相互垂直，共享板线的存储单元和共享字线的存储单元并不完全相同，该结构可以仅对需要读取信息的存储单元进行信息读取，而无需对整行存储单元进行读取，在信息读取过程中仅需要读取信息的存储单元的铁电电容的承受高压，其他存储单元的铁电电容不承受高压，避免了整行存储单元在读取过程中均需要承受高压的情况，降低了铁电电容承受高压的次数，有利于保证存储阵列的使用寿命。

4、此外，一列存储单元可以共用一条板线，有利于减少板线的数量，同时减少板线与存储单元之间的连线所占用的面积，进而增加有效存储面积，提高存储密度。而且，板线所需要的高电位信号源可以部署于外围电路，避免将电源部署于存储单元之间，进而有利于增加有效存储面积，提高存储密度。

5、其中，第i行存储单元可以为多个存储单元中的任一行存储单元。第j列存储单元可以为多个存储单元中的任一列存储单元。第i字线可以为多条字线中的任一条字线，第j位线可以为多条位线中的任一条位线。

6、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第j列存储单元中每个存储单元的第一晶体管的第二端与多条板线中的第j条板线连接。

7、示例性地，多个存储单元按照i行和j列设置。存储阵列可以包括k条板线。i为大于1的整数，j为大于1的整数，k为大于1的整数。例如，j等于k，在该情况下，多个存储单元中的j列存储单元中每个存储单元的第一晶体管与j列存储单元对应的板线相连。即j列存储单元与j条板线一一对应。

8、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，j大于k。在该情况下，多个存储单元中的多列存储单元共享该k条板线中的一条板线。

9、在本技术实施例中，多列存储单元可以共享一条板线，进一步减少了板线的数量，能够进一步增加有效存储面积，提高存储密度。

10、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，多个存储单元中的第k列存储单元中每个存储单元的第一晶体管的第二端与第j列存储单元中每个存储单元的第一晶体管的第二端共享多条板线中的一条板线，k为正整数，j不等于k。

11、在本技术实施例中，多列存储单元可以共享一条板线，进一步减少了板线的数量，能够进一步增加有效存储面积，提高存储密度。

12、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第j列存储单元和第k列存储单元以共享的多条板线中的一条板线为轴线呈对称分布。

13、这样，能够减少存储单元中存储单元与板线之间的走线所需要的面积，能够进一步提高有效存储面积。

14、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，多条位线分别与多个放大器相连接。

15、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，多条位线通过多路选择器与至少一个放大器相连接，至少一个放大器的数量大于或等于多条板线中的至少一条板线所连接的存储单元的列数。

16、这样，多列位线对应一个sa，减少了sa的数量，能够提高有效存储面积，即提高存储单元密度。

17、第二方面，提供一种存储器，包括第一方面或第一方面中任一种可能的实现方式的存储阵列和存储控制器，存储控制器和存储阵列电连接。

18、第三方面，提供一种电子设备，包括第二方面的存储器和电路板，存储器设置于电路板上且与电路板电连接。

19、第四方面，提供一种存储阵列的工作方法，存储阵列包括：多个存储单元、沿行方向延伸的多条字线、沿列方向延伸的多条位线、沿列方向延伸的多条板线，多个存储单元中的每个存储单元包括第一晶体管和第一铁电电容，第一晶体管的第一端与第一铁电电容的第二端相连，其中，多个存储单元中的第i行存储单元中每个存储单元的第一晶体管的栅端与多条字线中的第i条字线连接，i为正整数，多个存储单元中的第j列存储单元中每个存储单元的第一铁电电容的第一端与多条位线中的第j条位线连接，j为正整数，第j列存储单元中每个存储单元的第一晶体管的第二端与多条板线中的一条板线连接，第一晶体管的第一端为源端，第一晶体管的第二端为漏端，或者，第一晶体管的第一端为漏端，第一晶体管的第二端为源端，方法包括：在第i条字线上施加第一电压信号以使第i行存储单元中每个存储单元的第一晶体管导通；在多条板线中的一条板线上施加第二电压信号，目标存储单元所连接的位线上施加第三电压信号，以读取目标存储单元中存储的信息，第二电压信号的电位高于第三电压信号的电位，目标存储单元为与多条板线中的一条板线相连的存储单元和第i行存储单元的交集中的存储单元。

20、结合第四方面，在第四方面的某些实现方式中，第j列存储单元中每个存储单元的第一晶体管的第二端与多条板线中的第j条板线连接，方法包括：在第j条板线上施加第二电压信号，以读取目标存储单元中存储的信息，目标存储单元为与第j列存储单元和第i行存储单元的交集中的存储单元。

21、结合第四方面，在第四方面的某些实现方式中，多个存储单元中的第k列存储单元中每个存储单元的第一晶体管的第二端与第j列存储单元中每个存储单元的第一晶体管的第二端共享多条板线中的一条板线，k为正整数，j不等于k，方法包括：在共享的多条板线中的一条板线上施加第二电压信号，以读取目标存储单元中存储的信息，目标存储单元为与第j列存储单元、第k列存储单元和第i行存储单元的交集中的存储单元。

22、结合第四方面，在第四方面的某些实现方式中，第j列存储单元和第k列存储单元以共享的多条板线中的一条板线为轴线呈对称分布。

23、结合第四方面，在第四方面的某些实现方式中，多条位线分别与多个放大器相连接。

24、结合第四方面，在第四方面的某些实现方式中，多条位线通过多路选择器与至少一个放大器相连接，至少一个放大器的数量大于或等于多条板线中的至少一条板线所连接的存储单元的列数。

25、上述第二方面至第四方面中任一方面中的任一可能实现方式可以达到的技术效果，可以相应参照上述第一方面中任一方面中的任一可能实现方式可以达到的技术效果描述，重复之处不予论述。