存储阵列及其互联结构、操作方法与流程

本发明涉及存储器，尤其涉及一种存储阵列及其互联结构、操作方法。

背景技术：

1、磁阻随机存取存储器(magnetoresistive random access memory，mram)是其存储单元使用磁性状态存储信息的存储器。通过某一mram，可以存储非易失性存储器并且可以在存储器的使用寿命内多次写入单元。

2、为了实现mram高低阻态的转变，通常由存储单元以及晶体管组成1t1r结构，通过改变晶体管的电流方向，可以将存储单元写成低阻态或者高阻态。

3、在传统1t1r-mram存储器件中，晶体管的宽度必须做得足够大才能保证供电能力，双finger结构晶体管是一种通用的实现大供电能力的实现方式，但是现有的双finger1t1r结构的mram读写电路有以下技术缺陷：晶体管提供了大供电能力的同时，增大了晶体管的单位面积，从而限制了mram的存储单元密度。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供了一种存储阵列，无需改变晶体管的单管供电能力，能够实现在保持晶体管供电能力保持不变的情况下，大幅增加存储单元的阵列密度。

2、一方面，本发明提供一种存储阵列，包括：

3、多条位线，一行设置两条位线，包括第一位线和第二位线；

4、多条源线，一行设置两条源线，包括第一源线和第二源线；

5、位于每列和每行上的存储单元和晶体管，每个晶体管具有第一源/漏极和第二源/漏极；

6、对于所述存储阵列的任意一行，有如下连接关系：

7、奇数列存储单元一端与所述第一位线连接，另一端与所述第二源线连接；

8、奇数列晶体管的第一源/漏极与所述第一源线连接；

9、奇数列晶体管的第二源/漏极与所述第二源线连接；

10、偶数列存储单元一端与所述第二位线连接，另一端与所述第一源线连接；

11、偶数列晶体管的第一源/漏极与所述第二源线连接；

12、偶数列晶体管的第二源/漏极与所述第一源线连接。

13、可选地，所述存储阵列还包括：多条字线，各列晶体管的栅极与对应字线连接。

14、可选地，所述存储单元是mram、pcram、rram、fram中的任意一种类型的存储单元。

15、另一方面，本发明提供一种存储阵列的互联结构，包括：

16、多条有源区，每条所述有源区对应于存储阵列的一行，用于形成一行上晶体管的源/漏极；

17、跨越每条所述有源区的多条字线，每条所述字线对应于存储阵列的一列，所述多条字线将每条所述有源区间隔开；

18、位于多条字线间隔的存储单元，奇数列存储单元一端连接到奇数列字线和后一列的偶数列字线之间的有源区，偶数列存储单元一端连接到偶数列字线和后一列的奇数列字线之间的有源区；

19、以及，位于每条所述有源区的第一位线、第二位线、第一源线、第二源线，

20、所述第一位线连接到奇数列存储单元另一端；

21、所述第二位线连接到偶数列存储单元另一端；

22、所述第一源线连接到偶数列字线和后一列的奇数列字线之间的有源区；

23、所述第二源线连接到奇数列字线和后一列的偶数列字线之间的有源区。

24、可选地，所述第一位线、所述第二位线、所述第一源线和所述第二源线均位于每条所述有源区上方，沿字线延伸方向平行排列，垂直方向不存在重叠区域。

25、可选地，所述第一源线和所述第二源线位于每条所述有源区的边缘区域；

26、或者，所述第一源线和所述第二源线位于每条所述有源区的中间区域；

27、或者，所述第一源线和所述第二源线其中一条位于每条所述有源区的中间区域，另一条位于每条所述有源区的边缘区域。

28、可选地，所述存储单元位于有源区上方；

29、所述存储单元位于接触插塞上，或者任意一层过孔中。

30、可选地，所述第一源线和所述第二源线包含一层或者多层金属线。

31、可选地，所述第一位线和所述第一源线上下排列，垂直方向存在重叠区域；所述第二位线和所述第二源线上下排列，垂直方向存在重叠区域。

32、可选地，所述第一位线位于所述第一源线上方，所述第一位线通过金属走线交错排列引出到有源区之间的浅沟槽隔离上方，所述第二位线位于所述第二源线上方，所述第二位线通过金属走线交错排列引出到有源区之间的浅沟槽隔离上方，

33、或者，所述第一源线位于所述第一位线上方，所述第一源线通过金属走线交错排列引出到有源区之间的浅沟槽隔离上方，所述第二源线位于所述第二位线上方，所述第二源线通过金属走线交错排列引出到有源区之间的浅沟槽隔离上方。

34、可选地，所述存储单元位于有源区上方，或者由金属走线引出到有源区之间的浅沟槽隔离上方；

35、所述存储单元位于接触插塞上，或者任意一层过孔中；

36、奇数列存储单元和偶数列存储单元位于同一个平面，或者位于不同的平面。

37、可选地，所述第一源线和所述第二源线包含一层或者多层金属线。

38、另一方面，本发明提供一种存储阵列的操作方法，所述方法包括：

39、在对任意一行上的奇数列存储单元进行读写操作时，选中的奇数列存储单元相邻的字线开启，第一位线和第一源线接入控制电位，其余字线对应的晶体管关断，同时第二位线和第二源线保持悬浮；其他行中的位线，源线均接0或负压或悬浮，字线接0；

40、在对任意一行上的偶数列存储单元进行读写操作时，选中的偶数列存储单元相邻的字线开启，第二位线和第二源线接入控制电位，其余字线对应的晶体管关断，同时第一位线和第一源线保持悬浮；其他行中的位线，源线均接0或负压或悬浮，字线接0。

41、本发明提供的一种存储阵列及其互联结构、操作方法，一个存储单元与其相邻两个晶体管构成基本操作单元，也就是说相邻的存储单元可以复用彼此间的晶体管，通过晶体管的复用能够实现在保持晶体管供电能力保持不变的情况下，大幅增加存储单元的阵列密度，解决了现有阵列使用双finger结构晶体管密度较低的问题。

技术特征：

1.一种存储阵列，其特征在于，所述存储阵列包括：

2.根据权利要求1所述的存储阵列，其特征在于，所述存储阵列还包括：多条字线，各列晶体管的栅极与对应字线连接。

3.根据权利要求1所述的存储阵列，其特征在于，所述存储单元是mram、pcram、rram、fram中的任意一种类型的存储单元。

4.一种存储阵列的互联结构，其特征在于，所述互联结构包括：

5.根据权利要求4所述的存储阵列的互联结构，其特征在于，所述第一位线、所述第二位线、所述第一源线和所述第二源线均位于每条所述有源区上方，沿字线延伸方向平行排列，垂直方向不存在重叠区域。

6.根据权利要求5所述的存储阵列的互联结构，其特征在于，所述第一源线和所述第二源线位于每条所述有源区的边缘区域；

7.根据权利要求5所述的存储阵列的互联结构，其特征在于，

8.根据权利要求5所述的存储阵列的互联结构，其特征在于，所述第一源线和所述第二源线包含一层或者多层金属线。

9.根据权利要求4所述的存储阵列的互联结构，其特征在于，所述第一位线和所述第一源线上下排列，垂直方向存在重叠区域；所述第二位线和所述第二源线上下排列，垂直方向存在重叠区域。

10.根据权利要求9所述的存储阵列的互联结构，其特征在于，

11.根据权利要求9所述的存储阵列的互联结构，其特征在于，

12.根据权利要求9所述的存储阵列的互联结构，其特征在于，所述第一源线和所述第二源线包含一层或者多层金属线。

13.一种存储阵列的操作方法，适用于如权利要求1所述的存储阵列，其特征在于，所述方法包括：

技术总结本发明提供一种存储阵列及其互联结构、操作方法。存储阵列包括：多条位线，一行设置两条位线，包括第一位线和第二位线；多条源线，一行设置两条源线，包括第一源线和第二源线；位于每列和每行上的存储单元和晶体管，每个晶体管具有第一源/漏极和第二源/漏极；对于存储阵列的任意一行，有如下连接关系：奇数列存储单元一端与第一位线连接，另一端与第二源线连接；奇数列晶体管的第一源/漏极与第一源线连接；奇数列晶体管的第二源/漏极与第二源线连接；偶数列存储单元一端与第二位线连接，另一端与第一源线连接；偶数列晶体管的第一源/漏极与第二源线连接；偶数列晶体管的第二源/漏极与第一源线连接。技术研发人员：李琨琨,何世坤受保护的技术使用者：浙江驰拓科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/11