用于多级存储器单元的器件、方法和系统与流程

本公开涉及非易失性存储器，并且特别地涉及包括用于存储信息的状态可编程存储器元件的存储器。

背景技术：

1、非易失性存储器允许在存储器中存储信息，其中，存储信息即使在移除存储器的外部动力后仍保留在存储器中。存储器典型地由多个存储器单元形成，其中，每个存储器单元能够存储一位数字的(例如，二进制的)信息(例如，每个存储器单元可以被写入到表示“0”的值或表示“1”的值)。除了其他部件之外，存储器单元可以包括状态可编程存储器元件(例如，诸如铁电电容器的铁电存储器元件)，状态可编程存储器元件能够基于即使在其电源被移除之后仍保留的编程状态来保留写入的信息。存储在存储器单元中的信息可以在以后被读出，并且其状态可以被编程以改变存储信息(例如，“被擦除”或“被编程”以保持“1”或“0”)。因为典型的存储器元件仅表示一位信息(例如“0”或“1”)，所以存储器容量可以与存储器中存储器元件的数量成正比，并受其限制。

技术实现思路

技术特征：

1.一种存储器，所述存储器包括：

2.如权利要求1所述的存储器，其中，所述至少三个不同的剩余极化状态中的每个对应状态与处于所述对应状态的所述存储器元件的对应剩余极化相关联。

3.如权利要求1所述的存储器，其中，所述施加的读取电压配置成将所述存储器元件写入到所述至少三个不同的剩余极化状态中的一者。

4.如权利要求1所述的存储器，其中，所述偏置电路配置成，作为所述写入操作的一部分，在所述存储器元件两端施加预偏置电压电平，以将所述存储器元件写入到所述至少三个剩余极化状态中不同于所述存储状态的不同状态。

5.如权利要求4所述的存储器，其中，所述偏置电路配置成在施加所述偏置电压电平之前施加所述预偏置电压电平。

6.如权利要求4所述的存储器，其中，所述至少三个不同的剩余极化状态包括至少一个正极化状态和至少一个负极化状态，其中，所述存储状态包括所述至少一个正极化状态和所述至少一个负极化状态中的一者，并且所述不同状态包括所述至少一个正极化状态和所述至少一个负极化状态中的另一者。

7.如权利要求1所述的存储器，其中，所述偏置电路包括电压发生器，所述电压发生器能够生成至少三个不同的写入电压范围，所述至少三个不同的写入电压范围中的每一者对应于所述至少三个不同的剩余极化状态中的对应状态。

8.如权利要求1所述的存储器，其中，所述感测电路包括转换电路，所述转换电路配置成将对所述剩余极化的感测变化转换为切换电压。

9.如权利要求8所述的存储器，其中，所述转换电路包括输入电容器，其中，所述转换电路配置成通过所述输入电容器的电流积分将所述感测变化转换为切换电压。

10.如权利要求8所述的存储器，其中，所述感测电路包括比较器电路，其中，配置成确定所述存储状态的所述感测电路包括所述比较器电路，所述比较器电路配置成：

11.如权利要求10所述的存储器，其中，所述比较器电路包括第一比较器和第二比较器，其中，所述第一比较器的输出包括用于选择第二参考电压作为对所述第二比较器的输入的选择输入。

12.如权利要求11所述的存储器，所述存储器还包括解码器，所述解码器用于将所述第一比较器的输出和所述第二比较器的输出转换为唯一位组合，所述唯一位组合表示所述至少三个剩余极化状态中的所述存储状态。

13.如权利要求12所述的存储器，所述存储器还包括编码器，所述编码器用于将所述唯一位组合转换成用于写入所述存储状态的写入偏置电压电平。

14.如权利要求1所述的存储器，其中，所述感测电路包括比较器电路，其中，配置成确定所述存储状态的所述感测电路包括配置成将所述感测电压与至少三个不同的电压范围进行比较的所述比较器电路，其中，所述至少三个不同的电压范围中的每一者对应于所述至少三个剩余极化状态中的对应状态。

15.如权利要求1所述的存储器，其中，所述施加的读取电压由连接到所述存储器元件的所述存储器的位线电压和板线电压限定。

16.如权利要求1所述的存储器，其中，所述存储器包括多个存储器元件，所述多个存储器元件配置成由连接到所述多个存储器元件的位线和板线偏置，其中，所述存储器元件是所述多个存储器元件中的一者。

17.如权利要求1所述的存储器，其中，所述存储器元件是多级铁电电容器。

18.如权利要求1所述的存储器，其中，所述施加的读取电压配置成在所述存储器元件两端引起足以将所述存储器元件写入到所述至少三个不同的剩余极化状态中的一者的电压降。

19.一种用于读出和写回存储器单元的状态的方法，所述存储器单元包括能剩余极化到两个以上的极化状态的存储器元件，所述方法包括：

20.如权利要求19所述的方法，所述方法还包括，在施加所述读取电压之后且在施加所述写入电压之前，在所述存储器元件两端引起预电压降，所述预电压降足以将所述存储器元件剩余极化到所述两个以上的极化状态中的不同于所述存储的极化状态的一者。

技术总结本文公开了用于多级存储器单元的器件、方法和系统，其中，存储器单元包括能写入至少到三个不同的剩余极化状态的存储器元件。感测电路在读取操作中，基于对由施加的读取电压引起的存储器元件的剩余极化的感测变化，从至少三个不同的剩余极化状态中确定存储器元件的存储状态。偏置电路在写入操作中，在存储器元件两端施加偏置电压电平，以将存储器元件(重新)写入到存储状态。技术研发人员：S·西韦罗受保护的技术使用者：铁电存储器股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5