專利名稱：非破壞性讀出的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于確定提供在包含字線與位線的無源矩陣可尋址數(shù)據(jù)存儲裝置中的選擇的存儲單元的邏輯狀態(tài)的一種方法，其中一個具體的邏輯狀態(tài)被根據(jù)一個預(yù)定協(xié)議指定唯一的邏輯值；其中所說的單元在電容器狀的結(jié)構(gòu)中以電極化狀態(tài)的形式存儲數(shù)據(jù)，該電容器狀的結(jié)構(gòu)包括一個可極化的材料，尤其是能夠展現(xiàn)磁滯現(xiàn)象的一種鐵電或駐極體材料；其中所說的可極化材料在所說的電容狀結(jié)構(gòu)兩端沒有外加電壓的條件下能夠保持一個不消失的電極性；其中通過啟動所關(guān)注存儲單元交叉的字線或位線或二者，進行存儲單元的選擇；其中通過在字線或位線之間外加電位差實現(xiàn)字線或位線的啟動，因而使所選單元承受由所加電位差產(chǎn)生的一個小信號探測電壓，由此從所說的單元產(chǎn)生一個電流響應(yīng)；其中所說的小信號探測電壓以任意可選擇方式與時間相關(guān)，并且具有的電壓幅度和/或持續(xù)時間小于為了引起所說單元的極化狀態(tài)中的顯著的永久改變所需的電壓幅度和/或持續(xù)時間；其中通過檢測來自所說的所選單元的所說的電流響應(yīng)中的成份，確定所說的邏輯狀態(tài)；其中該電流響應(yīng)的成分與所說的小信號探測電壓或從該小信號探測電壓獲得的基準信號暫態(tài)相關(guān)；并且其中根據(jù)所說的電流響應(yīng)與一組預(yù)定的判據(jù)的比較而執(zhí)行關(guān)于一個所選單元的邏輯狀態(tài)的判定。
本發(fā)明還涉及執(zhí)行該方法的設(shè)備。
在近幾年中，已經(jīng)出現(xiàn)了以薄膜構(gòu)成的可極化電介質(zhì)的數(shù)據(jù)存儲器。在本說明書中尤其感興趣的是駐極體、以及陶瓷或聚合鐵電體，其中單個存儲單元的邏輯狀態(tài)由單元中的該薄膜的極化方向來表示。在鐵電體的情況下，通過施加超過該鐵電體矯頑磁場的一個適當?shù)闹苯与妶?，以期望的方向極化該薄膜，而將數(shù)據(jù)寫入到該存儲單元中。這種材料的一個主要優(yōu)點是，保持其極化而不必連續(xù)供電，即該數(shù)據(jù)存儲器被非易失的。
已經(jīng)展示有在原理上不同的兩個主類存儲裝置的器件結(jié)構(gòu)。
在第一類裝置中，每一個存儲單元包括至少一個晶體管。整體上是有源矩陣型的存儲器結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的SRAM和DRAM相比的主要優(yōu)點是該鐵電存儲邏輯狀態(tài)的非易失特性。在這些類型的裝置中，每一單元中對一個或多個晶體管的需求帶來了復(fù)雜性以及相對于器件面積而言的數(shù)據(jù)存儲降低的缺點。
在與本申請尤其相關(guān)的第二類裝置中，存儲單元被排列成一個無源矩陣結(jié)構(gòu)，其中的兩組互相直交的電極形成在電極之間交叉點的電容狀結(jié)構(gòu)的陣列。每一個電容器在電極之間構(gòu)成具有鐵電體薄膜夾層的存儲單元。
根據(jù)已有技術(shù)，通過把幅值足以克服磁滯效應(yīng)的電場加到關(guān)注的每一單元中的材料、并且該單元中的電極性對準該所加電場的方向而將數(shù)據(jù)寫到各個存儲單元中或從其讀出數(shù)據(jù)。如果該材料已經(jīng)被在該場的施加之前的方向上極化，則不出現(xiàn)極化轉(zhuǎn)換而僅有一個小瞬態(tài)電流流經(jīng)該單元。但是，如果該資料被以相反的方向極化，則出現(xiàn)極化轉(zhuǎn)換，引起一個大得多的瞬態(tài)電流流經(jīng)該單元。因此，讀出一個單獨的存儲單元中的邏輯狀態(tài)，即確定單元中的電極性的方向是通過應(yīng)用幅度足以超過該鐵電體中的矯頑磁場的一個電壓、并且檢測產(chǎn)生的電流而實現(xiàn)的。
與基于有源矩陣的裝置比較，該基于無源矩陣的裝置能夠被做得高得多的存儲單元密度，并且該存儲矩陣本身的復(fù)雜性小得多。但是，根據(jù)已有技術(shù)的讀出過程是破壞性的，包括在被讀出單元中的該數(shù)據(jù)內(nèi)容的丟失。因此，如果期望那些數(shù)據(jù)還被存儲，則讀出的數(shù)據(jù)必須寫回到該存儲裝置中。極化轉(zhuǎn)換的一個更嚴重的結(jié)果是疲勞，即可換向的極化作用的逐漸喪失，通常伴隨的是需要更高的外加電壓到該單元以便實現(xiàn)該極化轉(zhuǎn)換。疲勞限制了能夠由一個給定存儲單元承受的讀出循環(huán)的數(shù)量，并且因此限制了應(yīng)用的范圍。此外，其導(dǎo)致響應(yīng)減慢以及該存儲裝置對于高電壓的需求。在一個給定裝置中的針對個別存儲單元的操作參數(shù)中的伴隨的逐漸變化不能被事先預(yù)測，并且導(dǎo)致需要″最糟情況″設(shè)計以及次最佳的操作。
已經(jīng)做出種種努力來發(fā)展技術(shù)，以便實現(xiàn)從基于鐵電體的存儲器的非破壞性讀出，同時保持簡單的基本存儲單元的結(jié)構(gòu)C.J.Brennan在美國專利5343421、5309390、5262983、5151877和5140548中公開了鐵電體電容單元以及相關(guān)的用于數(shù)據(jù)存儲的基本電路組件。通過探測該小信號電容值而同時地讓該鐵電體經(jīng)歷適度的偏磁場，即在讀出過程中不導(dǎo)致該單元兩端的峰值電壓超出鐵電體中的矯頑磁場的偏磁場，而確定該電容器中的自發(fā)極化的方向并且因而該存儲單元的邏輯狀態(tài)。但是，為了使用Brennan描述的方法和裝置有某些非常特定的前提，根據(jù)在該電極的空間電荷累加的激活現(xiàn)象顯然取決于該電極使用的材料以及鄰接的鐵電體。數(shù)據(jù)的讀出包括該空間電荷的探測，其必須被在與電荷累加相兼容的時標上執(zhí)行。而且，Brennan的專利不包含關(guān)于小信號和偏置電壓將被定時以及彼此相關(guān)方式的指教，這種指教對于實際裝置中的實施是最重要的。也沒有關(guān)于所討論的存儲單元如何能夠被設(shè)計、以及在實現(xiàn)有效和可靠讀出和寫入操作的大陣列中進行尋址的任何指教。
在指定到本申請人的國際專利申請PCT/NO 01/00472中，一套非破壞性讀出技術(shù)和相關(guān)的設(shè)備被公開并且結(jié)合鐵電體薄膜電容存儲器裝置做了討論。通過把該存儲單元與時間相關(guān)的電壓組合、引出響應(yīng)被處理的線性和非線性成分的小信號電流而實現(xiàn)讀出，以便確定每一單元的邏輯狀態(tài)。其中所討論的存儲單元構(gòu)造很適合于無源矩陣尋址方案，問題是沒有公開在實踐中將應(yīng)如何實現(xiàn)。這是一個很重要的事情，其結(jié)論將確定上述指出的非破壞性讀出方案是否最終可行。
總結(jié)已有技術(shù)的討論表明，結(jié)合提供在無源矩陣可尋址存儲器結(jié)構(gòu)中的存儲單元，其中該單元是處在電容的形式，填充有展現(xiàn)磁滯現(xiàn)象的可電極化材料，例如鐵電材料，需要的裝置和方法應(yīng)將能夠非破壞性地讀出數(shù)據(jù)，而沒有來自該矩陣中的非尋址單元的寄生效果來劣化該讀出。
本發(fā)明的一個主要目的是提供策略和方法，用于非破壞性地讀出經(jīng)無源矩陣排列尋址的所選存儲單元的邏輯狀態(tài)，同時避免由寄生信號影響所造成的測量的劣化，該寄生信號影響尤其是由矩陣中的容性耦合所引起，這種容性耦合將出現(xiàn)在例如從該矩陣中的非尋址單元容性提取的信號(電荷)中，或來自在該矩陣中的環(huán)繞該所選單元的電極和單元網(wǎng)絡(luò)電容提取。
本發(fā)明的進一步目的是描述類屬過程并且提供用于執(zhí)行上述策略和方法的特定的裝置實例。
本發(fā)明的進一步目的是實現(xiàn)從存儲裝置實質(zhì)無疲勞地讀出，而不需要任何每一讀取操作之后的寫回。
利用根據(jù)本發(fā)明的一個方法實現(xiàn)上述目的以及進一步的特點和優(yōu)點，其特征在于，在選擇的字線與位線或字線與位線組上采用時間相關(guān)的電位，所說的時間相關(guān)的電位以幅度和時間互相協(xié)調(diào)，以便導(dǎo)致在若干非啟動字線和一個啟動位線或若干啟動位線之間的交叉點和/或在若干非啟動位線和至少一個啟動字線之間的交叉點處的全部或某些非尋址單元的兩端的電壓被造成僅包含與所說的小信號探測電壓或從該小信號探測電壓獲得的基準信號暫態(tài)相關(guān)的可忽略的電壓成分。
通常和有利的是，當執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法之時，僅單一的字線被啟動。
在根據(jù)本發(fā)明的方法中，考慮有利地將非啟動字線和/或位線受到具有高保真度的動態(tài)跟蹤電位的控制，并且將實時電壓分別加到啟動的位線和/或字線；和/或通過從一個啟動位線或若干啟動位線得到一個信號的專用信號源控制在非啟動字線上的電位，以便動態(tài)地跟蹤所說的一個啟動位線或若干啟動位線上的電位；和/或通過從一個啟動字線得到一個信號的專用信號源控制在非啟動位線上的電位，以便動態(tài)地跟蹤所說的一個啟動字線上的電位；和/或通過采用切換和接線而把在非啟動位線上的電位電鎖存到一個啟動字線或若干啟動字線上的電位而控制在非啟動字線上的電位；和/或通過采用切換和接線而把在非啟動字線上的電位電鎖存到在一個啟動字線上的電位而控制在非啟動位線上的電位。
在根據(jù)本發(fā)明的方法中，考慮有利地采用考慮有利地采用連接到每一啟動位線的一個啟動電子電路，其將一個啟動位線上的電位保持在一個預(yù)定值，并且最好的隨即選擇所說的預(yù)定值作為一個系統(tǒng)的地電位。而且，最好是所有的位線都是啟動位線。而且，在該連接中，最好提供一個多路復(fù)用器或通門組合，在一個時間把一個啟動位線連接到把所說的一個啟動位線上的電位保持在該預(yù)定值的一個啟動電子電路；或者，最好提供一個多路復(fù)用器或通門組合，在一個時間把選擇的啟動位線組連接到把所說的一個啟動位線上的電位保持在該預(yù)定值的一個啟動電子電路的組。而且在該連接中，該啟動電子電路最好把關(guān)于該充電或電流流動的信息提供到一個啟動位線。
在根據(jù)本發(fā)明的方法中，有利地考慮把非啟動字線和/或非啟動位線通過通門或開關(guān)的組合而鎖存到一個系統(tǒng)地電位。
在根據(jù)本發(fā)明的方法中有利地考慮提供一個多路復(fù)用器或通門，以便在一個時間把一個啟動字線連接到一個電子電路，其根據(jù)一個預(yù)定的協(xié)議控制在所述一個啟動字線上的電位，隨后在所說的一個啟動字線上的電位最好包括一個小信號探測電壓和一個背景偏置電壓的疊加。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的第一實施例中，利用一個矩形波串方法分析來自所選存儲單元的電流響應(yīng)，所說的矩形波串方法采用從控制在一個啟動字線和/或一個啟動位線或若干啟動位線上的電位的電路獲得的定時信號。
在方法根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的中，來自所選存儲單元的電流響應(yīng)是利用一個鎖定方法分析的。在該連接中，最好是利用從所說的所選存儲單元兩端施加的電壓的探測電壓成分獲得的基準信號執(zhí)行該分析；或者是利用從該所選存儲單元兩端施加的一個電壓的偏置電壓成分獲得的基準信號執(zhí)行該分析；或利用雙基準信號執(zhí)行分析，一個基準信號是從探測電壓成分獲得和一個基準信號是從該所選存儲單元兩端施加電壓的偏置電壓成分獲得；或使用至少之一下面的主頻率成分執(zhí)行該電流響應(yīng)的分析，即在其中所說的探測電壓包含單一主頻率的情況下的一個探測電壓的基礎(chǔ)或高次諧波(第二、第三…)、或所說的探測電壓的一個或多個成分的基礎(chǔ)或高次諧波(第二、第三…)，其中所說的成份包含兩種或更多分離的主頻率，或通過添加和/或減去所說的兩種或更多主頻率產(chǎn)生的頻率之和或頻率之差。
上述目標以及進一步的特征和優(yōu)點也將以執(zhí)行本發(fā)明方法的第一設(shè)備實現(xiàn)，該設(shè)備特征在于包括分別被提供用于每一位線和與其連接并且箝位到虛地的檢測放大器電路；連接到每一個檢測放大器電路的輸出的分別的鎖定放大器，以及具有用于一個基準信號的輸入端和用于一個讀出信號的輸出端；輸出端連接到用于提供一個基準信號的鎖定放大器的基準信號輸入端的一個組合偏置電壓和信號源；與該組合偏置電壓和信號源的另一輸出端連接的一個啟動字線驅(qū)動器；所說的啟動字線驅(qū)動器把一個輸出端連接到一個多路復(fù)用器，用于選擇一個啟動字線和被可連接地提供在該字線的一個未端；并且提供在該字線另一末端的一個通門組合，用于把全部非啟動字線箝位到地，從而該設(shè)備實現(xiàn)在一個啟動字線上的全部存儲單元的并行讀出。
上述目標以及進一步的特征和優(yōu)點也能以用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明方法的一個第二設(shè)備實現(xiàn)，該設(shè)備表征在于包括連接在該位線一個末端的一個多路復(fù)用器；連接到該位線多路復(fù)用器并且箝位到虛地的一個檢測放大器電路；連接到該檢測放大器電路的輸出端、并且有用于基準信號的一個輸入端和用于讀出信號一個輸出端的一個鎖定放大器，所說的位線多路復(fù)用器提供一個用于讀出的啟動位線的選擇、一個組合偏置電壓和信號源，將輸出端與該鎖定放大器的基準信號輸入端連接，以便提供一個基準信號；連接到該復(fù)合偏置電壓的另一輸出端的一個啟動字線驅(qū)動器和信號源；所說的啟動字線驅(qū)動器把一個輸出端連接到一個多路復(fù)用器，用于選擇一個啟動字線，并且被可連接地提供在該字線的一個末端；提供在該字線另一末端的第一通門組合，用于把全部非啟動字線箝位到地電位，可連接提供到該位線的另一末端的第二通門組合，用于把全部非啟動位到箝位到地電位，并且從而能夠根據(jù)一個適當?shù)臅r間規(guī)程，與該檢測放大器電路的一個順序讀出結(jié)合而并行尋址在一個啟動字線上的全部存儲單元。
從下面參照附圖對本發(fā)明最佳實施例的詳述討論，本發(fā)明將變得顯見，其中

圖1示出用于鐵電體類型的存儲器材料的一個常規(guī)磁滯曲線，圖2是例如本發(fā)明使用的無源矩陣尋址的鐵電存儲器的存儲器裝置中的電極，圖3是通常的小信號電流響應(yīng)現(xiàn)象，例如鐵電體單元的小信號電流響應(yīng)現(xiàn)象，圖4a是以根據(jù)本發(fā)明的方法獲得讀出電壓圖案的一個實例，圖4b是對應(yīng)于該讀出電壓圖案的電位圖案，圖5是根據(jù)本發(fā)明方法的第一實施例的原理，圖6是圖5中的實施例的一個變型，圖7是圖6中的實施例的另一個變型，圖8是本發(fā)明使用的一個檢測放大器電路的實例，圖9是根據(jù)本發(fā)明方法的第二實施例的原理，圖10是用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明方法的第二實施例的本發(fā)明對應(yīng)第一設(shè)備的結(jié)構(gòu)，以及圖11是用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明方法的第二實施例的一個第二設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
在更詳細地描述本發(fā)明之前，將簡略討論本發(fā)明那通常背景。
圖1示出用于一個鐵電材料的通常磁滯曲線，具有零外場中的兩種穩(wěn)定的極化狀態(tài)，分別由指定的邏輯狀態(tài)″O″和″1″表示。
磁滯曲線給出以微法拉/cm2電極化與以伏特電位的函數(shù)關(guān)系。圖1中，正極化表示為邏輯″0″，而負極化表示為邏輯″1″。而且，VC表示矯頑性電壓、PR給出剩余極化、 是飽和電壓的電位與剩余極化PR之間的差。P*最終表示當極性反相時的極化總體改變，如可以出現(xiàn)在一個存儲單元的破壞性讀出的當存儲單元從邏輯″0″切換到邏輯″1″時的情況。
圖2示出作為以無源矩陣可尋址鐵電存儲器共同采用的電極裝置。存儲器介質(zhì)本身，即該鐵電材料，分別提供在平行電極WL1-WLm(稱為水平電極)的一個第一行和平行電極BL1-BLn(取向正交與第一組電極并且稱為垂直電極)的一個第二行的夾層之間，如此形成一個直交的電極矩陣。在把電壓分別施加到水平和垂直電極上之時，在矩陣中的電極的交叉點或相交點形成存儲單元。在把一個電壓施加到具體的水平和垂直電極上之時，在所討論存儲單元的兩端將形成一個電位，并且將按照可適用或根據(jù)預(yù)定的協(xié)議，獲得分別對應(yīng)于邏輯″O″和邏輯″1″的正或負類別的電極化。
在本發(fā)明中，將尤其關(guān)注上面評論的現(xiàn)有技術(shù)中涉及類型的某些具體非破壞性讀出方案，并且考慮與本發(fā)明的相關(guān)結(jié)合。通常，通過在關(guān)注的所選單元兩端應(yīng)用小信號時間變化測試電壓，而同時提供具有比該小信號測試電壓的時間變化更緩慢的一個疊加偏壓，以測量該關(guān)注存儲單元的小信號響應(yīng)來進行讀出。通常通過記錄該記錄的小信號響應(yīng)對于該偏壓的依存關(guān)系，顯示該邏輯狀態(tài)。該偏壓可被選擇根據(jù)一個預(yù)定的方案改變，例如在相同或相反極性的兩個值之間的切換或在兩個極值之間周期地調(diào)制。該小信號響應(yīng)可以是例如在小信號測試電壓的頻率的存儲單元的電容，或可以是一個高次諧波響應(yīng)信號的幅度或相位。
保持參照圖2使用的描述相同，下列名稱將用于下面的說明，即把水平電極WL表示為字線，而垂直電極BL表示為位線。那些被選擇用于寫入、讀取、擦除或更新的存儲單元被稱為所選單元，同時其余存儲單元被稱為非所選單元。連接到一個或多個所選單元的字線WL被稱為啟動字線(縮寫為AWL)，而連接到一個或者多個所選單元的位線BL被稱為啟動位線(ABL)。相應(yīng)地，沒有連接到任何所選單元的字線WL和位線BL被分別稱為非啟動字線(IWL)和非啟動位線(IBL)。
在無源矩陣可尋址存儲器陣列中的數(shù)據(jù)存儲、讀出和擦除中的基礎(chǔ)和反復(fù)出現(xiàn)的問題是在矩陣中的電極和存儲單元的網(wǎng)絡(luò)中的大量的電鏈接。
因此，加到一組互相交的字線與位線、以便尋址矩陣中的一個給定的單元或一組給定單元的一個電壓可以同時使得在該矩陣中的非尋址的單元受到可能干擾其邏輯狀態(tài)的電壓的影響，即這種非尋址單元可能會造成劣化的從尋址單元測量的響應(yīng)電荷。這一點可以參照圖2說明。假設(shè)例如期望讀出在如圖所示矩陣中的在啟動字線AWL和啟動位線ABL之間重疊的存儲單元1的邏輯狀態(tài)。還假設(shè)通過把一個時間相關(guān)的電壓加到該單元1來執(zhí)行該讀出以及產(chǎn)生電流響應(yīng)的測量。因為測量被通過連接到該矩陣邊緣的啟動字線與位線AWL、ABL執(zhí)行，所以加在那些線上的電位也在連接到那些線的非尋址單元感應(yīng)到。因而，根據(jù)貫穿該矩陣的電位和阻抗的整體分布，來自大量非尋址單元的寄生信號可加到來自該尋址單元1的測量響應(yīng)。考慮到實際裝置將包括具有數(shù)百或幾的字線與位線，此問題能由電子技術(shù)中的技術(shù)人員容易地理解。
在以結(jié)構(gòu)簡化并且靈活的方式結(jié)合高存儲單元密度中，無源矩陣尋址是唯一的。但是就本發(fā)明人所知，沒有任何現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)能解決在采用了上述Brennan的專利(即上述國際專利申請PCT/NO01/00472)或類似的方案中指教的非破壞性讀出類型方案的無源矩陣可尋址存儲器裝置中的寄生信號的問題。如果這種非破壞性讀出方案不能與現(xiàn)實和高效的尋址裝置結(jié)合，則這種非破壞性讀出方案將依然只有學術(shù)上的意義。
如在介紹中所言，雖然本發(fā)明旨在消除例如由容性耦合引起的寄生信號的影響，但是應(yīng)該理解的是，在應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的方法的一個無源矩陣可尋址存儲器中，還可能出現(xiàn)感應(yīng)或輻射耦合，引起來自在矩陣中的電極的網(wǎng)絡(luò)和環(huán)繞該所選單元的單元的感應(yīng)或輻射。當考慮該存儲矩陣能被看作一個容性、感性和組性部件的一個網(wǎng)絡(luò)、其中具有頻率分量的附加時間變化電壓或電流可在該矩陣中流動時，將可能更容易理解這一點。但是，在大的無源可尋址存儲器矩陣上并且根據(jù)使用一個矩陣的簡化模型，即在該矩陣中的不同線之間的連接能夠使用容性、感性和組性集總元件的一個集中參數(shù)電路描述的情況下，進行了模擬研究。根據(jù)模仿具有合理精度的實際裝置的現(xiàn)象的一個二維模型的場模擬，可以料想該容性耦合是寄生信號影響的主要原因，而在實踐中的感性耦合能夠被忽略。而且出現(xiàn)的輻射效應(yīng)可以忽略。即使該矩陣中的信號流可能有頻率分量，但是該信號能夠被認為是時間慢變的并且相應(yīng)頻率低。任何容性和感性耦合都能夠被認為是近場效應(yīng)，并且該矩陣的實際尺度還保證將不出現(xiàn)延遲效應(yīng)。在1GHz的電磁波的波長是33cm，而應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的方法的裝置將符合標準的微電路技術(shù)的尺度，即具有數(shù)量級為幾個毫米到比如1cm的線性尺度。增加存儲密度，即增加存儲裝置的單元密度，可能使得更易于有寄生效應(yīng)，但是該線寬、間距、單元尺寸的任何按比例減低將不改變電荷密度，并且在該工作電壓中的場強也伴隨有對應(yīng)的降低。總之，在任何情況下的所討論的存儲裝置都能夠在實際上被主要地視為由一個網(wǎng)絡(luò)中的許多容性結(jié)構(gòu)或許多電荷構(gòu)成，所說的電荷或是靜態(tài)的或僅在尋址操作過程中稍受影響的電荷，至多引入近場耦合效應(yīng)，具有的頻率遠低于被認為是促生任何輻射耦合出現(xiàn)的頻率。從上述考慮的觀點來看，下面對根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備的具體實施例的討論則應(yīng)該理解為實質(zhì)上僅與由容性耦合產(chǎn)生的寄生信號影響的降低相關(guān)，而與感性或輻射耦合無關(guān)。
現(xiàn)在將詳細地討論本發(fā)明，并且以更具體術(shù)語說明各種最佳實施例。
本發(fā)明的基本思想源于這樣的考慮，即從流經(jīng)單元的電流和該矩陣中的電極得到的寄生信號由電位差驅(qū)動。簡單地說，如果矩陣的全部總是被保持在等電位，則將停止電流的流動。但是，其中的相關(guān)讀出過程要求所選單元將經(jīng)受一個時間一個時間變化的電壓。
根據(jù)本發(fā)明，該問題的解決是通過把時間相關(guān)的電位施加到矩陣中的電極，使得在該所選單元兩端出現(xiàn)適當?shù)钠煤吞綔y電壓，同時全部非所選單元都在一個動態(tài)檢測中都有在它們兩端的零壓。這一點的實現(xiàn)是通過在字線與位線上的電位的相關(guān)驅(qū)動在時間和幅度上使得處于非所選單元交叉點的字線與位線具有彼此鎖定的電位。因此，如果在一個給定非所選單元處的字線電位被受迫執(zhí)行變化，以精確并且實時地模仿在連接到相一單元的位線上所施加的相關(guān)電位，則一個動態(tài)等電位將產(chǎn)生在所說的單元兩端。如將被結(jié)合下面最佳實施例描述的那樣，在所說的非尋址單元交叉處的字線與位線可能都具有互相前后緊接的時間相關(guān)的電位，即它們可能都被箝位到相同的準靜態(tài)電位。
現(xiàn)將借助于圖3和圖4說明其基本原理。圖3提供了分別以對應(yīng)于邏輯″0″和邏輯″1″方向極化的存儲單元的小信號電流響應(yīng)作用。圖4a提供了通過利用疊加在方波偏置電壓上的小信號正弦曲線探測電壓選擇的存儲單元感測的電壓讀出圖案。假設(shè)該存儲單元展現(xiàn)的該小信號電容與電壓作用的函數(shù)關(guān)系在圖3示出。能夠看到，能夠通過施加一個偏壓并且記錄伴隨的電容改變而確定邏輯狀態(tài)″0″和″1″。該偏壓可以是時間相關(guān)的，并且施加為例如一個正弦或矩形波，具有的特征周期比用于測量該電容的小信號電壓慢得多。中后一情況中，感測的所選單元的兩端的電壓將按照時間變化，如圖4a表示。此電壓由圖4b中標記為IWL和ABL的曲線的、在該所選單元交叉位置的啟動字線和啟動位線之間的即時電位差產(chǎn)生，其中該啟動字線和啟動位線電位被選擇為反相位的正弦波。如果控制該非啟動字線以使其模仿由圖4b中IWL標記的曲線表示的啟動位線電位，則在IWL和ABL之間的凈電位差(其對應(yīng)于由該啟動位線上的全部非所選單元感測的電壓)能夠被視為總是零。因此，當由連接到該啟動位線的感應(yīng)電路記錄該電流響應(yīng)時，除了所選的一個單元之外，全部單元兩端的凈電壓都將為零。
在許多實際情況中，在非尋址單元的每一側(cè)上的確切匹配電位的簡單過程需要被擴展和修改。根據(jù)邏輯狀態(tài)識別的模式(電容與偏壓的函數(shù)關(guān)系、二次或高次諧波、和或差頻)，來自寄生電流的多數(shù)破壞性信號影響一般是出現(xiàn)在被從加到所選存儲單元的電壓的特有的低頻偏置成分中包含的那些信號中完全去除的頻率之處。因此，在大多數(shù)情況下，僅在某些從所選存儲單元上施加的總體電壓獲得的具體頻率之處，才需要施加字線與位線的動態(tài)電位均衡。這種情況的一個簡單實例是，其中以疊加在頻率為Ω的一個低頻偏壓上疊加一個頻率為ω的一個高頻探測電壓執(zhí)行電容與偏壓函數(shù)的測量。假設(shè)線性響應(yīng)，則在此情況中足以在頻率ω執(zhí)行非所選單元兩端的字線與位線電位的均衡。
首先的并且如本介紹中提到的那樣，本發(fā)明旨在消除或降低容性耦合。因此本發(fā)明的一個最重要的方面是消除該讀出過程中的容性提取。
在高頻，讀出還可能會由矩陣中別處的字線與位線的感性和輻射耦合引起寄生提取所劣化。盡管如在前部分中所示的那樣這兩種耦合較少涉及，但是本發(fā)明的進一步的而非完全不重要的方面是最小化由這種耦合而產(chǎn)生的寄生信號提取。這是根據(jù)本發(fā)明的實施例的一個種類實現(xiàn)的，其中規(guī)定，在讀出周期期間，全部非地址字和位線都被引起共同執(zhí)行電位變化，以便模擬施加在啟動位線或位線組上的相關(guān)的信號成分。這當然將忽略延遲效應(yīng)，但是大部分實際存儲裝置中，每一尋址矩陣將是足夠小，并且頻率足以低，而使得這種近似是有效的。
圖4a和4b給出的獨單元激勵實例示出了如何通過在全部非啟動字線上的電壓協(xié)調(diào)應(yīng)用而避免從交叉該啟動位線的非啟動字線上的非尋址單元出現(xiàn)的容性提取，使得在該尋址單元兩端出現(xiàn)該非可以忽略的小信號激勵電壓。在下面將描述把本發(fā)明的原則指教結(jié)合到包含將被尋址的多個字線與位線的矩陣中的問題，以及某些最佳實施例。當然，這些實施例決不表示本發(fā)明的全部范圍。
將參照圖5-8討論根據(jù)本發(fā)明方法的第一實施例，其中隨機地尋址單一存儲單元。
圖5中示出以啟動字線AWL和啟動位線ABL執(zhí)行的從單一存儲單元讀出一個無源矩陣的情況，啟動字線AWL和啟動位線ABL都與該非啟動字線與位線隔離。
具體地說，圖5示出如何通過在全部非啟動字線與位線IWL、IBL上的電壓的協(xié)調(diào)應(yīng)用而避免來自與該啟動字線與位線AWL、BWL交叉的非尋址單元的容性提取，以便在該尋址的單元1的兩端僅出現(xiàn)非可以忽略的電壓。如能從圖中所見，通過鏡像在該啟動位線ABL上的即時電位的全部非啟動字線IWL以及同時鏡像在啟動字線AWL上的即時電位的全部非啟動位線IBL來實現(xiàn)這一點。以此方式，在該啟動字線AWL上的任何非尋址單元的兩端沒有電壓出現(xiàn)，并且同時在啟動位線ABL上的任何非尋址單元的兩端沒有電壓出現(xiàn)。
在圖5示出的方案中，啟動和非啟動字線與位線是從兩個分離但是互相協(xié)調(diào)的信號發(fā)生器2、2′饋送，從而能夠通過一個大范圍的技術(shù)和硬件直接在該啟動字線與位線的兩端執(zhí)行關(guān)于尋址單元1的電容測量。
圖6示出在該啟動位線ABL上的一個檢測電路3檢測電流響應(yīng)的方式，同時該啟動字線AWL由具有低電源阻抗的信號源2饋入。如圖所示，非啟動位線IBL可有選擇地連接到該啟動字線AWL。圖6示出可以被看做圖5方案的一個子類的內(nèi)容，其中非啟動位線IWL被直接電壓夾緊到該啟動字線AWL。字線信號源2被假沒為″恒電壓源″，即具有很低的電源阻抗，并且該電流響應(yīng)由一個讀出放大器3檢測，其記錄了按照實施的讀周期的電壓規(guī)程流入該啟動位線ABL的電流。利用圖5所示的從屬產(chǎn)生器2′，產(chǎn)生該非啟動字線IWL上的電位，以便鏡像在該啟動位線ABL上的電位。雖然該非啟動位線IBL不通過非所選單元對該啟動位線ABL提供一個電容性電流貢獻，但是圖6中的方案具有某些有用的屬性，例如經(jīng)過該電位提供對于非啟動位線IBL的控制。當然，一個更簡單的方案是允許非啟動位線浮動。
圖7示出一個與圖6所示類似的方案，同樣具有所選單元1，但是現(xiàn)在通過從屬信號源2′把電極矩陣中的全部線WL、BL都箝位到啟動位線電位。因此圖7示出圖5方案的另一子類。其中，除了啟動字線AWL之外的該矩陣中的全部線都箝位到啟動位線電位。此方案的一個優(yōu)點是，不僅相交該啟動位線ABL的全部非啟動字線IWL被作為寄生信號源去除，而且消除來自該矩陣的其它部分的提取，具體地說消除來自鄰近位線的容性拾取。
根據(jù)圖5、6和7所示的本發(fā)明第一實施例的本變型，保證了無論啟動位線ABL在何處相交一個非啟動字線IWL，在該點的單元都經(jīng)歷近零的端壓，并且來自該尋址的單元1僅有流經(jīng)該讀出放大器3的非可以忽略的位線電流。檢測放大器電路3可以構(gòu)成如圖8所示，其示出如何能夠以虛地定義啟動位線ABL。對于測量電容來說這是一個標準設(shè)置，而且能夠被用于與本說明書相關(guān)的任意檢測方式。通過采用具有高增益的運算放大器，輸入端以及因此該位線可被箝位在一個可以隨意選擇的期望電位，，但是在許多實際情況中將應(yīng)與系統(tǒng)的地相同。在這種情況下，連接到該啟動位線ABL的點將自此以后應(yīng)定義為虛地。通過采用具有虛地的一個檢測電路，從圖7看到，除了該啟動字線AWL之外的整個矩陣保持在地電位。從簡化和屏蔽抵消寄生信號提取的角度考慮，這顯然是有益的結(jié)果。在此情況中的所選單元1兩端的電壓擺動(偏置和探測電壓)將是完全來自該啟動字線AWL，但是保持了非所選單元兩端電位的均衡的基本原理。
現(xiàn)在將參照圖9討論根據(jù)本發(fā)明方法的字線WL被并行尋址的第二實施例。同樣使用的是無源矩陣尋址，但是目前將同時尋址在一個字線上的全部存儲單元的列，而同時抑制寄生信號。
在第二實施例中，通過連接到圖9的每一個位線BL的專用電路讀出與一個或者多個、可能全部其它位線平行的每一個位線。因此，利用全部非啟動字線IWL箝位到一個選擇的電位，例如地電位，同時把該啟動字線AWL連接到提供偏壓以及小信號測試電壓的信號發(fā)生器2，則除該單一尋址字線AWL之外的整個矩陣能夠被保持在整個讀周期中處于共同的電位。此信號發(fā)生器2具有低電源阻抗，即能夠在連接的啟動字線AWL上保持程序的偏壓和測試信號電壓而不受與位線交叉的電流消耗的影響。每一單獨的位線BL都具有與其相關(guān)的檢測放大器電路3，例如類似于圖7所示的檢測放大器電路，從而能夠確定流入每一個位線的電流。在檢測放大器輸入端以及因此該位線BL的電位被保持在虛地，保證在該鏈接位線BL的單元不出現(xiàn)對非啟動(非尋址的)字線IWL的容性電荷轉(zhuǎn)移。
在本實施例中，可獲得兩個重要優(yōu)點1)除了消除從啟動位線ABL上的非尋址單元的費用容性提取之外，還希望最小化容性串擾，以及在該尋址矩陣中的其它位置字線與位線的感性或輻射耦合。隨著信號頻率的增加和/或字線與位線之間的物理距離的減少、即隨著裝置的設(shè)計朝著高性能的方向發(fā)展，這樣的問題被加劇。利用本最佳實施例，由于整個矩陣(除了啟動字線之外)能夠保持在相同的電位，例如保持在地電位，所以能夠?qū)崿F(xiàn)大大降低對該讀出信號的寄生提取的影響。這將提供機會來大大減小對讀出信號的寄生提取的影響。
2)由于每一位線BL相交該啟動(地尋址)字線AWL并且提供有其分離的讀出放大器3，所以有可能從該尋址字線AWL上的全部單元并行讀出，具有從該矩陣輸出數(shù)據(jù)速率的同比增加。
對于電子技術(shù)技術(shù)人員顯見，該第二實施例提供了通過直接布線而實現(xiàn)簡化電位控制的可能性。
這一點將結(jié)合圖10和11討論，其圖10和11分別示出第一和第二設(shè)備的設(shè)計，兩個設(shè)備都用于實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的第二實施例。
在上述完整字線存取方案中，假設(shè)每一個位線都具有與其相關(guān)的一個專用檢測放大器電路3。通常，期望盡可能相鄰地把單元填充在該矩陣中，意味著該位線間距應(yīng)該最小化。但是，這將導(dǎo)致沿著矩陣邊緣的檢測放大器電路的陣列擁擠，并且隨著讀出放大器電路的復(fù)雜性的增加而加劇該問題。
避免該擁擠問題的一種方法是，通過利用較少的固定消耗開關(guān)或布線把字線驅(qū)動電路和位線檢測放大器電路連接到矩陣中的該字線與位線WL、BL而降低驅(qū)動電路和位線檢測放大器電路的數(shù)目。為此目的，圖10具體示出根據(jù)本發(fā)明的用于實施一個全字讀出方案的第一設(shè)備，結(jié)合具有將該位線箝位到虛地的檢測電路的位線BL，采用一個時間復(fù)用啟動字線連接，與到地電位的非啟動字線WL的切換箝位同步。在每一個位線BL的末端，連接類似于圖8所示一個檢測放大器電路3并且箝位到虛地。每一個檢測放大器電路3連接有一個鎖定放大器4，具有用于讀出信號的一個輸出和用于基準信號的輸入。通過組合的偏置電壓以及具有連接到該鎖定放大器4的基準輸出信號的信號源5而產(chǎn)生基準信號。偏壓和信號源5還具有到啟動字線驅(qū)動器6的輸出，字線驅(qū)動器6把一個輸出端連接到多路復(fù)用器7，選擇用于讀出的一個字線WL，即該啟動字線AWL，而同時適當?shù)仄梅菃幼志€IWL。字線的反端被連接到一個通門組合8，通過使用適當?shù)拈_關(guān)裝置8′而實現(xiàn)該非啟動字線IWL到地的箝位。因此能夠讀出一個完整的字線，即能夠并行讀出其中位線BL交叉啟動字線AWL的整個存儲單元1。
圖11示出根據(jù)本發(fā)明的第二設(shè)備并且相當類似于圖10的設(shè)備，但是現(xiàn)在具有到檢測電路的時間復(fù)用位線BL的連接。圖11中的設(shè)備通過可連接在位線BL末端的一個啟動位線多路復(fù)用器9將信號檢測放大器電路3與所選啟動位線ABL連接。如同以前，該檢測放大器電路3箝位到虛地，其輸出連接到單一鎖定放大器4的輸入，單一鎖定放大器4具有來自組合偏置電壓和檢測信號源5的用于讀出信號的第一輸出端和用于基準信號的一個輸入。組合偏置電壓和信號源5、啟動字線驅(qū)動器6和啟動字線多路復(fù)用器7的設(shè)計與圖10中的設(shè)計相同，而且過程相同的功能。而且，圖11中的設(shè)備的字線WL的另一端被連接到通門組合8，使得非啟動字線WL通過切換裝置8箝位到地。但是，在圖11的裝置中，在位線BL的末端又提供了一個非啟動位線通門組合10，類似地使用切換裝置10′，使得非啟動位線BL被箝位到與非啟動字線相同的地電位。
如能所見到的那樣，圖11中的設(shè)備實現(xiàn)了整列的讀出方案，在某種程度類似在屬于本申請人的專利申請中描述的用于破壞性讀出的整列讀出方案。然而，重要的是要注意到與破壞性讀出方案的情況相反，整列讀出能夠結(jié)合復(fù)用實現(xiàn)，毫無數(shù)據(jù)的損失。由于是在非破壞性的情況下的讀出，在給定讀周期中沒被切換或路由選擇尋址位線上的單元將保持其邏輯狀態(tài)。因此，能夠結(jié)合在檢測放大器電路中的順序地讀出而重復(fù)地應(yīng)用整字線激勵來讀出單元的一個整列。
本專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)該顯然理解，根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備的實施例僅是通過示例的方式給出而決不被認為是限制。在不對于根據(jù)本發(fā)明的方法做任何限制的條件下，本專業(yè)技術(shù)人員顯然能夠設(shè)計各種方案實現(xiàn)必要的切換、驅(qū)動和復(fù)用功能來執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法，使得當跨接非尋址單元的電位差被轉(zhuǎn)到零時，將在任何情況下實現(xiàn)本發(fā)明的主要目的，即消除在利用可極化存儲器材料的電容狀結(jié)構(gòu)的可尋址存儲器陣列的無源矩陣中的容性耦合。
權(quán)利要求
1.一種用于確定提供在包含字線與位線的無源矩陣可尋址數(shù)據(jù)存儲裝置中的被選存儲單元的邏輯狀態(tài)的方法，其中一個具體的邏輯狀態(tài)被根據(jù)一個預(yù)定協(xié)議指定唯一的邏輯值，其中所說的單元在電容器狀的結(jié)構(gòu)中以電極化狀態(tài)的形式存儲數(shù)據(jù)，該電容器狀的結(jié)構(gòu)包括一個可極化的材料，尤其是能夠展現(xiàn)磁滯現(xiàn)象的一種鐵電或駐極體材料；其中所說的可極化材料在所說的電容狀結(jié)構(gòu)兩端沒有外加電壓的條件下能夠保持一個非消失的電極性；其中通過啟動所關(guān)注存儲單元交叉的字線或位線或二者，進行存儲單元的選擇；其中通過在字線或位線之間外加電位差實現(xiàn)字線或位線的啟動，因而使所選單元承受由所加電位差產(chǎn)生一個小信號探測電壓，從而從所說的單元產(chǎn)生一個電流響應(yīng)；其中所說的小信號探測電壓以任意可選擇方式與時間相關(guān)，并且具有的電壓幅度和/或持續(xù)時間小于為了引起所說單元的極化狀態(tài)中的顯著的永久改變所需的電壓幅度和/或持續(xù)時間；其中通過檢測來自所說的所選單元的所說的電流響應(yīng)中的成份，確定所說的邏輯狀態(tài)；其中該電流響應(yīng)的成分與所說的小信號探測電壓或從該小信號探測電壓獲得的基準信號暫態(tài)相關(guān)；并且其中根據(jù)所說的電流響應(yīng)與一組預(yù)定的判據(jù)的比較而執(zhí)行關(guān)于一個所選單元的邏輯狀態(tài)的判定，特征在于在選擇的字線與位線或字線與位線組上采用時間相關(guān)的電位，所說的時間相關(guān)的電位以幅度和時間互相協(xié)調(diào)，以便導(dǎo)致在若干非啟動字線和一個啟動位線或若干啟動位線之間的交叉點和/或在若干非啟動位線和至少一個啟動字線之間的交叉點處的全部或某些非尋址單元的兩端的電壓被造成僅包含與所說的小信號探測電壓或從該小信號探測電壓獲得的基準信號暫態(tài)相關(guān)的可忽略的電壓成分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于，在一個時間啟動單一字線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于，使得非啟動字線和/或位線受到具有高保真度的動態(tài)跟蹤電位的控制，并且將實時電壓分別加到啟動的位線和/或字線。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，特征在于，通過從一個啟動位線或若干啟動位線得到一個信號的專用信號源控制在非啟動字線上的電位，以便動態(tài)地跟蹤所說的一個啟動位線或若干啟動位線上的電位。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，特征在于，通過從一個啟動字線得到一個信號的專用信號源控制在非啟動位線上的電位，以便動態(tài)地跟蹤所說的一個啟動字線上的電位。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，特征在于，通過采用切換和接線把在非啟動字線上的電位電鎖存到在一個啟動字線或若干啟動字線上的電位而控制在非啟動字線上的電位。
7.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，特征在于，通過采用切換和接線把在非啟動字線上的電位電鎖存到在一個啟動字線上的電位而控制在非啟動位線上的電位。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于，采用連接到每一啟動位線的一個啟動電子電路，將一個啟動位線上的電位保持在一個預(yù)定值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，特征在于，所選所說的預(yù)定值作為一個系統(tǒng)地電位。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，特征在于，全部位線都是啟動位線。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，特征在于，提供一個多路復(fù)用器或通門組合，在一個時間把一個啟動位線連接到一個啟動電子電路，把在所說的一個啟動位線上的電位保持在該預(yù)定值。
12.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，特征在于，提供一個多路復(fù)用器或通門組合，在一個時間把選擇的啟動位線集合連接到把所說的一個啟動位線上的電位保持在該預(yù)定值的一個啟動電子電路的集合。
13.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，特征在于，所說的啟動電路提供關(guān)于流入所說的啟動位線的電荷或電流的信息。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于，通過通門或開關(guān)的組合把非啟動字線鎖存到系統(tǒng)地電位。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于，通過通門或開關(guān)的組合把非啟動位線鎖存到系統(tǒng)地電位。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于，提供一個多路復(fù)用器或通門組合，在一個時間把一個啟動位線連接到一個啟動電子電路，根據(jù)一個預(yù)定的規(guī)程控制在所說的一個啟動字線上的電位。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，特征在于，在所說的一個啟動字線上的所說的電位包括一個小信號探測電壓和一個背景偏置電壓的疊加。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于，利用一個矩形波串方法分析來自所選存儲單元的電流響應(yīng)，所說的矩形波串方法采用從控制在一個啟動字線和/或一個啟動位線或若干啟動位線上的電位的電路獲得的定時信號。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于，以一個鎖定方法分析來自所選存儲單元的電流響應(yīng)，所說的鎖定方法采用從控制在所說的啟動字線和/或所說的啟動位線上的電位的電路獲得的頻域中的一個或者多個基準信號。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，特征在于，利用從施加在所說的所選存儲單元兩端的電壓的一個探測電壓成分獲得的一個基準信號執(zhí)行所說的分析。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，特征在于，利用從施加在所說的所選存儲單元兩端的電壓的一個偏置電壓成分獲得的一個基準信號執(zhí)行所說的分析。
22.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，特征在于，利用雙基準信號執(zhí)行所說的分析，一個基準信號是從探測電壓成份獲得，而一個基準信號是從施加在所說的所選存儲單元兩端的電壓的偏置電壓成分獲得。
23.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，特征在于，使用至少下列之一的主頻率成分分析該電流響應(yīng)即在所說的探測電壓包含單一主頻率的情況中的一個探測電壓的基礎(chǔ)或高次諧波(第二、第三…)、或所說的探測電壓的一個或多個成分的基礎(chǔ)或高次諧波(第二、第三…...)，其中所說的成份包含兩種或更多分離的主頻率，或通過添加和/或減去所說的兩種或更多主頻率產(chǎn)生的頻率之和或頻率之差。
24.用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1方法的一個設(shè)備，其中該設(shè)備被與具有在一個無源可尋址矩陣中的存儲單元的鐵電存儲裝置連接并且形成其一部分，該無源可尋址矩陣具有形成該存儲裝置的字線(WL)的第一電極組和形成其位線(BL)的第二電極組，所說的設(shè)備特征在于包括分別被提供用于每一位線(BL)和與其連接并且箝位到虛地的檢測放大器電路(3)；連接到每一個檢測放大器電路(3)的輸出的分別的鎖定放大器(4)，以及具有用于一個基準信號的輸入端和用于一個讀出信號的輸出端；輸出端連接到用于提供一個基準信號的鎖定放大器(4)的基準信號輸入端的一個組合偏置電壓和信號源(5)；與該組合偏置電壓和信號源的另一輸出端連接的一個啟動字線驅(qū)動器(6)；所說的啟動字線驅(qū)動器(2)把一個輸出端連接到一個多路復(fù)用器(7)，用于選擇一個啟動字線和被可連接地提供在該字線(WL)的一個未端；并且提供在該字線(WL)另一末端的一個通門組合(8)，用于把全部非啟動字線(IWL)箝位到地，從而該設(shè)備實現(xiàn)在一個啟動字線(AWL)上的全部存儲單元的并行讀出。
25.用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1方法的一個設(shè)備，其中該設(shè)備被與具有在一個無源可尋址矩陣中的存儲單元的鐵電存儲裝置連接并且形成其一部分，該無源可尋址矩陣具有形成該存儲裝置的字線(WL)的第一電極組和形成其位線(BL)的第二電極組，并且其中該設(shè)備特征在于包括連接在該位線(BL)一個末端的一個多路復(fù)用器(9)；連接到該位線多路復(fù)用器(10)并且箝位到虛地的一個檢測放大器電路(3)；連接到該檢測放大器電路(3)的輸出端、并且有用于基準信號的一個輸入端和用于讀出信號一個輸出端的一個鎖定放大器(4)，所說的位線多路復(fù)用器(9)提供一個用于讀出的啟動位線(ABL)、一個組合偏置電壓和信號源(5)，將輸出端與該鎖定放大器(4)的基準信號輸入端連接，以便提供一個基準信號；連接到該復(fù)合偏置電壓的另一輸出端的一個啟動字線驅(qū)動器(6)和信號源(3)；所說的啟動字線驅(qū)動器把一個輸出端連接到一個多路復(fù)用器(7)，用于選擇一個啟動字線(AWL)，并且被可連接地提供在該字線(WL)的一個末端；提供在該字線(WL)另一末端的第一通門組合(8)，用于把全部非啟動字線(IWL)箝位到地電位，可連接提供到該位線(BL)的另一末端的第二通門組合(10)，用于把全部非啟動位線(IBL)箝位到地，從而能夠根據(jù)一個適當?shù)臅r間規(guī)程，與該檢測放大器電路(3)的一個順序讀出結(jié)合而并行尋址在一個啟動字線(AWL)上的全部存儲單元。
全文摘要
一種用于確定在具有字線與位線的無源矩陣可尋址數(shù)據(jù)存儲裝置中的存儲單元的邏輯狀態(tài)的方法，利用一個探測電壓檢測和相關(guān)電流響應(yīng)的成分，并且將一個時間相關(guān)的電位施加在所選字線與位線或字線與位線組上，所說的電位在幅度和定時上互相協(xié)調(diào)，以便使得在非啟動字線和啟動位線之間的該非尋址的全部或某些的兩端的電壓僅包含與探測電壓暫態(tài)相關(guān)的可忽略的電壓成分。用于執(zhí)行該方法的本發(fā)明的第一設(shè)備利用(3；4)提供在一個啟動字線(AWL)上的全部存儲單元的順序讀出。通過多路復(fù)用器(7)選擇一個啟動字線(AWL)，同時在讀出期間把非啟動字線(IWL)箝位到地。用于執(zhí)行該方法的第二設(shè)備相當類似，但是僅有單一檢測電路(3，4)。由多路復(fù)用器(7)選擇一個啟動字線(AWL)并且由提供在位線(BL)末端和檢測電路(3，4)輸入端之間的多路復(fù)用器(9)選擇位線(ABL)，同時在讀出期間把非啟動字線與位線(IWL；IBL)箝位到地電位。
文檔編號G11C7/12GK1494719SQ02805531
公開日2004年5月5日 申請日期2002年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月26日
發(fā)明者P·-E·諾達爾, H·G·古德森, G·I·萊斯塔德, P -E 諾達爾, 古德森, 萊斯塔德 申請人:薄膜電子有限公司