DE10001940A1 - Direktzugriffsspeicherbauelement und Betriebsverfahren hierfür - Google Patents
Direktzugriffsspeicherbauelement und Betriebsverfahren hierfürInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Direktzugriffsspeicherbauelement mit einer Wortleitung (WL0, ..., WLm), einer Plattenleitung (PLS0, ..., PLSm), mehreren Bitleitungen (BL0, ..., BLn) und mehreren Speicherzellen (MC), sowie auf ein Betriebsverfahren für ein solches Bauelement. DOLLAR A Erfindungsgemäß sind eine erste Schalteinrichtung (14) zum Ankoppeln eines Endes der Plattenleitung an die Wortleitung in Abhängigkeit von einem ersten Schaltsteuersignal (SELa, ..., SELb) und eine zweite Schalteinrichtung (16) zum Ankoppeln des anderen Endes der Plattenleitung an eine Referenzspannung in Abhängigkeit von einem zweiten Schaltsteuersignal (PRCGa, ..., PRCHGb) vorgesehen. Dadurch können nicht ausgewählte Plattenleitungen auf einem definierten Potential gehalten werden. DOLLAR A Verwendung z. B. für hochintegrierte Halbleiterspeicherbauelemente.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Direktzugriffsspeicherbau
element nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 10 und auf
ein Betriebsverfahren hierfür, speziell auf ein Verfahren zur
Ansteuerung einer Plattenleitung in demselben.
Ferroelektrische Direktzugriffsspeicher verwenden einen fer
roelektrischen Kondensator als Speicherelement der jeweiligen
Speicherzelle. Jede Speicherzelle speichert einen Logikzu
stand auf der Basis der elektrischen Polarisation des ferro
elektrischen Kondensators. Der ferroelektrische Kondensator
weist zwischen seinen Platten oder Elektroden ein Dielektri
kum auf, das ein ferroelektrisches Material beinhaltet, wie
beispielsweise Bleizirkonattitanat (PZT). Wenn an die Elek
troden des ferroelektrischen Kondensators eine Spannung ange
legt wird, wird das ferroelektrische Material in der Richtung
des elektrischen Feldes polarisiert. Die Schaltschwelle zum
Ändern des Polarisationszustands des ferroelektrischen Kon
densators ist als die Koerzitivspannung definiert. Eine Elek
trode des ferroelektrischen Kondensators ist über einen
Zugriffstransistor an eine Bitleitung angekoppelt, und seine
andere Elektrode ist an eine Plattenleitung oder Treiberlei
tung angeschlossen, wie in der Patentschrift US 5.751.626 of
fenbart.
Der ferroelektrische Kondensator besitzt Hystereseeigen
schaft, und der Stromfluß zum Kondensator hängt von dessen
Polarisationszustand ab. Wenn die an den Kondensator angeleg
te Spannung größer als seine Koerzitivspannung ist, kann der
ferroelektrische Kondensator seinen Polarisationszustand ab
hängig von der Polarität der angelegten Spannung ändern. Der
Polarisationszustand wird nach dem Abkoppeln der Leistungs
versorgung beibehalten, wodurch Nichtflüchtigkeit bereitge
stellt wird. Der ferroelektrische Kondensator kann zwischen
Polarisationszuständen in etwa einer Nanosekunde umgeschaltet
werden, was schneller ist als die Programmierdauer der meis
ten anderen nichtflüchtigen Speicher, wie EPROMs (löschbare
programmierbare Festwertspeicher), EEPROMs (elektrisch lösch
bare, programmierbare Festwertspeicher) oder Flash-EEPROMs.
Um Daten von einer Speicherzelle zu lesen oder in diese zu
schreiben, wird die Plattenleitung derart angesteuert, dass
eine Spannungsdifferenz zwischen die Elektroden des ferro
elektrischen Kondensators angelegt wird. Techniken zum An
steuern einer Plattenleitung sind in der Patentschrift US
5.592.410 und in der Patentschrift US 5.086.412 offenbart,
auf die diesbezüglich verwiesen wird und deren Inhalt hiermit
durch Verweis aufgenommen wird. Diese US-Patentschriften of
fenbaren ein Speicherzellenfeld und einen Decoder, der mit
dem Feld über jeweils eine Mehrzahl von Wortleitungen und ei
ne Mehrzahl von zu den Wortleitungen gehörigen Plattenleitun
gen gekoppelt ist. Gemäß der Decodierstruktur in den obigen
Patentschriften werden eine Wort- und eine Plattenleitung
gleichzeitig ausgewählt und von dem Decoder angesteuert. Die
obige Decodierstruktur ist jedoch für ein Speicherbauelement
hoher Dichte ungeeignet, weil die Anzahl ferroelektrischer
Kondensatoren, die gemeinsam an eine Plattenleitung angekop
pelt sind, aufgrund des Inkrementes einer RC-Verzögerung der
Plattenleitung begrenzt ist.
Von zur Lösung der oben erwähnten Problematik fähigen Metho
den wurde eine solche mit der Bezeichnung "segmentiertes
Plattenleitungsschema" vorgeschlagen. Die segmentierte Plat
tenleitungsstruktur ist in den Patentschriften US 5.598.366
und US 5.373.463 offenbart, auf die diesbezüglich verwiesen
wird und deren Inhalt hierin durch Verweis aufgenommen wird.
Gemäß der in den genannten Druckschriften US 5.598.366 und US
5.373.463 offenbarten segmentierten Platenleistungstruktur
sind Änderungen im Polarisationszustand von Speicherzellen
eliminiert, die mit inaktiven Plattenleitungssegmenten gekop
pelt sind, was Ermüdung reduziert und die nutzbare Betriebs
dauer des Speichers verlängert. Außerdem wird der Gesamt
stromverbrauch des Speicherzellenfeldes verringert, und die
zum Transfer eines Plattenleitungssegmentes benötigte Zeit
dauer wird verglichen mit derjenigen für eine nicht-
segmentierte Plattenleitung deutlich reduziert.
Da bei einer segmentierten Plattenleitungsstruktur nicht aus
gewählte Plattenleitungssegmente während eines Schreib-
/Lesevorgangs potentialfrei bleiben, sind sie peripherem Rau
schen und Signalkopplung ausgesetzt, d. h. die nicht ausge
wählten Plattenleitungssegmente sind elektrisch an ausgewähl
te Bitleitungen und an ein ausgewähltes Plattenleitungsseg
ment angekoppelt. Daher kann sich während des Schreib-
/Lesezyklus, der mit dem ausgewählten Plattenleitungssegment
verknüpft ist, die Polarisationsrichtung der jeweils mit den
nicht ausgewählten Plattenleitungssegmenten gekoppelten fer
roelektrischen Kondensatoren ändern. Dies verursacht eine He
rabsetzung der Abtasttoleranz und eine Zerstörung von Daten,
die in den jeweils mit den nicht ausgewählten Plattenlei
tungssegmenten gekoppelten ferroelektrischen Kondensatoren
gespeichert sind.
Der Erfindung liegt daher als technisches Problem die Bereit
stellung eines Direktzugriffsspeicherbauelementes, mit dem
die obigen Schwierigkeiten vermieden werden und speziell ver
hindert wird, dass nicht ausgewählte Plattenleitungssegmente
während eines Schreib-/Lesezyklus in einem Potentialschwebe
zustand sind, sowie eines Betriebsverfahrens hierfür zugrun
de, das inbesondere eine spezielle Ansteuerung einer jeweili
gen Plattenleitung beinhaltet.
Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung
eines Direktzugriffsspeicherbauelementes mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 oder 10 sowie eines Verfahrens zur Ansteue
rung einer Plattenleitung in einem Direktzugriffsspeicherbau
lement mit den Merkmalen des Anspruchs 15.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter
ansprüchen angegeben.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Zeichnungen darge
stellt und werden nachfolgend beschrieben. Hierbei zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines nichtflüchtigen ferro
elektrischen Direktzugriffsspeicherbauelementes und
Fig. 2 ein Zeitsteuerungsdiagramm von Steuersignalen in Fig.
1.
Fig. 1 zeigt als Blockdiagramm ein nichtflüchtiges ferro
elektrisches Direktzugriffsspeicherbauelement, nachfolgend
mit NVFRAM-Bauelement abgekürzt. Das NVFRAM-Bauelement be
sitzt ein segmentiertes Plattenleitungsschema oder lokales
Plattenleitungsschema, das Änderungen im Polarisationszustand
von Speicherzellen, die mit inaktiven Plattenleitungssegmen
ten gekoppelt sind, vermeidet, um Ermüdung zu verringern und
die nutzbare Betriebsdauer des Speichers zu verlängern. Au
ßerdem wird dadurch der Gesamtstromverbrauch des Speicherfel
des verringert, und die zur Durchquerung eines Plattenlei
tungssegmentes erforderliche Zeitdauer wird verglichen zum
Fall einer nicht-segmentierten Plattenleitung deutlich ver
ringert.
Das NVFRAM-Bauelement von Fig. 1 beinhaltet ein Speicherzel
lenfeld, das Dateninformationen speichert und in eine Mehr
zahl von Speicherblöcken 100a bis 100b unterteilt ist. Eine
Mehrzahl von Wortleitungen WLi, i = 0, . . .,m, sind in einer Zei
lenrichtung verlaufend parallel zueinander angeordnet, so
dass sie sich über die Speicherblöcke 100a bis 100b erstre
cken. Jeder der Speicherblöcke 100a bis 100b weist eine Mehr
zahl von Plattenleitungssegmenten oder lokalen Plattenleitun
gen PLSi, die in der Zeilenrichtung parallel zueinander ange
ordnet sind, sowie eine Mehrzahl von Bitleitungen BLj,
j = 0, . . .,n, auf, die in einer Spaltenrichtung verlaufend pa
rallel zueinander angeordnet sind. Die mehreren Plattenlei
tungssegmente PLSi in den jeweiligen Speicherblöcken 100a bis
100b korrespondieren mit der jeweiligen Wortleitung WLi.
Im jeweiligen Speicherblock 100a bis 100b sind des weiteren
mehrere Speicherzellen MC vorgesehen, die jeweils einen
Zugriffstransistor 10 und einen ferroelektrischen Kondensator
12 aufweisen. Der Zugriffstransistor 10 jeder Speicherzelle
einer Reihe ist mit seiner Gate-Elektrode an die zu dieser
Reihe gehörige Wortleitung WLi angekoppelt. Der ferroelektri
sche Kondensator 12 ist mit einer Elektrode über einen zuge
hörigen Zugriffstransistor 10 an eine zugehörige Bitleitung
BLj angekoppelt, während er mit seiner anderen Elektrode an
ein zugehöriges Plattenleitungssegment PLSi angekoppelt ist.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind die Plattenleitungssegmente
PLSi im jeweiligen Speicherblock 100a bis 100b über NMOS-
Transistoren 14 mit einer jeweils zugehörigen Wortleitung WLi
verbunden, wobei der jeweilige NMOS-Transisror 14 einen
Schaltvorgang in Abhängigkeit von zugehörigen Schaltsteuer
signalen SELa bis SELb einer Schaltsteuereinheit 160 aus
führt. Mit ihrem anderen Ende sind die Plattenleitungssegmen
te PLSi jeweils an eine Referenzspannung, z. B. eine Masse
spannung, über NMOS-Transistoren 16 angeschlossen, die je
weils einen Schaltvorgang in Abhängigkeit von zugehörigen
Schaltsteuersignalen PRCHGa bis PRCHGb der Schaltsteuerein
heit 160 ausführen.
Beispielsweise ist ein Plattenleitungssegment PLS0 im Spei
cherblock 100a an eine zugehörige Wortleitung WL0 über den
NMOS-Transistor 14 angekoppelt, der in Abhängigkeit von dem
Schaltsteuersignal SELa mit einem hohen Logikpegel leitend
geschaltet wird, bzw. es ist an die Massespannung über den
NMOS-Transistor 16 angeschlossen, der in Abhängigkeit von dem
Schaltsteuersignal PRCHGa mit einem hohen Logikpegel leitend
geschaltet wird. Ein Plattenleitungssegment PLS0 in einem an
deren Speicherblock 100b ist an die Wortleitung WL0 über den
NMOS-Transistor 14 angekoppelt, der in Abhängigkeit von dem
Schaltsteuersignal SELb mit hohem Logikpegel leitend geschal
tet wird, oder es ist an die Massespannung über den NMOS-
Transistor 16 angeschlossen, der in Abhängigkeit von dem
Schaltsteuersignal PRCHGb mit hohem Logikpegel leitend ge
schaltet wird. Weitere Plattenleitungssegmente PLS1 bis PLSm
in den Speicherblöcken 100a bis 100b sind in derselben Weise
wie oben beschrieben an die zugehörigen Wortleitungen WL1 bis
WLm bzw. an die Massespannung angeschlossen.
Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich, sind die Wortleitungen WL0
bis WLm an einen Zeilendecoder 120 angeschlossen, der die
Wortleitungen WL0 bis WLm in Abhängigkeit von einer Zeilenad
resse auswählt und ansteuert. Die Bitleitungen BL0 bis BLn
des jeweiligen Speicherblocks 100a bis 100b sind an eine Le
severstärker/Spaltendecoder-Schaltung 140 angekoppelt, die
für jede Bitleitung BLj des jeweiligen Speicherblocks 100a
bis 100b Spaltendecoder und Leseverstärker aufweist. Ein
Spaltendecoder wählt eine zugehörige Bitleitung in Abhängig
keit von einer Spaltenadresse aus. Ein Leseverstärker detek
tiert und verstärkt ein Signal auf einer zugehörigen Bitlei
tung und liefert nach außen ein zugehöriges Ausgangsdatensig
nal während eines Lesezyklus. Während eines Schreibzyklus
werden die Leseverstärker als Treiber zum Schreiben entweder
einer logischen 1 oder einer logischen 0 in Speicherzellen
über zugehörige Bitleitungen verwendet.
Fig. 2 zeigt ein Zeitsteuerungsdiagramm für Steuersignale von
Fig. 1. Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 wird nachste
hend ein Lesevorgang des NVFRAM-Bauelements näher erläutert.
Zunächst wird in dem Fall, dass Daten z. B. aus einem Spei
cherblock 100a ausgelesen werden, das Schaltsteuersignal SELb
des Speicherblocks 100b auf niedrigem Pegel gehalten, während
das Schaltsteuersignal PRCHGb desselben auf hohem Pegel
gehalten wird. Unter dieser Bedingung werden die NMOS-
Transistoren 14 des Speicherblocks 100b sperrend und die
NMOS-Transistoren 16 leitend geschaltet. Dies ermöglicht es
den Wortleitungen WLi, von den zugehöriger Plattenleitungs
segmenten PLSi des Speicherblocks 100b separiert, d. h. iso
liert, zu werden, während die Plattenleitungssegmente PLSi
des Speicherblocks 100b dadurch geerdet werden. In gleicher
Weise werden die Plattenleitungssegmente PLSi anderer, nicht
ausgewählter Speicherblöcke in derselben Weise wie oben be
schrieben bei Trennung von den zugehörigen Wortleitungen WLi
geerdet.
Wie in Fig. 2 veranschaulicht, geht das Schaltsteuersignal
PRCHGa von einem hohen Logikpegel auf einen niedrigen Logik
pegel über, wenn der Speicherblock 100a ausgewählt wird. Dies
ermöglicht es den NMOS-Transistoren 16 des ausgewählten Spei
cherblocks 100a, sperrend geschaltet zu werden, so dass die
Plattenleitungssegmente PLSi von der Massespannung separiert
werden. Außerdem geht das Schaltsteuersignal SELa, wenn der
Speicherblock 100a ausgewählt wird, von einem niedrigen Lo
gikpegel auf einen hohen Logikpegel über. Dies ermöglicht es
den NMOS-Transistoren 14 des ausgewählten Speicherblocks
100a, leitend geschaltet zu werden, so dass die Plattenlei
tungssegmente PLSi mit den zugehörigen Wortleitungen WLi auf
einem Massespannungspegel über die jeweils zugehörigen NMOS-
Transistoren 14 verbunden werden. Daher verbleiben die Plat
tenleitungssegmente PLS0 bis PLSm des ausgewählten Speicher
blocks 100a auf dem Massespannungspegel.
Wenn dann eine ausgewählte Wortleitung, z. B. WL0, auf einen
hohen Logikpegel wechselt, wird auch das zur ausgewählten
Wortleitung WL0 gehörige Plattenleitungssegment PLS0 über den
NMOS-Transistor 14 auf eine Spannung größer als eine Koerzi
tivspannung gesteuert. Da auf diese Weise eine Spannungsdif
ferenz zwischen den beiden Elektroden der gemeinsam an das
Plattenleitungssegment PLS0 angekoppelten ferroelektrischen
Kondensatoren 12 entsteht, wird jeder dieser ferroelektri
schen Kondensatoren 12 gemäß eines jeweiligen Polarisations
zustandes geschaltet oder nicht geschaltet. Zu diesem Zeit
punkt ändern sich die Spannungen auf den Bitleitungen BL0 bis
BLn, die in dem ausgewählten Speicherblock 100a vorgesehen
sind. Beispielsweise übersteigt eine Spannung auf einer Bit
leitung, die mit einer Speicherzelle MC verbunden ist, die
Daten einer logischen 1 speichert, die Spannung auf einer
Bitleitung, die mit einer Speicherzelle MC verbunden ist, die
Daten einer logischen 0 speichert.
Wie in Fig. 2 dargestellt, werden die Spannungen auf den Bit
leitungen BL0 bis Blm auf eine Speisespannung oder eine Mas
sespannung über die zugehörigen Leseverstärker verstärkt,
wenn ein Leseverstärker-Freigabesignal SAE von einem niedri
gen auf einen hohen Logikpegel übergeht. Mit Auswahl vorgege
bener der Bitleitungen BL0 bis BLn durch die Spaltendecoder
schaltung 140 werden die Spannungen auf den ausgewählten Bit
leitungen als Ausgangsdaten nach außen über ragen. Nach einer
gewissen Zeitspanne, nach der das Schaltsteuersignal SELa von
einem hohen auf einen niedrigen Logikpegel übergegangen ist,
werden die Plattenleitungssegmente PLSi von den zugehörigen
Wortleitungen WLi getrennt. Wenn das Schaltsteuersignal
PRCHGa von einem niedrigen auf einen hohen Logikpegel über
geht, werden die Plattenleitungssegmente PLSi über die je
weils zugehörigen NMOS-Transistoren 16 geerdet. Zu diesem
Zeitpunkt wird ein Rückschreibvorgang für die Speicherzellen
MC des Speicherblocks 100a ausgeführt, die mit der ausgewähl
ten Wortleitung WL0 verbunden sind. Der oben erläuterte Lese
vorgang endet durch Inaktivieren der ausgewählten Wortleitung
WL0 und des Leseverstärker-Freigabesignals SAE, wie in Fig. 2
dargestellt.
Eine erste Wirkung des erfindungsgemäßen nichtflüchtigen fer
roelektrischen Direktzugriffsspeicherbauelementes mit segmen
tierter Plattenleitungsstruktur besteht darin, dass die vom
Zeilendecoder 120 belegte Chipfläche vergleichsweise gering
gehalten werden kann, insbesondere geringer als bei den Bau
element-Konfigurationen, wie sie in den oben erwähnten Pa
tentschriften US 5.592.410 und US 5.086.412 offenbart sind.
Dementsprechend ermöglicht die vorliegende Erfindung eine
verbesserte Layout-Effizienz für das nichtflüchtige ferro
elektrische Direktzugriffsspeicherbauelement.
Eine zweite Wirkung der vorliegenden Erfindung besteht darin,
dass der Spannungspegel auf einem ausgewählten Plattenlei
tungssegment durch Steuern des Spannungspegels von Schalt
steuersignalen SELa bis SELb frei eingestellt werden kann.
Dies bedeutet, dass eine Abtasttoleranz dadurch verbessert
werden kann, dass die Spannungsdifferenz zwischen den beiden
Elektroden eines ferroelektrischen Kondensators frei einge
stellt wird.
Eine dritte Wirkung der vorliegenden Erfindung besteht darin,
dass verhindert wird, dass sich nicht ausgewählte Plattenlei
tungssegmente während eines Schreib-/Lesezyklus in einem Po
tentialschwebezustand befinden. Speziell werden dazu im Fall
eines ausgewählten Speicherblockes nicht ausgewählte Platten
leitungssegmente über NMOS-Transistoren 14, die jeweils durch
ein Schaltsteuersignal SEL auf einem hohen Logikpegel ge
schaltet werden, an nicht ausgewählte Wortleitungen angekop
pelt, die jeweils auf einer Massespannung liegen. Im Fall
nicht ausgewählter Speicherblöcke werden alle Plattenlei
tungssegmente PLSi jedes Speicherblockes über die NMOS-
Transistoren 16, die ebenfalls durch ein jeweiliges Schalt
steuersignal PRCHG geschaltet werden, geerdet. Daher sind die
verbleibenden Plattenleitungssegmente ausgenommen eines aus
gewählten Plattenleitungssegmentes während eines Schreib-
/Lesezyklus keinem pheripheren Rauschen und keiner Signal
kopplung ausgesetzt. Dies bedeutet, dass die Polarisations
richtung der jeweiligen, mit den übrigen Plattenleitungsseg
menten gekoppelten ferroelektrischen Kondensatoren konstant
und stabil bleibt. Als Ergebnis kann die Zuverlässigkeit des
NVFRAM-Bauelementes verbessert werden.
Claims (17)
1. Direktzugriffsspeicherbauelement mit
- - wenigstens einer in einer ersten Richtung angeordneten Wortleitung (WL0, . . ., WLm),
- - wenigstens einer in der ersten Richtung angeordneten Plattenleitung (PLS0, . . ., PLSm),
- - einer Mehrzahl von parallel in einer zweiten Richtung senkrecht zu der ersten Richtung angeordneten Bitleitungen (BL0, . . ., BLn) und
- - einer Mehrzahl von an den Schnittpunkten einer jeweili gen Wortleitung mit einer jeweiligen Bitleitung angeordneten Speicherzellen MC,
- - eine erste Schalteinrichtung (14) zum Ankoppeln eines Endes der jeweiligen Plattenleitung (PLS0, . . ., PLSm) an die jeweilige Wortleitung (WL0, . . ., WLm) in Abhängigkeit von ei nem ersten Schaltsteuersignal (SELa, . . ., SELb) und
- - eine zweite Schalteinrichtung (16) zum Ankoppeln des anderen Endes der jeweiligen Plattenleitung an eine Referenz spannung in Abhängigkeit von einem zweiten Schaltsteuersignal (PRCHGa, . . ., PRCHGb).
2. Direktzugriffsspeicherbauelement nach Anspruch 1, wei
ter dadurch gekennzeichnet, dass jede Speicherzelle (MC) ei
nen Zugriffstransistor (10), der mit einer Gateelektrode an
die Wortleitung (WL0, . . ., WLm) angeschlossen ist, und einen
ferroelektrischen Kondensator (12) beinhaltet, der mit einer
ersten Elektrode über einen zugehörigen Zugriffstransistor an
eine zugehörige Bitleitung (BL0, . . ., BLn) und mit einer zwei
ten Elektrode an die jeweilige Plattenleitung (PLS0, . . .,
PLSm) angeschlossen ist.
3. Direktzugriffsspeicherbauelement nach Anspruch 1 oder
2, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schaltein
richtung einen ersten NMOS-Transistor (14) beinhaltet, der
eine Gateelektrode zum Empfangen des ersten Schaltsteuersig
nals (SELa, . . ., SELb) aufweist und einen Strompfad zwischen
der jeweiligen Wortleitung (WL0, . . ., WLm) und der jeweiligen
Plattenleitung (PLS0, . . ., PLSm) bildet.
4. Direktzugriffsspeicherbauelement nach einem der Ansprü
che 1 bis 3, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die zweite
Schalteinrichtung einen zweiten NMOS-Transistor (16) beinhal
tet, der eine Gateelektrode zum Empfangen des zweiten Schalt
steuersignals (PRCHGa, . . ., PRCHGb) aufweist und einen Strom
pfad zwischen der jeweiligen Plattenleitung (PLS0, . . ., PLSm)
und der Referenzspannung bildet.
5. Direktzugriffsspeicherbauelement nach einem der Ansprü
che 1 bis 4, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Referenz
spannung von einer Massespannung gebildet ist.
6. Direktzugriffsspeicherbauelement nach einem der Ansprü
che 1 bis 5, weiter dadurch gekennzeichnet, dass
- - mehrere Speicherzellenblöcke (100a, 100b) mit jeweils einer Mehrzahl von parallel in der zweiten Richtung angeordne ten Bitleitungen (BL0, . . ., BLn) und einer Mehrzahl von an Schnittpunkten der jeweiligen Wortleitung (WL0, . . ., WLm) und der jeweiligen Bitleitung angeordneten Speicherzellen (MC) vorgesehen sind,
- - mehrere in der ersten Richtung angeordnete, voneinander separierte Plattenleitungen (PLS0, . . ., PLSm) vorgesehen sind und
- - die erste und die zweite Schalteinrichtung einem ersten Speicherzellenblock zugeordnet sind und für einen zweiten Speicherzellenblock eine dritte Schalteinrichtung (14) zum An koppeln und Trennen eines Endes der zugehörigen, zweiten Plat tenleitung an die jeweilige Wortleitung in Abhängigkeit von einem dritten Schaltsteuersignal sowie eine vierte Schaltein richtung (16) zum Ankoppeln und Trennen des anderen Endes der zweiten Plattenleitung an die Referenzspannung in Abhängigkeit von einem vierten Schaltsteuersignal zugeordnet sind.
7. Direktzugriffsspeicherbauelement nach Anspruch 6, weiter
dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Schalteinrichtung aus
einem dritten NMOS-Transistor (14) besteht, der eine Gate
elektrode zum Empfangen des dritten Schaltsteuersignals (SELb)
aufweist und einen Strompfad zwischen der jeweiligen Wortlei
tung und der jeweiligen Plattenleitung bildet, und die vierte
Schalteinrichtung aus einem vierten NMOS-Transistor (16) be
steht, der eine Gateelektode zum Empfangen des vierten Schalt
steuersignals (PRCHGb) aufweist und einen Strompfad zwischen
der jeweiligen Plattenleitung und der Referenzspannung bildet.
8. Direktzugriffsspeicherbauelement nach Anspruch 6 oder 7,
weiter dadurch gekennzeichnet, dass bei Auswahl wenigstens ei
ner der Speicherzellen eines ersten Speicherzellenblockes
(100a) das erste Schaltsteuersignal (SELa) aktiviert und das
zweite Schaltsteuersignal (PRCHGa) deaktiviert ist, so dass
die zugehörige Plattenleitung (PLS0, . . ., PLSm) mit der jewei
ligen Wortleitung (WL0, . . ., WLm) verbunden ist, während das
dritte Schaltsteuersignal (SELb) deaktiviert und das vierte
Schaltsteuersignal (PRCHGb) aktiviert ist, so dass die zugehö
rige Plattenleitung (PLS0, . . ., PLSm) geerdet ist.
9. Direktzugriffsspeicherbauelement nach einem der Ansprü
che 6 bis 8, weiter dadurch gekennzeichnet, dass bei Auswahl
wenigstens einer der beiden Speicherzellen eines zweiten Spei
chenzellenblockes (100b) das erste Schaltsteuersignal (SELa)
deaktiviert und das zweite Schaltsteuersignal (PRCHGa) akti
viert ist, so dass die zugehörige Plattenleitung geerdet ist,
während das dritte Schaltsteuersignal (SELb) aktiviert und das
vierte Schaltsteuersignal (PRCHGb) deaktiviert ist, so dass
die zugehörige Plattenleitung mit der jeweiligen Wortleitung
verbunden ist.
10. Direktzugriffsspeicherbauelement mit
- - einem in mehrere Speicherblöcke (100a, 100b) unterteil ten Speicherzellenfeld,
- - einer Mehrzahl von parallel in einer Zeilenrichtung über die mehreren Speicherblöcke hinweg angeordneten Wortleitungen (WL0, . . ., WLm) und
- - einem Zeilendecoder (120) zum Auswählen einer der Wort leitungen zwecks Ansteuerung der ausgewählten Wortleitung,
- - wobei jeder Speicherblock eine Mehrzahl von parallel in einer Spaltenrichtung angeordneten Bitleitungen (BL0, . . ., BLn), eine Mehrzahl von in der Zeilenrichtung angeordneten, den Wortleitungen zugeordneten Plattenleitungssegmenten (PLS0, . . ., PLSm) und eine Mehrzahl von an den Schnittpunkten der Wortleitungen mit den Bitleitungen angeordneten Speicher zellen (MC) beinhaltet, gekennzeichnet durch
- - eine erste Mehrzahl von den Plattenleitungssegmenten (PLS0, . . ., PLSm) zugeordneten Schalttransistoren (14), von de nen jeder ein Ende eines zugehörigen Plattenleitungssegmentes mit einer zugehörigen Wortleitung in Abhängigkeit von einem ersten Schaltsteuersignal (SELa) verbindet, und
- - eine zweite Mehrzahl von den Plattenleitungssegmenten zugeordneten Schalttransistoren (16), von denen jeder das an dere Ende des zugehörigen Plattenleitungssegmentes in Abhän gigkeit von einem zweiten Schaltsteuersignal (PRCHGa) mit ei ner Massespannung verbindet.
11. Direktzugriffsspeicherbauelement nach Anspruch 10, wei
ter dadurch gekennzeichent, dass jede Speicherzelle (MC) des
jeweiligen Speicherzellenblockes (100a, 100b) einen Zugriffs
transistor (10) mit einer an eine zugehörige Wortleitung ange
koppelten Gateelektrode und einen ferroelektrischen Kondensa
tor (12) beinhaltet, der mit einer ersten Elektrode über den
zugehörigen Zugriffstransistor an eine zugehörige Bitleitung
angekoppelt ist und mit einer zweiten Elektrode an das zugehö
rige Plattenleitungssegment angekoppelt ist.
12. Direktzugriffsspeicherbauelement nach Anspruch 10 oder
11, weiter dadurch gekennzeichnet, dass jeder der ersten
Schalttransistoren aus einem ersten NMOS-Transistor (14) be
steht, der eine Gateelektrode zum Empfangen des ersten Schalt
steuersignals aufweist und einen Strompfad zwischen der zuge
hörigen Wortleitung und dem zugehörigen Plattenleitungssegment
bildet.
13. Direktzugriffsspeicherbauelement nach einem der Ansprü
che 10 bis 12, weiter dadurch gekennzeichnet, dass jeder der
zweiten Schalttransistoren aus einem zweiten NMOS-Transistor
(16) besteht, der eine Gateelektrode zum Empfangen des zweiten
Schaltsteuersignals aufweist und einen Strompfad zwischen dem
zugehörigen Plattenleitungssegment und der Massespannung bil
det.
14. Direktzugriffsspeicherbauelement nach einem der Ansprü
che 10 bis 13, weiter dadurch gekennzeichnet, dass beim Lesen
oder Schreiben von Daten aus bzw. in einen ausgewählten Spei
cherblock das mit dem ausgewählten Speicherblock verknüpfte
erste Schaltsteuersignal aktiviert ist und das mit dem ausge
wählten Speicherblock verknüpfte zweite Schaltsteuersignal de
aktiviert ist, während das mit dem wenigstens einen nicht aus
gewählten Speicherblock verknüpfte erste Schaltsteuersignal
deaktiviert und das mit dem wenigstens einen nicht ausgewähl
ten Speicherblock verknüpfte zweite Schaltsteuersignal akti
viert ist.
15. Verfahren zum Betrieb eines ferroelektrischen Direkt
zugriffsspeicherbauelementes mit einem Speicherzellenfeld, das
wenigstens eine in einer Zeilenrichtung angeordnete Wortlei
tung, wenigstens eine in einer Zeilenrichtung angeordnete
Plattenleitung, eine Mehrzahl von parallel in einer Spalten
richtung angeordneten Bitleitungen und eine Mehrzahl von an
den Schnittpunkten der Wortleitung mit der jeweiligen Bitlei
tung angeordneten Speicherzellen umfasst,
gekennzeichnet durch folgende Schritte zur Ansteuerung einer
jeweiligen Plattenleitung (PLS0, . . ., PLSm):
- - Beaufschlagen der Plattenleitung mit einer Referenzspan nung,
- - Trennen der Plattenleitung von der Referenzspannung und danach Verbinden der Wortleitung und der Plattenleitung und
- - Aktivieren der Wortleitung, so dass die Plattenleitung eine Plattenleitungsspannung aufweist.
16. Verfahren nach Anspruch 15, weiter dadurch gekennzeich
net, dass eine Massespannung als Referenzspannung gewählt
wird.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, weiter gekennzeich
net durch folgende Schritte:
- - Trennen der Plattenleitung von der Wortleitung,
- - Verbinden der Plattenleitung mit der Referenzspannung und
- - Deaktivieren der Wortleitung.
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