DE102007001783B4 - A semiconductor memory device, method for writing or recovering a threshold voltage, and for operating a semiconductor memory device - Google Patents

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Abstract

Halbleiter-Speicherelement, aufweisend: komplementäre erste und zweite Bitleitungen (BL, BLB); eine Einheitsspeicherzelle, die komplementäre erste und zweite kondensatorfreie Floating-Body-Transistor-Speicherzellen (MC) aufweist, die mit den komplementären ersten bzw. zweiten Bitleitungen (BL, BLB) gekoppelt sind; und einen Spannungs-Leseverstärker (S/A), der zwischen die komplementären ersten und zweiten Bitleitungen (BL, BLB) eingeschleift ist und der eine Spannungsdifferenz (ΔVBL) zwischen den komplementären ersten und zweiten Bitleitungen (BL, BLB) verstärkt, wobei das Speicherelement eine kapazitive Kopplung zwischen den ersten und zweiten Bitleitungen aufweist, die eine negative Vorspannung zum Schreiben oder Wiederherstellen einer Schwellspannung der ersten oder der zweiten kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzelle bewirkt, wobei die kapazitive Kopplung eine parasitäre Kapazität zwischen den ersten und zweiten Bitleitungen umfasst, oder die kapazitive Kopplung ein kapazitives Element umfasst, dass zwischen die ersten und zweiten Bitleitungen eingeschleift ist.A semiconductor memory device comprising: complementary first and second bit lines (BL, BLB); a unit memory cell having complementary first and second floating capacitor free floating body transistor memory cells (MC) coupled to the complementary first and second bit lines (BL, BLB), respectively; and a voltage sense amplifier (S / A) connected between the complementary first and second bit lines (BL, BLB) and amplifying a voltage difference (ΔVBL) between the complementary first and second bit lines (BL, BLB), the memory element has a capacitive coupling between the first and second bit lines which effects a negative bias for writing or restoring a threshold voltage of the first or second floating body transistor memory cell, the capacitive coupling comprising a parasitic capacitance between the first and second bit lines , or the capacitive coupling comprises a capacitive element, which is looped in between the first and second bit lines.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Halbleiter-Speicherelement, ein Verfahren zum Schreiben oder Wiederherstellen einer Schwellspannung eines kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzellenelements und zum Betreiben eines Halbleiter-Speicherelements.The present invention relates to a semiconductor memory device, a method for writing or recovering a threshold voltage of a capacitor-free floating body-transistor memory cell element, and operating a semiconductor memory device.

Typischerweise sind die Speicherzellen von dynamischen Speicherelementen mit wahlfreiem Zugriff (dynamic random access memory – DRAM) aus einem Kondensator zum Speichern von Ladungen und einem Transistor zum Zugreifen auf den Kondensator gebildet. Ein Logikwert jeder Speicherzelle ist durch eine Spannung des Kondensators bestimmt. Allerdings wurden im Zuge einer Anstrengung zur Verbesserung der Elementintegration DRAM-Speicherzellen vorgeschlagen, die aus einem einzelnen Transistor gebildet sind. Derartige Speicherzellen vom Einzel-Transistor-Typ werden vorliegend als „kondensatorlose Floating-Body-Transistor-Speicherzellen” bezeichnet und in bestimmten Fällen wird der Kurzbegriff „Transistorzelle” verwendet.Typically, the memory cells of dynamic random access memory (DRAM) are formed of a capacitor for storing charges and a transistor for accessing the capacitor. A logic value of each memory cell is determined by a voltage of the capacitor. However, in an effort to improve element integration, DRAM memory cells formed of a single transistor have been proposed. Such single transistor type memory cells are referred to herein as "capacitorless floating body transistor memory cells", and in certain cases, the acronym "transistor cell" is used.

In einem Schreibmodus wird die Schwellspannung einer kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzelle variiert, indem das Kanal-Body-Potential der Zelle verändert wird, und in einem Lesemodus wird auf der Grundlage einer durch die Zeile fließenden Strommenge zwischen logischen Zuständen unterschieden. Dies wird weiter unten unter Bezugnahme auf 1 detaillierter beschrieben.In a write mode, the threshold voltage of a floating body-transistor capacitorless memory cell is varied by changing the channel body potential of the cell, and in a read mode, a distinction is made between logic states based on an amount of current flowing through the row. This will be further explained below with reference to 1 described in more detail.

1 ist eine schematische Querschnittsansicht einer beispielhaften kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzelle. 1 FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of an exemplary capacitor-free floating body transistor memory cell. FIG.

Wie gezeigt, umfasst die kondensatorfreie Floating-Body-Transistor-Speicherzelle gemäß dem vorliegenden Beispiel ein Silizium(Si)-Substrat 100 und eine vergrabene Oxidschicht 101. Oberhalb der vergrabenen Oxidschicht 101 befindet sich ein Floating-Kanal-Body-Bereich oder -Gebiet 102, der bzw. das zwischen Source- und Drain-Bereichen 103 und 104 angeordnet ist. Ein Gate-Dieelekrikum 105 und eine Gate-Elektrode 106 sind über einem Floating-Kanal-Body-Bereich 102 ausgerichtet, und Isolierschichten 107 (z. B. SiO2-Schichten) sind gebildet, um die kondensatorfreie Floating-Body-Transistor-Speicherzelle von anderen Elementen auf dem Substrat 100 zu isolieren.As shown, the capacitor-free floating body transistor memory cell according to the present example comprises a silicon (Si) substrate 100 and a buried oxide layer 101 , Above the buried oxide layer 101 is a floating channel body area or area 102 that is between source and drain regions 103 and 104 is arranged. A gate-thieves-cricket 105 and a gate electrode 106 are over a floating channel body area 102 aligned, and insulating layers 107 (eg SiO 2 layers) are formed around the capacitor-free floating body transistor memory cell of other elements on the substrate 100 to isolate.

Logische „1”- und „0”-Zustände sind abhängig von der Schwellspannung Vth der kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzelle und Beispiele für Schreib- und Lesespannungen, die an die kondensatorfreie Floating-Body-Transistor-Speicherzelle angelegt werden, sind weiter unten in Tabelle 1 dargestellt: Tabelle 1 Schwelle (Vth) Source (Vs) Gate (Vg) Drain (Vd) Schreiben ”1” niedrig 0 V 1.5 V 1.5 V Schreiben ”0” hoch 0 V 1.5 V –1.5 V Lesen - 0 V 1.5 V 0.2 V Logical "1" and "0" states are dependent on the threshold voltage Vth of the capacitor-free floating body transistor memory cell, and examples of write and read voltages applied to the capacitor-free floating body transistor memory cell are further shown below in Table 1: Table 1 Threshold (Vth) Source (Vs) Gate (Vg) Drain (Vd) Write "1" low 0V 1.5 V 1.5 V Write "0" high 0V 1.5 V -1.5 V Read - 0V 1.5 V 0.2V

Während einer Daten-„1”-Schreiboperation ist eine Vorspannungsbedingung eingestellt, bei der Vgs > Vth und Vgd < Vth. Dies bewirkt, dass die Transistorzelle in einem Sättigungsbereich arbeitet. In diesem Zustand erfolgt Stoßionisation im Grenz- oder Übergangsgebiet zwischen dem Drain-Bereich 104 und dem Floating-Kanal-Body-Bereich 102. Im Ergebnis werden Löcher in den Floating-Kanal-Body-Bereich 102 injiziert. Dies vergrößert das Potential des Floating-Kanal-Body-Bereichs 102 und reduziert die Schwellspannung Vth der kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzelle.During a data "1" write operation, a bias condition is set where Vgs> Vth and Vgd <Vth. This causes the transistor cell to operate in a saturation region. In this state, impact ionization occurs in the boundary or transition region between the drain region 104 and the floating channel body area 102 , The result will be holes in the floating channel body area 102 injected. This increases the potential of the floating channel body region 102 and reduces the threshold voltage Vth of the capacitor-free floating body transistor memory cell.

Während einer Daten-„0”-Schreiboperation wird die Drain-Spannung Vd auf eine negative Spannung abgesenkt, um eine Vorwärts-Vorspannungsbedingung am Übergang zwischen dem Floating-Kanal-Body-Bereich 102 und dem Drain-Bereich 104 zu schaffen. Die Vorwärtsspannung oder Durchlassspannung bewirkt, dass in dem Floating-Kanal-Body Bereich 102 enthaltene Löcher in den Drain-Bereich 104 wandern. Dies reduziert das Potential des Floating-Kanal-Body-Bereichs 102 und erhöht die Schwellspannung Vth.During a data "0" write operation, the drain voltage Vd is lowered to a negative voltage to provide a forward bias condition at the transition between the floating channel body region 102 and the drain region 104 to accomplish. The forward voltage or forward voltage causes in the floating channel body region 102 included holes in the drain area 104 hike. This reduces the potential of the floating channel body region 102 and increases the threshold voltage Vth.

Während einer Leseoperation wird eine Vorspannungsbedingung derart eingestellt, dass Vgs > Vth und Vgd > Vth, sodass die Transistorzelle in ihrem linearen Bereich betrieben wird. Ein Drain-Strom wird gemessen und mit einem Referenz-Zellstrom verglichen, um auf diese Weise zu unterscheiden, ob sich die kondensatorfreie Floating-Body-Transistor-Speicherzelle in einem hohen (logisch „0”) oder niedrigen (logisch „1”) Schwellspannungs-Vth-Zustand befindet. Wenn der gemessene Drain-Strom insbesondere kleiner ist als der Referenzstrom, wird ein logischer „0”-Zustand gelesen. Wenn der gemessene Drain-Strom größer ist als der Referenzstrom, wird ein logischer „1”-Zustand gelesen.During a read operation, a bias condition is set such that Vgs> Vth and Vgd> Vth, so that the transistor cell is operated in its linear region. A drain current is measured and compared with a reference cell current to thereby discriminate whether the capacitor-free floating body transistor memory cell is in a high (logic "0") or low (logic "0") "1") threshold Vth state. In particular, if the measured drain current is less than the reference current, a logic "0" state is read. If the measured drain current is greater than the reference current, a logic "1" state is read.

Herkömmlicherweise wird der Referenz-Zellstrom erzeugt, indem Referenz-(oder Dummy)-Transistorzellen verwendet werden, die jeweils in „0”- und „1”-Zuständen programmiert werden. Des Weiteren werden eine Referenzspannungs-Erzeugungsschaltung und andere Schaltungen eingesetzt, um einen Referenzstrom zu erzeugen, der zwischen den Drain-Strömen der „0”- und „1”-Referenz-Transistorzellen liegt. Beispielhaft sei auf die US 6,567,330 verwiesen.Conventionally, the reference cell current is generated using reference (or dummy) transistor cells programmed in "0" and "1" states, respectively. Further, a reference voltage generating circuit and other circuits are employed to generate a reference current that lies between the drain currents of the "0" and "1" reference transistor cells. Exemplary is on the US 6,567,330 directed.

Das Lesen von kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzellen ist anfällig für eine Vielzahl von Fehlern. Beispiele für derartige Fehler sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die 2A bis 2C beschrieben.The reading of capacitor-free floating body transistor memory cells is prone to a variety of errors. Examples of such errors are described below with reference to FIGS 2A to 2C described.

2A und 2B zeigen „0”-Zustand- und „1”-Zustand-Drainstrom-Verteilungen 201 und 202 einer Anzahl von kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzellen und Referenz-Zellstrom-Verteilungen 203, die mit mehrfachen Leseoperationen verknüpft sind. 2A illustriert den Fall, dass die Referenz-Zellstrom-Verteilung 203 und die „0”-Zustand-Drainstrom-Verteilung 201 bei 210 überlappen und 2B illustriert den Fall, dass die Referenz-Zellstrom-Verteilung 203 und die „1”-Zustand-Drainstrom-Verteilung 202 bei 211 überlappen. In beiden Fällen werden Lesefehler auftreten. Die Überlappungsbedingungen 210 und 211 der 2A und 2B können von einer Anzahl von Faktoren herrühren, wozu Prozessänderungen, Temperaturänderungen usw. zählen. 2A and 2 B show "0" state and "1" state drain current distributions 201 and 202 a number of capacitor-free floating body transistor memory cells and reference cell current distributions 203 that are associated with multiple read operations. 2A illustrates the case that the reference cell current distribution 203 and the "0" state drain current distribution 201 at 210 overlap and 2 B illustrates the case that the reference cell current distribution 203 and the "1" state drain current distribution 202 at 211 overlap. In both cases, read errors will occur. The overlap conditions 210 and 211 of the 2A and 2 B can come from a number of factors, including process changes, temperature changes, and so on.

2C zeigt den Fall, dass der Transistorzellen-„0”-Zustand- und die -„1”-Zustand-Drainstrom-Verteilungen 201 und 202 miteinander bei 212 überlappen. Dies kann von der flüchtigen Natur kondensatorfreier Floating-Body-Transistor-Speicherzellen herrühren. Dies bedeutet, dass Leckströme von dem Floating-Kanal-Body-Bereich zu einem Driften der Schwellspannungen Vth der Zelltransistoren führen können. Es ist daher erforderlich, kondensatorfreie Floating-Body-Transistor-Speicherzellen in derselben Weise periodisch aufzufrischen, in der herkömmliche DRAM-Zellen vom Kondensatortyp aufgefrischt werden. 2C shows the case that the transistor cell "0" state and the "1" state drain current distributions 201 and 202 together 212 overlap. This may be due to the volatile nature of capacitor-free floating body transistor memory cells. This means that leakage currents from the floating channel body region can lead to a drifting of the threshold voltages Vth of the cell transistors. It is therefore necessary to periodically refresh capacitor-free floating body transistor memory cells in the same manner in which conventional capacitor type DRAM cells are refreshed.

Zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen Anfälligkeit gegenüber Lesefehlern ist bei dem DRAM-Element vom Typ einer kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzelle als nachteilig anzusehen, dass sie das Vorsehen eines Referenzstrom-Erzeugers, von Referenz-Speicherzellen und anderen Schaltungen erfordert, um den Referenzstrom zu erzeugen. Diese könnte sich als eine Belastung herausstellen, wenn versucht wird, die Integrationsdichte des Speicherelements zu erhöhen. Darüber hinaus wird in einer Auffrischoperation zusätzliche Zeit zum Auffrischen der Referenzspeicherzellen verbraucht.In addition to the above-described susceptibility to read errors, the DRAM type non-floating body transistor memory cell type of cell is disadvantageous in requiring the provision of a reference current generator, reference memory cells, and other circuits by the reference current to create. This might turn out to be a burden when trying to increase the integration density of the memory element. In addition, in a refresh operation, additional time is consumed to refresh the reference memory cells.

Die WO 2004/102625 A2 zeigt ein Halbleiter-Speicherelement mit komplementären ersten und zweiten Bitleitungen, einer Einheitsspeicherzelle, die komplementäre erste und zweite kondensatorfreie Floating-Body-Transistor-Speicherzellen aufweist, die mit den komplementären ersten bzw. zweiten Bitleitungen gekoppelt sind, und einem Spannungs-Leseverstärker, der zwischen die komplementären ersten und zweiten Bitleitungen eingeschleift ist und der eine Spannungsdifferenz zwischen den komplementären ersten und zweiten Bitleitungen verstärkt.The WO 2004/102625 A2 shows a semiconductor memory device having complementary first and second bit lines, a unit memory cell having complementary first and second floating capacitor free floating body transistor memory cells coupled to the complementary first and second bit lines, respectively, and a voltage sense amplifier interposed between the complementary first and second bit lines are looped in and amplify a voltage difference between the complementary first and second bit lines.

Die US 2005/0063224 A1 zeigt ein Programmierverfahren für Floating-Body-Transistor-Speicherzellen.The US 2005/0063224 A1 shows a programming method for floating body transistor memory cells.

Die US 2005/0232043 A1 zeigt ein Halbleiter-Speicherelement mit Floating-Body-Transistor-Speicherzellen.The US 2005/0232043 A1 shows a semiconductor memory device with floating body transistor memory cells.

Der Erfindung liegt das technischen Problem zugrunde, ein Halbleiter-Speicherelement und ein Verfahren zum Betreiben eines Halbleiter-Speicherelements anzugeben, die einen zuverlässigen Betrieb und eine Erhöhung der Dichte des Speicherelements erlauben.The invention is based on the technical problem of specifying a semiconductor memory element and a method for operating a semiconductor memory element which permit reliable operation and an increase in the density of the memory element.

Die Erfindung löst das Problem mittels eines Halbleiter-Speicherelements mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 oder des Patentanspruchs 8 und eines Verfahrens zum Betreiben eines Halbleiter-Speicherelements mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14.The invention solves the problem by means of a semiconductor memory element having the features of patent claim 1 or patent claim 8 and a method of operating a semiconductor memory element having the features of patent claim 14.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, deren Wortlaut hiermit durch Bezugnahme in die Beschreibung aufgenommen wird, um unnötige Textwiederholungen zu vermeiden.Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims, the wording of which is hereby incorporated by reference into the description in order to avoid unnecessary text repetitions.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung, die weiter unten detailliert beschrieben sind, sowie zur Erleichterung des Verständnisses der Erfindung erläuterte Ausgestaltungen des Standes der Technik sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt/zeigen: Advantageous embodiments of the invention, which are described in detail below, as well as to simplify the understanding of the invention explained embodiments of the prior art are shown in the drawing. It shows / shows:

1 eine Querschnittsansicht einer herkömmlichen kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzelle; 1 a cross-sectional view of a conventional capacitor-free floating body transistor memory cell;

2A bis 2C Schaubilder von Zellstrom-Verteilungen herkömmlicher kondensatorfreier Floating-Body-Transistor-Speicherzellen; 2A to 2C Charts of cell current distributions of conventional capacitor-free floating body transistor memory cells;

3 ein Blockschaltbild eines kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzellenelements gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; 3 a block diagram of a capacitor-free floating body transistor memory cell element according to an embodiment of the present invention;

4 ein Schaltungsdiagramm zur Darstellung einer Einheitsspeicherzelle und eines Leseverstärkers gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; 4 a circuit diagram showing a unit memory cell and a sense amplifier according to an embodiment of the present invention;

5A bis 5C Zeitablaufdiagramme zur Erläuterung des Betriebs eines kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzellenelements gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; und 5A to 5C Timing diagrams for explaining the operation of a capacitor-free floating body transistor memory cell element according to an embodiment of the present invention; and

6A bis 6C Zeitablaufdiagramme zur Erläuterung des Betriebs eines kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzellenelements gemäß einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung. 6A to 6C Timing diagrams for explaining the operation of a capacitor-free floating body transistor memory cell element according to another embodiment of the present invention.

In den Zeichnungen können die absoluten und relativen Größen von Schichten und Bereichen aus Gründen der Klarheit übertrieben und/oder vereinfacht dargestellt sein. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass, wenn ein Element oder eine Schicht in Bezug auf ein anderes Element oder eine andere Schicht als „an”, „verbunden mit” oder „gekoppelt mit” beschrieben ist, es direkt an dem anderen Element oder der anderen Schicht angeordnet, mit diesem oder dieser verbunden oder mit diesem oder dieser gekoppelt sein kann oder dass Zwischenelemente oder -schichten vorhanden sein können.In the drawings, the absolute and relative sizes of layers and regions may be exaggerated and / or simplified for the sake of clarity. In addition, it should be understood that when one element or layer is described as being "on," "connected to," or "coupled to" with respect to another element or layer, it directly adjoins the other element or layer may be arranged, connected to this or this or coupled to this or this or that intermediate elements or layers may be present.

3 ist ein Blockschaltbild eines kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzellenelements gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung. 3 FIG. 12 is a block diagram of a capacitor-free floating body transistor memory cell device according to an embodiment of the present invention. FIG.

Das Speicherzellenelement gemäß dem Beispiel der 3 umfasst ein Speicherzellenfeld 100, einen Zeilendecodierer 200, einen Spaltendecodierer 300 und einen Steuerblock 400.The memory cell element according to the example of 3 includes a memory cell array 100 , a row decoder 200 , a column decoder 300 and a control block 400 ,

Das Speicherzellenfeld 100 umfasst einen Mehrzahl von Speicherblöcken BLK<1:k>, wie in 3 gezeigt. Jeder Speicherblock BLK<1:k> umfasst eine Mehrzahl von Wortleitungen WL<1:m>, eine Mehrzahl von wahren Bitleitungen BL<1:n> und eine Mehrzahl komplementärer Bitleitungen BLB<1:n>. In dem vorliegenden Beispiel sind die Bitleitungen BL<1:n> und die komplementären Bitleitungen BLB<1:n> abwechselnd innerhalb jedes Speicherblocks BLK<1:k> angeordnet, wie in 3 gezeigt.The memory cell array 100 comprises a plurality of memory blocks BLK <1: k>, as in 3 shown. Each memory block BLK <1: k> comprises a plurality of word lines WL <1: m>, a plurality of true bit lines BL <1: n> and a plurality of complementary bit lines BLB <1: n>. In the present example, the bit lines BL <1: n> and the complementary bit lines BLB <1: n> are alternately arranged within each memory block BLK <1: k>, as in FIG 3 shown.

Jede Bitleitung BL und ihre komplementäre Bitleitung BLB werden vorliegend gemeinsam als „Bitleitungspaar” BL/BLB bezeichnet. Entsprechend gibt es innerhalb der vorliegenden beispielhaften Ausgestaltung „n” Bitleitungspaare BL/BLB<1:n> pro Speicherblock BLK.Each bit line BL and its complementary bit line BLB are collectively referred to herein as "bit line pair" BL / BLB. Accordingly, within the present exemplary embodiment, there are "n" bit line pairs BL / BLB <1: n> per memory block BLK.

Wie später (unter Bezugnahme auf 4) detaillierter beschrieben wird, ist an jedem Schnittpunkt der Wortleitungen WL<1:k><1:m> und der Bitleitungen BL<1:n> und BLB<1:n> innerhalb jedes Speicherblocks BLK<1:k> eine kondensatorfreie Floating-Body-Transistor-Speicherzelle MC angeordnet. Eine „Einheitsspeicherzelle” ist bei dieser Ausgestaltung definiert durch eine erste kondensatorfreie Floating-Body-Transistor-Speicherzelle MC, die mit einer wahren Bitleitung BL verbunden ist, und eine zweite kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzelle MC, die mit einer komplementären Bitleitung BLB verbunden ist. Die Einheitsspeicherzelle speichert einen Logikwert, wie er durch komplementäre Schwellspannungs-Zustände der ersten und zweiten kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzellen angegeben ist. Dies bedeutet, dass jede der Einheitsspeicherzellen komplementäre erste und zweite kondensatorfreie Floating-Body-Transistor-Speicherzellen enthält, die entgegengesetzte Schwellspannungs-Zustände aufweisen. Gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausgestaltung handelt es sich bei den kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzellen um Transistoren vom NMOS-Typ.As later (with reference to 4 ) is described in more detail, at each intersection of the word lines WL <1: k><1:m> and the bit lines BL <1: n> and BLB <1: n> within each memory block BLK <1: k> is a capacitor-free floating -Body-transistor memory cell MC arranged. A "unit memory cell" in this embodiment is defined by a first capacitor-free floating body transistor memory cell MC connected to a true bit line BL, and a second capacitor-free floating body transistor memory cell MC connected to a complementary bit line BLB connected is. The unit memory cell stores a logic value as indicated by complementary threshold voltage states of the first and second floating body-transistorless capacitor memory cells. That is, each of the unit memory cells includes complementary first and second floating capacitor body-transistor memory cells having opposite threshold voltage states. According to the present exemplary embodiment, the capacitor-free floating body transistor memory cells are transistors of the NMOS type.

Da es „m” Wortleitungen WL pro Speicherblock und „n” Bitleitungspaare BL/BLB pro Speicherblock BLK gibt, enthält jeder der „k” Speicherblöcke BLK des Speicherzellenfelds 100 „m × n” Einheitsspeicherzellen. Since there are "m" word lines WL per memory block and "n" bit line pairs BL / BLB per memory block BLK, each of the "k" memory blocks BLK contains the memory cell array 100 "M × n" unit memory cells.

Weiterhin unter Bezugnahme auf 3 sind ein Paar von Isolierungsgattern ISOG und ein Leseverstärker S/A zwischen entsprechende Bitleitungspaare BL/BLB benachbarter Speicherblöcke BLK eingeschleift. In der vorliegenden beispielhaften Ausgestaltung sind alle Paare von Isolierungsgattern ISOG und Leseverstärker S/A, die zwischen ungeradzahlige Bitleitungspaare BL/BLB eingeschleift sind, nach rechts (bezogen auf die Darstellung der 3) bezüglich der ungeradzahligen Speicherblöcke BLK ausgerichtet, und die Gruppen von Isolierungsgattern ISOG und Leseverstärkern S/A, die zwischen geradzahlige Bitleitungspaare BL/BLB eingeschleift sind, sind nach rechts (bezogen auf die Darstellung in 3) bezüglich der geradzahligen Speicherblöcke BKL ausgerichtet.Further referring to 3 For example, a pair of isolation gates ISOG and a sense amplifier S / A are connected between corresponding bit line pairs BL / BLB of adjacent memory blocks BLK. In the present exemplary embodiment, all pairs of isolation gates ISOG and sense amplifiers S / A, which are connected between odd-numbered bit line pairs BL / BLB, are shifted to the right (referring to the illustration of FIG 3 ) are aligned with respect to the odd-numbered memory blocks BLK, and the groups of isolation gates ISOG and sense amplifiers S / A which are looped between even-numbered bit line pairs BL / BLB are to the right (referring to the illustration in FIG 3 ) with respect to the even-numbered memory blocks BKL.

Die Wortleitungen WL<1:k><1:m> sind mit dem Zeilendecodierer 200 verbunden, wie in 3 gezeigt. Des Weiteren erzeugt der Spaltendecodierer 300 Spalten-Auswahlsignale CSL<1:n>, die an die jeweiligen Leseverstärker S/A der komplementären Bitleitungspaare BL/BLB<1:n> angelegt werden. Darüber hinaus erzeugt der Steuerblock 400 eine Anzahl von Steuersignalen für die Isolierungsgatter ISOG und Leseverstärker S/A, die jedem Speicherblock BLK zugeordnet sind. Diese Steuersignale beinhalten erste und zweite Isolierungssignale ISO1 und ISO2, erste und zweite Leseverstärker-Steuersignale LA und LAB sowie ein Masseauswahl-Leitungssignal GSL. Des Weiteren, obgleich zur Vermeidung von Komplexität in der Figur nicht dargestellt, werden komplementäre Datenleitungen an Spaltenauswahl-Gateanschlüsse (nicht gezeigt) der Leseverstärker S/A angelegt, die jedem Speicherblock BLK zugeordnet sind.The word lines WL <1: k><1:m> are connected to the row decoder 200 connected, as in 3 shown. Furthermore, the column decoder generates 300 Column select signals CSL <1: n> which are applied to the respective sense amplifiers S / A of the complementary bit line pairs BL / BLB <1: n>. In addition, the control block generates 400 a number of control signals for the isolation gates ISOG and sense amplifiers S / A associated with each memory block BLK. These control signals include first and second isolation signals ISO1 and ISO2, first and second sense amplifier control signals LA and LAB, and a ground select line signal GSL. Furthermore, although not shown in the figure to avoid complexity, complementary data lines are applied to column select gate terminals (not shown) of sense amplifiers S / A associated with each memory block BLK.

Es wird nunmehr Bezug genommen auf 4, welche ein Beispiel der Isolierungsgatter IOSG und des Leseverstärkers S/A darstellt, die zwischen Bitleitungspaare BL/BLB benachbarter Speicherblöcke BLK1 und BLK2 eingeschleift sind.Reference will now be made to 4 , which illustrates an example of the isolation gates IOSG and the sense amplifier S / A, which are connected between bit line pairs BL / BLB of adjacent memory blocks BLK1 and BLK2.

In dem ersten Speicherblock BLK1 ist eine Einheitsspeicherzelle TMC (vorliegend auch als eine Zwillingsspeicherzelle bezeichnet) durch komplementäre erste und zweite kondensatorfreie Floating-Body-Speicherzellen FN1 und FN1B gebildet, die jeweils mit ihrem Gate-Anschluss an eine Wortleitung WL angeschlossen sind. Die erste kondensatorfreie Floating-Body-Speicherzelle FN1 ist zwischen der wahren Bitleitung BL und einer ersten Auswahlleitung SL1 eingeschleift, und die zweite kondensatorfreie Floating-Body-Speicherzelle FN1B ist zwischen der komplementären Bitleitung BLB und einer zweiten Auswahlleitung SL2 eingeschleift.In the first memory block BLK1, a unit memory cell TMC (also referred to herein as a twin memory cell) is formed by complementary first and second floating body floating memory cells FN1 and FN1B, each connected to a word line WL with its gate terminal. The first capacitor-free floating body memory cell FN1 is connected between the true bit line BL and a first select line SL1, and the second capacitor-free floating body memory cell FN1B is connected between the complementary bit line BLB and a second select line SL2.

Ein erstes Übertragungsgatter TG1 ist zwischen die erste Auswahlleitung SL1 und eine Masse-Auswahlleitung GSL eingeschleift und ein zweites Übertragungsgatter TG2 ist zwischen die zweite Auswahlleitung SL2 und die Masse-Auswahlleitung GSL eingeschleift. Das erste Übertragungsgatter TG1 umfasst NMOS-Transistoren N1 und N2, die jeweils mit ihrem Gate-Anschluss mit der wahren Bitleitung und der Masse-Auswahlleitung GSL verbunden sind. In gleicher Weise umfasst das zweite Übertragungsgatter TG2 NMOS-Transistoren N3 und N4, die jeweils mit ihrem Gate-Anschluss mit der komplementären Bitleitung BLB und der Masse-Auswahlleitung GSL verbunden sind.A first transmission gate TG1 is connected between the first selection line SL1 and a ground selection line GSL, and a second transmission gate TG2 is connected between the second selection line SL2 and the ground selection line GSL. The first transmission gate TG1 comprises NMOS transistors N1 and N2, each of which has its gate connected to the true bit line and the ground select line GSL. Likewise, the second transfer gate TG2 comprises NMOS transistors N3 and N4, each of which has its gate connected to the complementary bit line BLB and the ground select line GSL.

In 4 ist mittels einer gestrichelten Linie eine parasitäre Kapazität Cb1 zwischen der wahren Bitleitung BL und der komplementären Bitleitung BLB gezeigt. Wie später detaillierter beschrieben wird, verwenden eine oder mehrere Ausgestaltungen der Erfindung im Betrieb diese parasitäre Kapazität Cb1, um eine oder mehrere Schwellspannungen der Zwillingsspeicherzelle TMC wiederherzustellen bzw. aufzufrischen.In 4 By means of a broken line, a parasitic capacitance Cb1 is shown between the true bit line BL and the complementary bit line BLB. As will be described in more detail later, one or more embodiments of the invention operate to use this parasitic capacitance Cb1 to recover one or more threshold voltages of the twin memory cell TMC.

Der zweite Speicherblock BLK2 ist in vergleichbarer Weise ausgebildet wie der vorstehend beschriebene erste Speicherblock BLK1.The second memory block BLK2 is formed in a similar manner as the first memory block BLK1 described above.

Ein erstes Isolierungsgatter ISOG1 umfasst einen NMOS-Transistor N5, der zwischen eine wahre Unterbitleitung SBL und die wahre Bitleitung BL des ersten Speicherblocks BLK eingeschleift ist, und einen NMOS-Transistor N6, der zwischen eine komplementäre Unterbitleitung SBLB und die komplementäre Bitleitung BLB des ersten Speicherblocks BLK1 eingeschleift ist. In gleicher Weise umfasst ein zweites Isolierungsgatter ISOG2 einen NMOS-Transistor N7, der zwischen die wahre Unterbitleitung SBL und die wahre Bitleitung BL des zweiten Speicherblocks BLK2 eingeschleift ist, und einen NMOS-Transistor N8, der zwischen die komplementäre Unterbitleitung SBLB und die komplementäre Bitleitung BLB des zweiten Speicherblocks BLK2 eingeschleift ist. Die NMOS-Transistoren N5 und N6 des ersten Isolierungsgatters ISOG1 empfangen an ihren Gateanschlüssen ein erstes Isolierungssignal ISO1, und die Transistoren N7 und N8 des zweiten Isolierungsgatters ISOG2 empfangen an ihren Gateanschlüssen ein zweites Isolierungssignal ISO2.A first isolation gate ISOG1 comprises an NMOS transistor N5 connected between a true sub-bit line SBL and the true bit line BL of the first memory block BLK, and an NMOS transistor N6 connected between a complementary sub-bit line SBLB and the complementary bit line BLB of the first memory block BLK1 is looped. Similarly, a second isolation gate ISOG2 includes an NMOS transistor N7 connected between the true sub-bit line SBL and the true bit line BL of the second memory block BLK2, and an NMOS transistor N8 connected between the complementary sub-bit line SBLB and the complementary bit line BLB of the second memory block BLK2 is looped. The NMOS transistors N5 and N6 of the first isolation gate ISOG1 receive at their gate terminals a first isolation signal ISO1, and the transistors N7 and N8 of the second isolation gate ISOG2 receive at their gate terminals a second isolation signal ISO2.

Der Leseverstärker S/A umfasst ein Spaltenauswahlgatter CSLG, das durch NMOS-Transistoren N9 und N10 gebildet ist. Der NMOS-Transistor N9 ist zwischen eine wahre Datenleitung D und die wahre Unterbitleitung SBL eingeschleift. Der NMOS-Transistor N10 ist zwischen eine komplementäre Datenleitung DB und die komplementäre Unterbitleitung SBLB eingeschleift. Jeder der NMOS-Transistoren N9 und N10 empfängt an seinem Gate-Anschluss ein Spaltenauswahlsignal CSL. The sense amplifier S / A comprises a column selection gate CSLG formed by NMOS transistors N9 and N10. The NMOS transistor N9 is connected between a true data line D and the true sub-bit line SBL. The NMOS transistor N10 is connected between a complementary data line DB and the complementary sub-bit line SBLB. Each of the NMOS transistors N9 and N10 receives at its gate terminal a column select signal CSL.

Der Leseverstärker S/A umfasst weiterhin Leseverstärker-NMOS-Transistoren N11 und N12 sowie PMOS-Transistoren P1 und P2. Die NMOS-Transistoren N11 und N12 sind in Reihe zwischen die wahre Unterbitleitung SBL und die komplementäre Unterbitleitung SBLB eingeschleift. In gleicher Weise sind auch die PMOS-Transistoren P1 und P2 in Reihe zwischen die wahre Unterbitleitung SBL und die komplementäre Unterbitleitung SBLB eingeschleift. Der NMOS-Transistor N12 und der PMOS-Transistor P2 sind mit ihrem Gate-Anschluss an die wahren Unterbitleitung SBL angeschlossen, während der NMOS-Transistor N11 und der PMOS-Transistor P1 mit ihrem Gate-Anschluss an die komplementäre Unterbitleitung SBLB angeschlossen sind. Des Weiteren wird ein erstes Leseverstärker-Steuersignal LA an den Verbindungsknoten zwischen den PMOS-Transistoren P1 und P2 angelegt, und ein zweites Leseverstärker-Steuersignal LAB wird an den Verbindungsknoten zwischen den NMOS-Transistoren N11 und N12 angelegt.The sense amplifier S / A further comprises sense amplifier NMOS transistors N11 and N12 and PMOS transistors P1 and P2. The NMOS transistors N11 and N12 are connected in series between the true sub-bit line SBL and the complementary sub-bit line SBLB. Similarly, the PMOS transistors P1 and P2 are also connected in series between the true sub-bit line SBL and the complementary sub-bit line SBLB. The NMOS transistor N12 and the PMOS transistor P2 are connected with their gate terminal to the true sub-bit line SBL, while the NMOS transistor N11 and the PMOS transistor P1 are connected with their gate terminal to the complementary sub-bit line SBLB. Further, a first sense amplifier control signal LA is applied to the connection node between the PMOS transistors P1 and P2, and a second sense amplifier control signal LAB is applied to the connection node between the NMOS transistors N11 and N12.

Ein Betrieb des kondensatorfreien Floating-Body-Speicherzellenelements der 3 und 4 gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die 5A bis 5C beschrieben.An operation of the capacitor-free floating body memory cell element of 3 and 4 According to one embodiment of the present invention will now be with reference to the 5A to 5C described.

Bei gemeinsamer Bezugnahme auf die 3, 4 und 5A wird zunächst eine Aktivierungsoperation gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Aktivierungsoperation beinhaltet eine Wiederherstellungsfunktion, und Zeitintervalle T1 und T2 der Aktivierungsoperation werden vor jeder Lese- und Schreiboperation ausgeführt.With common reference to the 3 . 4 and 5A First, an activation operation according to an embodiment of the present invention will be described. The activation operation includes a recovery function, and time intervals T1 and T2 of the activation operation are executed before each read and write operation.

Zu Beginn eines Bitleitungs-Aufladezeitintervalls T1 werden der Steuerblock 400, das Masseauswahl-Leitungssignal GSL und das erste Isolierungssignal ISO1 den Wert HIGH (z. B. 2 V) annehmen. Dadurch werden die Übertragungsgatter TG1 (Transistor N2) und TG2 (Transistor N4) eingeschaltet (ON), die wahre Bitleitung BL wird mit der wahren Unterbitleitung SBL verbunden und die komplementäre Bitleitung BLB wird mit der komplementären Unterbitleitung SBLB verbunden. Außerdem aktiviert der Zeilendecodierer die Wortleitung WL in dem Zustand HIGH (z. B. 2 V oder mehr), und somit werden die kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzellen FN1 und FN1B in einem Maß eingeschaltet, welches von ihren jeweiligen Schwellspannungen abhängt.At the beginning of a bit line charging time interval T1, the control block 400 in that the ground selection line signal GSL and the first isolation signal ISO1 assume the value HIGH (eg 2 V). Thereby, the transmission gates TG1 (transistor N2) and TG2 (transistor N4) are turned ON, the true bit line BL is connected to the true sub-bit line SBL, and the complementary bit line BLB is connected to the complementary sub-bit line SBLB. In addition, the row decoder activates the word line WL in the HIGH state (for example, 2 V or more), and thus the capacitor-free floating body transistor memory cells FN1 and FN1B are turned on to an extent that depends on their respective threshold voltages.

Als ein Ergebnis der voneinander abweichenden Schwellspannungen der kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzellen FN1 und FN1B weicht die Spannung der wahren Bitleitung BL von derjenigen der komplementären Bitleitung BLB ab. Beispielsweise sei angenommen, dass Daten „1” in die Speicherzelle FN1 und Daten „0” in die Speicherzelle FN1B geschrieben wurden. In diesem Fall ist die Schwellspannung Vth1 der Speicherzelle FN1 geringer als die Schwellspannung Vth0 der Speicherzelle FN1B. Unter der Annahme einer 2V-Versorgungsspanung (VCC = 2 V) bedeutet dies, dass die Spannung VBL der wahren Bitleitung und die Spannung VBLB der komplementären Bitleitung annäherungsweise den folgenden Beziehungen genügen: VBL = 2 V – VthN2 – Vth1 VBLB = 2 V – VthN4 – Vth0 As a result of the diverging threshold voltages of the floating-body-transistor memory cells FN1 and FN1B, the voltage of the true bit line BL deviates from that of the complementary bit line BLB. For example, assume that data "1" has been written in the memory cell FN1 and data "0" in the memory cell FN1B. In this case, the threshold voltage Vth1 of the memory cell FN1 is lower than the threshold voltage Vth0 of the memory cell FN1B. Assuming a 2V supply voltage (VCC = 2V), this means that the true bit line voltage VBL and the complement bit line voltage VBLB approximate the following relationships: VBL = 2V - VthN2 - Vth1 VBLB = 2V - VthN4 - Vth0

Somit ergibt sich die folgende Spannungsdifferenz ΔVBL zwischen VBL und VBLB, wie in 5A gezeigt: ΔVBL = Vth0 – Vth1 Thus, the following voltage difference ΔVBL results between VBL and VBLB, as in FIG 5A shown: ΔVBL = Vth0 - Vth1

Beispielsweise kann ΔVBL größenordnungsmäßig etwa 0,3 V betragen, wenn die Versorgungsspannung 2 V beträgt.For example, ΔVBL may be on the order of about 0.3V when the supply voltage is 2V.

Das Zeitintervall T2 dient zum Wiederherstellen einer Daten-„1” in einer der kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzellen FN1 und FN1B. In dem vorliegenden Beispiel wird die Daten-„1” in der Speicherzelle FN1 wiederhergestellt bzw. aufgefrischt.The time interval T2 serves to restore a data "1" in one of the capacitor-free floating body transistor memory cells FN1 and FN1B. In the present example, the data "1" in memory cell FN1 is refreshed.

Der Steuerblock 400 bewirkt, dass das Masseauswahl-Leitungssignal GSL den Wert LOW (z. B. 0 V) annimmt, wodurch die Übertragungsgatter TG1 (Transistor N2) und TG2 (Transistor N4) ausgeschaltet und die Bitleitungen BL/BLB in einen Floating-Zustand versetzt werden. Außerdem wird das erste Leseverstärker-Steuersignal LA mit einem Pegel HIGH (z. B. 2 V) aktiviert, und das zweite Leseverstärker-Steuersignal LAB wird auf dem Wert LOW (z. B. 0 V) aktiviert. Der Leseverstärker S/A detektiert auf diese Weise die Bitleitungs-Spannungsdifferenz ΔVBL und verstärkt in dem vorliegenden Beispiel die Spannung der wahren Bitleitung BL auf den Wert VCC (z. B. 2 V) und die Spannung der komplementären Bitleitung BLB auf VSS (z. B. Masse). Während dieser Zeit wird die Spannung der wahren Bitleitung BL (VCC) an die Speicherzelle FN1 angelegt, um die Daten-„1” der Speicherzelle FN1 wiederherzustellen. The control block 400 causes the ground select line signal GSL to become LOW (eg, 0V), turning off the transfer gates TG1 (transistor N2) and TG2 (transistor N4), and putting the bit lines BL / BLB in a floating state. In addition, the first sense amplifier control signal LA is activated with a level HIGH (eg, 2V), and the second sense amplifier control signal LAB is activated at the value LOW (eg, 0V). The sense amplifier S / A thus detects the bit line voltage difference ΔVBL and, in the present example, boosts the voltage of the true bit line BL to the value VCC (e.g., 2V) and the voltage of the complementary bit line BLB to VSS (e.g. B. mass). During this time, the voltage of the true bit line BL (VCC) is applied to the memory cell FN1 to restore the data "1" of the memory cell FN1.

Das Zeitintervall T3 dient zum Wiederherstellen einer Daten-„0” in einer der kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzellen FN1 und FN1B. In dem vorliegenden Beispiel wird die Daten-„0” in der Speicherzelle FN1B wiederhergestellt bzw. aufgefrischt.The time interval T3 serves to restore a data "0" in one of the capacitor-free floating body transistor memory cells FN1 and FN1B. In the present example, the data "0" in memory cell FN1B is refreshed.

Der Steuerblock 400 bewirkt, dass das Isolierungssignal ISO1 den Wert LOW (z. B. 0 V) annimmt, um auf diese Weise die Bitleitungen BL und BLB elektrisch von den Unterbitleitungen SBL bzw. SBLB zu isolieren. Dies führt dazu, dass die Spannung der wahren Bitleitung BL auf die Schwellspannung VthN1 des Transistors N1 absinkt.The control block 400 causes the isolation signal ISO1 to become LOW (eg, 0V) to thereby electrically isolate the bit lines BL and BLB from the sub-bit lines SBL and SBLB, respectively. As a result, the voltage of the true bit line BL drops to the threshold voltage VthN1 of the transistor N1.

Des Weiteren wird die Spannung der komplementären Bitleitung BLB aufgrund der parasitären Kapazität Cb1 zwischen der wahren Bitleitung BL und der komplementären Bitleitung BLB anfänglich auf eine negative Spannung getrieben. Dies bedeutet, dass die parasitäre kapazitive Kopplung eine Sperrspannung zwischen der kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzelle FN1B und der komplementären Bitleitung BLB bewirkt. Somit wird während dieser Zeit die Daten-„0” in der kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzelle FN1B wiederhergestellt. Schließlich nimmt die Spannung der komplementären Bitleitung BL die Schwellspannung VthN4 des Transistors N4 an.Furthermore, the voltage of the complementary bit line BLB is initially driven to a negative voltage due to the parasitic capacitance Cb1 between the true bit line BL and the complementary bit line BLB. This means that the parasitic capacitive coupling causes a blocking voltage between the capacitor-free floating body transistor memory cell FN1B and the complementary bit line BLB. Thus, during this time, the data "0" is restored in the floating body-transistor capacitor memory cell FN1B. Finally, the voltage of the complementary bit line BL assumes the threshold voltage VthN4 of the transistor N4.

Bei gemeinsamer Bezugnahme auf die 3, 4 und 5B wird nun eine Schreiboperation gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung beschrieben. Beispielhaft wird ein Fall dargestellt, bei dem eine Daten-„1” in die kondensatorfreie Floating-Body-Transistor-Speicherzelle FN1 und eine Daten-„0” in die kondensatorfreie Floating-Body-Transistor-Speicherzelle FN1B geschrieben wird.With common reference to the 3 . 4 and 5B Now, a write operation according to an embodiment of the present invention will be described. By way of example, a case is illustrated in which a data "1" is written in the capacitor-free floating body transistor memory cell FN1 and a data "0" in the capacitor-free floating body transistor memory cell FN1B.

Zeitintervalle T1 und T2 der Schreiboperation gemäß 5B entsprechen den Zeitintervallen T1 und T2 der Aktivierungsoperation, die weiter oben in Verbindung mit 5A beschrieben wurde. Dementsprechend wird auf eine detaillierte Beschreibung hiervon verzichtet, um Wiederholungen zu vermeiden.Time intervals T1 and T2 of the write operation according to 5B correspond to the time intervals T1 and T2 of the activation operation described above in connection with FIG 5A has been described. Accordingly, a detailed description thereof will be omitted to avoid repetition.

Während des Zeitintervalls T3 spricht der Spaltendecodierer 300 auf einen Schreibbefehl und eine Spaltenadresse an, um das Spaltenauswahl-Leitungssignal CSL auf den Wert HIGH (z. B. 2 V) zu aktivieren. Dies bewirkt, dass das Spalten-Auswahlgatter CSLG die wahre Datenleitung D elektrisch mit der wahren Unterbitleitung SBL und die komplementäre Datenleitung DB elektrisch mit der komplementären Unterbitleitung SBLB verbindet. Da weiterhin das Isolierungssignal ISO1 auf den Wert HIGH aktiviert wird, wird eine Daten-„1” der wahren Datenleitung D und eine Daten-„0” der komplementären Datenleitung DB zu der wahren Bitleitung BL bzw. der komplementären Bitleitung BLB übertragen. Dadurch nimmt gemäß dem vorliegenden Beispiel die Spannung der wahren Bitleitung BL etwa den Wert VCC (z. B. 2 V) an, welcher bewirkt, dass die Daten-„1” in die kondensatorfreie Floating-Body-Transistor-Speicherzelle FN1 geschrieben wird.During the time interval T3, the column decoder speaks 300 to a write command and a column address to enable the column select line signal CSL to be HIGH (eg, 2V). This causes the column select gate CSLG to electrically connect the true data line D to the true sub-bit line SBL and the complementary data line DB to the complementary sub-bit line SBLB. Further, since the isolation signal ISO1 is activated to the value HIGH, a data "1" of the true data line D and a data "0" of the complementary data line DB are transmitted to the true bit line BL and the complementary bit line BLB, respectively. As a result, according to the present example, the voltage of the true bitline BL assumes approximately the value VCC (eg, 2V) which causes the data "1" to be written to the capacitor-less floating body transistor memory cell FN1.

Während des Zeitintervalls T4 deaktiviert der Spaltendecodierer 300 das Spaltenauswahl-Leitungssignal CSL auf den Wert LOW, und der Steuerblock 400 deaktiviert das Isolierungssignal ISO auf den Wert LOW und die Leseverstärker-Steuersignale LA und LAB auf den Wert LOW bzw. HIGH. Wie bei dem Wiederherstellen von „0” (T3) gemäß der oben beschriebenen 5A bewirkt die parasitäre Kapazität Cb1 zwischen der wahren Bitleitung BL und der komplementären Bitleitung BLB, dass die komplementäre Bitleitung BLB anfänglich auf eine negative Spannung getrieben wird. Die parasitäre kapazitive Kopplung bewirkt eine Sperrspannung zwischen der kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzelle FN1B und der komplementären Bitleitung BLB. Somit wird die Daten-„0” während des Zeitintervalls T4 in die kondensatorfreie Floating-Body-Transistor-Speicherzelle FN1B geschrieben.During the time interval T4, the column decoder deactivates 300 the column selection line signal CSL to the value LOW, and the control block 400 deactivates the isolation signal ISO to the value LOW and the sense amplifier control signals LA and LAB to the value LOW or HIGH. As with restoring "0" (T3) according to the one described above 5A causes the parasitic capacitance Cb1 between the true bit line BL and the complementary bit line BLB that the complementary bit line BLB is initially driven to a negative voltage. The parasitic capacitive coupling causes a blocking voltage between the capacitor-free floating body transistor memory cell FN1B and the complementary bit line BLB. Thus, the data "0" is written into the capacitor-free floating body transistor memory cell FN1B during the time interval T4.

Unter gemeinsamer Bezugnahme auf die 3, 4 und 5C wird nun eine Leseoperation gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wie zuvor wird ein Beispiel dargestellt, bei dem eine Daten-„1” aus der kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzelle FN1 und eine Daten-„0” aus der kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzelle FN1B gelesen wird.With common reference to the 3 . 4 and 5C Now, a reading operation according to an embodiment of the present invention will be described. As before, an example is presented in which a data "1" is read from the floating-body-transistor floating-capacitor memory cell FN1 and a data "0" is read from the floating-body-transistor floating-capacitor memory cell FN1B.

Zeitintervalle T1 und T2 der Leseoperation gemäß 5C entsprechen den Zeitintervallen T1 und T2 der Aktivierungsoperation, die oben in Verbindung mit 5A beschrieben wurde. Dementsprechend wird auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet, um Wiederholungen zu vermeiden. Time intervals T1 and T2 of the read operation according to 5C correspond to the time intervals T1 and T2 of the activation operation described above in connection with FIG 5A has been described. Accordingly, detailed description is omitted to avoid repetition.

Während des Zeitintervalls T3 spricht der Spaltendecodierer 300 auf einen Lesebefehl und eine Adresse an, um das Spaltenauswahl-Leitungssignal CSL auf den Wert HIGH zu aktivieren. Dadurch wird eine Daten-„1” auf der wahren Unterbitleitung SBL zu der wahren Datenleitung D übertragen, und eine Daten-„0” wird auf der komplementären Unterbitleitung SBLB zu der komplementären Datenleitung DB übertragen.During the time interval T3, the column decoder speaks 300 to a read command and an address to enable the column select line signal CSL to be HIGH. Thereby, a data "1" on the true sub-bit line SBL is transmitted to the true data line D, and a data "0" is transmitted on the complementary sub-bit line SBLB to the complementary data line DB.

Anschließend wird das Zeitintervall T4 in derselben Weise ausgeführt, wie zuvor in Verbindung mit dem Zeitintervall T3 gemäß 5A beschrieben, sodass die Daten-„0” der kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzelle FN1B wiederhergestellt wird.Thereafter, the time interval T4 is executed in the same manner as previously in connection with the time interval T3 in FIG 5A described so that the data "0" of the capacitor-free floating body transistor memory cell FN1B is restored.

Das Speicherelement und die Betriebsverfahren, die vorstehend beschrieben wurden, bieten eine Reihe von Vorteilen gegenüber den herkömmlichen Floating-Body-Transistor-Kondensator-Speicherelementen. Beispielsweise kann durch Anlegen einer ausreichend hohen Spannung als Masseauswahl-Leitungssignal GSL die Bitleitungs-Spannungsdifferenz ΔVBL erzeugt werden, um im Gegensatz zu den herkömmlichen, aufwändigen Strom-Leseverstärkern die Verwendung eines Spannungs-Leseverstärkers zu ermöglichen. Außerdem ist es nicht erforderlich, die Bitleitungen BL und BLB nach der Aktivierungsoperation zu entzerren, da ΔVBL während der Bitleitungs-Ladeoperation erzeugt wird. Darüber hinaus ist die Ausgestaltung der Schaltung vereinfacht, indem parasitäre kapazitive Kopplung zwischen den Bitleitungen BL und BLB verwendet wird, um einen Sperrspannungszustand zu erreichen, welcher eine Daten-„0” in der/die kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzelle wiederherstellt und/oder schreibt.The memory element and methods of operation described above offer a number of advantages over conventional floating body transistor capacitor memory elements. For example, by applying a sufficiently high voltage as the ground selection line signal GSL, the bit line voltage difference ΔVBL can be generated to enable the use of a voltage sense amplifier in contrast to the conventional consuming current sense amplifiers. In addition, it is not necessary to equalize the bit lines BL and BLB after the activation operation since ΔVBL is generated during the bit line load operation. In addition, the design of the circuit is simplified by using parasitic capacitive coupling between the bit lines BL and BLB to achieve a reverse bias state which recovers data "0" in the floating body-transistor memory cell (s) and / / or write.

Des Weiteren verwendet die Ausgestaltung komplementäre kondensatorfreie Floating-Body-Transistor-Speicherzellen, um jede Einheitsspeicherzelle des Speicherelements, wie eines DRAM-Elements, zu definieren. Somit bietet die Ausgestaltung den Vorteil einer hochgradigen dichten kondensatorfreien Speicherzellenstruktur, während sie zugleich die Notwendigkeit von Referenzzellen (oder Dummy-Zellen), Referenz-Stromerzeugern und anderen Schaltungseinrichtungen vermeidet, die herkömmlicherweise benötigt werden, um die Logikwerte der Transistorzellen zu lesen. Des Weiteren wird durch Vermeiden von Referenzzellen die Bearbeitungszeit nicht durch das Wiederauffrischen der Referenzzellen verlängert.Furthermore, the embodiment uses complementary capacitor-free floating body transistor memory cells to define each unit memory cell of the memory element, such as a DRAM element. Thus, the design offers the advantage of a high-density dense capacitor-free memory cell structure while avoiding the need for reference cells (or dummy cells), reference current generators, and other circuitry conventionally required to read the logic values of the transistor cells. Furthermore, by avoiding reference cells, the processing time is not prolonged by the refreshing of the reference cells.

In der oben beschriebenen Ausgestaltung ist die Kapazität Cb1 eine parasitäre Kapazität zwischen der leitenden wahren Bitleitung BL und der leitenden komplementären Bitleitung BLB. Wie der Fachmann erkennt, sind diese leitenden Verbindungen oder Leitungen durch einen oder mehrere Isolatoren getrennt, sodass sie parasitäre Kapazitäten ausbilden. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass ein echtes kapazitives Element elektrisch zwischen die Bitleitungen BL und BLB eingesetzt werden kann, um die parasitären Kapazität Cb1 zu ersetzen oder zu ergänzen.In the above-described embodiment, the capacitance Cb1 is a parasitic capacitance between the conductive true bit line BL and the conductive complementary bit line BLB. As those skilled in the art will appreciate, these conductive connections or lines are separated by one or more isolators, thus forming parasitic capacitances. It should be noted, however, that a true capacitive element may be electrically inserted between the bit lines BL and BLB to replace or supplement the parasitic capacitance Cb1.

Ein Betrieb des kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzellenelements der 3 und 4 gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die 6A bis 6C beschrieben.An operation of the capacitor-free floating body transistor memory cell element of FIG 3 and 4 According to a further embodiment of the present invention will now be with reference to the 6A to 6C described.

Die Ausgestaltung der 6A bis 6C entspricht der Ausgestaltung gemäß den 5A bis 5C, mit der Ausnahme, dass Gate-induzierter Drain-Leckstrom (GIDL – gate induced drain leakage) anstelle von Stoßionisation verwendet wird, um eine Daten-„1” in die/der kondensatorfreie Floating-Body-Transistor-Speicherzelle FN1 zu schreiben und/oder wiederherzustellen. Dies bedeutet, dass durch Treiben der Wortleitung(WL)-Spannung auf eine negative Spannung (z. B. –0,6 V) der Gate-Anschluss der Speicherzelle FN1 negativ wird, während die Drain-Spannung der Speicherzelle FN1 positiv ist. Wie der Fachmann versteht, kann dieser Umstand zu einem Entstehen von GIDL-Strom in der Speicherzelle FN1 führen, der eine Daten-„1” in die bzw. in der Speicherzelle FN1 schreibt oder wiederherstellt.The design of the 6A to 6C corresponds to the embodiment according to the 5A to 5C with the exception that gate-induced drain leakage (GIDL) is used instead of impact ionization to write a data "1" into the capacitor-free floating body transistor memory cell FN1 and / or or restore. That is, by driving the word line (WL) voltage to a negative voltage (eg, -0.6 V), the gate terminal of the memory cell FN1 becomes negative while the drain voltage of the memory cell FN1 is positive. As one skilled in the art understands, this circumstance may result in generation of GIDL current in memory cell FN1, which writes or restores a data "1" into memory cell FN1.

Bezugnehmend auf 6A wird die WL-Spannung während des Zeitintervalls T2 auf eine negative Spannung getrieben, um einen GIDL-Strom zu erzeugen, der die Daten-„1” in der Speicherzelle FN1 wiederherstellt. Anschließend nimmt die WL-Spannung während des Zeitintervalls T3 den Wert HIGH an, um eine Daten-„0” in der Speicherzelle FN1B wiederherzustellen, wie zuvor in Verbindung mit 5A beschrieben.Referring to 6A At time t2, the WL voltage is driven to a negative voltage during the time interval T2 to produce a GIDL current which restores the data "1" in the memory cell FN1. Subsequently, during the time interval T3, the WL voltage becomes HIGH to restore a data "0" in the memory cell FN1B, as previously described in connection with FIG 5A described.

In gleicher Weise wird bei der Schreiboperation gemäß 6B und der Leseoperation gemäß 6C die WL-Spannung während Zeitintervallen T2 und T3 auf eine negative Spannung getrieben, um einen GIDL-Strom zu erzeugen, der eine Daten-„1” in der/die Speicherzelle FN1 wiederherstellt und/oder schreibt. Danach nimmt die WL-Spannung während des Zeitintervalls T4 einen Wert HIGH an, um eine Daten-„0” in der Speicherzelle FN1B wiederherzustellen, wie zuvor in Verbindung mit 5B und 5C beschrieben wurde.Similarly, in the write operation according to 6B and the reading operation according to 6C the WL voltage is driven to a negative voltage during time intervals T2 and T3 to produce a GIDL current which regenerates and / or writes a data "1" in memory cell FN1. Thereafter, the WL voltage during the time interval T4 assumes a value HIGH to restore a data "0" in the memory cell FN1B, as previously described in connection with FIG 5B and 5C has been described.

Mit Ausnahme der oben angegebenen Abweichungen entspricht die Ausgestaltung der 6A bis 6C der Ausgestaltung der zuvor beschriebenen 5A bis 5C. Dementsprechend wird auf eine detaillierte Erläuterung der 6A bis 6C verzichtet, um Wiederholungen zu vermeiden.With the exception of the abovementioned deviations, the design of the 6A to 6C the embodiment of the previously described 5A to 5C , Accordingly, a detailed explanation of the 6A to 6C renounced to avoid repetition.

Claims (18)

Halbleiter-Speicherelement, aufweisend: komplementäre erste und zweite Bitleitungen (BL, BLB); eine Einheitsspeicherzelle, die komplementäre erste und zweite kondensatorfreie Floating-Body-Transistor-Speicherzellen (MC) aufweist, die mit den komplementären ersten bzw. zweiten Bitleitungen (BL, BLB) gekoppelt sind; und einen Spannungs-Leseverstärker (S/A), der zwischen die komplementären ersten und zweiten Bitleitungen (BL, BLB) eingeschleift ist und der eine Spannungsdifferenz (ΔVBL) zwischen den komplementären ersten und zweiten Bitleitungen (BL, BLB) verstärkt, wobei das Speicherelement eine kapazitive Kopplung zwischen den ersten und zweiten Bitleitungen aufweist, die eine negative Vorspannung zum Schreiben oder Wiederherstellen einer Schwellspannung der ersten oder der zweiten kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzelle bewirkt, wobei die kapazitive Kopplung eine parasitäre Kapazität zwischen den ersten und zweiten Bitleitungen umfasst, oder die kapazitive Kopplung ein kapazitives Element umfasst, dass zwischen die ersten und zweiten Bitleitungen eingeschleift ist.Semiconductor memory element, comprising: complementary first and second bit lines (BL, BLB); a unit memory cell having complementary first and second floating capacitor free floating body transistor memory cells (MC) coupled to the complementary first and second bit lines (BL, BLB), respectively; and a voltage sense amplifier (S / A) connected between the complementary first and second bit lines (BL, BLB) and amplifying a voltage difference (ΔVBL) between the complementary first and second bit lines (BL, BLB), wherein the memory element has a capacitive coupling between the first and second bit lines that provides a negative bias for writing or restoring a threshold voltage of the first or second floating body transistor memory cell, the capacitive coupling having a parasitic capacitance between the first and second bit lines comprises second bit lines, or the capacitive coupling comprises a capacitive element, which is looped in between the first and second bit lines. Halbleiter-Speicherelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungs-Leseverstärker aufweist: erste und zweite NMOS-Transistoren, die in Reihe zwischen die komplementären ersten und zweiten Bitleitungen eingeschleift sind; und erste und zweite PMOS-Transistoren, die in Reihe zwischen die komplementären ersten und zweiten Bitleitungen eingeschleift sind; wobei jeweilige Gate-Anschlüsse der ersten NMOS- und PMOS-Transistoren mit der ersten Bitleitung und jeweilige Gate-Anschlüsse der zweiten NMOS- und PMOS-Transistoren mit der zweiten Bitleitung verbunden sind.A semiconductor memory device according to claim 1, characterized in that the voltage sense amplifier comprises: first and second NMOS transistors connected in series between the complementary first and second bit lines; and first and second PMOS transistors connected in series between the complementary first and second bit lines; wherein respective gate terminals of the first NMOS and PMOS transistors are connected to the first bit line, and respective gate terminals of the second NMOS and PMOS transistors are connected to the second bit line. Halbleiter-Speicherelement nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin aufweisend ein Isolierungsgatter, das zwischen den Spannungs-Leseverstärker und die ersten und zweiten Bitleitungen eingeschleift ist.The semiconductor memory device according to claim 1 or 2, further comprising an isolation gate connected between the voltage sense amplifier and the first and second bit lines. Halbleiter-Speicherelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Leseverstärker komplementäre erste und zweite Unterbitleitungen sowie ein Spalten-Auswahlgatter aufweist, welches selektiv die ersten und zweiten Unterbitleitungen mit komplementären ersten bzw. zweiten Datenleitungen verbindet.A semiconductor memory device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the sense amplifier comprises complementary first and second sub-bit lines and a column selection gate which selectively connects the first and second sub-bit lines to complementary first and second data lines, respectively. Halbleiter-Speicherelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzellen über Gate-Anschlüsse mit einer Wortleitung verbunden sind.Semiconductor memory element according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first and second capacitor-free floating body transistor memory cells are connected via gate terminals to a word line. Halbleiter-Speicherelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiterhin aufweisend eine Masse-Auswahlleitung und erste und zweite Übertragungsgatter, wobei das erste Übertragungsgatter und die erste kondensatorfreie Floating-Body-Transistor-Speicherzelle in Reihe zwischen die Masse-Auswahlleitung und die erste Bitleitung eingeschleift sind und wobei das zweite Übertragungsgatter und die zweite kondensatorfreie Floating-Body-Transistor-Speicherzelle in Reihe zwischen die Masse-Auswahlleitung und die zweite Bitleitung eingeschleift sind.The semiconductor memory device of claim 1, further comprising a ground select line and first and second transfer gates, wherein the first transfer gate and the first capacitor-free floating body transistor memory cell are connected in series between the ground select line and the first bit line and wherein the second transfer gate and the second capacitor-free floating body transistor memory cell are connected in series between the ground select line and the second bit line. Halbleiter-Speicherelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Übertragungsgatter einen ersten Transistor, dessen Gate-Anschluss mit der ersten Bitleitung verbunden ist, und einen zweiten Transistor aufweist, dessen Gate-Anschluss mit der Masse-Auswahlleitung verbunden ist, und dass das zweite Übertragungsgatter einen dritten Transistor, dessen Gate-Anschluss mit der zweiten Bitleitung verbunden ist, und einen vierten Transistor aufweist, dessen Gate-Anschluss mit der Masse-Auswahlleitung verbunden ist.A semiconductor memory device according to claim 6, characterized in that the first transmission gate comprises a first transistor whose gate terminal is connected to the first bit line, and a second transistor whose gate terminal is connected to the ground selection line, and that second transmission gate has a third transistor whose gate terminal is connected to the second bit line, and a fourth transistor whose gate terminal is connected to the ground selection line. Halbleiter-Speicherelement mit einem Speicherzellenfeld (100), das eine Mehrzahl von Speicherzellblöcken (BL1 ~ BLk) und eine Mehrzahl von Spannungs-Leseverstärkern (S/A) aufweist, die mit der Mehrzahl von Speicherzellblöcken (BL1 ~ BLk) verbunden sind, wobei jeder der Speicherzellblöcke (BL1 ~ BLk) komplementäre erste und zweite Bitleitungen (BL, BLB) und eine Einheitsspeicherzelle mit komplementären ersten und zweiten kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzellen (MC) aufweist, die mit den komplementären ersten bzw. zweiten Bitleitungen (BL, BLB) verbunden sind, wobei das Speicherelement eine kapazitive Kopplung zwischen den ersten und zweiten Bitleitungen aufweist, die eine negative Vorspannung zum Schreiben oder Wiederherstellen einer Schwellspannung der ersten oder der zweiten kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzellen bewirkt, wobei die kapazitive Kopplung eine parasitäre Kapazität zwischen den ersten und zweiten Bitleitungen umfasst, oder die kapazitive Kopplung ein kapazitives Element umfasst, dass zwischen die ersten und zweiten Bitleitungen eingeschleift ist. Semiconductor memory element with a memory cell array ( 100 ) having a plurality of memory cell blocks (BL1~BLk) and a plurality of voltage sense amplifiers (S / A) connected to the plurality of memory cell blocks (BL1~BLk), each of the memory cell blocks (BL1~BLk) being complementary first and second bit lines (BL, BLB) and a unit memory cell having complementary first and second floating capacitor free floating body transistor memory cells (MC) connected to the complementary first and second bit lines (BL, BLB), respectively has a capacitive coupling between the first and second bit lines that provides a negative bias for writing or restoring a threshold voltage of the first or second floating body transistor memory cells, the capacitive coupling comprising a parasitic capacitance between the first and second bit lines , or the capacitive coupling comprises a capacitive element that zw The first and second bit lines are looped in. Halbleiter-Speicherelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die komplementären ersten und zweiten kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzellen über Gate-Anschlüsse mit den Wortleitungen innerhalb jedes Speicherzellblocks verbunden sind.A semiconductor memory device according to claim 8, characterized in that the complementary first and second floating capacitorless body-transistor memory cells are connected via gate terminals to the word lines within each memory cell block. Halbleiter-Speicherelement nach Anspruch 9, weiterhin aufweisend einen Zeilendecodierer, der mit den Wortleitungen innerhalb jedes Speicherzellblocks verbunden ist.The semiconductor memory device of claim 9, further comprising a row decoder connected to the word lines within each memory cell block. Halbleiter-Speicherelement nach einem der Ansprüche 8 bis 10, weiterhin aufweisend einen Spaltendecodierer, der selektiv erste und zweite Datenleitungen mit den ersten bzw. zweiten Bitleitungen verbindet.The semiconductor memory device according to any one of claims 8 to 10, further comprising a column decoder which selectively connects first and second data lines to the first and second bit lines, respectively. Halbleiter-Speicherelement nach einem der Ansprüchen 8 bis 11, weiterhin aufweisend einen Steuerblock, der einen Betrieb der Mehrzahl von Leseverstärkern steuert.The semiconductor memory device according to any one of claims 8 to 11, further comprising a control block that controls an operation of the plurality of sense amplifiers. Halbleiter-Speicherelement nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Leseverstärker komplementäre erste und zweite Unterbitleitungen sowie ein Spalten-Auswahlgatter aufweist, welches selektiv die ersten und zweiten Unterbitleitungen mit komplementären ersten bzw. zweiten Datenleitungen verbindet.A semiconductor memory device according to any one of claims 8 to 12, characterized in that the sense amplifier comprises complementary first and second sub-bit lines and a column selection gate which selectively connects the first and second sub-bit lines to complementary first and second data lines, respectively. Verfahren zum Betreiben eines Halbleiter-Speicherelements, mit den Schritten: Wiederherstellen eines niedrigen Schwellzustands einer komplementären ersten kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzelle (MC), die mit einer ersten Bitleitung (BL) verbunden ist; und Wiederherstellen eines hohen Schwellzustands einer komplementären zweiten kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzelle (MC), die mit einer zweiten Bitleitung (BLB) verbunden ist; wobei der hohe Schwellzustand der komplementären zweiten kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzelle (MC) durch kapazitives Koppeln der ersten und der zweiten Bitleitung (BL, BLB) wiederhergestellt wird, das bewirkt, dass eine Spannung der zweiten Bitleitung (BLB) negativ wird.Method for operating a semiconductor memory element, comprising the steps: Restoring a low threshold state of a complementary first capacitor-free floating body transistor memory cell (MC) connected to a first bit line (BL); and Restoring a high threshold state of a complementary second capacitor-free floating body transistor memory cell (MC) connected to a second bit line (BLB); wherein the high threshold state of the complementary second capacitor-free floating body transistor memory cell (MC) is restored by capacitively coupling the first and second bit lines (BL, BLB) causing a voltage of the second bit line (BLB) to become negative. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass Stoßionisation eingesetzt wird, um den niedrigen Schwellzustand der zweiten kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzelle wiederherzustellen.A method according to claim 14, characterized in that impact ionization is used to restore the low threshold state of the second capacitor-free floating body transistor memory cell. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine positive Spannung an den Gate-Anschluss der zweiten kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzelle angelegt wird, wenn der niedrige Schwellzustand der zweiten kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzelle wiederhergestellt wird.A method according to claim 14 or 15, characterized in that a positive voltage is applied to the gate terminal of the second capacitor-free floating body transistor memory cell when the low threshold state of the second capacitor-free floating body transistor memory cell is restored. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass Gate-induzierter Drain-Leckstrom (GIDL) eingesetzt wird, um den niedrigen Schwellzustand der zweiten kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzelle wiederherzustellen.The method of claim 14, characterized in that gate-induced drain leakage current (GIDL) is used to restore the low threshold state of the second capacitor-free floating body transistor memory cell. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine negative Spannung an den Gate-Anschluss der zweiten kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzelle angelegt wird, wenn der niedrige Schwellzustand der zweiten kondensatorfreien Floating-Body-Transistor-Speicherzelle wiederhergestellt wird.A method according to claim 15, characterized in that a negative voltage is applied to the gate terminal of the second capacitor-free floating body transistor memory cell when the low threshold state of the second capacitor-free floating body transistor memory cell is restored.
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