JP2002197887A - Nonvolatile memory - Google Patents

Nonvolatile memory

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JP2002197887A
JP2002197887A JP2000390964A JP2000390964A JP2002197887A JP 2002197887 A JP2002197887 A JP 2002197887A JP 2000390964 A JP2000390964 A JP 2000390964A JP 2000390964 A JP2000390964 A JP 2000390964A JP 2002197887 A JP2002197887 A JP 2002197887A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To compensate data held in a memory cell without rewriting data constantly, in a ferroelectric memory device using ferroelectric substance for a capacitor of a memory cell. SOLUTION: For example, data of a PF cell 21 having an electrical characteristic being almost same as that of a memory cell MC is read by a data compensating system control circuit 13 in data compensation operation. And it is compared with a reference potential adjusted so that data of the PF cell 21 is made defective earlier than that of the memory cell MC by a PF cell data decision circuit 14. Consequently, when deterioration of data of the PF cell 21 is decided, deterioration of data of the memory cell MC is predicted, and data is rewritten in the memory cell MC by a dara rewriting control circuit 15.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、不揮発性メモリ
に関するもので、特に、メモリセルのキャパシタに強誘
電体を用いる強誘電体メモリデバイスに関するものであ
る。
The present invention relates to a nonvolatile memory, and more particularly to a ferroelectric memory device using a ferroelectric for a capacitor of a memory cell.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、不揮発性で、かつ、ランダムアク
セスが可能な強誘電体メモリデバイスは、1×10
回以上のデータ書き換え回数を補償するなど、高機能を
狙って開発が進められている。
2. Description of the Related Art In recent years, a ferroelectric memory device which is nonvolatile and can be randomly accessed is 1 × 10 8
Development is being pursued with high functionality, such as compensating for the number of data rewrites more than once.

【0003】ところが、試作・検討を進めていくうち
に、主に、インプリント(imprint)やデポラリゼーショ
ン(depolarization)により、書き込みデータのデータ
保持特性がデータ保持時間の経過とともに著しく劣化す
ることが解かりつつある。このような現象は今後の試作
・検討によって改善されていくことと思われるが、デバ
イス構成の微細化が進むにつれて、データ保持特性を維
持することがますます困難になっていくことが予想され
る。
However, during the trial manufacture and study, the data retention characteristic of the write data may deteriorate significantly with the lapse of the data retention time, mainly due to imprint or depolarization. I'm getting it. Such phenomena are expected to be improved by future prototypes and studies, but it is expected that it will become more and more difficult to maintain data retention characteristics as the device configuration becomes finer. .

【0004】キャパシタに強誘電体を用いる強誘電体メ
モリデバイスは、デバイスとしての歴史が比較的浅く、
データ保持特性についても未知の問題点が潜在している
可能性が高い。その反面、市場にデバイスを投入した際
には、不揮発性メモリとしてのデータ保持特性の維持に
オーバスペックともいえる能力が期待されている。
A ferroelectric memory device using a ferroelectric for a capacitor has a relatively short history as a device.
There is a high possibility that unknown problems are latent in the data retention characteristics. On the other hand, when a device is put on the market, a capability that can be said to be an over-spec for maintaining data retention characteristics as a nonvolatile memory is expected.

【0005】しかしながら、学会レベルや試作・開発段
階の報告を見る限り、特に、デポラリゼーションについ
て、保持データ(書き込みデータ)の劣化を抑制する斬
新な方法は見受けられない。そのために、強誘電体メモ
リデバイスは開発から製品化までに多大な時間を要し、
早期製品化と信頼性の低迷とがトレードオフとなって、
なかなか製品化できない。たとえ、早期に製品化できた
としても、市場に出回ってからのデータ保持特性の補償
が十分になされていないのが現状となっている。
[0005] However, as far as the reports at the academic society level or the prototype / development stage are concerned, there is no novel method for suppressing the deterioration of the retained data (write data), especially for depolarization. For that reason, ferroelectric memory devices require a great deal of time from development to commercialization,
There is a trade-off between early commercialization and poor reliability,
It is not easy to commercialize. Even if it can be commercialized at an early stage, the current situation is that the data retention characteristics have not been sufficiently compensated since the market launch.

【0006】これに対し、保持データの劣化を抑制する
方法の1つに、DRAMにおけるリフレッシュ動作が知
られている。しかし、通常のリフレッシュ動作は、保持
データの劣化の程度にかかわらず、定期的(定常的)に
行われるものであるため、メモリセルの疲労が懸念され
る。したがって、歴史の浅い強誘電体メモリデバイスに
とってはあまり好ましい方法とはいえない。
[0006] On the other hand, a refresh operation in a DRAM is known as one of the methods for suppressing deterioration of held data. However, the normal refresh operation is performed regularly (regularly) irrespective of the degree of deterioration of the held data, and thus, there is a concern about fatigue of the memory cell. Therefore, it is not a very preferable method for a ferroelectric memory device having a short history.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
においては、データ書き換え回数やデータ保持特性など
の補償の面で高機能化の期待が大きいものの、保持デー
タの劣化を抑制する斬新な方法が見受けられないといっ
た問題があった。
As described above, in the prior art, although there is a great expectation for higher functionality in terms of compensation for the number of times of data rewriting and data retention characteristics, a novel method for suppressing deterioration of retained data. There was a problem that was not found.

【0008】そこで、この発明は、データの再書き込み
による記憶素子の疲労を防止しつつ、保持データの劣化
を抑制でき、データ保持特性の経時的変化による保持デ
ータの消失を未然に防ぐことが可能な不揮発性メモリを
提供することを目的としている。
Therefore, the present invention can suppress deterioration of retained data while preventing fatigue of a storage element due to rewriting of data, and can prevent loss of retained data due to a change over time in data retention characteristics. It is an object of the present invention to provide a nonvolatile memory.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明の不揮発性メモリにあっては、データを
保持するための、強誘電体キャパシタを有する記憶素子
と、この記憶素子で保持されている前記データの劣化を
モニタするためのモニタ素子とを具備し、前記モニタ素
子によって、前記データの劣化がモニタされた際に前記
データの再書き込みを行うことにより、前記記憶素子で
保持されている前記データを補償するようにしたことを
特徴とする。
In order to achieve the above object, in a nonvolatile memory according to the present invention, a storage element having a ferroelectric capacitor for holding data, and a storage element having the ferroelectric capacitor. A monitor element for monitoring the deterioration of the held data, and by rewriting the data when the deterioration of the data is monitored by the monitor element, the data is held in the storage element. The data is compensated for.

【0010】また、この発明の不揮発性メモリにあって
は、第1のデータを保持するための、強誘電体キャパシ
タを有する第1の記憶素子と、第2のデータを保持する
ための、強誘電体キャパシタを有する第2の記憶素子
と、この第2の記憶素子で保持されている前記第2のデ
ータをもとに、前記第1の記憶素子で保持されている前
記第1のデータの劣化を予測する判定回路と、この判定
回路の結果にしたがって、データ書き込み回路に対し
て、前記第1の記憶素子で保持されている前記第1のデ
ータの再書き込みを指示する制御回路とを具備したこと
を特徴とする。
Further, in the nonvolatile memory according to the present invention, a first storage element having a ferroelectric capacitor for holding the first data and a ferroelectric memory for holding the second data are provided. A second storage element having a dielectric capacitor, and the first data stored in the first storage element, based on the second data stored in the second storage element. A determination circuit for predicting deterioration; and a control circuit for instructing a data writing circuit to rewrite the first data held in the first storage element in accordance with a result of the determination circuit. It is characterized by having done.

【0011】この発明の不揮発性メモリによれば、保持
データの劣化を予測できるようになる。これにより、保
持データの劣化が予測される場合にのみ、データの再書
き込みを実施することが可能となるものである。
According to the nonvolatile memory of the present invention, it is possible to predict the deterioration of the held data. This makes it possible to rewrite data only when the deterioration of the held data is predicted.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0013】(第1の実施形態)図1は、この発明の第
1の実施形態にかかる強誘電体メモリデバイスの回路構
成を概略的に示すもである。
(First Embodiment) FIG. 1 schematically shows a circuit configuration of a ferroelectric memory device according to a first embodiment of the present invention.

【0014】すなわち、この強誘電体メモリデバイス
は、たとえば、メモリセル領域11、PF(Pass/Fai
l)セル領域12、データ補償システム制御回路13、
PFセルデータ判定回路14、データ書き込み制御回路
15、および、メモリ制御プロセッサ16などを有して
構成されている。
That is, in the ferroelectric memory device, for example, the memory cell region 11, PF (Pass / Fai
l) cell area 12, data compensation system control circuit 13,
It is configured to include a PF cell data determination circuit 14, a data write control circuit 15, a memory control processor 16, and the like.

【0015】上記メモリセル領域11は、複数(ここで
は、2個)のメモリセル(第1の記憶素子)MCがビッ
ト線BLとワード線WLとの交点にそれぞれ設けられ
て、マトリクス状に配置されてなる構成とされている。
各メモリセルMCは、転送ゲート用の1つのトランジス
タTと、データ(第1のデータ)の“1”,“0”を高
電位/低電位の2値の電荷に対応させて保持するための
1つの強誘電体キャパシタCとから構成されている(い
わゆる、1T1Cセル)。
In the memory cell region 11, a plurality of (here, two) memory cells (first storage elements) MC are provided at intersections of the bit lines BL and the word lines WL, respectively, and are arranged in a matrix. It is configured to be.
Each memory cell MC holds one transistor T for a transfer gate and "1" and "0" of data (first data) in correspondence with binary charges of high potential / low potential. And one ferroelectric capacitor C (so-called 1T1C cell).

【0016】また、上記メモリセル領域11内には、ビ
ット線BLを介して読み出された各メモリセルMCから
のデータを増幅するための、センスアンプ(S/A)1
1aが設けられている。
In the memory cell area 11, a sense amplifier (S / A) 1 for amplifying data read from each memory cell MC via the bit line BL is provided.
1a is provided.

【0017】上記PFセル領域12は、たとえば、上記
メモリセル領域11に隣接し、かつ、列方向に設けられ
るとともに、各ビット線(データ線)BLとワード線
(行方向選択線)WLとの交点にそれぞれ劣化検出用セ
ルとしてのPFセル(第2の記憶素子)21が配置され
てなる構成とされている。
For example, the PF cell region 12 is provided adjacent to the memory cell region 11 and in the column direction, and is connected to each bit line (data line) BL and word line (row direction selection line) WL. At the intersections, PF cells (second storage elements) 21 as deterioration detection cells are arranged.

【0018】各PFセル21は、上記ビット線BLに共
通につながる、行方向の上記メモリセルMCで保持され
ているデータの劣化をそれぞれモニタするためのもの
で、たとえば、転送ゲート用の1つのトランジスタT
と、データ(第2のデータ)の“1”,“0”を高電位
/低電位の2値の電荷に対応させて保持するための1つ
の強誘電体キャパシタ(モニタ素子)Cとから構成され
ている(いわゆる、1T1Cセル)。
Each PF cell 21 is for monitoring the deterioration of data held in the memory cells MC in the row direction, which is commonly connected to the bit line BL. For example, one PF cell 21 for a transfer gate is used. Transistor T
And one ferroelectric capacitor (monitor element) C for holding "1" and "0" of data (second data) in correspondence with binary charges of high potential / low potential. (A so-called 1T1C cell).

【0019】この場合、各PFセル21を、上記メモリ
セルMCと同じ規格(たとえば、寸法や面積)および同
じ材料を用いて、同一の工程により同時に形成すること
によって、上記メモリセルMCとほぼ同等の電気的特性
(キャパシタの面積や電荷保持能力など)を有して形成
することができる。
In this case, each PF cell 21 is formed at the same time by the same process using the same standard (for example, dimensions and area) and the same material as that of the memory cell MC, and thus is substantially equivalent to the memory cell MC. (The area of the capacitor, the charge retention ability, and the like).

【0020】上記データ補償システム制御回路13は、
上記PFセル21で保持されているデータを用いて、上
記メモリセルMCで保持されているデータの劣化を予測
し、それを補償するデータ補償動作時に、上記メモリ制
御プロセッサ16からの指示にもとづいて主要な各部を
制御するもので、たとえば、上記PFセル21で保持さ
れているデータを、そのPFセル21につながるビット
線BLを介して上記センスアンプ11aに読み出した
り、上記PFセルデータ判定回路14の判定結果にした
がってデータ書き込み制御回路15にデータの再書き込
みの指示を出力したりするようになっている。
The data compensation system control circuit 13 includes:
The data held in the PF cell 21 is used to predict the deterioration of the data held in the memory cell MC, and at the time of a data compensation operation for compensating the deterioration, based on an instruction from the memory control processor 16. For controlling the main components, for example, the data held in the PF cell 21 is read out to the sense amplifier 11a via a bit line BL connected to the PF cell 21 or the PF cell data determination circuit 14 Is output to the data write control circuit 15 in accordance with the result of the determination.

【0021】また、このデータ補償システム制御回路1
3は、データ補償動作の終了にともなって、それを示す
信号を、上記メモリ制御プロセッサ16に出力するよう
になっている。
The data compensation system control circuit 1
3 outputs a signal indicating the completion of the data compensating operation to the memory control processor 16.

【0022】上記PFセルデータ判定回路14は、上記
センスアンプ11aを介して供給される、上記PFセル
21で保持されているデータをリファレンス電位(参照
電位)PFvRef−H,PFvRef−Lと比較し、
その大小関係から、上記メモリセルMCで保持されてい
るデータの劣化を間接的に予測するものである。
The PF cell data determination circuit 14 compares the data supplied through the sense amplifier 11a and held in the PF cell 21 with reference potentials (reference potentials) PFvRef-H and PFvRef-L. ,
From the magnitude relation, the deterioration of the data held in the memory cell MC is indirectly predicted.

【0023】上記リファレンス電位PFvRef−H,
PFvRef−Lとしては、上記PFセル21でのデー
タの保持能力が上記メモリセルMCのそれよりも低く評
価されるレベル、つまり、上記メモリセルMCで保持さ
れているデータの劣化がデータの消失(不良(Fail))
に至る前の時点において、上記PFセル21で保持され
ているデータはすでに不良であると判定されるレベル
(たとえば、メモリセルMCで保持されているデータを
読み出す際に比較されるリファレンス電位(基準電位)
vRefとのレベル差0.1V以上)にあらかじめ設定
されるようになっている。
The reference potential PFvRef-H,
As the PFvRef-L, the level at which the data holding capacity of the PF cell 21 is evaluated to be lower than that of the memory cell MC, that is, the deterioration of the data held at the memory cell MC indicates the loss of data ( Fail)
Before the data reaches the level at which the data held in the PF cell 21 is already determined to be defective (for example, a reference potential (reference potential) compared when reading the data held in the memory cell MC). potential)
(The level difference from vRef is 0.1 V or more).

【0024】すなわち、上記メモリセルMCで保持され
ているデータを読み出す際に比較されるリファレンス電
位vRefが1.5Vだとすると、比較するデータが
“1(2値の高電位の電荷)”の場合のリファレンス電
位PFvRef−Hは1.6V程度に、比較するデータ
が“0(2値の低電位の電荷)”の場合のリファレンス
電位PFvRef−Lは1.4V程度に、それぞれ設定
される。
That is, assuming that the reference potential vRef to be compared when reading the data held in the memory cell MC is 1.5 V, the data to be compared is “1 (binary high-potential charge)”. The reference potential PFvRef-H is set to about 1.6V, and the reference potential PFvRef-L when the data to be compared is "0 (binary low potential charge)" is set to about 1.4V.

【0025】なお、リファレンス電位PFvRef−
H,PFvRef−Lは、強誘電体メモリデバイスの外
部から取り込む方式でも、デバイスの内部で発生させる
方式の、どちらであっても良い。
The reference potential PFvRef-
H and PFvRef-L may be either a method of taking in from outside the ferroelectric memory device or a method of generating inside the device.

【0026】上記データ書き込み制御回路15は、通
常、上記メモリセルMCへのデータの書き込みを行うも
ので、上記データ補償動作時には、上記PFセルデータ
判定回路14の判定結果にしたがって、上記データ補償
システム制御回路13より出力される指示に応じて、上
記メモリセルMCおよび上記PFセル21へのデータの
再書き込みを行うものである。
The data write control circuit 15 normally writes data to the memory cell MC. During the data compensation operation, the data write control circuit 15 operates in accordance with the result of the decision made by the PF cell data decision circuit 14. Data is rewritten to the memory cell MC and the PF cell 21 in accordance with an instruction output from the control circuit 13.

【0027】また、このデータ書き込み制御回路15
は、上記データの再書き込みが終了した際に、その旨を
上記データ補償システム制御回路13に通知するように
なっている。
The data write control circuit 15
Is configured to notify the data compensation system control circuit 13 when the data rewriting is completed.

【0028】上記メモリ制御プロセッサ16は、この強
誘電体メモリデバイスの全体の制御を司るものであり、
また、上記データ補償動作時には、上記データ補償シス
テム制御回路13にデータ補償動作を許可する信号を出
力したり、上記データ補償システム制御回路13からの
データ補償動作の終了を示す信号を受け取ったりするよ
うになっている。
The memory control processor 16 controls the overall operation of the ferroelectric memory device.
In the data compensation operation, a signal for permitting the data compensation operation is output to the data compensation system control circuit 13 or a signal indicating the end of the data compensation operation is received from the data compensation system control circuit 13. It has become.

【0029】このメモリ制御プロセッサ16は、上記デ
ータ補償動作を許可する信号を出力した後には待機(Wa
it)状態となり、上記データ補償動作の終了を示す信号
を受け取ることにより、待機状態から復帰するようにな
っている。
The memory control processor 16 waits after outputting the signal for permitting the data compensation operation (Wa).
It returns to the standby state by receiving a signal indicating the end of the data compensation operation.

【0030】次に、上記した構成における、データの補
償動作にかかる処理の流れについて説明する。
Next, a description will be given of a flow of a process related to a data compensation operation in the above configuration.

【0031】図2に示すように、強誘電体メモリデバイ
スの電源が投入されたとする。すると、まず、メモリ制
御プロセッサ16からデータ補償動作を許可する信号
(たとえば、デバイスの内部電位の立ち上がり検知信
号)がデータ補償システム制御回路13に出力されるこ
とによって、直ちに、PFセル21で保持されているデ
ータを用いて、メモリセルMCで保持されているデータ
の劣化を予測し、それを補償するデータ補償動作が実行
される。
As shown in FIG. 2, it is assumed that the power supply of the ferroelectric memory device is turned on. Then, first, a signal (for example, a rise detection signal of the internal potential of the device) for permitting the data compensation operation is output from the memory control processor 16 to the data compensation system control circuit 13 and immediately held in the PF cell 21. Using the stored data, a deterioration of data held in the memory cell MC is predicted, and a data compensation operation for compensating the deterioration is performed.

【0032】すなわち、データ補償システム制御回路1
3の制御によって、任意の時間に、PFセル領域12内
のワード線WLが開放され、PFセル21で保持されて
いるデータがビット線BLに読み出される。この読み出
されたデータは、センスアンプ11aによって増幅され
た後、PFセルデータ判定回路14に送られる。そし
て、PFセルデータ判定回路14に送られたデータはリ
ファレンス電位PFvRef−H,PFvRef−Lと
比較され、その結果がデータ補償システム制御回路13
に送られる。
That is, the data compensation system control circuit 1
By the control of 3, the word line WL in the PF cell region 12 is released at an arbitrary time, and the data held in the PF cell 21 is read out to the bit line BL. The read data is amplified by the sense amplifier 11a and sent to the PF cell data determination circuit 14. The data sent to the PF cell data determination circuit 14 is compared with the reference potentials PFvRef-H and PFvRef-L, and the result is compared with the data compensation system control circuit 13.
Sent to

【0033】ここで、データがFailと判定された場合に
は、データ補償システム制御回路13からデータ書き込
み制御回路15に再書き込みの指示が出力される。これ
により、データ書き込み制御回路15によって、PFセ
ル21に対するデータの再書き込み(この場合、リセッ
ト値の書き込み)と、メモリセルMCに対するデータの
再書き込みとが実行される。
Here, if the data is determined to be Fail, the data compensation system control circuit 13 outputs a rewrite instruction to the data write control circuit 15. As a result, the data write control circuit 15 rewrites data to the PF cell 21 (in this case, writes a reset value) and rewrites data to the memory cell MC.

【0034】上記リセット値の書き込みでは、“1”デ
ータの劣化を予測するために、“1”データを期待値と
するPFセル21には“1”データが、“0”データの
劣化を予測するために、“0”データを期待値とするP
Fセル21には“0”データが、それぞれ書き込まれ
る。
In the writing of the reset value, in order to predict the deterioration of the "1" data, the "1" data is predicted in the PF cell 21 having the "1" data as the expected value. In order to perform P
“0” data is written in the F cell 21.

【0035】なお、メモリセルMCに対するデータの再
書き込みでは、任意のメモリセルMCをビット線BL方
向にアクセスしていくことにより、ワード線WLを共有
するすべてのメモリセルMCが再書き込みされる。
In rewriting data to the memory cells MC, all memory cells MC sharing the word line WL are rewritten by accessing an arbitrary memory cell MC in the direction of the bit line BL.

【0036】この後、データ補償システム制御回路13
より、データ補償動作が終了したことにともなう通常動
作可能を示す信号が、メモリ制御プロセッサ16に出力
される。
Thereafter, the data compensation system control circuit 13
As a result, a signal indicating that normal operation can be performed upon completion of the data compensation operation is output to memory control processor 16.

【0037】一方、PFセルデータ判定回路14におい
て、PFセル21で保持されているデータがPassと判定
された場合には、データ補償システム制御回路13より
上記通常動作可能を示す信号が、メモリ制御プロセッサ
16に出力される。
On the other hand, when the data held in the PF cell 21 is determined to be Pass in the PF cell data determination circuit 14, the signal indicating that the normal operation is possible is sent from the data compensation system control circuit 13 to the memory control. Output to the processor 16.

【0038】これに対し、上記メモリ制御プロセッサ1
6は、データ補償システム制御回路13からの通常動作
可能を示す信号を受け取って待機状態より復帰し、通常
の動作が可能な状態となる。
On the other hand, the memory control processor 1
6 receives a signal indicating that normal operation is possible from the data compensation system control circuit 13 and returns from the standby state to a state where normal operation is possible.

【0039】そして、強誘電体メモリデバイスとしての
通常動作を実行した後、電源が断たれる。
Then, after executing the normal operation as the ferroelectric memory device, the power is turned off.

【0040】このように、メモリセルMCとほぼ同等の
電気的特性を有するPFセル21のリファレンス電位P
FvRef−H,PFvRef−Lを、メモリセルMC
よりもPFセル21のデータの方が早く不良になるよう
に調整して、PFセル21のデータがPassするマージン
を落とし、PFセル21のデータの劣化から間接的にメ
モリセルMCのデータの劣化を予測してデータの再書き
込みを行うようにすることで、メモリセルMCのデータ
が破壊などされて消失する前に、メモリセルMCのデー
タを補償することが可能となる。
As described above, the reference potential P of the PF cell 21 having almost the same electrical characteristics as that of the memory cell MC.
FvRef-H and PFvRef-L are transferred to the memory cell MC
The data in the PF cell 21 is adjusted so that it becomes defective earlier than the data in the PF cell 21, and the margin for passing the data in the PF cell 21 is reduced. , The data in the memory cell MC can be compensated before the data in the memory cell MC is destroyed or lost.

【0041】通常、強誘電体メモリデバイスの場合、デ
ータ読み出し動作がデータ破壊読み出し方式となってお
り、データ読み出しを行った後には必ず再書き込みを行
うか、データ読み出し動作に再書き込み動作が含まれて
いる。
Normally, in the case of a ferroelectric memory device, the data read operation is a data destructive read method, and after the data read, the data is always rewritten or the data read operation includes a rewrite operation. ing.

【0042】そこで、このことを利用して、通常のデー
タ読み出しとほぼ同じ動作でデータの読み出しを行い、
センスアンプで増幅されたデータをそのままメモリセル
に書き込むようにすることで、データの再書き込み動作
は容易に実現できる。
Therefore, taking advantage of this fact, the data is read out in substantially the same operation as the normal data readout.
By writing the data amplified by the sense amplifier directly to the memory cells, the data rewriting operation can be easily realized.

【0043】たとえば、フォールデットビットライン方
式の場合においては、ビット線方向に、ある任意のビッ
ト線につながる1列分の全メモリセルに対して再書き込
み動作を行わせた場合、任意のビット線上のメモリセル
と、そのメモリセルとワード線を共有するすべてのメモ
リセルとにデータの再書き込みがなされる。
For example, in the case of the folded bit line method, when a rewrite operation is performed on all the memory cells of one column connected to an arbitrary bit line in the bit line direction, an arbitrary bit line can be rewritten. Data is rewritten to the memory cell having the word line and all the memory cells sharing the word line with the memory cell.

【0044】なお、上記においては、強誘電体メモリデ
バイスの電源が投入されると、まず、データ補償動作が
行われるようにした場合について説明したが、これに限
らず、たとえば図3に示すように、メモリデバイスの通
常動作の終了後にデータ補償動作が行われるようにする
こともできる。
In the above description, the case where the data compensating operation is performed when the power of the ferroelectric memory device is turned on has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. Alternatively, the data compensation operation may be performed after the normal operation of the memory device is completed.

【0045】すなわち、強誘電体メモリデバイスの電源
が投入されたとする。すると、まずは、メモリデバイス
の通常動作が行われる。そして、その通常動作が終了し
たことにともなって、データ補償動作を許可する信号
が、メモリ制御プロセッサ16よりデータ補償システム
制御回路13に出力される。
That is, it is assumed that the power of the ferroelectric memory device is turned on. Then, first, the normal operation of the memory device is performed. When the normal operation is completed, a signal for permitting the data compensation operation is output from the memory control processor 16 to the data compensation system control circuit 13.

【0046】これにより、上述した通り、データ補償動
作が同様にして実施された後、電源が断たれることにな
る。
Thus, as described above, after the data compensating operation is performed in the same manner, the power is turned off.

【0047】このように、強誘電体メモリデバイスの通
常動作の終了後にデータ補償動作が行われるようにした
場合においても、通常動作の前にデータ補償動作が行わ
れるようにした場合と同様の効果が得られる。
As described above, even when the data compensating operation is performed after the normal operation of the ferroelectric memory device is completed, the same effect as when the data compensating operation is performed before the normal operation is performed. Is obtained.

【0048】また、いずれの場合にも、PFセルへのア
クセスは、メモリセルの能力などに応じて、任意の時間
に行われるようにすれば良い。
In any case, the access to the PF cell may be performed at an arbitrary time according to the capacity of the memory cell.

【0049】上述した第1の実施形態においては、PF
セル21をメモリセルMCとほぼ同等の電気的特性を有
して形成するようにした場合について説明したが、これ
に限らず、たとえばPFセル21をメモリセルMCの電
気的特性と異ならせて形成することによっても、同様に
実施できる。
In the first embodiment, the PF
The case where the cell 21 is formed with substantially the same electrical characteristics as the memory cell MC has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the PF cell 21 may be formed with a different electrical characteristic from the memory cell MC. By doing so, it can be similarly implemented.

【0050】(第2の実施形態)図1に示した構成にお
いて、たとえば、各PFセル21を、上記メモリセルM
Cと同じ材料を用いて、かつ、異なる規格により、その
電気的特性(キャパシタの面積や電荷保持能力など)
が、上記メモリセルMCのそれよりも数%程度小さくな
るように形成する。
(Second Embodiment) In the configuration shown in FIG. 1, for example, each PF cell 21 is
Using the same material as C and according to different standards, its electrical characteristics (capacitor area, charge retention ability, etc.)
Is formed to be several percent smaller than that of the memory cell MC.

【0051】この場合、リファレンス電位によらず、P
Fセル21のデータが、メモリセルMCのデータよりも
早く不良になりやすくなるように設定することができ
る、つまり、メモリセルMCの場合と同じ電位のリファ
レンス電位を用いることによって、PFセル21のデー
タの劣化(保持データ量が小)を判定できるようにな
る。
In this case, regardless of the reference potential, P
The data of the F cell 21 can be set so as to be more likely to become defective earlier than the data of the memory cell MC. That is, by using the same reference potential as that of the memory cell MC, It is possible to determine the deterioration of the data (the held data amount is small).

【0052】たとえば、メモリセルMCで保持されてい
るデータを読み出す際に比較されるリファレンス電位v
Refが1.5Vだとすると、“1”データの場合のリ
ファレンス電位PFvRef−Hおよび“0”データの
場合のリファレンス電位PFvRef−Lはそれぞれ
1.5V程度に設定される。
For example, a reference potential v to be compared when reading data held in memory cell MC is read.
Assuming that Ref is 1.5 V, the reference potential PFvRef-H for "1" data and the reference potential PFvRef-L for "0" data are each set to about 1.5 V.

【0053】このように、PFセルの電気的特性が、メ
モリセルのそれよりも小さい場合には、一般的には、P
Fセルの方がメモリセルよりも早くデータの劣化を起こ
すことになるため、リファレンス電位を同一に設定する
ことで、上述した第1の実施形態の場合とほぼ同様にし
てデータ補償動作を実現できる。
As described above, when the electric characteristics of the PF cell are smaller than those of the memory cell, generally,
Since the F cell causes data deterioration earlier than the memory cell, by setting the same reference potential, the data compensation operation can be realized in substantially the same manner as in the first embodiment. .

【0054】ただし、キャパシタの面積や電荷保持能力
の大小にデータ保持特性が左右されないような場合、た
とえば、キャパシタの面積や電荷保持能力が小さくても
データ保持特性が大きいといったような場合には、適
宜、リファレンス電位を調整し、メモリセルよりもPF
セルのデータの方が不良になりやすくなるように設定す
ることで同様に実現できる。
However, when the data holding characteristic is not affected by the area of the capacitor or the magnitude of the charge holding ability, for example, when the data holding characteristic is large even if the area or the charge holding ability of the capacitor is small, Adjust the reference potential appropriately to make PF
The same can be realized by setting so that the cell data is more likely to be defective.

【0055】(第3の実施形態)図1に示した構成にお
いて、たとえば、各PFセル21を、上記メモリセルM
Cと同じ材料を用いて、かつ、異なる規格により、その
電気的特性(キャパシタの面積や電荷保持能力など)
が、上記メモリセルMCのそれよりも数%程度大きくな
るように形成する。
Third Embodiment In the configuration shown in FIG. 1, for example, each PF cell 21 is
Using the same material as C and according to different standards, its electrical characteristics (capacitor area, charge retention ability, etc.)
Is formed to be several percent larger than that of the memory cell MC.

【0056】この場合、PFセル21のデータが、メモ
リセルMCよりも早く不良になりやすくなるように、リ
ファレンス電位を設定することによって、PFセル21
のデータの劣化を判定できるようになる。
In this case, the PF cell 21 is set by setting the reference potential so that the data in the PF cell 21 is more likely to become defective earlier than the memory cell MC.
Can be determined whether the data has deteriorated.

【0057】たとえば、メモリセルMCで保持されてい
るデータを読み出す際に比較されるリファレンス電位v
Refが1.5Vだとすると、“1”データの場合のリ
ファレンス電位PFvRef−Hは1.8V程度に、
“0”データの場合のリファレンス電位PFvRef−
Lは1.2V程度に、それぞれ設定される。
For example, the reference potential v to be compared when reading data held in the memory cell MC is read.
Assuming that Ref is 1.5 V, the reference potential PFvRef-H in the case of “1” data is about 1.8 V,
Reference potential PFvRef- in the case of "0" data
L is set to about 1.2 V, respectively.

【0058】このように、PFセルの電気的特性が、メ
モリセルのそれよりも大きい場合には、リファレンス電
位を大きく振って設定することにより、上述した第1の
実施形態の場合とほぼ同様にしてデータ補償動作を実現
できる。
As described above, when the electric characteristic of the PF cell is larger than that of the memory cell, the reference potential is largely changed and set, so that it is almost the same as that of the first embodiment. Thus, a data compensation operation can be realized.

【0059】特に、PFセルのデータがメモリセルのデ
ータよりも不良になりづらいことを利用して、リファレ
ンス電位の設定を大きく振る(リファレンス電位の幅を
荒くして設定する)ことが可能となるため、精度の高い
微妙なリファレンス電位の調整が困難な場合などに有効
であり、回路の設計もより容易となる。
In particular, by making use of the fact that the data in the PF cell is less likely to be defective than the data in the memory cell, the setting of the reference potential can be largely varied (set with a wider reference potential width). Therefore, it is effective when it is difficult to finely adjust the reference potential with high accuracy, and the circuit design becomes easier.

【0060】ここで、PFセルは、メモリセル領域に近
接させて配置する場合の他、専用のエリアを設けて配置
することも可能である。PFセルのサイズがメモリセル
と異なる場合には、専用のエリアを設けて配置した方
が、プロセス的な問題(たとえば、連続する同一パター
ンと特殊パターンとによる形状の異常など)が発生する
可能性を少なくできる。
Here, the PF cell can be arranged by providing a dedicated area, instead of being arranged close to the memory cell area. If the size of the PF cell is different from that of the memory cell, it is more likely that a dedicated area is provided and arranged, resulting in a process problem (for example, a shape abnormality due to a continuous identical pattern and a special pattern). Can be reduced.

【0061】一方、PFセルのサイズがメモリセルと同
じ場合(同一規格)には、メモリセル領域に近接させて
配置した方が、PFセルの効率の良い配置が実現できる
など、何かと都合が良い。
On the other hand, when the size of the PF cell is the same as that of the memory cell (the same standard), it is more convenient to arrange the PF cell close to the memory cell area so that the PF cell can be efficiently arranged. .

【0062】特に、PFセルをメモリセル領域に近接さ
せて配置する場合において、たとえば図1に示したよう
に、ワード線方向(列方向)に配置するようにした場合
には、ビット線方向に複数のPFセルを配置することも
可能である。
In particular, when the PF cells are arranged close to the memory cell area, for example, as shown in FIG. 1, when the PF cells are arranged in the word line direction (column direction), the PF cells are arranged in the bit line direction. It is also possible to arrange a plurality of PF cells.

【0063】(第4の実施形態)図4は、この発明の第
4の実施形態にかかる強誘電体メモリデバイスの、PF
セルの他の配置例を示すものである。なお、ここでは、
PFセルをワード線方向に配置するようにした場合にお
いて、ビット線方向にも複数のPFセルを配置するよう
にした場合について説明する。
(Fourth Embodiment) FIG. 4 shows a PF of a ferroelectric memory device according to a fourth embodiment of the present invention.
13 shows another example of a cell arrangement. Here,
The case where a plurality of PF cells are arranged in the bit line direction when the PF cells are arranged in the word line direction will be described.

【0064】この場合、PFセルのワード線WLを任意
数だけ設け、各ワード線WLと各ビット線BLとの交点
にそれぞれPFセル21を配置する。そして、各列のP
Fセル21を、たとえば、アクセスの回数などに応じ
て、ワード線WL単位でローテーションさせるようにす
る。
In this case, an arbitrary number of word lines WL of PF cells are provided, and PF cells 21 are arranged at intersections of each word line WL and each bit line BL. And P of each column
The F cell 21 is rotated on a word line WL basis, for example, according to the number of accesses.

【0065】たとえば、遇数回目の“0”データのアク
セスではセル列21aを選択し、遇数回目の“1”デー
タのアクセスではセル列21bを選択し、奇数回目の
“0”データのアクセスではセル列21cを選択し、奇
数回目の“1”データのアクセスではセル列21dを選
択して、それぞれ上述のデータ補償動作を行うようにす
る。
For example, the cell column 21a is selected for the even-numbered "0" data access, the cell column 21b is selected for the even-numbered "1" data access, and the odd-numbered "0" data access is performed. Then, the cell column 21c is selected, and in the odd-numbered access of "1" data, the cell column 21d is selected, and the above-described data compensation operation is performed.

【0066】こうすることにより、PFセル21のワー
ド線WLを1とした場合には、データ補償動作を実施す
るごとに、そのワード線WLにつながるすべてのPFセ
ル21のデータが読み出し/再書き込みされて、同一の
PFセル21でのデータの保持時間が短くなるのを防ぐ
ことが可能となる。
Thus, when the word line WL of the PF cell 21 is set to 1, every time the data compensation operation is performed, the data of all the PF cells 21 connected to the word line WL are read / rewritten. Thus, it is possible to prevent the data retention time in the same PF cell 21 from being shortened.

【0067】その結果、同一のPFセル21でのデータ
の保持時間が、メモリセルMCでのデータの保持時間と
大きくずれるのを防止できるようになるため、データの
劣化の予測を、メモリセルMCのデータにより近い状態
のPFセルのデータを用いて実施することが可能とな
る。
As a result, the data retention time in the same PF cell 21 can be prevented from greatly deviating from the data retention time in the memory cell MC. It can be implemented using data of the PF cell in a state closer to the data of the PF cell.

【0068】なお、PFセルをメモリセル領域に近接さ
せて配置する場合においては、たとえばPFセルをビッ
ト線(行方向)に配置することも可能である。
When the PF cells are arranged close to the memory cell area, for example, the PF cells can be arranged in the bit line (row direction).

【0069】(第5の実施形態)図5は、この発明の第
5の実施形態にかかる強誘電体メモリデバイスにおい
て、PFセルをメモリセルの行方向に配置するようにし
た場合を例に示すものである。
(Fifth Embodiment) FIG. 5 shows an example in which a PF cell is arranged in a row direction of a memory cell in a ferroelectric memory device according to a fifth embodiment of the present invention. Things.

【0070】この場合、PFセル領域12は、たとえ
ば、メモリセル領域11に隣接し、かつ、行方向に設け
られるとともに、各ビット線BLとワード線WLとの交
点にそれぞれPFセル21が配置されてなる構成とされ
ている。
In this case, PF cell region 12 is provided, for example, adjacent to memory cell region 11 and provided in the row direction, and PF cells 21 are arranged at intersections of bit lines BL and word lines WL, respectively. It is configured as follows.

【0071】また、上記PFセル領域12内には、ビッ
ト線BLを介して読み出された各PFセル21からのデ
ータを増幅するための、センスアンプ12aが設けられ
ている。
In the PF cell region 12, a sense amplifier 12a for amplifying data from each PF cell 21 read via the bit line BL is provided.

【0072】このように、メモリセル領域11の行方向
にPFセル領域12を配置するようにした場合にも、上
述した第1〜第3の実施形態の場合とほぼ同様にして、
データ補償動作を実施することは可能である。
As described above, when the PF cell region 12 is arranged in the row direction of the memory cell region 11, substantially the same as in the first to third embodiments described above,
It is possible to perform a data compensation operation.

【0073】(第6の実施形態)図6は、この発明の第
6の実施形態にかかる強誘電体メモリデバイスにおい
て、PFセルをメモリセルの行方向に配置するようにし
た場合の他の例を示すものである。
(Sixth Embodiment) FIG. 6 shows another example in which the PF cells are arranged in the row direction of the memory cells in the ferroelectric memory device according to the sixth embodiment of the present invention. It is shown.

【0074】データ補償動作では、任意のワード線WL
の電位が上がることにより、ワード線WL方向のすべて
のメモリセルMCに対してデータの再書き込みが行われ
ることになる。そのため、メモリセルMCのワード線W
LとPFセル21のワード線WLとを共有化し、行方向
にPFセル21を配置するようにした場合、PFセル2
1をアクセスするたびごとに、毎回、全メモリセルMC
に対してデータの再書き込みが行われることとなり、結
果的に、メモリセルMCの疲労を早めることになる。
In the data compensation operation, any word line WL
Increases, the data is rewritten to all the memory cells MC in the word line WL direction. Therefore, the word line W of the memory cell MC is
L and the word line WL of the PF cell 21 are shared, and the PF cell 21 is arranged in the row direction.
1 every time all memory cells MC are accessed.
Is rewritten, and as a result, the fatigue of the memory cell MC is accelerated.

【0075】そこで、これを避けるために、PFセルを
メモリセルの行方向に配置する場合には、たとえば、同
じワード線WLを共有するPFセル21とメモリセルM
Cとの間の、そのワード線WLの途中にゲート(φT)
を設ける。そして、PFセル21のデータを読み出す際
にはゲートを閉じ、メモリセルMCにアクセスする際に
はゲートを開き、メモリセルMCに対するデータの読み
出しもしくはデータの書き込みと同時に、PFセル21
にも同様にデータの再書き込みが行われるようにする。
In order to avoid this, if the PF cells are arranged in the row direction of the memory cells, for example, the PF cells 21 and the memory cells M sharing the same word line WL may be used.
C and a gate (φT) in the middle of the word line WL.
Is provided. When reading data from the PF cell 21, the gate is closed, and when accessing the memory cell MC, the gate is opened.
Similarly, the data is rewritten.

【0076】こうすることによって、PFセル21とメ
モリセルMCとのデータ保持時間を同じに保つことがで
き、メモリセルMCのデータの劣化をより精度良く予測
することが可能となる。
By doing so, the data retention time of the PF cell 21 and the memory cell MC can be kept the same, and the deterioration of the data of the memory cell MC can be predicted more accurately.

【0077】この場合、データ補償動作を実施するごと
に、そのワード線WLにつながるすべてのPFセル21
のデータが読み出し/再書き込みされることになるた
め、たとえば図6に示すように、1つ以上の任意数に応
じた行方向のセル列21a,21b,21c,21d
と、各列のPFセル21に見合った数のPFセル・セレ
クトゲートSGとを設ける。
In this case, every time the data compensation operation is performed, all the PF cells 21 connected to the word line WL
Is read / rewritten, for example, as shown in FIG. 6, one or more arbitrary number of cell columns 21a, 21b, 21c, 21d in the row direction.
And a number of PF cell select gates SG corresponding to the number of PF cells 21 in each column.

【0078】そして、このPFセル・セレクトゲートS
GをPFセル・セレクタCSによりそれぞれ制御して、
データ補償動作を実施するごとに、各セル列21a,2
1b,21c,21dをローテーションさせるようにす
る。
Then, the PF cell select gate S
G is controlled by the PF cell selector CS, respectively.
Each time the data compensation operation is performed, each cell column 21a, 2
1b, 21c and 21d are rotated.

【0079】たとえば、遇数回目の“0”データのアク
セスではセル列21aを選択し、遇数回目の“1”デー
タのアクセスではセル列21bを選択し、奇数回目の
“0”データのアクセスではセル列21cを選択し、奇
数回目の“1”データのアクセスではセル列21dを選
択して、それぞれ上述のデータ補償動作を行うようにす
る。
For example, the cell column 21a is selected in the even-numbered "0" data access, the cell column 21b is selected in the even-numbered "1" data access, and the odd "0" data access is performed. Then, the cell column 21c is selected, and in the odd-numbered access of "1" data, the cell column 21d is selected, and the above-described data compensation operation is performed.

【0080】このようにした場合、メモリセルMCのデ
ータにより近い状態のPFセルのデータを用いて、メモ
リセルMCのデータの劣化を予測することが可能とな
る。
In this case, it is possible to predict the deterioration of the data of the memory cell MC by using the data of the PF cell which is closer to the data of the memory cell MC.

【0081】図7は、上記PFセル・セレクタCSの構
成例を示すものである。
FIG. 7 shows a configuration example of the PF cell selector CS.

【0082】このPFセル・セレクタCSは、たとえ
ば、強誘電体キャパシタからなる、2つのPFセル・ア
クセスカウンター用キャパシタPFCを有して構成され
ている。
The PF cell selector CS has, for example, two PF cell access counter capacitors PFC made of ferroelectric capacitors.

【0083】たとえば、上記図2に示したフローチャー
トにしたがってデータ補償動作を実施する場合、このP
Fセル・セレクタCSは、強誘電体メモリデバイスの電
源が投入された後、任意の時間で、データ補償システム
制御回路13からのPFセル・アドレスドライブセレク
ト信号“L”を受けることにより、PFセル・アクセス
カウンター用キャパシタPFCの電位(ファーストシグ
ナル)を2T2C動作により読み出す。
For example, when the data compensation operation is performed according to the flowchart shown in FIG.
The F cell selector CS receives the PF cell / address drive select signal “L” from the data compensation system control circuit 13 at an arbitrary time after the power of the ferroelectric memory device is turned on. Read the potential (fast signal) of the access counter capacitor PFC by 2T2C operation.

【0084】そして、その読み出した電位をセンスアン
プS/Aによって増幅した後、その増幅電位を、上記P
Fセル/セレクトゲートSGに印加する。
After the read potential is amplified by the sense amplifier S / A, the amplified potential is
Apply to F cell / select gate SG.

【0085】これにより、遇数回目のアクセス用のセル
列か、奇数回目のアクセス用のセル列のいずれか一方が
選択されて、その選択されたセル列のPFセル21を用
いて、上述のデータ補償動作が実施される。
As a result, either the cell row for the even-numbered access or the cell row for the odd-numbered access is selected, and the above-mentioned PF cell 21 of the selected cell row is used. A data compensation operation is performed.

【0086】また、一連のデータ補償動作の終了にとも
なって、データ補償システム制御回路13からのPFセ
ル・アドレスドライブセレクト信号(データ書き換え信
号)“H”を受けることにより、PFセル・セレクタC
Sは、PFセル・アクセスカウンター用キャパシタPF
Cに上記ファーストシグナルを反転させた電位を書き込
む。
Upon completion of a series of data compensating operations, PF cell address drive select signal (data rewrite signal) “H” from data compensating system control circuit 13 is received.
S is PF cell access counter capacitor PF
A potential obtained by inverting the first signal is written in C.

【0087】このように、PFセル・アクセスカウンタ
ー用キャパシタPFCの電位をデータ補償動作ごとに書
き換えることにより、次回のデータ補償動作時には、今
回選択されたセル列とは別のセル列が選択されることに
なる。
As described above, by rewriting the potential of the PF cell access counter capacitor PFC for each data compensation operation, a cell column different from the cell column selected this time is selected at the next data compensation operation. Will be.

【0088】なお、上記PFセル・セレクタCSとして
は、2つのPFセル・アクセスカウンター用キャパシタ
PFCを用いて構成する場合に限らず、たとえば、メモ
リセルMCのキャパシタの電荷保持能力などに応じて、
容易に変更することが可能である。
The PF cell selector CS is not limited to a configuration using two PF cell access counter capacitors PFC. For example, the PF cell selector CS depends on the charge holding ability of the capacitor of the memory cell MC.
It can be easily changed.

【0089】また、PFセル・アクセスカウンター用キ
ャパシタPFCは強誘電体キャパシタを用いて形成する
必要はなく、特に、強誘電体キャパシタを用いて形成し
た場合には、データ補償動作ごとの書き換えに耐えられ
る程度に、メモリセルのキャパシタよりもデータ保持能
力やデータ劣化耐性などを大きくする工夫が必要とな
る。
It is not necessary to form the PF cell access counter capacitor PFC using a ferroelectric capacitor. In particular, when the PF cell access counter capacitor PFC is formed using a ferroelectric capacitor, it cannot withstand rewriting for each data compensation operation. To the extent possible, it is necessary to devise ways to increase the data retention capability and data degradation resistance, etc., compared to the capacitor of the memory cell.

【0090】(第7の実施形態)図8は、この発明の第
7の実施形態にかかる強誘電体メモリデバイスの構成例
を示すものである。なお、ここでは、メモリセルのアク
セス時にワード線の電位が上がった経歴からメモリセル
のデータの劣化を予測する、所謂、ワード線型PFセル
方式について説明する。
(Seventh Embodiment) FIG. 8 shows a configuration example of a ferroelectric memory device according to a seventh embodiment of the present invention. Here, a so-called word line type PF cell system in which the deterioration of data in a memory cell is predicted from the history of increasing the potential of the word line at the time of accessing the memory cell will be described.

【0091】この方式の場合、メモリセルMCのトラン
スファゲート(選択トランジスタ)に使用されるワード
線WLにPFセル21がそれぞれ接続され、ワード線W
Lの電位がPFセル21に書き込まれるように構成され
ている。
In the case of this method, the PF cells 21 are connected to the word lines WL used for the transfer gates (selection transistors) of the memory cells MC, respectively.
The configuration is such that the L potential is written to the PF cell 21.

【0092】また、ワード線WLとPFセル21との間
にはゲートφTがそれぞれ設けられ、データ補償動作時
において、PFセル21のデータを読み出す際にはゲー
トφTが閉じられるようになっている。
Further, a gate φT is provided between the word line WL and the PF cell 21, and the gate φT is closed when reading data from the PF cell 21 during the data compensation operation. .

【0093】さらに、ワード線WLとPFセル・データ
用ビット線PF−BLとの間には、PFセル・ビット線
接続ゲートPF−Gが設けられている。
Further, a PF cell / bit line connection gate PF-G is provided between the word line WL and the PF cell / data bit line PF-BL.

【0094】また、Ref−BLはリファレンス電位用
のビット線であり、PFセル21に強誘電体キャパシタ
を用いた場合には、以下のようなリファレンス電位が用
いられる。
Ref-BL is a bit line for a reference potential. When a ferroelectric capacitor is used for the PF cell 21, the following reference potential is used.

【0095】たとえば、PFセル21の電気的特性がメ
モリセルMCよりも小さい場合には、メモリセルMCで
保持されているデータを読み出す際に比較されるリファ
レンス電位と等しいか、それよりも大きな電位が、PF
セル21のデータを比較する際のリファレンス電位とし
て用いられる。
For example, when the electrical characteristics of PF cell 21 are smaller than that of memory cell MC, a potential equal to or higher than a reference potential compared when reading data held in memory cell MC is read. But PF
It is used as a reference potential when comparing data in the cell 21.

【0096】また、PFセル21の電気的特性がメモリ
セルMCと等しい場合には、メモリセルMCで保持され
ているデータを読み出す際に比較されるリファレンス電
位よりも、“1”,“0”データがともに不良になりや
すい任意の電位が、PFセル21のデータを比較する際
のリファレンス電位として用いられる。
When the electrical characteristics of the PF cell 21 are equal to those of the memory cell MC, the reference potentials compared when reading data held in the memory cell MC are "1" and "0". An arbitrary potential at which both data are likely to be defective is used as a reference potential when comparing data of the PF cell 21.

【0097】また、PFセル21の電気的特性がメモリ
セルMCよりも大きい場合には、PFセル21の電気的
特性がメモリセルMCと等しい場合のリファレンス電位
よりも、さらに、“1”,“0”データがともに不良に
なりやすい任意の電位が、PFセル21のデータを比較
する際のリファレンス電位として用いられる。
When the electric characteristics of the PF cell 21 are larger than those of the memory cell MC, the reference potentials when the electric characteristics of the PF cell 21 are equal to those of the memory cell MC are "1" and "1". An arbitrary potential in which both 0 ″ data are likely to be defective is used as a reference potential when comparing data in the PF cell 21.

【0098】ここで、メモリセルMCのトランスファゲ
ートが、たとえば4.2Vの高電位になることにより、
メモリセルMCのキャパシタにデータを書き込むことが
可能となる強誘電体メモリデバイスでは、任意のメモリ
セルMCにデータが書き込まれると、その任意のメモリ
セルMCとワード線WLを共有するPFセル21に
“1”データが書き込まれる。
Here, when the transfer gate of memory cell MC is set to a high potential of, for example, 4.2 V,
In a ferroelectric memory device capable of writing data to a capacitor of a memory cell MC, when data is written to an arbitrary memory cell MC, the data is transferred to a PF cell 21 sharing a word line WL with the arbitrary memory cell MC. "1" data is written.

【0099】すなわち、メモリセルMCのワード線WL
に付属するPFセル21のデータが“1”の場合は最近
アクセスされたことを意味し、データが“0”か、Fail
の場合はアクセスされた形跡が見あたらない、つまり、
データの書き込みがされていないか、データの書き込み
から長い時間がたって、メモリセルMCのデータが劣化
している可能性を意味したものとなる。
That is, the word line WL of the memory cell MC is
If the data of the PF cell 21 attached to "1" is "1", it means that the data has been accessed recently and the data is "0" or "Fail".
In the case of, there is no evidence of access, that is,
This means that the data of the memory cell MC may have been degraded after a long time since the data was not written or after the data was written.

【0100】したがって、PFセル21のデータが
“1”以外の、データが劣化している可能性のあるメモ
リセルMCに対してデータの再書き込みを行うことによ
り、そのメモリセルMCのデータを補償することが可能
となる。
Therefore, the data of the memory cell MC is compensated by rewriting the data in the memory cell MC other than the data "1" in the PF cell 21 which may have deteriorated data. It is possible to do.

【0101】なお、強誘電体キャパシタを用いるPFセ
ル21はデータ読み出し動作がデータ破壊読み出し方式
のため、1ワード線WLにつながるPFセル21が1つ
だけだと、PFセル21のデータの読み出しを行った際
に、すべてのワード線WLのPFセル21がPassの場合
にもデータの再書き込みが行われることになる。
Since the data read operation of the PF cell 21 using the ferroelectric capacitor is a data destruction read method, if only one PF cell 21 is connected to one word line WL, the data of the PF cell 21 is read. At this time, the data is rewritten even if the PF cells 21 of all the word lines WL are Pass.

【0102】たとえば、前回アクセスされたPFセル2
1がPassだった場合に、PFセル21へのデータの再書
き込みが行われることにより、前回アクセスされなかっ
たメモリセルMCのデータを予測することが不可能とな
る。
For example, PF cell 2 previously accessed
When 1 is Pass, rewriting of data to the PF cell 21 is performed, so that it becomes impossible to predict data of the memory cell MC that was not accessed last time.

【0103】これを避けるために、1ワード線WLに2
つ以上のPFセル21を接続し、かつ、PFセル・アク
セスカウンターにより、PFセル21をアクセスするご
とに切り換えるようにする。
In order to avoid this, 2 word lines WL
One or more PF cells 21 are connected, and switching is performed each time the PF cells 21 are accessed by a PF cell access counter.

【0104】このように、2つ以上のPFセル21を、
PFセル・アクセスカウンターにより切り換えるように
することで、前回アクセスされたPFセル21はそのま
まで、前回アクセスされていないPFセル21のデータ
を読み出すことができるようになるため、メモリセルM
Cのデータにより近い状態の、PFセル21のデータを
用いての劣化の予測が可能となる。
As described above, two or more PF cells 21 are
By switching by the PF cell access counter, the data of the PF cell 21 not accessed last time can be read out while the PF cell 21 accessed last time remains unchanged.
Deterioration can be predicted using the data of the PF cell 21 in a state closer to the data of C.

【0105】1ワード線WLに多くのPFセル21を接
続するとともに、アクセスカウンターを用いて、たとえ
ば、メモリデバイスの電源がオン/オフされるごとに、
ワード線WLの選択/非選択の状態を記憶するように構
成した場合には、メモリセルMCのデータが劣化するの
をより精度良く予測できるようになる。
A number of PF cells 21 are connected to one word line WL, and an access counter is used, for example, every time the power of a memory device is turned on / off.
If the configuration is such that the state of selection / non-selection of the word line WL is stored, it is possible to more accurately predict the deterioration of the data of the memory cell MC.

【0106】ただし、PFセル21の数を増やすと、P
Fセル21のメモリデバイスに占める割合が高くなっ
て、チップ面積の増大などの弊害を招くため、メモリデ
バイスの能力を見極め、適切な数のPFセル21を配置
することが必要である。
However, if the number of PF cells 21 is increased, P
Since the ratio of the F cell 21 to the memory device increases and causes an adverse effect such as an increase in chip area, it is necessary to determine the capability of the memory device and arrange an appropriate number of PF cells 21.

【0107】図9は、強誘電体メモリデバイスにおい
て、複数のPFセルとPFセル・アクセスカウンターと
を設けるようにした場合の例を示すものである。
FIG. 9 shows an example in which a plurality of PF cells and a PF cell access counter are provided in a ferroelectric memory device.

【0108】たとえば、2つのPFセル21と1つのP
Fセル・アクセスカウンターPF−ACとを設け、それ
ぞれのPFセル21によって、前回および前々回にアク
セスされたPFセル21のデータを記憶するように構成
されている。
For example, two PF cells 21 and one P
An F cell access counter PF-AC is provided, and each of the PF cells 21 is configured to store data of the PF cell 21 accessed last time and immediately before.

【0109】この場合、たとえば図7に示したように、
PFセル・アクセスカウンター用のキャパシタPFCが
2つならば、PFセル・アクセスカウンター用のキャパ
シタPFCに強誘電体キャパシタを用い、かつ、センス
アンプとインバータ回路とを組み合わせることにより、
簡単に実現できる。すなわち、メモリデバイスの電源が
オン/オフされるごとに、PFセル・アクセスカウンタ
ー用のキャパシタPFCのH/Lのデータを切り換え
て、PFセル・セレクトゲートSGを制御するように構
成すれば良い。
In this case, for example, as shown in FIG.
If there are two capacitors PFC for the PF cell access counter, a ferroelectric capacitor is used as the capacitor PFC for the PF cell access counter, and by combining a sense amplifier and an inverter circuit,
It can be easily realized. That is, each time the power of the memory device is turned on / off, the H / L data of the capacitor PFC for the PF cell access counter is switched to control the PF cell select gate SG.

【0110】また、本実施形態においては、メモリセル
MCのワード線WLとPFセル21とを、ゲートφTを
介して、それぞれ接続するようにしているため、ワード
線WLの容量が増えて、メモリデバイスの動作スピード
が落ちるなどの弊害が起こる可能性がある。
In the present embodiment, the word line WL of the memory cell MC and the PF cell 21 are connected to each other via the gate φT, so that the capacity of the word line WL increases and the memory capacity increases. An adverse effect such as a decrease in the operation speed of the device may occur.

【0111】この場合、ワード線WLがアクセスされた
ことによってメモリセルMCへのデータの書き込みが行
われ、このデータ書き込みの終了時からデータの劣化が
始まるため、メモリセルMCに書き込まれたデータと、
そのデータの経時変化による劣化の状態とを記憶するこ
とが重要である。
In this case, writing of data to the memory cell MC is performed by accessing the word line WL, and data degradation starts from the end of the data writing. ,
It is important to store the state of deterioration of the data over time.

【0112】したがって、ワード線WLの容量が増える
のを抑えるために、メモリセルMCのワード線WLとP
Fセル21とを接続せずに、メモリセルMCにデータが
書き込まれたことと、データの経時変化による劣化の状
態とを、PFセルに記憶する方式としても良い。
Therefore, in order to suppress an increase in the capacity of the word line WL, the word lines WL and P
Instead of connecting to the F cell 21, a method in which data is written to the memory cell MC and a state of deterioration due to aging of data may be stored in the PF cell.

【0113】特に、上記したワード線型PFセル方式の
場合においては、強誘電体メモリデバイスの電源の投入
後に、どのメモリセル(ワード線)がアクセスされたか
を検出して、アクセスされていないワード線を選択して
データの再書き込みを行う方式とすることもできる。
In particular, in the case of the above-described word line type PF cell system, after turning on the power of the ferroelectric memory device, it is detected which memory cell (word line) is accessed, and the word line which is not accessed is detected. May be selected to rewrite data.

【0114】上記したように、メモリセルで保持されて
いるデータの劣化を予測できるようにしている。
As described above, the deterioration of the data held in the memory cell can be predicted.

【0115】すなわち、PFセルで保持されているデー
タの劣化を判定することにより、メモリセルで保持され
ているデータの劣化を擬似的(間接的)にモニタできる
ようにしている。これにより、メモリセルで保持されて
いるデータの劣化が予測される場合にのみ、データの再
書き込みを実施することが可能となる。したがって、定
常的にデータの再書き込みを行わずに済み、メモリセル
に与える疲労などの影響を最小限に抑えつつ、メモリセ
ルで保持されているデータを確実に補償できるようにな
るものである。
That is, by judging the deterioration of the data held in the PF cell, the deterioration of the data held in the memory cell can be monitored in a pseudo (indirect) manner. This makes it possible to rewrite data only when the deterioration of the data held in the memory cell is predicted. Therefore, it is not necessary to constantly rewrite data, and it is possible to surely compensate the data held in the memory cell while minimizing the influence of the fatigue on the memory cell.

【0116】特に、PFセルを、メモリセルと同じ材
料、同じ規格(同一形状、かつ、同一寸法)、同じ工程
により同時に形成するようにした場合には、それらを異
ならせるようにした場合に問題となる製造プロセス上の
不良を回避できる。
In particular, when the PF cells are formed at the same time by the same material, the same standard (the same shape and the same size), and the same process as the memory cells, a problem occurs when the PF cells are made different. Defect in the manufacturing process, which can be avoided.

【0117】しかも、PFセルのデータが、メモリセル
のデータと同じ条件で劣化することになるため、メモリ
セルのデータ保持特性の経時変化を忠実にモニタでき
る。
In addition, since the data of the PF cell deteriorates under the same conditions as the data of the memory cell, it is possible to faithfully monitor the change over time in the data holding characteristic of the memory cell.

【0118】また、PFセルをメモリセルと同じ材料を
用いて形成するようにした場合において、PFセルのキ
ャパシタの容量や電荷保持能力を大きくし、メモリセル
よりもPFセルのデータ保持特性を高めるようにした場
合には、強誘電体の安定した特性が得られるとともに、
リファレンス電位の幅を荒く設定することが可能とな
り、回路の設計もより容易となる。
In the case where the PF cell is formed using the same material as the memory cell, the capacitance and the charge holding capacity of the capacitor of the PF cell are increased, and the data holding characteristics of the PF cell are improved more than the memory cell. In such a case, the stable characteristics of the ferroelectric material can be obtained,
The width of the reference potential can be set roughly, and the circuit design becomes easier.

【0119】逆に、メモリセルよりもPFセルのデータ
保持特性を下げるようにした場合には、PFセルが不良
になりやすくなるようにリファレンス電位の設定を調整
する必要がなくなるため、劣化の判定が単一のリファレ
ンス電位により可能となる。
Conversely, if the data holding characteristic of the PF cell is made lower than that of the memory cell, it is not necessary to adjust the setting of the reference potential so that the PF cell is likely to be defective. Is made possible by a single reference potential.

【0120】また、PFセルをメモリセルの列方向に配
置するようにした場合には、PFセルのデータ読み出し
時にメモリセルのワード線が選択されないので、データ
の再書き込みによる疲労からメモリセルを保護できる。
When the PF cells are arranged in the column direction of the memory cells, the word lines of the memory cells are not selected at the time of reading the data of the PF cells, so that the memory cells are protected from fatigue due to rewriting of data. it can.

【0121】また、PFセルをメモリセルの行方向に配
置するようにした場合には、メモリセルのワード線を、
ゲートを介してPFセルのワード線と共有させることに
より、メモリセルに疲労などの影響を与えることなく、
PFセルのデータを読み出すことが可能となる。
If the PF cells are arranged in the row direction of the memory cells, the word lines of the memory cells are
By sharing with the word line of the PF cell via the gate, without affecting the memory cell, such as fatigue,
The data of the PF cell can be read.

【0122】また、メモリセルのアクセス時には、対の
選択トランジスタに高電位がかかるため、これを利用し
て、前回のアクセスからの時間の経過を検出することに
よっても、同様に、メモリセルのデータの劣化を予測す
ることが可能である。
When a memory cell is accessed, a high potential is applied to the pair of select transistors. By utilizing this, the lapse of time from the previous access is detected, and the data in the memory cell is similarly detected. Can be predicted.

【0123】なお、上述した各実施形態においては、い
ずれも、PFセルのキャパシタを強誘電体により形成し
た場合について説明したが、これに限らず、強誘電体以
外の材料を用いて形成すことも可能である。PFセルの
キャパシタを、強誘電体以外の材料を用いて形成するよ
うにした場合、材料によっては、メモリセルのキャパシ
タと同一材料を用いる場合よりも感度良く、メモリセル
のデータの劣化を予測することが可能となる。
In each of the embodiments described above, the case where the capacitor of the PF cell is formed of a ferroelectric material is described. However, the present invention is not limited to this. Is also possible. When the capacitor of the PF cell is formed using a material other than the ferroelectric, depending on the material, the deterioration of the data in the memory cell is predicted with higher sensitivity than when the same material is used as the capacitor of the memory cell. It becomes possible.

【0124】また、ビット線にかかる負担を軽くする目
的で、PFセルに転送ゲート用のトランジスタを設ける
ようにしたが、転送ゲート用のトランジスタは省略する
こともできる。
Although the transfer gate transistor is provided in the PF cell in order to reduce the load on the bit line, the transfer gate transistor can be omitted.

【0125】さらに、“1”,“0”データの劣化特性
がほぼ同じと仮定して、“1”,“0”データ用にPF
セルをそれぞれ用意したが、強誘電体メモリデバイスの
特性により、“1”,“0”データのデータ保持特性に
偏りがある場合には、いずれか一方のデータ用のPFセ
ルのみを用意するようにしてもかなわない。
Further, assuming that the deterioration characteristics of the “1” and “0” data are almost the same, the PF for the “1” and “0” data is
Each cell is prepared. If the data holding characteristics of "1" and "0" data are biased due to the characteristics of the ferroelectric memory device, only one of the PF cells for data is prepared. It doesn't work.

【0126】その他、この発明の要旨を変えない範囲に
おいて、種々変形実施可能なことは勿論である。
Of course, various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0127】[0127]

【発明の効果】以上、詳述したようにこの発明によれ
ば、データの再書き込みによる記憶素子の疲労を防止し
つつ、保持データの劣化を抑制でき、データ保持特性の
経時的変化による保持データの消失を未然に防ぐことが
可能な不揮発性メモリを提供できる。
As described above in detail, according to the present invention, deterioration of retained data can be suppressed while preventing fatigue of a storage element due to rewriting of data, and retained data due to a temporal change in data retention characteristics can be suppressed. A non-volatile memory capable of preventing the loss of data can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の第1の実施形態にかかる強誘電体メ
モリデバイスの回路構成例を示す概略図。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a circuit configuration example of a ferroelectric memory device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同じく、図1に示した強誘電体メモリデバイス
における、データ補償動作にかかる処理の流れを説明す
るために示すフローチャート。
FIG. 2 is a flowchart for explaining a flow of processing relating to a data compensation operation in the ferroelectric memory device shown in FIG. 1;

【図3】同じく、図1に示した強誘電体メモリデバイス
における、データ補償動作にかかる処理の他の流れを説
明するために示すフローチャート。
FIG. 3 is a flowchart shown to explain another flow of the data compensation operation in the ferroelectric memory device shown in FIG. 1;

【図4】この発明の第4の実施形態にかかる強誘電体メ
モリデバイスの、PFセルの他の配置例を示す概略構成
図。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing another arrangement example of PF cells in a ferroelectric memory device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】この発明の第5の実施形態にかかり、PFセル
をメモリセルの行方向に配置するようにした場合を例に
示す強誘電体メモリデバイスの概略構成図。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a ferroelectric memory device according to a fifth embodiment of the present invention, in which PF cells are arranged in the row direction of memory cells as an example.

【図6】この発明の第6の実施形態にかかり、PFセル
をメモリセルの行方向に配置するようにした場合の他の
例を示す強誘電体メモリデバイスの概略構成図。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a ferroelectric memory device according to a sixth embodiment of the present invention, showing another example in which PF cells are arranged in the row direction of memory cells.

【図7】図6に示した強誘電体メモリデバイスで用いら
れるPFセル・セレクタの構成例を示す概略図。
7 is a schematic diagram showing a configuration example of a PF cell selector used in the ferroelectric memory device shown in FIG.

【図8】この発明の第7の実施形態にかかる強誘電体メ
モリデバイスを、ワード線型PFセル方式とした場合を
例に示す概略構成図。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing an example in which a ferroelectric memory device according to a seventh embodiment of the present invention is a word line type PF cell type.

【図9】複数回のアクセスを記憶できるように構成した
場合を例に示す、強誘電体メモリデバイスの概略構成
図。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a ferroelectric memory device, showing an example of a case in which access can be stored a plurality of times;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…メモリセル領域 11a…センスアンプ 12…PFセル領域 12a…センスアンプ 13…データ補償システム制御回路 14…PFセルデータ判定回路 15…データ書き込み制御回路 16…メモリ制御プロセッサ 21…PFセル 21a,21b,21c,21d…セル列 WL…ワード線 BL…ビット線 T…転送ゲート用のトランジスタ C…強誘電体キャパシタ MC…メモリセル φT…ゲート SG…PFセル・セレクトゲート CS…PFセル・セレクタ PFC…PFセル・アクセスカウンター用キャパシタ PF−BL…PFセル・データ用ビット線 PF−G…PFセル・ビット線接続ゲート Ref−BL…リファレンス電位用のビット線 PF−AC…PFセル・アクセスカウンター DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Memory cell area 11a ... Sense amplifier 12 ... PF cell area 12a ... Sense amplifier 13 ... Data compensation system control circuit 14 ... PF cell data determination circuit 15 ... Data write control circuit 16 ... Memory control processor 21 ... PF cell 21a, 21b .., 21c, 21d cell row WL word line BL bit line T transfer transistor C ferroelectric capacitor MC memory cell φT gate SG PF cell select gate CS PF cell selector PFC PF cell access counter capacitor PF-BL PF cell data bit line PF-G PF cell bit line connection gate Ref-BL reference bit line PF-AC PF cell access counter

Claims (25)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 データを保持するための、強誘電体キャ
パシタを有する記憶素子と、 この記憶素子で保持されている前記データの劣化をモニ
タするためのモニタ素子とを具備し、 前記モニタ素子によって、前記データの劣化がモニタさ
れた際に前記データの再書き込みを行うことにより、前
記記憶素子で保持されている前記データを補償するよう
にしたことを特徴とする不揮発性メモリ。
A storage element having a ferroelectric capacitor for holding data; and a monitor element for monitoring deterioration of the data held in the storage element. And rewriting the data when the deterioration of the data is monitored, thereby compensating for the data held in the storage element.
【請求項2】 前記モニタ素子の出力をもとに、前記デ
ータの劣化を予測する判定回路と、 この判定回路の結果にしたがって、データ書き込み回路
に対して、前記データの再書き込みを指示する制御回路
とを、さらに具備したことを特徴とする請求項1に記載
の不揮発性メモリ。
2. A determination circuit for predicting deterioration of the data based on an output of the monitor element, and a control for instructing a data writing circuit to rewrite the data according to a result of the determination circuit. The nonvolatile memory according to claim 1, further comprising a circuit.
【請求項3】 前記モニタ素子は、強誘電体キャパシタ
によって構成されることを特徴とする請求項1に記載の
不揮発性メモリ。
3. The nonvolatile memory according to claim 1, wherein said monitor element is formed of a ferroelectric capacitor.
【請求項4】 前記モニタ素子は、前記記憶素子とは別
の記憶素子を用いて構成されることを特徴とする請求項
1に記載の不揮発性メモリ。
4. The nonvolatile memory according to claim 1, wherein the monitor element is configured using a storage element different from the storage element.
【請求項5】 第1のデータを保持するための、強誘電
体キャパシタを有する第1の記憶素子と、 第2のデータを保持するための、強誘電体キャパシタを
有する第2の記憶素子と、 この第2の記憶素子で保持されている前記第2のデータ
をもとに、前記第1の記憶素子で保持されている前記第
1のデータの劣化を予測する判定回路と、 この判定回路の結果にしたがって、データ書き込み回路
に対して、前記第1の記憶素子で保持されている前記第
1のデータの再書き込みを指示する制御回路とを具備し
たことを特徴とする不揮発性メモリ。
5. A first storage element having a ferroelectric capacitor for holding first data, and a second storage element having a ferroelectric capacitor for holding second data. A determination circuit for predicting deterioration of the first data stored in the first storage element based on the second data stored in the second storage element; A non-volatile memory, comprising: a control circuit that instructs a data write circuit to rewrite the first data held in the first storage element in accordance with the result of (1).
【請求項6】 前記判定回路は、前記第2の記憶素子で
保持されている前記第2のデータを参照電位と比較し、
その大小関係から、前記第1の記憶素子で保持されてい
る前記第1のデータの劣化を予測することを特徴とする
請求項2または5に記載の不揮発性メモリ。
6. The determination circuit compares the second data held in the second storage element with a reference potential,
6. The nonvolatile memory according to claim 2, wherein deterioration of the first data held in the first storage element is predicted from the magnitude relation.
【請求項7】 前記第2の記憶素子は、前記第1の記憶
素子と同一の規格により、同一のデータ保持特性が得ら
れるように設計されてなることを特徴とする請求項6に
記載の不揮発性メモリ。
7. The device according to claim 6, wherein the second storage element is designed so as to obtain the same data retention characteristics according to the same standard as the first storage element. Non-volatile memory.
【請求項8】 前記参照電位は、前記第1,第2の記憶
素子で保持されている前記第1,第2のデータが2値の
高電位の電荷である場合には前記第1の記憶素子で保持
されている前記第1のデータを読み出す際に比較される
基準電位よりも高く、前記第1,第2のデータが2値の
低電位の電荷である場合には前記基準電位よりも低く設
定されることを特徴とする請求項7に記載の不揮発性メ
モリ。
8. The first storage device according to claim 1, wherein the first and second data held in the first and second storage elements are binary high-potential charges when the first and second data are binary high-potential charges. Higher than a reference potential to be compared when reading out the first data held in the element, and when the first and second data are binary low-potential charges, higher than the reference potential. The nonvolatile memory according to claim 7, wherein the value is set low.
【請求項9】 前記第2の記憶素子は、前記第1の記憶
素子とは異なる規格により、前記第1の記憶素子よりも
大きなデータ保持特性が得られるように設計されてなる
ことを特徴とする請求項6に記載の不揮発性メモリ。
9. The second storage element is designed so as to obtain a data retention characteristic larger than that of the first storage element according to a standard different from that of the first storage element. The nonvolatile memory according to claim 6.
【請求項10】 前記参照電位は、前記第1,第2の記
憶素子で保持されている前記第1,第2のデータが2値
の高電位の電荷である場合には前記第1の記憶素子で保
持されている前記第1のデータを読み出す際に比較され
る基準電位よりも低く、前記第1,第2のデータが2値
の低電位の電荷である場合には前記基準電位よりも高く
設定されることを特徴とする請求項9に記載の不揮発性
メモリ。
10. The first storage device according to claim 1, wherein the first and second data held in the first and second storage elements are binary high-potential charges. Lower than a reference potential to be compared when reading out the first data held in the element, and when the first and second data are binary low-potential charges, lower than the reference potential. The nonvolatile memory according to claim 9, wherein the value is set high.
【請求項11】 前記第2の記憶素子は、前記第1の記
憶素子とは異なる規格により、前記第1の記憶素子より
も小さなデータ保持特性が得られるように設計されてな
ることを特徴とする請求項6に記載の不揮発性メモリ。
11. The second storage element is designed so that a data retention characteristic smaller than that of the first storage element is obtained according to a different standard from that of the first storage element. The nonvolatile memory according to claim 6.
【請求項12】 前記参照電位は、前記第1,第2の記
憶素子で保持されている前記第1,第2のデータが2値
の高電位の電荷である場合には前記第1の記憶素子で保
持されている前記第1のデータを読み出す際に比較され
る基準電位と同等か、それよりも低く、前記第1,第2
のデータが2値の低電位の電荷である場合には前記基準
電位と同等か、それよりも高く設定されることを特徴と
する請求項11に記載の不揮発性メモリ。
12. The first storage device according to claim 1, wherein the first and second data held in the first and second storage elements are binary high-potential charges. The potential equal to or lower than the reference potential to be compared when reading the first data held by the element;
12. The nonvolatile memory according to claim 11, wherein when the data is binary low-potential charge, the data is set to be equal to or higher than the reference potential.
【請求項13】 前記第2の記憶素子は、前記第1の記
憶素子に隣接して設けられ、かつ、前記第1の記憶素子
とでデータ線が共有されてなることを特徴とする請求項
5に記載の不揮発性メモリ。
13. The storage device according to claim 1, wherein the second storage element is provided adjacent to the first storage element, and a data line is shared with the first storage element. 6. The nonvolatile memory according to 5.
【請求項14】 前記第2の記憶素子は行方向に複数設
けられ、行方向選択線単位で順番に選択されることを特
徴とする請求項13に記載の不揮発性メモリ。
14. The nonvolatile memory according to claim 13, wherein a plurality of said second storage elements are provided in a row direction and are sequentially selected in units of a row direction selection line.
【請求項15】 マトリクス状に複数の前記第1の記憶
素子が配置され、列方向にそれぞれ前記第2の記憶素子
が設けられてなることを特徴とする請求項13または1
4に記載の不揮発性メモリ。
15. The semiconductor device according to claim 13, wherein a plurality of the first storage elements are arranged in a matrix, and the second storage elements are provided in a column direction, respectively.
5. The nonvolatile memory according to 4.
【請求項16】 前記第2の記憶素子は、前記第1の記
憶素子に隣接して設けられ、かつ、前記第1の記憶素子
とで行方向選択線が共有されてなることを特徴とする請
求項5に記載の不揮発性メモリ。
16. The semiconductor device according to claim 1, wherein the second storage element is provided adjacent to the first storage element, and a row direction selection line is shared with the first storage element. The nonvolatile memory according to claim 5.
【請求項17】 前記第2の記憶素子は、ゲートを介し
て、前記行方向選択線と接続されていることを特徴とす
る請求項16に記載の不揮発性メモリ。
17. The nonvolatile memory according to claim 16, wherein said second storage element is connected to said row direction selection line via a gate.
【請求項18】 前記第2の記憶素子は列方向に複数設
けられ、データ線単位で順番に選択されることを特徴と
する請求項16に記載の不揮発性メモリ。
18. The non-volatile memory according to claim 16, wherein a plurality of said second storage elements are provided in a column direction, and are selected in order for each data line.
【請求項19】 マトリクス状に複数の前記第1の記憶
素子が配置され、行方向にそれぞれ前記第2の記憶素子
が設けられてなることを特徴とする請求項16、17ま
たは18に記載の不揮発性メモリ。
19. The device according to claim 16, wherein a plurality of said first storage elements are arranged in a matrix, and said second storage elements are provided in a row direction, respectively. Non-volatile memory.
【請求項20】 前記制御回路は、通常の動作が行われ
る前に、一連の動作が実行されるように制御することを
特徴とする請求項2または5に記載の不揮発性メモリ。
20. The nonvolatile memory according to claim 2, wherein the control circuit controls so that a series of operations is performed before a normal operation is performed.
【請求項21】 前記制御回路は、通常の動作が行われ
た後に、一連の動作が実行されるように制御することを
特徴とする請求項2または5に記載の不揮発性メモリ。
21. The nonvolatile memory according to claim 2, wherein the control circuit controls so that a series of operations is performed after a normal operation is performed.
【請求項22】 前記第2の記憶素子で保持される前記
第2のデータは、行方向選択線の電位であることを特徴
とする請求項6に記載の不揮発性メモリ。
22. The nonvolatile memory according to claim 6, wherein said second data held in said second storage element is a potential of a row direction selection line.
【請求項23】 前記第2の記憶素子が、前記第1の記
憶素子と同一の規格により、同一のデータ保持特性が得
られるように設計されてなるとき、前記参照電位は、前
記第1,第2の記憶素子で保持されている前記第1,第
2のデータが2値の高電位の電荷である場合には前記第
1の記憶素子で保持されている前記第1のデータを読み
出す際に比較される基準電位よりも高く、前記第1,第
2のデータが2値の低電位の電荷である場合には前記基
準電位よりも低く設定されることを特徴とする請求項2
2に記載の不揮発性メモリ。
23. When the second storage element is designed so as to obtain the same data retention characteristics according to the same standard as the first storage element, the reference potential is equal to the first and second storage elements. When the first and second data stored in the second storage element are binary high-potential charges, the first data stored in the first storage element is read out. 3. When the first and second data are binary low-potential charges, the reference potential is set to be lower than the reference potential.
3. The nonvolatile memory according to 2.
【請求項24】 前記第2の記憶素子が、前記第1の記
憶素子とは異なる規格により、大きなデータ保持特性が
得られるように設計されてなるとき、前記参照電位は、
前記第1,第2の記憶素子で保持されている前記第1,
第2のデータが2値の高電位の電荷である場合には前記
第1の記憶素子で保持されている前記第1のデータを読
み出す際に比較される基準電位よりも低く、前記第1,
第2のデータが2値の低電位の電荷である場合には前記
基準電位よりも高く設定されることを特徴とする請求項
22に記載の不揮発性メモリ。
24. When the second storage element is designed so as to obtain a large data retention characteristic according to a standard different from that of the first storage element, the reference potential is:
The first and second storage elements held by the first and second storage elements
When the second data is a binary high-potential charge, the second data is lower than a reference potential to be compared when reading the first data held in the first storage element.
23. The nonvolatile memory according to claim 22, wherein when the second data is a binary low-potential charge, the second data is set higher than the reference potential.
【請求項25】 前記第2の記憶素子が、前記第1の記
憶素子とは異なる規格により、小さなデータ保持特性が
得られるように設計されてなるとき、前記参照電位は、
前記第1,第2の記憶素子で保持されている前記第1,
第2のデータが2値の高電位の電荷である場合には前記
第1の記憶素子で保持されている前記第1のデータを読
み出す際に比較される基準電位と同等か、それよりも低
く、前記第1,第2のデータが2値の低電位の電荷であ
る場合には前記基準電位と同等か、それよりも高く設定
されることを特徴とする請求項22に記載の不揮発性メ
モリ。
25. When the second storage element is designed so as to obtain a small data retention characteristic according to a standard different from that of the first storage element, the reference potential is
The first and second storage elements held by the first and second storage elements
If the second data is a binary high-potential charge, it is equal to or lower than the reference potential compared when reading the first data held in the first storage element. 23. The nonvolatile memory according to claim 22, wherein when the first and second data are binary low-potential charges, they are set to be equal to or higher than the reference potential. .
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