JP3153606B2 - Nonvolatile storage element, nonvolatile storage device using the same, and method of driving nonvolatile storage device - Google Patents
Nonvolatile storage element, nonvolatile storage device using the same, and method of driving nonvolatile storage deviceInfo
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Landscapes
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、不揮発性記憶素子およ
びこれを利用した不揮発性記憶装置、ならびに不揮発性
記憶装置の駆動方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nonvolatile memory element, a nonvolatile memory device using the same, and a method of driving the nonvolatile memory device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、強誘電体を用いた不揮発性記
憶装置(以下、不揮発性メモリという)として、図6に
示されるように、1つの強誘電体キャパシタ1と、1つ
のスイッチング用MOS型電界効果トランジスタ(以
下、MOSFET(MetalOxide Semic
onductor Feild Effect Tra
nsistor)という)2とを1つの不揮発性記憶素
子(以下、メモリセルとういう)とし、このメモリセル
をアレイ状に配置したものが提案されている( 「VLS
I SYSTEM DESIGN」 1988 MAY
PP117〜123 S.BAKEおよび特開昭63
−201998号公報参照)。2. Description of the Related Art Conventionally, as a nonvolatile memory device using a ferroelectric material (hereinafter referred to as a nonvolatile memory), as shown in FIG. 6, one ferroelectric capacitor 1 and one switching MOS Type field effect transistor (hereinafter referred to as MOSFET (MetalOxide Semiconductor)
conductor Field Effect Tra
2) as one non-volatile memory element (hereinafter, referred to as a memory cell), and the memory cells are arranged in an array (“VLS”).
I SYSTEM DESIGN "1988 MAY
PP 117-123 S.P. BAKE and JP-A-63
20201998).
【0003】上記不揮発性メモリでは、非破壊読み出し
ではなく破壊読み出しであるため、強誘電体の分極反転
が多く、強誘電体薄膜の疲労が大きくなり、書き換え可
能回数が減少する。また、センス用にDRAMと同等の
電荷量(約30fF)が必要であり、ある程度大きな残
留分極が必要である。そのため、強誘電体材料の選択巾
が小さくなる上、微細化の適性にも限界があり、メモリ
の製造が困難であった。In the above-mentioned nonvolatile memory, since destructive reading is performed instead of non-destructive reading, the polarization inversion of the ferroelectric material is large, the fatigue of the ferroelectric thin film is increased, and the number of rewritable times is reduced. In addition, a charge amount (about 30 fF) equivalent to that of a DRAM is required for sensing, and a relatively large residual polarization is required. For this reason, the selection range of the ferroelectric material is reduced, and the suitability for miniaturization is limited, so that it is difficult to manufacture a memory.
【0004】これに対処するために、メモリセルに強誘
電体ゲート膜を有する電界効果トランジスタ(以下、M
FS(Metal Ferroelectric Se
miconductor)FETという)を用いると、
非破壊読み出しが可能となり、図6の不揮発性メモリよ
りも書き換え可能回数が向上する。また、センス用に必
要になるのは残留分極による電荷量ではなく電荷密度で
あるため、MOSFETの微細化が可能である。さら
に、センス用に必要とする残留分極は、1μC/cm2
以下と比較的小くて済み、材料の選択巾も大きくなって
メモリの製造が簡単となる。To cope with this, a field effect transistor (hereinafter referred to as M) having a ferroelectric gate film in a memory cell is used.
FS (Metal Ferroelectric Se
(hereinafter referred to as M.FET).
Non-destructive reading becomes possible, and the number of rewritable times is improved as compared with the nonvolatile memory of FIG. Also, since what is needed for sensing is not the amount of charge due to remanent polarization but the charge density, it is possible to miniaturize the MOSFET. Furthermore, the remanent polarization required for sensing is 1 μC / cm 2
It is relatively small as follows, and the choice of materials is increased, and the manufacture of the memory is simplified.
【0005】ここで、図7にMFSFETの断面図を示
す。図において、AはP型シリコン基板、SDはN型の
ソース−ドレイン拡散層、3はゲート電極となる導電性
薄膜、4は強誘電体ゲート膜、5は層間絶縁膜、6はソ
ース−ドレイン電極であって、導電性薄膜3と強誘電体
ゲート膜4とでMFS構造をとっている。強誘電体材料
としては、主にPZT、PLZT、PbTiO3 、Ba
TiO3 等のABO3 型(A,B:金属元素)であるペ
ロブスカイト構造のものが用いられているが、強誘電性
を示す材料であればその限りではない。他の材料として
は、例えば、BaMgF4 、NaCaF3 、K2 ZnC
l4 等のハロゲン化合物、Zn1-X Cd x Te、GeT
e、Sn2 P2 S6 等のカルコゲン化合物等が考えられ
る。ただし、導電性薄膜3と強誘電体ゲート膜4、また
は強誘電体ゲート膜4とソース−ドレイン拡散層SDと
の間に、バッファ層をはめこむことも可能である。FIG. 7 is a sectional view of the MFSFET.
You. In the figure, A is a P-type silicon substrate, SD is an N-type silicon substrate.
Source-drain diffusion layer, 3 is conductive as gate electrode
Thin film, 4 a ferroelectric gate film, 5 an interlayer insulating film, 6 a
A source-drain electrode, comprising a conductive thin film 3 and a ferroelectric
The gate film 4 has an MFS structure. Ferroelectric material
As PZT, PLZT, PbTiOThree, Ba
TiOThreeABO such asThreeType (A, B: metal element)
A lobskite structure is used, but ferroelectric
It is not limited as long as the material shows As other material
Is, for example, BaMgFFour, NaCaFThree, KTwoZnC
lFourHalogen compounds such as Zn1-XCd xTe, GeT
e, SnTwoPTwoS6Such as chalcogen compounds
You. However, the conductive thin film 3 and the ferroelectric gate film 4,
Represents a ferroelectric gate film 4 and a source-drain diffusion layer SD.
It is also possible to insert a buffer layer between them.
【0006】上記MFSFETの強誘電体は、図8のよ
うなP−Eヒステリシス特性を持っている。図におい
て、強誘電体に電界Esat 以上を与えるような電圧をV
max (>0)とする。ゲートに+Vmax の電圧を印加す
ると、Aの状態まで分極しチャネルが形成される。この
後、ゲートの電圧を0にしても、Bの状態となり分極が
残留し、チャネルが形成されたままとなる。逆に、ゲー
トに−Vmax の電圧(または基板に+Vmax の電圧)を
印加すると、Cの状態まで分極し、電圧を0とするとD
の状態となる。この過程においてはチャネルが形成され
ない。The ferroelectric material of the MFSFET has a PE hysteresis characteristic as shown in FIG. In the figure, a voltage that gives an electric field E sat or more to the ferroelectric is referred to as V
max (> 0). When a voltage of + V max is applied to the gate, it is polarized to the state of A and a channel is formed. Thereafter, even if the gate voltage is set to 0, the state becomes B, polarization remains, and the channel remains formed. Conversely, when a voltage of -V max (or a voltage of + V max is applied to the substrate) is applied to the gate, polarization is performed to the state of C, and when the voltage is set to 0, D is applied.
State. No channel is formed in this process.
【0007】MFSFETを用いた不揮発性メモリとし
ては、図9のように、MFSFET7のソースとドレイ
ンにスイッチング用MOSFET8,9をそれぞれ直列
に接続し、計3つのトランジスタを1つのメモリセルと
し、これをアレイ状に配置たものが提案されている(特
開平2−64993号公報)。図9のMFSFETを用
いた不揮発性メモリの書き込み動作および書き込み動作
を説明する。まず、書き込みに際しては、ワードライン
WL1をVcc電位にしてMOSFET8をONすると共
に、ワードラインWL2をVss電位(接地電位)にして
MOSFET9をOFFにし、ビットラインBLからデ
ータをMFSFET7のソース−基板に印加する。これ
により、MFSFET7はゲート−基板間にVcc/2電
位が印加されて強誘電体が所定の電気分極状態になり、
データの書き込みが可能となる。As a non-volatile memory using an MFSFET, as shown in FIG. 9, switching MOSFETs 8 and 9 are connected in series to the source and the drain of an MFSFET 7, respectively, and a total of three transistors constitute one memory cell. An arrangement arranged in an array has been proposed (JP-A-2-64993). A write operation and a write operation of the nonvolatile memory using the MFSFET of FIG. 9 will be described. First, at the time of writing, the word line WL1 is set to the Vcc potential to turn on the MOSFET 8, the word line WL2 is set to the V ss potential (ground potential), the MOSFET 9 is turned off, and the data is transferred from the bit line BL to the source-substrate of the MFSFET 7. Is applied. As a result, in the MFSFET 7, a potential of V cc / 2 is applied between the gate and the substrate, and the ferroelectric enters a predetermined electric polarization state,
Data can be written.
【0008】一方、読み出し動作においては、ワードラ
インWL2をVcc電位にしてMOSFET9をONにし
ておき、ワードラインWL1をVcc電位にしてMOSF
ET8をONにする。ここで、予めプリチャージ回路
(図示せず)によりビットラインBLにVcc/2以上の
電位をプリチャージしておくと、MFSFET7が導通
している場合には電流が流れ、MFSFET7が接続さ
れているビットラインBLの電位が下がる。これに対し
て、MFSFET7が導通していない場合には電流が流
れないので、MFSFET7が接続されているビットラ
インBLの電位は変わらない。したがって、MFSFE
T7の導通、非導通をデータの「1」、「0」に対応さ
せ、ビットラインBLの電位変化を対応するセンスアン
プ(図示せず)により検出、増幅することでデータの読
み出しが可能になる。この場合、読み出しによる妨害で
MFSFET7の強誘電体の電機分極状態が大きな影響
を受けないように、ビットラインBLのプリチャージレ
ベルを前記したようにVcc/2近くの電位に設定する必
要がある。On the other hand, in the read operation, the word line WL2 is set to the Vcc potential and the MOSFET 9 is turned on, and the word line WL1 is set to the Vcc potential and the MOSF is set.
Turn ET8 ON. Here, if a potential of Vcc / 2 or more is pre-charged to the bit line BL by a pre-charge circuit (not shown) in advance, a current flows when the MFSFET 7 is conducting, and the MFSFET 7 is connected. The potential of the bit line BL falls. On the other hand, when the MFSFET 7 is not conducting, no current flows, so that the potential of the bit line BL to which the MFSFET 7 is connected does not change. Therefore, MFSFE
The conduction and non-conduction of T7 are made to correspond to data "1" and "0", and the potential change of the bit line BL is detected and amplified by a corresponding sense amplifier (not shown), so that data can be read. . In this case, it is necessary to set the precharge level of the bit line BL to a potential close to V cc / 2 as described above so that the electric polarization state of the ferroelectric of the MFSFET 7 is not greatly affected by the disturbance due to the reading. .
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】図9の不揮発性メモリ
は、MFSFET7を形成した半導体基板にウェル7a
が形成されており、原則的に基板電圧を操作してウェル
7aからMFSFET7に反転電圧をかけないと、MF
SFET7に書き込まれたデータは消去されない。しか
しながら、図9の不揮発性メモリにおいては、書き込み
時に、非選択セルのMFSFETの強誘電体ゲート膜に
不要な弱電圧がかかる。しかも、この電圧は、他のセル
の書き込み状態により変化し、非常に不安定なものとな
る。そのため、MFSFETに書き込まれたデータが破
壊されることは起こらないものの、強誘電体が分極反転
する以下の電圧がかかるため、いわゆるソフトライトに
よりON状態でのMFSFETのドレイン電流が低下す
る等、読み出しにおける信頼性が低下してしまうことが
あった。The nonvolatile memory shown in FIG. 9 has a well 7a formed on a semiconductor substrate on which an MFSFET 7 is formed.
Is formed. In principle, if the inversion voltage is not applied to the MFSFET 7 from the well 7a by operating the substrate voltage, the MF
The data written in SFET 7 is not erased. However, in the nonvolatile memory of FIG. 9, an unnecessary weak voltage is applied to the ferroelectric gate film of the MFSFET of the non-selected cell at the time of writing. In addition, this voltage changes depending on the write state of other cells, and becomes very unstable. Therefore, although the data written in the MFSFET does not break down, a voltage lower than the polarization inversion of the ferroelectric material is applied. In some cases, the reliability may decrease.
【0010】また、MFSFET7の強誘電体ゲート膜
に反転電圧をかけるために、ウェル7aを形成している
から、製造プロセスや回路構成が複雑となる上、面積も
増大していた。本発明は、上記に鑑み、MFSFETを
用い、非破壊読み出しで信頼性の高い不揮発性記憶素子
およびこれを利用した不揮発性記憶装置を微小面積で実
現することを目的とし、ならびに不揮発性記憶装置の駆
動方法の提供も目的とする。Further, since the well 7a is formed to apply an inversion voltage to the ferroelectric gate film of the MFSFET 7, the manufacturing process and the circuit configuration are complicated, and the area is increased. In view of the above, it is an object of the present invention to realize a non-destructive readout nonvolatile memory element having high reliability and a nonvolatile memory device using the same with a small area using an MFSFET. Another object is to provide a driving method.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明請求項1の不揮発性記憶素子は、電荷を蓄積す
るための強誘電体ゲート膜を有する第1の電界効果トラ
ンジスタと、第1の電界効果トランジスタに直列接続さ
れた読み出し用の第2の電界効果トランジスタと、第1
の電界効果トランジスタのゲートに接続された書き込み
・消去用の薄膜トランジスタとを備えたものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a nonvolatile memory element comprising: a first field effect transistor having a ferroelectric gate film for storing electric charges; A second field effect transistor for readout connected in series to the first field effect transistor;
And a thin-film transistor for writing / erasing connected to the gate of the field-effect transistor.
【0012】請求項2の不揮発性記憶素子は、請求項1
記載の不揮発性記憶素子において、薄膜トランジスタの
チャネル部が、絶縁膜を介して第1の電界効果トランジ
スタの不純物拡散層上に形成されたものである。請求項
3の不揮発性記憶装置は、請求項2記載の不揮発性記憶
素子が、マトリックス状に配置された構成を含むもので
ある。According to a second aspect of the present invention, there is provided the nonvolatile memory element according to the first aspect.
In the nonvolatile memory element described above, a channel portion of the thin film transistor is formed on the impurity diffusion layer of the first field effect transistor via an insulating film. A non-volatile storage device according to a third aspect includes a configuration in which the non-volatile storage elements according to the second aspect are arranged in a matrix.
【0013】請求項4の不揮発性記憶装置の駆動方法
は、請求項3記載の不揮発性記憶装置において、薄膜ト
ランジスタのソースに書き込み・消去用のワードライン
を接続し、第2の電界効果トランジスタのゲートに読み
出し用のワードラインを、ソースにビットラインをそれ
ぞれ接続し、読み出し時に、読み出しする不揮発性記憶
素子に接続されたビットラインに対して電流SAを供給
し、読み出しする不揮発性記憶素子を選択するため、当
該不揮発性記憶素子に接続された読み出し用のワードラ
インに対して電圧Vccを印加し、書き込み時に、書き込
みする不揮発性記憶素子に接続された書き込み・消去用
のワードラインおよびビットライン以外の全てのライン
を接地状態として、書き込みする不揮発性記憶素子に接
続された書き込み・消去用のワードラインに対して電圧
Vppを印加し、書き込みする不揮発性記憶素子を選択す
るため、当該不揮発性記憶素子に接続されたビットライ
ンに対して電圧Vccを印加し、消去時に、消去する不揮
発性記憶素子に接続された書き込み・消去用のワードラ
インおよびビットライン以外の全てのラインを接地状態
として、書き込みする不揮発性記憶素子に接続された書
き込み・消去用のワードラインに対して書き込み時と極
性の異なる電圧−Vppを印加し、書き込みする不揮発性
記憶素子を選択するため、当該不揮発性記憶素子に接続
されたビットラインに対して電圧Vccを印加するもので
ある。According to a fourth aspect of the present invention, in the nonvolatile storage device according to the third aspect, a word line for writing / erasing is connected to a source of the thin film transistor, and a gate of the second field effect transistor is connected. A word line for reading is connected to the source, and a bit line is connected to the source. At the time of reading, the current SA is supplied to the bit line connected to the nonvolatile memory element to be read, and the nonvolatile memory element to be read is selected. Therefore , the voltage Vcc is applied to the read word line connected to the nonvolatile memory element, and at the time of writing, other than the write / erase word line and bit line connected to the nonvolatile memory element to be written. All lines are grounded, and write / read connected to the nonvolatile memory element to be written. The voltage Vpp is applied to the word line for removed by, for selecting the nonvolatile memory element to write, the voltage V cc is applied against the non-volatile connected to the storage element bit line, at the time of erasing, the erase All lines other than the write / erase word line and bit line connected to the nonvolatile memory element to be written are grounded, and writing is performed to the write / erase word line connected to the nonvolatile memory element to be written. and applying different voltages -Vpp of time and polarity, for selecting the nonvolatile memory element to write, it is used to apply the voltage V cc to the connected bit line to the non-volatile memory element.
【0014】[0014]
【作用】上記請求項1による課題解決手段において、書
き込み・消去用の素子に薄膜トランジスタを用いている
から、この薄膜トランジスタのチャネル部、ソース−ド
レイン部を半導体基板に形成しなくても済む。よって、
不揮発性記憶素子の面積を縮小することができる。According to the first aspect of the present invention, since a thin film transistor is used as a writing / erasing element, it is not necessary to form a channel portion and a source-drain portion of the thin film transistor on a semiconductor substrate. Therefore,
The area of the nonvolatile memory element can be reduced.
【0015】請求項2では、薄膜トランジスタのチャネ
ル部を、絶縁膜を介して第1の電界効果トランジスタの
不純物拡散層上に形成して、第1の電界効果トランジス
タの不純物拡散層に接地しないようにしているから、半
導体基板に消去用のウェルを形成することなく、薄膜ト
ランジスタのソース−ドレイン部に書込電圧と極性の異
なる消去電圧を印加することができる。よって、不揮発
性記憶素子の製造プロセスおよび回路構成が簡単となる
のみならず、ウェルを形成しなくても済む分、不揮発性
記憶素子の面積をさらに縮小することができる。According to a second aspect of the present invention, the channel portion of the thin film transistor is formed on the impurity diffusion layer of the first field effect transistor via the insulating film so that the channel portion is not grounded to the impurity diffusion layer of the first field effect transistor. Therefore, an erase voltage having a polarity different from the write voltage can be applied to the source-drain portion of the thin film transistor without forming an erase well in the semiconductor substrate. Therefore, not only can the manufacturing process and the circuit configuration of the nonvolatile memory element be simplified, but also the area of the nonvolatile memory element can be further reduced because the well does not need to be formed.
【0016】請求項3では、請求項2記載の不揮発性記
憶素子をマトリックス状に配置した構成を含んでいるか
ら、不揮発性記憶装置の面積を小さくできる。請求項4
において、読み出し時には、選択された不揮発性記憶素
子の読み出し用の第2電界効果トランジスタがONし、
第1の電界効果トランジスタが書き込み状態であれば、
ビットラインの電圧が降下する。このビットラインの電
圧変化を検出・増幅することで、選択された不揮発性記
憶素子のデータが読み出される。The third aspect of the present invention includes a configuration in which the nonvolatile memory elements according to the second aspect are arranged in a matrix, so that the area of the nonvolatile memory device can be reduced. Claim 4
At the time of reading, the second field effect transistor for reading of the selected nonvolatile memory element is turned on,
If the first field-effect transistor is in a write state,
The bit line voltage drops. By detecting and amplifying the voltage change of the bit line, the data of the selected nonvolatile memory element is read.
【0017】書き込み時には、選択された不揮発性記憶
素子の第1の電界効果トランジスタの強誘電体ゲート膜
に電圧Vppが印加され、選択された不揮発性記憶素子に
データが書き込まれる。このとき、非選択の不揮発性記
憶素子の第1の電界効果トランジスタの強誘電体ゲート
膜に電圧Vppがかからないため、非選択の不揮発性記憶
素子のデータがソフトライトされずに済み、非選択の不
揮発性記憶素子のデータは確実に保持される。At the time of writing, a voltage V pp is applied to the ferroelectric gate film of the first field-effect transistor of the selected nonvolatile memory element, and data is written to the selected nonvolatile memory element. At this time, since the voltage Vpp is not applied to the ferroelectric gate film of the first field-effect transistor of the non-selected nonvolatile memory element, the data of the non-selected nonvolatile memory element does not need to be soft-written, and Of the non-volatile memory element is surely held.
【0018】消去時には、選択された不揮発性記憶素子
の第1の電界効果トランジスタの強誘電体ゲート膜に電
圧−Vppが印加され、選択された不揮発性記憶素子のデ
ータが消去される。このとき、非選択の不揮発性記憶素
子の第1の電界効果トランジスタの強誘電体ゲート膜に
電圧−Vppがかからないため、非選択の不揮発性記憶素
子のデータは消去されない。At the time of erasing, a voltage -V pp is applied to the ferroelectric gate film of the first field effect transistor of the selected nonvolatile memory element, and the data of the selected nonvolatile memory element is erased. At this time, since the ferroelectric gate film of the first field effect transistor of the unselected nonvolatile storage elements not applied voltage -V pp, data of the non-selected nonvolatile memory element is not erased.
【0019】したがって、読み出し時における不揮発性
メモリの信頼性が向上し、しかもビット単位のランダム
アクセスが可能となる。Therefore, the reliability of the nonvolatile memory at the time of reading is improved, and random access in bit units becomes possible.
【0020】[0020]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1ないし図4に
基づいて詳述する。まず、本実施例の不揮発性記憶装置
(以下、不揮発性メモリとういう)の回路構成を図1に
示す電気回路図を参照しつつ説明する。本実施例の不揮
発性メモリは、図1の如く、複数の不揮発性記憶素子
(以下、メモリセルとういう)10A,10B,10
C,10D・・・が、マトリックス状に配置されてな
り、メモリセル10A,10B,10C,10D・・・
は、電荷を蓄積するための強誘電体ゲート膜を有する第
1の電界効果トランジスタ(以下、MFSFET(Me
tal Ferroelectric Semicon
ductor Feild Effect Trans
istor)という)11A,11B,11C,11D
・・・と、MFSFET11A,11B,11C,11
D・・・に直列接続された読み出し用の第2のMOS型
電界効果トランジスタ(以下、MOS(Metal O
xide Semiconductor)FETとい
う)12A,12B.12C,12D・・・と、MFS
FET11A,11B,11C,11D・・・のゲート
に接続された書き込み・消去用のMOS型薄膜トランジ
スタ(以下、MOSTFT(Thin Film Tr
ansistor)という)13A,13B,13C,
13D・・・とから構成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to FIGS. First, a circuit configuration of a nonvolatile memory device (hereinafter, referred to as a nonvolatile memory) of the present embodiment will be described with reference to an electric circuit diagram shown in FIG. As shown in FIG. 1, the nonvolatile memory according to the present embodiment includes a plurality of nonvolatile memory elements (hereinafter, referred to as memory cells) 10A, 10B, 10A.
Are arranged in a matrix, and the memory cells 10A, 10B, 10C, 10D,.
Is a first field effect transistor (hereinafter, referred to as an MFSFET (MeSFET) having a ferroelectric gate film for accumulating electric charges.
tal Ferroelectric Semiconductor
ductor Field Effect Trans
istor)) 11A, 11B, 11C, 11D
... and MFSFETs 11A, 11B, 11C, 11
D... Are connected in series to a second MOS field effect transistor for reading (hereinafter referred to as MOS (Metal O.D.
xAxide Semiconductor) FET) 12A, 12B. 12C, 12D ... and MFS
The MOS type thin film transistor for writing / erasing (hereinafter referred to as a MOSTFT (Thin Film Tr) connected to the gates of the FETs 11A, 11B, 11C, 11D,.
anistor) 13A, 13B, 13C,
13D...
【0021】MOSTFT13A,13B,13C,1
3D・・・のソースは、書き込み・消去用のワードライ
ンWEWL1,WEWL2・・・に接続されている。一
方、MOSFET12A,12B.12C,12D・・
・のゲートは、読み出し用のワードラインRWL1,R
WL2・・・に、ソースは、ビットラインBL1,BL
2・・・にそれぞれ接続されている。そして、MOST
FT13A,13B,13C,13D・・・のゲート
は、MOSFET12A,12B.12C,12D・・
・とビットラインBL1,BL2・・・との接続中間点
に接続されている。MOSTFTs 13A, 13B, 13C, 1
Are connected to write / erase word lines WEWL1, WEWL2,. On the other hand, MOSFETs 12A, 12B. 12C, 12D ...
Gates are read word lines RWL1, RWL
In WL2, the sources are bit lines BL1, BL
2 are connected to each other. And MOST
The gates of the FTs 13A, 13B, 13C, 13D,. 12C, 12D ...
. And bit lines BL1, BL2,...
【0022】上記不揮発性メモリの構造について図2,
3を参照しつつ説明する。図2は不揮発性メモリの一部
の断面図であり、MFSFETおよびMOSTFTの構
成が示されている。また、図3は同じくその平面図であ
る。図において、20はP型シリコン基板、21はフィ
ールド酸化膜、22A,22BはMFSFETのソース
−ドレイン領域となるN型不純物拡散層、23はMFS
FETのゲート電極であって、MFSFETのゲート電
極23上には、層間絶縁層24が形成されており、この
層間絶縁層24の上に強誘電体膜25およびMOSTF
Tのゲート電極となる導電性薄膜26が順次積層されて
いる。FIG. 2 shows the structure of the nonvolatile memory.
This will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of a part of the nonvolatile memory, and shows the configuration of the MFSFET and the MOSTFT. FIG. 3 is a plan view of the same. In the figure, 20 is a P-type silicon substrate, 21 is a field oxide film, 22A and 22B are N-type impurity diffusion layers serving as source-drain regions of MFSFET, and 23 is MFS
An interlayer insulating layer 24 is formed on the gate electrode 23 of the MFSFET. The ferroelectric film 25 and the MOSTF are formed on the interlayer insulating layer 24.
A conductive thin film 26 serving as a T gate electrode is sequentially laminated.
【0023】そして、MOSTFTのゲート電極となる
導電性薄膜26およびソース−ドレイン拡散層22A上
には、MOSTFTのソース−ドレイン部27A,27
Bおよびチャネル部28が設けられている。特に、MO
STFTのチャネル部28は、絶縁膜29を介してMF
SFETのソース−ドレイン拡散層22A上に形成され
ている。なお、図2中、30は層間絶縁層、31は保護
膜である。Then, on the conductive thin film 26 serving as the gate electrode of the MOSTFT and the source-drain diffusion layer 22A, the source-drain portions 27A, 27 of the MOSTFT are provided.
B and a channel portion 28 are provided. In particular, MO
The channel portion 28 of the STFT is connected to the MF through an insulating film 29.
It is formed on the source-drain diffusion layer 22A of the SFET. In FIG. 2, reference numeral 30 denotes an interlayer insulating layer, and 31 denotes a protective film.
【0024】図4は上記不揮発性メモリの製造方法を工
程順に示す断面図であり、この図を参照しつつ不揮発性
メモリの製造方法を説明する。図4(a)に示す工程
は、従来のMOSTFTの工程とほぼ類似している。従
来のMOSTFTの工程と異なるのは、P型シリコン基
板20に素子分領域を形成する際に、MFSFETのソ
ース−ドレイン領域となる一側の不純物拡散層22Aを
MFSFETのゲート電極23の片側のみに形成するこ
とと、ゲート電極23上に予め層間絶縁層24を形成す
ることである。ゲート電極23上に層間絶縁層24を形
成しておくのは、後の工程において積層される強誘電体
の分極反転を防止するためである。したがって、層間絶
縁層24は酸化シリコンのような誘電率が低い物質を用
いるのが好ましい。FIG. 4 is a sectional view showing a method for manufacturing the above-mentioned nonvolatile memory in the order of steps. The method for manufacturing the nonvolatile memory will be described with reference to this figure. The step shown in FIG. 4A is almost similar to the step of the conventional MOSTFT. The difference from the conventional MOSTFT process is that, when forming an element region on the P-type silicon substrate 20, one side of the impurity diffusion layer 22A serving as the source-drain region of the MFSFET is formed only on one side of the gate electrode 23 of the MFSFET. And forming the interlayer insulating layer 24 on the gate electrode 23 in advance. The reason why the interlayer insulating layer 24 is formed on the gate electrode 23 is to prevent the polarization reversal of the ferroelectric layer laminated in a later step. Therefore, it is preferable to use a material having a low dielectric constant, such as silicon oxide, for the interlayer insulating layer 24.
【0025】そして、図4(b)のように、シリコン基
板20、フィールド酸化膜21、MFSFETのソース
−ドレイン拡散層22AおよびMFSFETのゲート電
極23の上に、フォソリソグラフィ技術によってパター
ニングして、PZTからなる強誘電体膜25およびMO
STFTのゲート電極となる導電性薄膜26を順次積層
する。なお、強誘電体材料としてはPZTを使用してい
るが、前述したように強誘電性を示す材料であればその
限りではない。ただし、PZTはシリコンとの整合性が
良くないため、強誘電体膜25に中間層を設けるのが好
ましい。中間層としては、CaF2 、SrF2 等のホタ
ル石構造をもったフッ化物が好ましい。Then, as shown in FIG. 4B, the silicon substrate 20, the field oxide film 21, the source-drain diffusion layer 22A of the MFSFET and the gate electrode 23 of the MFSFET are patterned by the photolithography technique. PZT ferroelectric film 25 and MO
A conductive thin film 26 serving as a gate electrode of the STFT is sequentially laminated. Although PZT is used as the ferroelectric material, the material is not limited as long as the material has ferroelectricity as described above. However, since PZT has poor matching with silicon, it is preferable to provide an intermediate layer on the ferroelectric film 25. As the intermediate layer, a fluoride having a fluorite structure such as CaF 2 or SrF 2 is preferable.
【0026】次に、図4(c)のように、強誘電体膜2
5およびMOSTFTのゲート電極26をエッチング加
工する。強誘電体の加工法としては、ウェットエッチン
グでもよいが、微細加工性に優れているイオンミリン
グ、RIBE、RIE等でエッチングするのが好まし
い。次いで、図4(d)のように、MFSFETのソー
ス−ドレイン領域となる他側の不純物拡散層22Bを、
図4(a)の工程で形成したMFSFETのソース−ド
レイン領域となる一側の不純物拡散層22AとMFSF
ETのゲート電極23を挟んで反対側に形成する。そし
て、シリコン酸化膜を形成してエッチバックすることに
よりサイドウォールを形成した後、熱酸化法によりシリ
コン基板20の露出部分に絶縁膜29を形成する。その
後、MOSTFTのソース−ドレイン部27A,27B
およびチャネル部28形成用のポリシリコンまたはアモ
ルファスシリコンを積層して、ソース−ドレイン部27
A,27Bとチャネル部28のとが異なる導電型となる
よう、ソース−ドレイン部27A,27Bに不純物を注
入する。Next, as shown in FIG. 4C, the ferroelectric film 2
5 and the gate electrode 26 of the MOSTFT are etched. As the processing method of the ferroelectric, wet etching may be used, but etching by ion milling, RIBE, RIE, or the like, which is excellent in fine workability, is preferable. Next, as shown in FIG. 4D, the other-side impurity diffusion layer 22B serving as the source-drain region of the MFSFET is
The one-sided impurity diffusion layer 22A serving as the source-drain region of the MFSFET formed in the step of FIG.
The ET is formed on the opposite side across the gate electrode 23. Then, after forming a silicon oxide film and etching back to form a sidewall, an insulating film 29 is formed on an exposed portion of the silicon substrate 20 by a thermal oxidation method. Then, the source-drain portions 27A and 27B of the MOSTFT
And polysilicon for forming the channel portion 28 or amorphous silicon, and the source-drain portion 27
Impurities are implanted into the source-drain portions 27A and 27B so that A and 27B and the channel portion 28 have different conductivity types.
【0027】図4(e)に示す工程は、従来の半導体装
置の製造プロセスと同様であり、PSG、BPSG等の
層間絶縁層30、コンタクト、アルミニウム等の配線層
および保護膜31を順次形成し、不揮発性メモリが完成
する。図1の如く、書き込み・消去用の素子にMOST
FT13A,13B,13C,13D・・・を用いてい
るから、MOSTFT13A,13B,13C,13D
・・・のチャネル部、ソース−ドレイン部を半導体基板
に形成しなで済む。すなわち、図2のように、TFTを
半導体基板のフィールド領域21、MFSFETの強誘
電体膜25やMFSFETのソース−ドレイン拡散層2
2A等の上に形成できるため、メモリセルの面積を縮小
することができる。The step shown in FIG. 4E is the same as that of the conventional semiconductor device manufacturing process, in which an interlayer insulating layer 30 such as PSG or BPSG, a contact, a wiring layer such as aluminum, and a protective film 31 are sequentially formed. Thus, the nonvolatile memory is completed. As shown in FIG. 1, MOST is used for the write / erase element.
Since the FTs 13A, 13B, 13C, 13D... Are used, the MOSTFTs 13A, 13B, 13C, 13D
.. Need not be formed on the semiconductor substrate. That is, as shown in FIG. 2, the TFT is formed in the field region 21 of the semiconductor substrate, the ferroelectric film 25 of the MFSFET and the source-drain diffusion layer 2 of the MFSFET.
Since it can be formed over 2A or the like, the area of the memory cell can be reduced.
【0028】また、図9に示す不揮発性メモリにおいて
は、半導体基板にウェルを形成して基板電圧の操作をし
なければ、MFSFETに対して正または負の片方の電
圧しかかけることができないが、図2の如く、MOST
FTのチャネル部28を、絶縁膜29を介してMFSF
ETのソース−ドレイン拡散層22A上に形成し、MF
SFETのソース−ドレイン拡散層22Aに接地しない
ようにしているから、半導体基板にウェルを形成するこ
となく、MFSFETのソース−ドレイン拡散層22A
に対して正負の電圧をかけることが可能となる。よっ
て、製造プロセスやメモリ回路が簡単となるのみなら
ず、ウェルを形成しない分だけさらにメモリセルの面積
も縮小する。Further, in the nonvolatile memory shown in FIG. 9, only a positive or negative voltage can be applied to the MFSFET unless a well is formed in the semiconductor substrate and the substrate voltage is not manipulated. As shown in FIG.
The channel portion 28 of the FT is
ET formed on the source-drain diffusion layer 22A of ET,
Since the source-drain diffusion layer 22A of the SFET is not grounded, the source-drain diffusion layer 22A of the MFSFET can be formed without forming a well in the semiconductor substrate.
Can be applied to the positive and negative voltages. Therefore, not only the manufacturing process and the memory circuit are simplified, but also the area of the memory cell is further reduced by not forming the well.
【0029】次に、図1および表1を参照しつつ不揮発
性メモリの駆動方法を説明する。なお、図1のMFSF
ET11A,11B,11C,11D・・・、MOSF
ET12A,12B.12C,12D・・・およびMO
STFT13A,13B,13C,13D・・・は、共
にNチャンネルのトランジスタで、MFSFET11
A,11B,11C,11D・・・の導通状態(ON状
態)を書き込み状態「1」とする。また、説明の便宜
上、メモリセル10Aを選択し、このメモリセル10A
のデータ処理を行うものとして述べる。Next, a method of driving the nonvolatile memory will be described with reference to FIG. 1 and Table 1. The MFSF shown in FIG.
ET11A, 11B, 11C, 11D ..., MOSF
ET12A, 12B. 12C, 12D ... and MO
STFTs 13A, 13B, 13C, 13D,... Are all N-channel transistors,
The conduction state (ON state) of A, 11B, 11C, 11D,... Is defined as a write state “1”. For convenience of explanation, the memory cell 10A is selected, and the memory cell 10A is selected.
It is assumed that the data processing is performed.
【0030】[0030]
【表1】 [Table 1]
【0031】<読み出し(READ)>ビットラインB
L1を介してビットラインBL1に接続された全てのメ
モリセルのMOSFETのソースに電流SAを供給し、
メモリセル10Aを選択するために、読み出し用のワー
ドラインRWL1を介してワードラインRWL1に接続
された全てのメモリセルのMOSFETのゲートに電圧
Vccを印加する。そうすると、メモリセル10Aの読み
出し用のMOSFET12AがONし、MFSFET1
2Aが「1」であれば、ビットラインBL1の電圧が降
下する。このビットラインBL1の電圧変化を検出・増
幅することで、メモリセル10Aのデータが読み出され
る。<Read (READ)> Bit line B
Supplying a current SA to the sources of the MOSFETs of all the memory cells connected to the bit line BL1 via L1;
To select the memory cell 10A, the voltage Vcc is applied to the gates of the MOSFETs of all the memory cells connected to the word line RWL1 via the read word line RWL1. Then, the read MOSFET 12A of the memory cell 10A turns on, and the MFSFET 1
If 2A is "1", the voltage of bit line BL1 drops. By detecting and amplifying the voltage change of the bit line BL1, the data of the memory cell 10A is read.
【0032】ビットラインBL2に電流SAを供給せ
ず、読み出し用のワードラインRWL2をに電圧Vccを
印加しないので、メモリセル10A以外の非選択メモリ
セルの読み出し用のMOSFETがOFF状態となり、
非選択メモリセルのデータは読み出されない。 <書き込み(WRITE)>ワードラインWEWL1お
よびビットラインBL1以外のラインを全て接地状態と
しておく。書き込み・消去用のワードラインWEWL1
を介してワードラインWEWL1に接続された全てのメ
モリセルのMOSTFTのソースに電圧Vppを印加し、
メモリセル10Aを選択するために、ビットラインBL
1を介してビットラインBL1に接続された全てのメモ
リセルのMOSFETのソースに電圧Vccを印加する。
これにより、メモリセル10AのMFSFET11Aの
強誘電体ゲート膜に電圧Vppが印加され、メモリセル1
0Aにデータ「1」が書き込まれる。Since the current SA is not supplied to the bit line BL2 and the voltage Vcc is not applied to the read word line RWL2, the read MOSFETs of the non-selected memory cells other than the memory cell 10A are turned off.
The data of the non-selected memory cell is not read. <Write> All lines other than the word line WEWL1 and the bit line BL1 are grounded. Word line WEWL1 for writing / erasing
A voltage V pp is applied to MOSTFT sources of all the memory cells connected to the word line WEWL1 through,
In order to select the memory cell 10A, the bit line BL
A voltage Vcc is applied to the sources of the MOSFETs of all the memory cells connected to the bit line BL1 via the bit line BL1.
As a result, the voltage V pp is applied to the ferroelectric gate film of the MFSFET 11A of the memory cell 10A,
Data “1” is written to 0A.
【0033】このとき、メモリセル10以外の非選択メ
モリセルのMFSFETの強誘電体ゲート膜に電圧Vpp
がかからないため、非選択メモリセルのデータがソフト
ライトされずに済み、非選択メモリセルのデータは確実
に保持される。 <消去(ERASE)>消去については、基本的に書き
込み時と同様である。異なるのは、ワードラインWEW
L1を介してワードラインWEWL1に接続された全て
のメモリセルのMOSTFTのソースにに書き込み時と
極性の異なる電圧−Vppを印加し、メモリセル10Aに
データ「0」を書き込んでメモリセル10Aのデータを
消去する点のみである。At this time, the voltage V pp is applied to the ferroelectric gate films of the MFSFETs of the non-selected memory cells other than the memory cell 10.
, The data of the non-selected memory cells does not have to be soft-written, and the data of the non-selected memory cells is reliably held. <Erasing (ERASE)> Erasing is basically the same as in writing. The difference is that the word line WEW
A voltage -V pp having a polarity different from that at the time of writing is applied to the sources of the MOS TFTs of all the memory cells connected to the word line WEWL1 via L1, and data "0" is written to the memory cell 10A to write data "0" to the memory cell 10A. The only point is to erase the data.
【0034】このとき、メモリセル10以外の非選択メ
モリセルのMFSFETの強誘電体ゲート膜に電圧−V
ppがかからないため、非選択メモリセルのデータは消去
されない。したがって、読み出し時における不揮発性メ
モリの信頼性が向上し、しかもビット単位のランダムア
クセスが可能となる。At this time, the voltage −V is applied to the ferroelectric gate films of the MFSFETs of the non-selected memory cells other than the memory cell 10.
Since pp is not applied, the data of the non-selected memory cell is not erased. Therefore, the reliability of the nonvolatile memory at the time of reading is improved, and random access in bit units becomes possible.
【0035】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の範囲内で多くの修正および変更を
加え得ることは勿論である。例えば、上記実施例におい
ては、MFSFETと読み出し用のMOSFETとの間
の拡散層は特に信号の入出りがないので、図5のよう
に、MFSFETとMOSFETとの間の拡散層を除去
して、MFSFETと読み出し用のMOSFETとを1
つのスプリット型FETとしてもよい。これにより、よ
り一層不揮発性メモリの面積縮小を計ることができる。It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that many modifications and changes can be made within the scope of the present invention. For example, in the above embodiment, the diffusion layer between the MFSFET and the read MOSFET has no particular signal input / output, so the diffusion layer between the MFSFET and the MOSFET is removed as shown in FIG. One MFSFET and one MOSFET for reading
Two split-type FETs may be used. As a result, the area of the nonvolatile memory can be further reduced.
【0036】また、不揮発性メモリの一部に、本発明の
メモリセルを使用する構成としてもよい。Further, the configuration may be such that the memory cell of the present invention is used as a part of the nonvolatile memory.
【0037】[0037]
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明請
求項1によると、書き込み・消去用の薄膜トランジスタ
のチャネル部、ソース−ドレイン部を半導体基板に形成
しなくても済み、不揮発性記憶素子の面積を縮小するこ
とができる。請求項2によると、半導体基板に消去用の
ウェルを形成することなく、薄膜トランジスタのソース
−ドレイン部に書込電圧と極性の異なる消去電圧を印加
することができる。よって、不揮発性記憶素子の製造プ
ロセスおよび回路構成が簡単となるのみならず、ウェル
を形成しなくても済む分、不揮発性記憶素子の面積をさ
らに縮小することができる。As is apparent from the above description, according to the first aspect of the present invention, the channel portion and the source-drain portion of the thin film transistor for writing / erasing do not need to be formed on the semiconductor substrate, and the nonvolatile memory element is provided. Area can be reduced. According to the second aspect, an erase voltage having a polarity different from a write voltage can be applied to the source-drain portion of the thin film transistor without forming an erase well in the semiconductor substrate. Therefore, not only can the manufacturing process and the circuit configuration of the nonvolatile memory element be simplified, but also the area of the nonvolatile memory element can be further reduced because the well does not need to be formed.
【0038】請求項3によると、不揮発性記憶装置の面
積を小さくできる。請求項4によると、書き込み時に、
選択された不揮発性記憶素子の第1の電界効果トランジ
スタの強誘電体ゲート膜に電圧Vppが印加されるが、こ
のとき、非選択の不揮発性記憶素子の第1の電界効果ト
ランジスタの強誘電体ゲート膜に電圧Vppがかからない
ため、非選択の不揮発性記憶素子のデータがソフトライ
トされずに済む。よって、非選択の不揮発性記憶素子の
データは確実に保持されるから、読み出し時における不
揮発性記憶装置の信頼性が向上し、しかもビット単位の
ランダムアクセスが可能となる。According to the third aspect, the area of the nonvolatile memory device can be reduced. According to claim 4, at the time of writing,
A voltage V pp is applied to the ferroelectric gate film of the first field effect transistor of the selected non-volatile memory element. At this time, the ferroelectric of the first field effect transistor of the non-selected non-volatile memory element Since the voltage V pp is not applied to the body gate film, the data of the non-selected nonvolatile memory element does not need to be soft-written. Therefore, since the data of the non-selected nonvolatile memory elements is securely held, the reliability of the nonvolatile memory device at the time of reading is improved, and random access in bit units becomes possible.
【図1】本発明の一実施例に係る不揮発性記憶装置の電
気回路図である。FIG. 1 is an electric circuit diagram of a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention.
【図2】同じく不揮発性記憶装置の一部の断面図であ
る。FIG. 2 is a cross-sectional view of a part of the nonvolatile memory device.
【図3】同じく不揮発性記憶装置の一部の平面図であ
る。FIG. 3 is a plan view of a part of the nonvolatile memory device.
【図4】不揮発性記憶装置の製造方法を工程順に示す断
面図である。FIG. 4 is a sectional view illustrating a method of manufacturing the nonvolatile memory device in the order of steps.
【図5】他の一実施例に係る不揮発性記憶装置の電気回
路図である。FIG. 5 is an electric circuit diagram of a nonvolatile memory device according to another embodiment.
【図6】従来の強誘電体キャパシタを用いた不揮発性記
憶素子の電気回路図である。FIG. 6 is an electric circuit diagram of a conventional nonvolatile memory element using a ferroelectric capacitor.
【図7】強誘電体ゲート膜を有する電界効果トランジス
タの断面図である。FIG. 7 is a sectional view of a field-effect transistor having a ferroelectric gate film.
【図8】強誘電体のP−Eヒステリシス特性を示す図で
ある。FIG. 8 is a diagram showing PE hysteresis characteristics of a ferroelectric substance.
【図9】従来の強誘電体ゲート膜を有する電界効果トラ
ンジスタを用いた不揮発性記憶素子の電気回路図であ
る。FIG. 9 is an electric circuit diagram of a conventional nonvolatile memory element using a field effect transistor having a ferroelectric gate film.
10A,10B,10C,10D・・・ メモリセル 11A,11B,11C,11D・・・ MFSFET 12A,12B,12C,12D・・・ MOSFET 13A,13B,13C,13D・・・ MOSTFT 22A,22B MFSFETのソース−ドレイン拡散
層 23 MFSFETのゲート電極 25 強誘電体膜 26 MOSTFTのゲート電極 27A,27B MOSTFTのソース−ドレイン部 28 MOSTFTのチャネル部 29 絶縁膜 WEWL1,WEWL2・・・ 書き込み・消去用のワ
ードライン RWL1,RWL2・・・ 読み出し用のワードライン BL1,BL2・・・ ビットライン10A, 10B, 10C, 10D ... Memory cells 11A, 11B, 11C, 11D ... MFSFETs 12A, 12B, 12C, 12D ... MOSFETs 13A, 13B, 13C, 13D ... MOSTFTs 22A, 22B MFSFET Source-drain diffusion layer 23 Gate electrode of MFSFET 25 Ferroelectric film 26 Gate electrode of MOSTFT 27A, 27B Source-drain part of MOSTFT 28 Channel part of MOSTFT 29 Insulating film WEWL1, WEWL2 ... Word line for writing / erasing RWL1, RWL2 ... Read word line BL1, BL2 ... Bit line
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01L 29/792 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 27/105 H01L 21/8247 H01L 29/786 H01L 29/788 H01L 29/792 G11C 11/22 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI H01L 29/792 (58) Investigated field (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 27/105 H01L 21/8247 H01L 29/786 H01L 29/788 H01L 29/792 G11C 11/22
Claims (4)
有する第1の電界効果トランジスタと、 第1の電界効果トランジスタに直列接続された読み出し
用の第2の電界効果トランジスタと、 第1の電界効果トランジスタのゲートに接続された書き
込み・消去用の薄膜トランジスタとを備えたことを特徴
とする不揮発性記憶素子。A first field-effect transistor having a ferroelectric gate film for storing electric charge; a second field-effect transistor for reading connected in series with the first field-effect transistor; And a write / erase thin film transistor connected to the gate of the field effect transistor.
て、薄膜トランジスタのチャネル部が、絶縁膜を介して
第1の電界効果トランジスタの不純物拡散層上に形成さ
れたことを特徴とする不揮発性記憶素子。2. The nonvolatile memory device according to claim 1, wherein a channel portion of the thin film transistor is formed on an impurity diffusion layer of the first field effect transistor via an insulating film. element.
リックス状に配置された構成を含むことを特徴とする不
揮発性記憶装置。3. The nonvolatile memory device according to claim 2, wherein the nonvolatile memory element includes a configuration arranged in a matrix.
て、 薄膜トランジスタのソースに書き込み・消去用のワード
ラインを接続し、 第2の電界効果トランジスタのゲートに読み出し用のワ
ードラインを、ソースにビットラインをそれぞれ接続
し、 読み出し時に、読み出しする不揮発性記憶素子に接続さ
れたビットラインに対して電流SAを供給し、読み出し
する不揮発性記憶素子を選択するため、当該不揮発性記
憶素子に接続された読み出し用のワードラインに対して
電圧Vccを印加し、 書き込み時に、書き込みする不揮発性記憶素子に接続さ
れた書き込み・消去用のワードラインおよびビットライ
ン以外の全てのラインを接地状態として、書き込みする
不揮発性記憶素子に接続された書き込み・消去用のワー
ドラインに対して電圧Vppを印加し、書き込みする不揮
発性記憶素子を選択するため、当該不揮発性記憶素子に
接続されたビットラインに対して電圧Vccを印加し、 消去時に、消去する不揮発性記憶素子に接続された書き
込み・消去用のワードラインおよびビットライン以外の
全てのラインを接地状態として、書き込みする不揮発性
記憶素子に接続された書き込み・消去用のワードライン
に対して書き込み時と極性の異なる電圧−Vppを印加
し、書き込みする不揮発性記憶素子を選択するため、当
該不揮発性記憶素子に接続されたビットラインに対して
電圧Vccを印加することを特徴とする不揮発性記憶装置
の駆動方法。4. The non-volatile memory device according to claim 3, wherein a word line for writing / erasing is connected to a source of the thin film transistor, a word line for reading is connected to a gate of the second field effect transistor, and a bit is connected to a source of the second field effect transistor. The lines are connected to each other, and at the time of reading, the current SA is supplied to the bit line connected to the nonvolatile memory element to be read, and the bit line connected to the nonvolatile memory element is selected to select the nonvolatile memory element to be read. A voltage Vcc is applied to the read word line, and at the time of writing, all lines other than the write / erase word line and bit line connected to the nonvolatile memory element to be written are written to the ground state. The voltage Vpp is applied to the write / erase word line connected to the nonvolatile memory element. And pressure, for selecting the nonvolatile memory element to write, the voltage V cc is applied to the connected bit line to the non-volatile storage elements, at the time of erasing, writing and connected to non-volatile storage elements to erase With all lines other than the erase word line and the bit line grounded, a voltage -Vpp having a polarity different from that at the time of writing is applied to the write / erase word line connected to the nonvolatile memory element to be written. Applying a voltage Vcc to a bit line connected to the nonvolatile memory element to select a nonvolatile memory element to be written.
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- 1992-01-27 JP JP01217792A patent/JP3153606B2/en not_active Expired - Fee Related
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JPH05206411A (en) | 1993-08-13 |
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