JPH03283176A - Ferroelectric substance memory - Google Patents

Ferroelectric substance memory

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JPH03283176A
JPH03283176A JP2084680A JP8468090A JPH03283176A JP H03283176 A JPH03283176 A JP H03283176A JP 2084680 A JP2084680 A JP 2084680A JP 8468090 A JP8468090 A JP 8468090A JP H03283176 A JPH03283176 A JP H03283176A
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Abstract

PURPOSE:To attain the polarization and inversion of a ferroelectric substance by connecting a means giving one of two potentials to a first electrode and connecting a means holding the intermediate potential between two potentials to a second electrode. CONSTITUTION:Ferroelectric substance memory cells consisting of ferroelectric substance capacitor and transistor are respectively connected to the cross parts of bit lines BL1, the inverse of BL1...BLn, the inverse of BLn and word lines WL1...WLm. Dummy cells consisting of reference ferroelectric substance capacitor and the transistor are respectively connected to the cross parts of the bit lines BL1, the inverse of BL1...BLn and the inverse of BLn and dummy word lines DWL and DWL'. Consequently, the dummy cell connected to the other bit line (the inverse of BL1, for example) is selected for the memory cell connected to one bit line (BL1, for example) by selecting the word line WL1 and one dummy word line DWL. Thus, the ferroelectric substance can be polarized and inverted.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的コ (産業上の利用分野) 本発明は、強誘電体メモリに関する。[Detailed description of the invention] [Purpose of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to a ferroelectric memory.

(従来の技術) 強誘電体メモリは、近年その高集積性、高速性、不揮発
性から注目を集めている。これは、強誘電体の持つ自発
分極を外部から加える電界によって反転させ、その方向
によって1ビットの情報を記憶させようとするものであ
る。
(Prior Art) Ferroelectric memory has attracted attention in recent years due to its high integration, high speed, and nonvolatility. This is intended to reverse the spontaneous polarization of a ferroelectric material by an externally applied electric field, and to store one bit of information depending on the direction of the polarization.

強誘電体は、その印加電圧と内部に生じる自発分極との
間に第26図に示すようなヒステリシス特性を有する。
A ferroelectric material has a hysteresis characteristic as shown in FIG. 26 between the applied voltage and the spontaneous polarization generated inside.

強誘電体に電圧VMを印加するとA点で示される分極を
生じる。強誘電体に印加する電圧を次第に下げていき、
ついにOvになってもB点で示される分極が残る。更に
、逆の電圧を印加していくと電圧−■2て0点で示され
る分極が生じ、この電圧を上げていき、OVになった時
には強誘電体にはD点で示される分極が残る。このよう
に強誘電体においては、外部から印加する電圧がOVの
状態で強誘電体に残る分極、つまり残留分極がB点と0
点の2つの状態を有することになる。これを読み出すに
は、例えば電圧vMを外部から印加すると、B点にあっ
たものは(A−B)に相当する電流が流れるだけである
が、D点にあったものは(A−D)に相当する大きな電
流が流れることになり、B点にあったか、D点にあった
かを区別できることになる。この2つの状態を1ビット
の情報に対応させるのが強誘電体メモリの原理である。
When voltage VM is applied to a ferroelectric material, polarization shown at point A occurs. Gradually lower the voltage applied to the ferroelectric material,
Even when it finally reaches Ov, the polarization shown at point B remains. Furthermore, when a reverse voltage is applied, polarization shown at the 0 point occurs at voltage -■2, and as this voltage is increased, when it reaches OV, the polarization shown at point D remains in the ferroelectric material. . In this way, in a ferroelectric material, the polarization that remains in the ferroelectric material when the externally applied voltage is OV, that is, the residual polarization, differs between point B and 0.
We will have two states of points. To read this, for example, when a voltage vM is applied externally, only a current corresponding to (A-B) flows for the one at point B, but the current corresponding to (A-D) flows for the one at point D. A large current corresponding to the current will flow, and it will be possible to distinguish whether the current was at point B or point D. The principle of ferroelectric memory is to make these two states correspond to one bit of information.

上述したように強誘電体メモリとして使用するには、書
き込み、読み出しの−に強誘電体の分極を任意に反転さ
せる必要がある。しかしながら、強誘電体の分極を反転
させるためには強誘電体を挟む一対の電極の電位の上下
関係を反対にしなければならない。即ち、第27図に示
すように強誘電体11を挟む一対の電極12.13のう
ち第1電極12がLレベル、第2電極13がHレベル、
或いはその逆の状態を実現するるためには、画電極12
.13にL1Hレベルの電位がかかるようにしなければ
ならない。例えば、J、T、EVANSらがIEEE 
JOURNAL 0FSOLID−8TATE CIR
CUITS VOL、23.No51988の中のAn
 Experimental 512bitNonvo
latli Memorywith Ferroele
ctric Storage Ce1l ”で示されて
いるように強誘電体の一方の電極をFETを介してビッ
トラインに繋げ、他方の電極をドライブラインとして各
々のセンスアンプ、ドライプラインドライバに接続した
強誘電体メモリが知られている。この強誘電体メモリは
、ビットラインとドライブラインの電位の上下関係に従
い、強誘電体の分極方向を食えるようにしている。しか
しながら、かかる構成ではワードラインと同じ本数だけ
ドライブラインが必要となるばかりか、それに応じて周
辺回路も複雑化するという問題がある。
As mentioned above, in order to use it as a ferroelectric memory, it is necessary to arbitrarily invert the polarization of the ferroelectric material during writing and reading. However, in order to reverse the polarization of the ferroelectric material, the vertical relationship of the potentials of a pair of electrodes sandwiching the ferroelectric material must be reversed. That is, as shown in FIG. 27, of the pair of electrodes 12 and 13 sandwiching the ferroelectric material 11, the first electrode 12 is at L level, the second electrode 13 is at H level,
Or in order to realize the opposite state, the picture electrode 12
.. 13 must be applied with a potential of L1H level. For example, J.T. EVANS et al.
JOURNAL 0FSOLID-8TATE CIR
CUITS VOL, 23. An in No51988
Experimental 512bitNonvo
Latli Memory with Ferroele
Ferroelectric memory in which one electrode of the ferroelectric is connected to the bit line via a FET, and the other electrode is connected to each sense amplifier and dry line driver as a drive line, as shown in "ctric Storage Ce1l". is known. In this ferroelectric memory, the direction of polarization of the ferroelectric material can be adjusted according to the vertical relationship between the potentials of the bit line and the drive line. However, in this configuration, the number of drives is the same as that of word lines. There is a problem that not only a line is required, but also the peripheral circuitry becomes complicated accordingly.

一方、従来のキャパシタによるダイナミックランダムア
クセスメモリ(DRAM)では、キャパシタに電荷か蓄
えられているか否かで1ビットの情報を記録するため、
キャパシタの一方の電極のみをL又はHレベルの電位に
すれば、他方の電極はそのいずれかの電位に固定してお
くことによって、電位差を生じた時に電荷が蓄えられ、
等電位の時には蓄えられない状態にすることができる。
On the other hand, in conventional dynamic random access memory (DRAM) using capacitors, one bit of information is recorded depending on whether or not charge is stored in the capacitor.
By setting only one electrode of the capacitor to an L or H level potential, and fixing the other electrode to one of the potentials, charge will be stored when a potential difference occurs.
When the potential is equal, it is possible to create a state where it cannot be stored.

即ち、従来のキャパシタによるDRAMでは全てのメモ
リセルのキャパシタの電極の一方を共通にすることがで
き、配線が簡単である。
That is, in the conventional DRAM using capacitors, one of the electrodes of the capacitors of all memory cells can be made common, and wiring is simple.

このように強誘電体メモリでは、分極方向を反転させる
ためにはメモリセルの強誘電体の電極の両方を各々独立
してその電位関係が反対にできるように例えばドライバ
に接続する必要がある。このため、配線が従来のDRA
Mに比べて複雑になるという問題を生じる。これを回避
するため、前述した文献には、同じワードラインに接続
されているメモリセルについては強誘電体を挾み、かつ
FETの接続されていない電極を共通にする強誘電体メ
モリが記載されている。しかしながら、ある方向に分極
するメモリセルを一旦分極した後、反対方向に分極する
メモリセルを分極する方式を採用しているため、従来の
DRAMに比べて書き込み時間が2倍になるという問題
がある。その上、ワードラインの数だけその共通のライ
ンを用意しなければならない。また、強誘電体の分極反
転にはある一定の時間がかかることが知られており、前
記強誘電体メモリではメモリセルが選択されてからデー
タが確定するまでの時間、つまりアクセスタイムが長く
なるという問題がある。更に、強誘電体においては分極
反転を繰り返すうちに自発分極量が減少してしまう疲労
現象(ウェア・アウト)が観測され、書き替え回数が制
限されるという問題があった。
In this way, in a ferroelectric memory, in order to reverse the polarization direction, it is necessary to connect both of the ferroelectric electrodes of the memory cell to, for example, a driver so that their potential relationships can be independently reversed. For this reason, the wiring is
The problem arises that it is more complicated than M. To avoid this, the above-mentioned literature describes a ferroelectric memory in which memory cells connected to the same word line are sandwiched between ferroelectric materials, and the unconnected electrodes of the FETs are shared. ing. However, because it uses a method in which memory cells that are polarized in one direction are polarized once and then memory cells that are polarized in the opposite direction are polarized, the writing time is twice as long as that of conventional DRAMs. . Moreover, the number of common lines must be equal to the number of word lines. In addition, it is known that polarization reversal of ferroelectric materials takes a certain amount of time, and in the ferroelectric memory, the time from when a memory cell is selected to when data is finalized, that is, the access time, becomes long. There is a problem. Furthermore, in ferroelectric materials, a fatigue phenomenon (wear-out) has been observed in which the amount of spontaneous polarization decreases as polarization reversals are repeated, and there is a problem in that the number of rewrites is limited.

(発明か解決しようとする課題) 本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされた
もので、従来のDRAMと同様な構造で強誘電体の分極
反転を行うことが可能で、更にアクセスタイムが短く、
長寿命の強誘電体メモリを提供しようとするものである
(Problems to be Solved by the Invention) The present invention was made to solve the above-mentioned conventional problems, and it is possible to perform polarization inversion of a ferroelectric material with a structure similar to that of a conventional DRAM, and furthermore, Access time is short,
The aim is to provide a long-life ferroelectric memory.

[発明の構成コ (課題を解決するための手段) 本発明に関わる強誘電体メモリは、強誘電体の分極によ
って1ビットの情報を記録する強誘電体メモリにおいて
、前記強誘電体を挟む一対の電極のうち、第1電極に1
ビットの情報の二値の書き込みに対応する2つの電位の
いずれかを与える手段を接続し、第2電極に前記二値の
書き込みに対応する2つの電位間の中間もしくは略中間
の電位を保持させる手段を接続したことを特徴とするも
のである。
[Structure of the Invention (Means for Solving the Problem) A ferroelectric memory according to the present invention is a ferroelectric memory that records one bit of information by polarization of a ferroelectric. Among the electrodes, 1 is placed on the first electrode.
A means for applying one of two potentials corresponding to binary writing of bit information is connected, and the second electrode is held at an intermediate or approximately intermediate potential between the two potentials corresponding to binary writing. It is characterized in that the means are connected.

また、本発明に係わる別の強誘電体メモリは、強誘電体
の分極によって1ビットの情報を記録する強誘電体メモ
リにおいて、前記強誘電体を挾む一対の電極のうち、第
1電極に1ビットの情報の二値の書き込みに対応する2
つの電位のいずれかを印加する手段を接続し、第2電極
に前記二値の書き込みに対応する2つの電位間の中間も
しくは略中間の電位を保持させるか、又は前記二値の書
き込みに対応する2つの電位のいずれかを印加する手段
を接続したことを特徴とするものである。
Further, in another ferroelectric memory according to the present invention, in which one bit of information is recorded by polarization of a ferroelectric material, a first electrode of a pair of electrodes sandwiching the ferroelectric material is provided. 2 corresponding to binary writing of 1-bit information
A means for applying one of two potentials is connected to the second electrode, and the second electrode is held at an intermediate or approximately intermediate potential between the two potentials corresponding to the binary writing, or This is characterized in that means for applying one of two potentials is connected.

前記強誘電体としては、例えばジルコン酸チタン酸鉛(
PZT)等が挙げられる。
As the ferroelectric material, for example, lead zirconate titanate (
PZT), etc.

前記電極としては、例えばアルミニウム、多結晶シリコ
ン、金属シリサイド、タングステン、白金、金等を挙げ
ることができる。
Examples of the electrode include aluminum, polycrystalline silicon, metal silicide, tungsten, platinum, and gold.

前記第1、第2の電極に印加される電位は正電位のみな
らず負電位でもよい。
The potential applied to the first and second electrodes may be not only a positive potential but also a negative potential.

(作用) 本発明によれば、従来のDRAMと同様な構造、つまり
強誘電体を挟む電極のうち、第2電極を全てのメモリセ
ルについて共通にすることができるため、配線及び制御
回路を簡略化できる。これは、メモリセルの集積度を向
上でき、メモリセルの数が増加するほど有利である。
(Function) According to the present invention, the structure is similar to that of conventional DRAM, that is, the second electrode of the electrodes sandwiching the ferroelectric material can be made common to all memory cells, so wiring and control circuits can be simplified. can be converted into This can improve the degree of integration of memory cells, and is more advantageous as the number of memory cells increases.

更に、本発明に係わる別の強誘電体メモリによれば電源
の印加中に第2電極の電位を二値の書き込みに対応する
いずれかと等しくする手段を付加することによって、第
1、第2の電極間の上下関係が変わらないため、分極方
向は変化しないが、画電極が等しい時には電荷が蓄えら
れず、異なる時には電荷が蓄えられるという、強誘電体
の大きな誘電率を利用した小さなキャパシタ面積で十分
なS/Nが得られるDRAMとして動作させることがで
きる。この場合、強誘電体の分極方向が反転しないため
、分極反転に伴うアクセスタイムの遅れや強誘電体の疲
労による寿命の制限を回避できる。この際にも、従来の
DRAMと同構造であるため、リフレッシュ動作、読み
出し、書き込み等、全てDRAMと同一回路で実現でき
る。電源を落す前には、リフレッシュ動作を行った後、
第2電極の電位を二値の書き込みに対応する2つの電位
の中間にすれば、保持データに応じて強誘電体の分極か
変化して不揮発状態で情報を記憶できる。
Furthermore, according to another ferroelectric memory according to the present invention, by adding means for making the potential of the second electrode equal to one corresponding to binary writing while power is applied, the first and second Since the vertical relationship between the electrodes does not change, the polarization direction does not change, but when the picture electrodes are the same, charge is not stored, and when they are different, charge is stored.This is a small capacitor area that takes advantage of the large dielectric constant of ferroelectric material. It can be operated as a DRAM with sufficient S/N ratio. In this case, since the polarization direction of the ferroelectric is not reversed, it is possible to avoid delays in access time due to polarization reversal and limitations on life due to fatigue of the ferroelectric. Also in this case, since it has the same structure as a conventional DRAM, refresh operations, reading, writing, etc. can all be realized with the same circuit as a DRAM. Before turning off the power, after performing a refresh operation,
If the potential of the second electrode is set between two potentials corresponding to binary writing, the polarization of the ferroelectric material changes according to the retained data, and information can be stored in a nonvolatile state.

(実施例) 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

実施例1 第1図は、本実施例1の強誘電体メモリの回路図である
。このメモリは、列方向に延びる複数のビット線対BL
、  BL、・・・BL、、BL、と行方向に延びるワ
ード線WL、・・・WL、、及び一対のダミーワード線
DWLSDWL’ を有する。前記ビット線BL+  
BLt −BL、 、BL−と前記ワード線WL、・・
・WL、の交差部には、1つの強誘電体コンデンサ及び
1つのトランジスタからなる強誘電体メモリセルがそれ
ぞれ接続され、前記ビット線BL+ 、BLt −BL
−、BL−と前記ダミーワード線DWL、DWL’ の
交差部には、1つの参照用常誘電体コンデンサと1つの
トランジスタからなるダミーセルがそれぞれ接続されて
いる。前記ワード線WL、及び一方のダミーワード線D
WLを選択することにより、前記一方のビット線(例え
ばBL、)に接続されるメモリセルに対して他方のビッ
ト線(例えばB L I )に接続されるダミーセルが
選択される。単純化するために以下、ビット線BL、 
 BL、と前記ワード線WL1、WL2の交差部に接続
される2つのメモリセル、ビット線BL、 、BL、−
と前記ダミーワード線DWL、DWL’ の交差部に接
続される一対のダミーセルを中心にして説明する。
Example 1 FIG. 1 is a circuit diagram of a ferroelectric memory according to Example 1. This memory includes a plurality of bit line pairs BL extending in the column direction.
, BL, ... BL, , BL, word lines WL, ... WL extending in the row direction, and a pair of dummy word lines DWLSDWL'. The bit line BL+
BLt -BL, , BL- and the word line WL, .
A ferroelectric memory cell consisting of one ferroelectric capacitor and one transistor is connected to the intersection of the bit lines BL+ and BLt -BL, respectively.
Dummy cells each consisting of one reference paraelectric capacitor and one transistor are connected to the intersections of -, BL- and the dummy word lines DWL, DWL'. The word line WL and one dummy word line D
By selecting WL, a dummy cell connected to the other bit line (eg B L I ) is selected for a memory cell connected to the one bit line (eg BL). For simplicity, the bit lines BL,
Two memory cells connected to the intersection of BL and the word lines WL1 and WL2, bit lines BL, BL, -
The explanation will be centered on a pair of dummy cells connected to the intersection of the dummy word lines DWL and DWL'.

一方のビット線BL、とワード線WL、の交差部に接続
されるメモリセルは、強誘電体コンデンサMC及びスイ
ッチングトランジスタMFとから構成されている。この
強誘電体コンデンサMCは、例えばスパッタ法等により
成膜されたジルコン酸チタン酸鉛からなる強誘電体層を
例えば白金からなる第1、第2の電極で挟んだ構造を有
する。前記コンデンサMCの第1電極は、前記スイッチ
ングトランジスタMFを介して一方のビット線BL、に
接続されている。前記コンデンサMCの第2電極は、プ
レート線PLに接続されている。
A memory cell connected to the intersection of one bit line BL and word line WL is composed of a ferroelectric capacitor MC and a switching transistor MF. This ferroelectric capacitor MC has a structure in which a ferroelectric layer made of lead zirconate titanate formed by, for example, a sputtering method is sandwiched between first and second electrodes made of, for example, platinum. A first electrode of the capacitor MC is connected to one bit line BL via the switching transistor MF. A second electrode of the capacitor MC is connected to a plate line PL.

ここで、LレベルとしてVssSHレベルとしてvCc
を選び、前記プレート線PLを1/2VCC電位とした
。また、前記電位を与える方式は外部から供給する、内
部で作成するなど各種考えられるが、本実施例1(以下
の実施例でも同様)では抵抗による分圧によって得た。
Here, VssSH level is vCc as L level.
was selected, and the plate line PL was set to 1/2 VCC potential. Further, there are various ways to apply the potential, such as supplying it from the outside or creating it internally, but in this embodiment 1 (the same applies to the following embodiments), it was obtained by dividing the voltage using a resistor.

前記スイッチングトランジスタMFのゲートは、前記ワ
ード線WL1に接続されている。また、他方のビット線
BL、とワード線WL2の交差部に接続されるメモリセ
ルは、前述したのと同様な構造の強誘電体コンデンサM
C’及びスイッチングトランジスタMF’  とから構
成されている。前記コンデンサMC’ の第1電極は、
前記スイッチングトランジスタMF’ を介して他方の
ビット線BL、に接続されている。
The gate of the switching transistor MF is connected to the word line WL1. The memory cell connected to the intersection of the other bit line BL and word line WL2 is a ferroelectric capacitor M having the same structure as described above.
C' and a switching transistor MF'. The first electrode of the capacitor MC' is
It is connected to the other bit line BL via the switching transistor MF'.

前記コンデンサMC’ の第2電極は、前記プレート線
PLに接続されている。前記スイッチングトランジスタ
MF’ のゲートは、前記ワード線WL2に接続されて
いる。
A second electrode of the capacitor MC' is connected to the plate line PL. The gate of the switching transistor MF' is connected to the word line WL2.

前記一方のビット線BL、と他方のダミーワード線DW
L’ の交差部に接続されるダミーセルは、参照用常誘
電体コンデンサDC及びスイッチングトランジスタDF
とから構成されている。この常誘電体コンデンサDCは
、前記強誘電体コンデンサMCが分極反転しない場合と
する場合の間の電流が流れ込む容量を持つ常誘電体層を
例えば白金からなる第1、第2の電極で挟んだ構造を有
する。
The one bit line BL and the other dummy word line DW
The dummy cell connected to the intersection of L' is a reference paraelectric capacitor DC and a switching transistor DF.
It is composed of. This paraelectric capacitor DC has a paraelectric layer having a capacity through which a current flows between the cases where the polarization of the ferroelectric capacitor MC is not reversed and the case where the polarization is not reversed.The paraelectric layer is sandwiched between first and second electrodes made of, for example, platinum. Has a structure.

前記コンデンサDCの第1電極は、前記スイッチングト
ランジスタDFを介して一方のビット線BL、に接続さ
れている。前記コンデンサDCの第2電極は、前記プレ
ート線PLに接続されている。前記スイッチングトラン
ジスタDFのゲートは、前記他方のダミーワード線DW
L’ に接続されている。また、他方のビット線BL、
と一方のダミーワード線DWLの交差部に接続されるダ
ミーセルは、前述したのと同様な構造の常誘電体コンデ
ンサDC’及びスイッチングトランジスタDF’ とか
ら構成されている。前記コンデンサDC’ の第1電極
は、前記スイッチングトランジスタDF’ を介して他
方のビット線BL、に接続されている。前記コンデンサ
MC’ の第2電極は、前記プ°レート線PLに接続さ
れている。前記スイッチングトランジスタDF’ のゲ
ートは、前記−方のダミーワード線DWLに接続されて
いる。このようなメモリセル及びダミーセルを有する強
誘電体メモリにおいて、書き込み動作、保持動作、及び
読み出し動作に必要な周辺回路も従来のダイナミックラ
ンダムアクセスメモリ(DRAM)とほぼ同じである。
A first electrode of the capacitor DC is connected to one bit line BL via the switching transistor DF. A second electrode of the capacitor DC is connected to the plate line PL. The gate of the switching transistor DF is connected to the other dummy word line DW.
Connected to L'. In addition, the other bit line BL,
The dummy cell connected to the intersection of the dummy word line DWL and one dummy word line DWL is composed of a paraelectric capacitor DC' and a switching transistor DF' having the same structure as described above. The first electrode of the capacitor DC' is connected to the other bit line BL via the switching transistor DF'. A second electrode of the capacitor MC' is connected to the plate line PL. The gate of the switching transistor DF' is connected to the negative dummy word line DWL. In a ferroelectric memory having such memory cells and dummy cells, the peripheral circuits required for write, hold, and read operations are almost the same as in conventional dynamic random access memories (DRAMs).

即ち、前記ワード線WL1、WL2はローデコーダ/ワ
ード線ドライバ1に接続され、前記各ダミーワード線D
WL1DWL’ はダミーワード線デコーダ/ドライバ
2に接続されている。
That is, the word lines WL1 and WL2 are connected to the row decoder/word line driver 1, and each of the dummy word lines D
WL1DWL' is connected to dummy word line decoder/driver 2.

前記ビット線対BL、 、BL、は、読み出し時に該ビ
ット線対BL、  BL、をプリチャージ電位Vp(に
する第1イコライズ回路3、書き込み後に該ビット線対
BL、 、BL、をコンデンサMC。
The bit line pair BL, BL is set to a first equalizing circuit 3 that sets the bit line pair BL, BL to a precharge potential Vp (at the time of reading), and the bit line pair BL, BL, is set to a capacitor MC after writing.

MC’ の第2電極と同じ!/2Vccにしてメモリセ
ルの電荷をキャンセルする第2イコライズ回路4に接続
されている。前記第1イコライズ回路3は、第1クロツ
ク信号φ1により動作される。なお、前記第1イコライ
ズ回路3からのプリチャージ電位VPCはV((とV、
の電位が選択できるようになっている。前記第2イコラ
イズ回路4は、第2クロツク信号φ2により動作される
。また、前記ビット線対BL、  BL、はセンスアン
プ信号φACT S9!’ACTにより動作されるセン
スアンプ5に接続されている。更に、前記ビット線対B
L、、BL、は、カラム選択用スイッチングトランジス
タCF 、1、CF+b及びデータ入出力線I10、I
loを介して図示しないデータ入出力線に接続されてい
る。前記カラム選択用スイッチングトランジスタCF、
、、CF、、のゲートは、カラム選択線C3L、を介し
てカラムデコーダ/カラムセレクト線ドライバ6に接続
されている。
Same as the second electrode of MC'! /2Vcc and is connected to a second equalization circuit 4 that cancels the charge of the memory cell. The first equalize circuit 3 is operated by a first clock signal φ1. Note that the precharge potential VPC from the first equalization circuit 3 is V(((and V,
It is possible to select the potential of The second equalize circuit 4 is operated by a second clock signal φ2. Further, the bit line pair BL, BL is connected to the sense amplifier signal φACT S9! ' It is connected to the sense amplifier 5 operated by ACT. Furthermore, the bit line pair B
L, BL are column selection switching transistors CF, 1, CF+b and data input/output lines I10, I
It is connected to a data input/output line (not shown) via lo. the column selection switching transistor CF;
, CF, , are connected to a column decoder/column select line driver 6 via a column select line C3L.

[書き込みモートコ 上述した本実施例1の強誘電体メモリでの書き込み動作
およびタイミングを第5図を用いて説明する。
[Write Mode] The write operation and timing in the ferroelectric memory of the first embodiment described above will be explained with reference to FIG.

従来のダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM
)と同様に、チップイネーブルσTをLレベルに下げる
前に書き込み信号WEをLレベルにしておくことにより
、書き込みサイクルが開始される。チップイネーブルC
EをLレベルに下げる以前に、メモリアドレス及び図示
しないデータ入出力部からの書き込みデータDINは確
定しているものとする。チップが選択されていない時に
は、第2クロツク信号φ2をVCCとして第2イコライ
ズ回路4を動作し、ビット線対BL、、BL、は1/2
V、cにプリチャージ、イコライズされている。
Conventional dynamic random access memory (DRAM)
), a write cycle is started by setting the write signal WE to the L level before lowering the chip enable σT to the L level. Chip enable C
It is assumed that the memory address and write data DIN from a data input/output unit (not shown) are determined before E is lowered to the L level. When a chip is not selected, the second equalize circuit 4 is operated with the second clock signal φ2 set to VCC, and the bit line pair BL, ,BL, is set to 1/2.
Precharged and equalized to V and c.

第2クロツク信号φ2をVSllにすると、ビット線対
BL、  BL、のプリチャージ、イコライズが解除さ
れる。この時、データ入出力線I10、Iloはデータ
入出力部からの書き込みデータDINに従い信号がVS
SまたはVCCに確定している。
When the second clock signal φ2 is set to VSll, the precharge and equalization of the bit line pair BL, BL are canceled. At this time, the data input/output lines I10 and Ilo have a signal of VS according to the write data DIN from the data input/output section.
It is determined to be S or VCC.

その後、アドレス信号の指定によってローデコーダ/ワ
ード線ドライバ1を動作し、選択されたワード線WL、
をVSSからvccに引き上げる。この時、ワード線W
L、に繋がるメモリセルのスイッチングトランジスタM
Fがオンして一方のビット線BL、とプレートラインP
L間の強誘電体コンデンサMCに電圧が印加されるが、
一方のビット線BL、は該プレートラインPLと同電位
である1/2V ccのフローティング状態に保たれて
いるため、該強誘電体コンデンサMCの分極は変化しな
い。
Thereafter, the row decoder/word line driver 1 is operated according to the address signal designation, and the selected word line WL,
from VSS to vcc. At this time, word line W
The switching transistor M of the memory cell connected to L.
F is turned on and one bit line BL and plate line P
A voltage is applied to the ferroelectric capacitor MC between L,
Since one bit line BL is maintained in a floating state at 1/2 V cc, which is the same potential as the plate line PL, the polarization of the ferroelectric capacitor MC does not change.

一方、アドレス信号の指定によりカラムデコーダ/カラ
ムセレクト線ドライバ6を動作し、選択されたカラムセ
レクト線C5LIをVSSからVCCに引き上げると、
カラム選択用スイッチングトランジスタCF、、、CF
 + bがオンしてデータ入出力線I10、Iloとビ
ット線対BL、  BL、がそれぞれ接続され、データ
入出力線I10、Iloの電位(V ss又はV cc
)とビット線対BL、  BL、の電位が等しくなる。
On the other hand, when the column decoder/column select line driver 6 is operated according to the address signal specification and the selected column select line C5LI is pulled up from VSS to VCC,
Column selection switching transistors CF, , CF
+b is turned on, the data input/output lines I10, Ilo and the bit line pair BL, BL are connected, respectively, and the potential of the data input/output lines I10, Ilo (V ss or V cc
) and bit line pair BL, BL become equal in potential.

このような動作により、ビット線対BL、 、BL、と
1/2VCCの電位を持つプレートラインPLの間に電
位差が生じるため、前記ワード線WL、に繋がり、前記
電位差が与えられるメモリセルの強誘電体コンデンサM
Cは書き込むデータに応じて分極される。書き込みがな
された後、カラムセレクト線C8L、をV((からvs
sにすると、カラム選択用スイッチングトランジスタC
F、いCF、、がオフしてビット線対BL、 、BL、
はデータ入出力線I10、Iloから切り離される。同
時に、第2クロツク信号φ2をVSSからVCCにして
、ビット線対BL、  BL、をl/2Vccにイコラ
イズする。
Due to such an operation, a potential difference is generated between the bit line pair BL, BL, and the plate line PL having a potential of 1/2VCC, which is connected to the word line WL and increases the strength of the memory cell to which the potential difference is applied. Dielectric capacitor M
C is polarized depending on the data to be written. After writing, column select line C8L is set to V((from vs
s, column selection switching transistor C
F, CF, , turns off and bit line pair BL, , BL,
is disconnected from data input/output lines I10 and Ilo. At the same time, the second clock signal φ2 is changed from VSS to VCC to equalize the bit line pair BL, BL to 1/2Vcc.

これによりメモリセルの画電極の電位がどちらも1/2
V ccになるため、書き込み時に蓄えられた電荷がキ
ャンセルされる。しかし、電位差は0であるから、書き
込まれた分極は変化しない。その後、ワード線WL、を
VcCからVSSにすることにより前記メモリセルは一
方のビット線BL、から切り離される。チップイネーブ
ルCEをHレベルに引き上げ、書き込み信号WEをHレ
ベルにすることにより書き込みサイクルを終了する。こ
の一連の動作で、アドレス信号で指定された強誘電体メ
モリセルにデータが書き込まれ、保持される。
This reduces the potential of both picture electrodes of the memory cell to 1/2.
Since the voltage becomes Vcc, the charge accumulated during writing is canceled. However, since the potential difference is 0, the written polarization does not change. Thereafter, by changing the word line WL from VcC to VSS, the memory cell is separated from one bit line BL. The write cycle is ended by raising the chip enable CE to H level and setting the write signal WE to H level. Through this series of operations, data is written into the ferroelectric memory cell specified by the address signal and is held.

[読み出しモード] 前記書き込みモードにより書き込まれているデータの読
み出し動作及びタイミングを第6図を用いて説明する。
[Read Mode] The read operation and timing of data written in the write mode will be explained using FIG. 6.

なお、この読みだし動作では第1図において書き込まれ
ているデータを読み出す前のビット線プリチャージ電位
は第1クロツク信号φ】により動作される第1イコライ
ズ回路3の電位であるVPCであるが、ここではvCc
とする。
In this read operation, the bit line precharge potential before reading the written data in FIG. 1 is VPC, which is the potential of the first equalization circuit 3 operated by the first clock signal φ. Here vCc
shall be.

チップイネーブルCEをLレベルに下げる時に書き込み
信号WEをHレベルにすることにより読みだしサイクル
が開始される。チップイネーブルCEをLレベルに下げ
る以前に、メモリアドレスは確定しているものとする。
A read cycle is started by setting write signal WE to H level when chip enable CE is lowered to L level. It is assumed that the memory address has been determined before chip enable CE is lowered to L level.

チップを選択していない時にはビット線対BL、 、B
L、は第2イコライズ回路4によってl/2V ccに
プリチャージ、イコライズされている。
When no chip is selected, bit line pairs BL, ,B
L, is precharged and equalized to 1/2V cc by the second equalization circuit 4.

第2クロツク信号φ2をv5.にし、ビット線対BL1
、BL、のプリチャージ、イコライズを解除すると同時
に第1クロツク信号φ□をVSSからVCCに引き上げ
る。これによりビット線対BL。
The second clock signal φ2 is set to v5. and bit line pair BL1
, BL, and at the same time, the first clock signal φ□ is raised from VSS to VCC. This causes bit line pair BL.

BL、は、VCCにプリチャージ、イコライズされる。BL is precharged and equalized to VCC.

ここで第1クロツク信号φ、をVCCからV55に引き
下げると、ビット線対BL、 、BL、はVCCレベル
に保たれたままフローティング状態になる。この状態で
アドレス信号の指定によってローデコーダ/ワード線ド
ライバlを動作し、選択されたワード線WL、をVSS
からVCCに引き上げる。これと同時に強誘電体メモリ
セルが繋がる一方のビット線BL、の相補(他方)のビ
ット線BL1に常誘電体コンデンサDC″及びスイッチ
ングトランジスタDF’ からなるダミーセルが繋がる
ようにダミーワード線デコーダ/ドライバ2が働く。つ
まり、一方のダミーワード線DWLが選択され、VS2
からV。Cに引き上げられることにより、前記ダミーセ
ルが前記他方のビット線BL、に繋がる。かかる動作に
より、選択された強誘電体コンデンサMC及びトランジ
スタMFからなる強誘電体メモリセルに接続される一方
のビット線BL+l:Vcc−プレートラインPLI:
l/2V((が加わる。この時、前記メモリセルの強誘
電体コンデンサMCが前記電界方向と同じ分極方向を持
っていた場合には電流の流れ込みが小さく、分極方向が
逆でこの電界によって分極が反転する場合にはより大き
な電流が流れ込むことになる。
Here, when the first clock signal φ is lowered from VCC to V55, the bit line pair BL, BL, becomes a floating state while being maintained at the VCC level. In this state, the row decoder/word line driver l is operated according to the address signal designation, and the selected word line WL is set to VSS.
to VCC. At the same time, a dummy word line decoder/driver is installed so that a dummy cell consisting of a paraelectric capacitor DC'' and a switching transistor DF' is connected to the complementary (other) bit line BL1 of one bit line BL to which the ferroelectric memory cell is connected. 2 works.In other words, one dummy word line DWL is selected and VS2
From V. By being pulled up to C, the dummy cell is connected to the other bit line BL. Through this operation, one bit line BL+l:Vcc-plate line PLI: connected to the ferroelectric memory cell consisting of the selected ferroelectric capacitor MC and transistor MF.
l/2V (() is added.At this time, if the ferroelectric capacitor MC of the memory cell has the same polarization direction as the electric field direction, the current will flow small, and if the polarization direction is opposite, it will be polarized by this electric field. If the current is reversed, a larger current will flow.

これに伴い、前者では一方のビット線BL、の電位低下
が小さく、後者では一方のビット線BLの電位低下が大
きくなる。前記ダミーセルとしては、両者の中間の電流
が流れ込み、電位低下も中間となるような容量を持つ常
誘電体キャパシタを用いることにより、従来のダイナミ
ックランダムアクセスメモリ(DRAM)と同様にデー
タの差がビット線対BL、  BL、の電位差となって
現われる。この電位差を従来のダイナミックランダムア
クセスメモリ(DRAM)と同じセンスアンプ5によっ
て増幅してやれば、書き込まれていたデータを読み出し
たことになる。
Accordingly, in the former case, the potential drop of one bit line BL is small, and in the latter case, the potential drop of one bit line BL is large. By using a paraelectric capacitor as the dummy cell, which has a capacitance such that a current between the two flows into it and a potential drop between the two, the difference in data can be reduced by bits, similar to conventional dynamic random access memory (DRAM). It appears as a potential difference between the line pair BL, BL. If this potential difference is amplified by the same sense amplifier 5 as in a conventional dynamic random access memory (DRAM), the written data will be read out.

具体的には、ビット線対BL、 SBL、に電位差が生
じた状態でセンスアンプ信号φACT NφACTをそ
れぞれ操作してセンスアンプ5を動作させることにより
、電位低下の小さいビット線の電位はVCCに引き上げ
られ、電位低下の大きいビット線の電位はVSSに引き
下げられる。このような破壊読み出しのため、読み出し
の際には分極方向は元のデータにかかわらず一定の方向
になってしまうが、センスアンプ5による電位決定によ
り再書き込みが行われる。ビット線の電位を確定した後
、アドレス信号の指定によってカラムデコーダ/カラム
セレクト線ドライバ6を動作し、選択されたカラムセレ
クト線C3LIをVSSからvCcに引き上げると、前
述したのと同様にビット線対BL、  BL、とデータ
入出力線I10、Iloがそれぞれ接続され、I10バ
ッファを通して出力データD。U□に出力される。前記
カラムセレクト線C8L、をV。0からVSSにするこ
とにより、データ入出力線I10、Iloはビット線対
BL、   BL、から切り離される。センスアンプ信
号φACT sφAC工を操作してセンスアンプ5の動
作を停止した後、第2クロツク信号φ2を■ssからV
CCにして、ビット線対BL、   BL。
Specifically, by operating the sense amplifier signals φACT and NφACT to operate the sense amplifier 5 with a potential difference occurring between the bit line pair BL and SBL, the potential of the bit line with a small potential drop is raised to VCC. The potential of the bit line whose potential has decreased significantly is lowered to VSS. Due to such destructive reading, the polarization direction remains constant during reading regardless of the original data, but rewriting is performed by determining the potential by the sense amplifier 5. After determining the potential of the bit line, the column decoder/column select line driver 6 is operated according to the address signal specification, and when the selected column select line C3LI is raised from VSS to vCc, the bit line pair is changed as described above. BL and BL are connected to data input/output lines I10 and Ilo, respectively, and output data D is passed through the I10 buffer. Output to U□. The column select line C8L is set to V. By changing the voltage from 0 to VSS, the data input/output lines I10 and Ilo are separated from the bit line pair BL and BL. After operating the sense amplifier signal φACT sφAC to stop the operation of the sense amplifier 5, the second clock signal φ2 is changed from ■ss to V.
CC and bit line pair BL, BL.

をl/2Vccにイコライズする。これにより強誘電体
メモリセルの画電極の電位がどちらも 1/2V cc
になるため、再書き込み時に蓄えられた電荷がキャンセ
ルされる。しかし、電位差は0であるから、書き込まれ
た分極は変化しない。その後、ワード線WL、をVCC
からVSSにして該ワード線WL。
Equalize to 1/2Vcc. As a result, the potential of the picture electrode of the ferroelectric memory cell is both 1/2V cc
Therefore, the charge accumulated during rewriting is canceled. However, since the potential difference is 0, the written polarization does not change. After that, the word line WL is set to VCC
to VSS to the word line WL.

に繋がった強誘電体メモリセルをビット線BL。The ferroelectric memory cell connected to the bit line BL.

から切り離す。チップイネーブルCEをHレベルに引き
上げることにより読み出しサイクルを終了する。
separate from The read cycle is ended by raising chip enable CE to H level.

なお、前述した第6図では第1図において書き込まれて
いるデータを読み出す前のビット線プリチャージを行う
第1イコライズ回路3の電位VPCをVCCとしたが、
VSSとしてもよい。この場合の読み出し動作を第7図
のタイミングチャートを参照して以下に説明する。
Note that in FIG. 6 described above, the potential VPC of the first equalization circuit 3 that precharges the bit line before reading the data written in FIG. 1 is set to VCC.
It may also be VSS. The read operation in this case will be explained below with reference to the timing chart of FIG.

第2クロツク信号φ2をVssにして、ビット線対BL
、  BL、のプリチャージ、イコライズを解除すると
同時に第1クロツク信号φ1をVSSからVCCに引き
上げる。これによりビット線対BL1、BLlは、v5
5ニブリチャージ、イコライズされる。ここで、第1ク
ロツク信号φ1をvccからVSSに引き下げると、ビ
ット線対BL、、BL、はVSSレベルに保たれたまま
フローティング状態になる。この状態でアドレス信号の
指定によりローデコーダ/ワード線ドライバ1を動作し
、選択されたワード線WL、をVSSからVCCに引き
上げる。これと同時に前述したように強誘電体メモリセ
ルか繋がる一方のビット線BL、の相補(他方)のビッ
ト線BL、に常誘電体コンデンサDC’ 及びスイッチ
ングトランジスタDF’ からなるダミーセルが繋がる
ようにダミーワード線デコーダ/ドライバ2が働く。か
かる動作により、選択された強誘電体コンデンサMC及
びトランジスタMFからなる強誘電体メモリセルに接続
される一方のビット線BL、にVS!bsプレートライ
ンPLに 1/2V ccが加わる。この時、前記メモ
リセルの強誘電体コンデンサMCが前記電界方向と同じ
分極方向を持っていた場合には電流の流れ込みが小さく
、分極方向が逆でこの電界によって分極が反転する場合
にはより大きな電流が流れ込むことになる。これに伴い
、前者では一方のビット線BL、の電位上昇が小さく、
後者では一方のビット線BL、の電位上昇が大きくなる
。前記ダミーセルとしては、両者の中間の電流が流れ込
み、電位上昇も中間となるような容量を持つ常誘電体キ
ャパシタを用いることにより、従来のダイナミックラン
ダムアクセスメモリ(DRAM)と同様にデータの差が
ビット線対BL、 、BL、の電位差となって現われる
。この状態でセンスアンプ動作信号φAcT、φACT
をそれぞれ操作してセンスアンプ5を動作させることに
より、電位上昇の大きいビット線の電位はV。Cに引き
上げられ、電位上昇の小さいビット線の電位はVSSに
引き下げられる。その他の動作は、前述したのと同様で
ある。
The second clock signal φ2 is set to Vss, and the bit line pair BL
, BL, and at the same time, the first clock signal φ1 is raised from VSS to VCC. As a result, the bit line pair BL1, BLl becomes v5
5 nib charge, equalized. Here, when the first clock signal φ1 is lowered from vcc to VSS, the bit line pair BL, , BL becomes a floating state while being maintained at the VSS level. In this state, the row decoder/word line driver 1 is operated according to the designation of the address signal, and the selected word line WL is raised from VSS to VCC. At the same time, as mentioned above, a dummy cell consisting of a paraelectric capacitor DC' and a switching transistor DF' is connected to the complementary (other) bit line BL of one bit line BL connected to the ferroelectric memory cell. Word line decoder/driver 2 operates. Due to this operation, VS! is applied to one bit line BL connected to the ferroelectric memory cell consisting of the selected ferroelectric capacitor MC and transistor MF. 1/2V cc is applied to the bs plate line PL. At this time, if the ferroelectric capacitor MC of the memory cell has the same polarization direction as the electric field direction, the current flow is small, and if the polarization direction is opposite and the polarization is reversed by this electric field, the current flow is large. Current will flow into it. Along with this, in the former case, the potential rise of one bit line BL is small;
In the latter case, the potential of one bit line BL increases significantly. As the dummy cell, by using a paraelectric capacitor with a capacitance such that a current between the two flows and a potential rise between the two, the difference in data is reduced to bits, similar to conventional dynamic random access memory (DRAM). It appears as a potential difference between the line pairs BL, , BL. In this state, the sense amplifier operation signals φAcT, φACT
By operating the sense amplifier 5 by operating each of the bit lines, the potential of the bit line with a large potential rise is set to V. The potential of the bit line whose potential rise is small is pulled down to VSS. Other operations are the same as described above.

以上のように、本実施例1の強誘電体メモリでは強誘電
体メモリセルを構成する強誘電体コンデンサMCの第1
電極を1ビットの情報の二値の書き込みに対応する2つ
の電位(Vss又はV。C)のいずれかを与えるビット
線(例えば一方のビット線BL、)にスイッチングトラ
ンジスタMFを介して接続し、同コンデンサMCの第2
電極を前記二値の書き込みに対応する2つの電位間の中
間(例えば1/2V cc)電位を保持させるプレート
線PLを接続することによって、既述した書き込み動作
で説明したようにコンデンサMCの第1電極に接続され
るビット線BL、をVCC又はVSSにすることでコン
デンサMCの第1電極、第2電極をそれぞれHレベル、
Lレベル又は反転したLレベル、Hレベルにすることが
できる。したがって、本実施例1によれば従来のように
前記強誘電体コンデンサ間にHSLレベルの状態と逆の
状態を実現するためにワード線と同じ本数だけドライブ
線を必要とする周辺回路の煩雑化を解消できるため、設
計の自由度を向上できると共に、高密度の強誘電体メモ
リを得ることができる。
As described above, in the ferroelectric memory of the first embodiment, the first
Connecting the electrode to a bit line (for example, one bit line BL) that provides one of two potentials (Vss or V.C) corresponding to binary writing of 1-bit information via a switching transistor MF, The second capacitor MC
By connecting the plate line PL that holds the electrode at an intermediate potential (for example, 1/2 V cc) between the two potentials corresponding to the binary writing, the first voltage of the capacitor MC is By setting the bit line BL connected to one electrode to VCC or VSS, the first and second electrodes of the capacitor MC are set to H level, respectively.
It can be set to L level, inverted L level, or H level. Therefore, according to the first embodiment, the peripheral circuitry becomes complicated, as in the conventional case, the same number of drive lines as the word lines are required in order to realize a state opposite to the HSL level state between the ferroelectric capacitors. Since the problem can be solved, the degree of freedom in design can be improved and a high-density ferroelectric memory can be obtained.

また、本実施例1によれば電源を切ってもデータを保持
する不揮発性を有し、リフレッシュ動作も必要ない上、
従来のダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM
)と同じ構造を有するため高集積化に適する強誘電体メ
モリを得ることができる。
Furthermore, according to the first embodiment, it has non-volatility that retains data even when the power is turned off, and there is no need for a refresh operation.
Conventional dynamic random access memory (DRAM)
), it is possible to obtain a ferroelectric memory suitable for high integration.

実施例2 第2図は、1つのワード線(例えばWL、)に繋がる強
誘電体コンデンサMC及びスイッチングトランジスタM
Fからなるメモリセルと強誘電体コンデンサMC’ 及
びスイッチングトランジスタMF’からなるメモリセル
とを1ビットとし、いずれか一方のセルをダミーセルと
した強誘電体メモリである。この強誘電体メモリにおい
ては、方のメモリセルの強誘電体コンデンサの強誘電体
と他方のメモリセルの強誘電体コンデンサの強誘電体の
分極を逆にし、その分極の組み合わせによリ1ビットの
情報を記憶する。かかる構成によれば、センスアンプ5
はプリチャージ後、ワードラインWL、をv、sからV
CCにした時にどちらの強11を体コンデンサに繋がる
ビット線対(例えばBL、 、BLI )の電位が高い
かを判定することによりデータが得られるため、前述し
た実施例1のようにメモリセルとは別個にダミーセルを
設けることが不要になると共にノイズに強くなり、信頼
性を向上できる。ビット線プリチャージとしてV 85
、V ((のいずれをも取り得るのは、実施例1と同様
である。タイミングチャートも前述した第5図〜第7図
に示した通りである。
Embodiment 2 FIG. 2 shows a ferroelectric capacitor MC and a switching transistor M connected to one word line (for example, WL).
This is a ferroelectric memory in which a memory cell consisting of F, a ferroelectric capacitor MC', and a switching transistor MF' is used as one bit, and one of the cells is used as a dummy cell. In this ferroelectric memory, the polarization of the ferroelectric material in the ferroelectric capacitor of one memory cell and the ferroelectric material of the ferroelectric capacitor of the other memory cell are reversed, and the combination of polarizations is used to generate one bit. The information is stored. According to this configuration, the sense amplifier 5
After precharging, the word line WL is changed from v, s to V
When set to CC, data can be obtained by determining which bit line pair (for example, BL, , BLI) connected to the body capacitor has a higher potential. This eliminates the need to provide a separate dummy cell, increases resistance to noise, and improves reliability. V 85 as bit line precharge
, V ((() is the same as in the first embodiment. The timing charts are also as shown in FIGS. 5 to 7 described above.

実施例3 第3図は、本実施例3の強誘電体メモリの回路図であり
、前述した実施例1の回路に強誘電体メモリセルにおけ
る強誘電体コンデンサの第2電極の電位を切り替える手
段7を付加した構造になっている。前記電位切り警手段
7は、プレート線PLの他端に分岐して設けられた第1
電源1/2vcc、第2電源VPLと、前記第1、第2
の電源1/2V ccSV PLのいずれかを選択する
ための第1、第2のスイッチングトランジスタFR,、
FR2とから構成されている。前記第1、第2のスイッ
チングトランジスタFR,、FR2をそれぞれオン、オ
フすることによりプレートラインPLの電位は第1電源
1/2V ccとなり、前述した実施例1ように強誘電
体不揮発メモリとして動作させることが可能となる。前
記第1、第2のスイッチングトランジスタF R+  
F R2をそれぞれオフ、オンすることによりプレート
ラインPLの電位はVPLとなる。このvpt電位は、
VCCでもVSSでも構わない。こうすることにより電
源印加中は、従来のキャパシタによるダイナミックラン
ダムアクセスメモリ(DRAM)と同様に電荷の有無に
よる1ビットの記憶を行うことができる。この場合、強
誘電体メモリのダミーセルとは別に一方のビット線BL
、と他方のDRAMモード用ダミーワード1idDWL
”の交差部にDRAMモード用ダミーセル、他方のビッ
ト線BL、と一方のDRAMモード用ダミーワード線d
DWLの交差部にDRAMモード用ダミーセルをそれぞ
れ接続した。
Embodiment 3 FIG. 3 is a circuit diagram of a ferroelectric memory according to Embodiment 3, in which a means for switching the potential of the second electrode of a ferroelectric capacitor in a ferroelectric memory cell is added to the circuit of Embodiment 1 described above. It has a structure with 7 added. The potential cutoff warning means 7 is a first branched line provided at the other end of the plate line PL.
power supply 1/2vcc, second power supply VPL, and the first and second
The first and second switching transistors FR, for selecting one of the power supplies 1/2V ccSV PL,
It is composed of FR2. By turning on and off the first and second switching transistors FR, FR2, respectively, the potential of the plate line PL becomes 1/2 V cc of the first power supply, and it operates as a ferroelectric nonvolatile memory as in the first embodiment described above. It becomes possible to do so. The first and second switching transistors F R+
By turning FR2 off and on, the potential of the plate line PL becomes VPL. This vpt potential is
It doesn't matter if it's VCC or VSS. By doing this, while power is being applied, one bit can be stored depending on the presence or absence of charge, similar to a conventional dynamic random access memory (DRAM) using a capacitor. In this case, apart from the dummy cell of the ferroelectric memory, one bit line BL
, and the dummy word 1idDWL for the other DRAM mode.
A dummy cell for DRAM mode, the other bit line BL, and one dummy word line d for DRAM mode are placed at the intersection of ``.
Dummy cells for DRAM mode were connected to the intersections of the DWLs.

前記一方のDRAMモード用ダミーセルは強誘電体キャ
パシタの半分の容量を持つ常誘電体キャパシタdDC及
びスイッチングトランジスタdDFとから構成されてい
る。前記キャパシタdDCの第1電極は、前記スイッチ
ングトランジスタdDFを介して一方のビット線BL、
に接続されている。前記キャパシタdDCの第2電極は
、前記プレート線PLに接続されている。前記スイッチ
ングトランジスタdDFのゲートは、他方のDRA′M
モード用ダミーワード線dDWL’ に接続されている
。また、他方のDRAMモード用ダミーセルは常誘電体
キャパシタdDC’及びスイッチングトランジスタdD
F’ とから構成されている。前記キャパシタdDC’
 の第1電極は、前記スイッチングトランジスタdDF
’ を介して他方のビット線BL1に接続されている。
The one DRAM mode dummy cell is composed of a paraelectric capacitor dDC having half the capacity of a ferroelectric capacitor and a switching transistor dDF. A first electrode of the capacitor dDC is connected to one bit line BL via the switching transistor dDF.
It is connected to the. A second electrode of the capacitor dDC is connected to the plate line PL. The gate of the switching transistor dDF is connected to the other DRA'M.
It is connected to the mode dummy word line dDWL'. The other DRAM mode dummy cell is a paraelectric capacitor dDC' and a switching transistor dD.
It is composed of F'. The capacitor dDC'
The first electrode of the switching transistor dDF
' is connected to the other bit line BL1.

前記キャパシタdDC’ の第2電極は前記プレート線
PLに接続されている。前記スイッチングトランジスタ
dDF’ のゲートは、一方のDRAMモード用ダミー
ワード線dDWLに接続されている。なお、前記DRA
Mモード用ダミーワード線dDWL。
A second electrode of the capacitor dDC' is connected to the plate line PL. The gate of the switching transistor dDF' is connected to one DRAM mode dummy word line dDWL. In addition, the DRA
Dummy word line dDWL for M mode.

dDWL’  はダミーワード線デコーダ/ドライバ2
に接続されている。
dDWL' is dummy word line decoder/driver 2
It is connected to the.

次に、強誘電体不揮発メモリとして動作させる状態を不
揮発記憶モード、従来のキャパシタによるダイナミック
ランダムアクセスメモリ(DRAM)と同様に電荷の有
無による1ビットの記憶を行う状態をDRAMモードと
呼び、前記不揮発記憶モードからDRAMモードへの切
り替え、DRAMモードでの動作、DRAMモードから
不揮発記憶モードへの切り替え、にそれぞれ分けて説明
する。外部出力信号としてDRAMモード動作信動作信
号外部入力信号として切り替え信号CHGを与えるもの
とする。
Next, the state in which it operates as a ferroelectric nonvolatile memory is called a nonvolatile memory mode, and the state in which 1 bit is stored depending on the presence or absence of charge, similar to a conventional dynamic random access memory (DRAM) using a capacitor, is called a DRAM mode. Switching from storage mode to DRAM mode, operation in DRAM mode, and switching from DRAM mode to nonvolatile storage mode will be explained separately. It is assumed that a DRAM mode operation signal is provided as an external output signal and a switching signal CHG is provided as an external input signal.

[不揮発記憶モードからDRAMモードへの切り替え] 強誘電体メモリを不揮発記憶モードで使用する時に第1
クロツク信号φ、で動作される第1イコライズ回路3の
プリチャージ電位Vp(がV。C又は■s□のどちらも
取り得ることは前記実施例1に述べた通りである。更に
、DRAMモードで使用する時にプレートライ、ンPL
の電位VPLとしてVCCsV、、、のどちらも取り得
ることから以下に説明する4通りの組み合わせが可能で
ある。
[Switching from non-volatile memory mode to DRAM mode] When using ferroelectric memory in non-volatile memory mode, the first
As described in the first embodiment, the precharge potential Vp (of the first equalization circuit 3 operated by the clock signal φ) can be either V.C or ■s□.Furthermore, in the DRAM mode, Plate line and PL when using
Since the potential VPL can be either VCCsV, . . . , the following four combinations are possible.

■■、。、VPLの両方がVCCのモード切り替えプリ
チャージ電位V、。、プレートライン電位v1.として
どちらもV。0とした時の動作を第8図のタイミングチ
ャートを参照して説明する。
■■,. , VPL are both VCC mode switching precharge potentials V,. , plate line potential v1. As both V. The operation when it is set to 0 will be explained with reference to the timing chart of FIG.

DRAMモード動作信号nは、不揮発記憶モードではH
レベルに保たれている。チップイネーブル6丁をLレベ
ルに下げる前に、切り替え信号r■でをLレベルにして
おくことにより、不揮発記憶モードからDRAMモード
への切り替えサイクルが開始される。
DRAM mode operation signal n is H in nonvolatile memory mode.
maintained at the level. By setting the switching signal r to the L level before lowering the chip enable six to the L level, a switching cycle from the nonvolatile storage mode to the DRAM mode is started.

切り替えの手順としては、DRAMのリフレッシュと同
様にローアドレスを順にスキャンしていき、ワード線に
繋がっている強誘電体メモリセルの分極による情報を電
荷の有無による情報に順次切り替えていく。この操作を
全てのワード線について行えば、切り替えが完了したこ
とになる。ローアドレスをカウントアツプする方法とし
ては専用にカウンタを用意することもできるが、本実施
例3ではリフレッシュカウンタを1スキヤンさせて用い
た。
The switching procedure is to sequentially scan the row addresses in the same way as refreshing a DRAM, and to sequentially switch information based on the polarization of the ferroelectric memory cell connected to the word line to information based on the presence or absence of charge. If this operation is performed for all word lines, switching is completed. As a method of counting up the row address, it is possible to prepare a dedicated counter, but in the third embodiment, the refresh counter is used with one scan.

チップが選択されていない時には、ビット線対BL、 
 BL、は第2イコライズ回路4によって1/2Vcc
にプリチャージ、イコライズされている。
When no chip is selected, the bit line pair BL,
BL is set to 1/2Vcc by the second equalization circuit 4.
precharged and equalized.

第2クロツク信号φ2をv5sにすることにより、ビッ
ト線対BL、  BL、のプリチャージ、イコライズを
解除すると同時に第1クロツク信号φ。
By setting the second clock signal φ2 to v5s, the precharge and equalization of the bit line pair BL, BL are canceled and at the same time the first clock signal φ is set to v5s.

をvssからV((に引き上げる。第1クロツク信号φ
1をV55に引き下げることにより、ビット線対BL、
 、BL、はVCCフローティング状態になる。
is raised from vss to V((.The first clock signal φ
1 to V55, bit line pair BL,
, BL, are in a VCC floating state.

ここで、アドレス信号の指定によってローデコーダ/ワ
ード線ドライバ]を動作させ、最初のワード線WL、を
VSSから■。Cに引き上げる。これと同時に強誘電体
メモリセルが繋がる一方のビット線BL、の相補(他方
)のビット線「口に常誘電体コンデンサDC’及びスイ
ッチングトランジスタDF’からな5るダミーセルが繋
がるようにダミーワード線デコーダ/ドライバ2が働く
。つまり、ダミーワード線DWLが選択され、v5.か
らVCoに引き上げられることにより、前記ダミーセル
が前記他方のビット線BL、に繋がる。実施例1と同様
に強誘電体メモリセルの分極による情報を読み出し、セ
ンスアンプ5によりビット線対BL、 、BL、の電位
が決定される。この状態のまま電位切り替え手段7の第
1スイツチングトランジスタFR,を■。CからVss
(オフ)、第2のスイッチングトランジスタFR2をV
SSからVCC(オン)に変化させてプレートラインP
Lの電位を1/2V ccからVCCにする。すると不
揮発記憶モードで“1”が記憶されていた場合は、一方
のビット線BL、がVCCになっているため、ビット線
BL、とプレートラインPLが同電位になり電荷はキャ
ンセルされる。逆に、不揮発記憶モードで“0″が記憶
されていた場合は一方のビット線BL1がVSSになっ
ているため、プレートラインPLの電位vcoとの間で
電荷が蓄えられる。このようにして強誘電体の分極方向
による情報を電荷の有無に対応させることができる。実
際には、電荷の有無の他に分極方向も反対のままである
が、プリチャージ電位VPCとプレートライン電位VP
Lが同電位のため、DRAMモートン楠じデータを読み
出している場合の再書き込み又はリフレッシュ時には分
極の反転は起こらないので動作上は全く支障がない。更
に、DRAMモードでデータを書き替えた場合には分極
が反転することがあるが、書き込み時であるためやはり
支障はない。ワード線WL、をV。CからV5sに引き
下げてメモリセルをビット線BL、から切り離す。セン
スアンプ信号φACT %φ^CTを操作してセンスア
ンプ5の動作を停止し、第1クロツク信号φ1をVSS
からVCCに引き上げた後、引き下げてVccフローテ
ィング状態にする。この間に、第1スイツチングトラン
ジスタFR,をV55からVcc(オン)、第2スイツ
チングトランジスタFR2をV。CからV5゜(オフ)
に変化させてプレートラインPLの電位をVccから 
1/2VCCにしておく。そして、アドレ大信号の指定
によってローデコーダ/ワード線ドライバ1を動作し、
次のワード線WL2をv5.からV。Cに引き上げ、上
記操作を繰り返す。全てのワード線について上記操作が
済んだ後、第2クロツク信号φ2をVCCにし、第2イ
コライズ回路4によりビット線対BL、 、BL、を1
/2V ccにプリチャージ、イコライズする。また、
同時に電位切り替え手段7の第1スイツチングトランジ
スタFR,をVss(オフ)、第2スイツチングトラン
ジスタFR2をVcc(オン)に変化させてプレートラ
インPLの電位をVCCにしておく。これらのすべてが
完了するとDRAMモード動作信号DRをHレベルから
Lレベルに引き下げる。これによりメモリがDRAMモ
ードに移行したことが示される。外部では、前記信号が
出されると同時にリフレッシュ回路を動作させる必要が
ある。また、内部的にはダミーセルがDRAMモード用
のものに切り替えられる。
Here, the row decoder/word line driver is operated according to the designation of the address signal, and the first word line WL is changed from VSS to ■. Pull up to C. At the same time, a dummy word line is connected so that a dummy cell consisting of a paraelectric capacitor DC' and a switching transistor DF' is connected to the complementary (other) bit line BL of one bit line BL to which the ferroelectric memory cell is connected. The decoder/driver 2 works. That is, the dummy word line DWL is selected and pulled up from v5. to VCo, thereby connecting the dummy cell to the other bit line BL.Similar to the first embodiment, the ferroelectric memory The information based on the polarization of the cell is read out, and the sense amplifier 5 determines the potential of the bit line pair BL, , BL.In this state, the first switching transistor FR of the potential switching means 7 is switched from ■.C to Vss.
(off), the second switching transistor FR2 is set to V
Change from SS to VCC (on) and plate line P
Change the potential of L from 1/2V cc to VCC. Then, when "1" is stored in the nonvolatile storage mode, since one bit line BL is at VCC, the bit line BL and plate line PL have the same potential, and the charges are canceled. Conversely, when "0" is stored in the non-volatile storage mode, one bit line BL1 is at VSS, so charges are stored between it and the potential vco of the plate line PL. In this way, information based on the polarization direction of the ferroelectric material can be made to correspond to the presence or absence of charge. In reality, in addition to the presence or absence of charge, the polarization direction remains opposite, but the precharge potential VPC and the plate line potential VP
Since L is at the same potential, no reversal of polarization occurs during rewriting or refreshing when reading DRAM Morton-Kusuji data, so there is no problem in operation. Furthermore, when data is rewritten in DRAM mode, the polarization may be reversed, but since this is during writing, there is no problem. word line WL, to V. C to V5s to disconnect the memory cell from the bit line BL. The sense amplifier signal φACT %φ^CT is operated to stop the operation of the sense amplifier 5, and the first clock signal φ1 is set to VSS.
After raising it from VCC to VCC, lower it to VCC floating state. During this time, the first switching transistor FR is turned from V55 to Vcc (ON), and the second switching transistor FR2 is turned to VCC. C to V5° (off)
to change the potential of the plate line PL from Vcc to
Set it to 1/2 VCC. Then, the row decoder/word line driver 1 is operated according to the designation of the large address signal,
The next word line WL2 is set to v5. From V. Raise it to C and repeat the above operation. After the above operations are completed for all word lines, the second clock signal φ2 is set to VCC, and the second equalize circuit 4 sets the bit line pairs BL, , BL, to 1.
Precharge and equalize to /2V cc. Also,
At the same time, the first switching transistor FR of the potential switching means 7 is changed to Vss (off) and the second switching transistor FR2 is changed to Vcc (on) to keep the potential of the plate line PL at VCC. When all of these are completed, the DRAM mode operation signal DR is lowered from the H level to the L level. This indicates that the memory has transitioned to DRAM mode. Externally, it is necessary to operate the refresh circuit at the same time as the signal is output. Also, internally, the dummy cells are switched to those for DRAM mode.

切り替え信号CHGをHレベルにし、チップイネーブル
C1をHレベルにすることにより不揮発記憶モードから
DRAMモードへの切り替えサイクルが終了する。
By setting the switching signal CHG to H level and setting the chip enable C1 to H level, the switching cycle from the nonvolatile memory mode to the DRAM mode is completed.

■V、cがVSS、VPLがVCCのモード切り替えプ
リチャージ電位VPCをV55.プレートライン電位v
1.をVcCとして選んだ場合の動作を第9図のタイミ
ングチャートを参照して説明する。
■Mode switching where V and c are VSS and VPL is VCC Set the precharge potential VPC to V55. Plate line potential v
1. The operation when VcC is selected will be explained with reference to the timing chart of FIG.

不揮発記憶モードの情報の読み出しをVSSフローティ
ングで行った後、センスアンプ5によりビット線対BL
、  BL+の電位が決定される。この状態のまま電位
切り替え手段7の第1スイツチングトランジスタFR,
をVCCからVss(オフ)、第2スイツチングトラン
ジスタFR2をv5.からVcc(オン)に変化させて
プレートラインPLの電位を1/2V ccからV。C
にする。以後の動作は前述したモード切り替え操作と同
様である。このようにして強誘電体の分極方向による情
報を電荷の有無に対応させることができる。電荷の有無
の他に分極方向も反対のままであるのも同様であるが、
プリチャージ電位VPCがVSS、プレートライン電位
vptがVccであるため、分極によるデータが“1“
、つまりビット線電位がVccであったものを読み出す
場合やリフレッシュ時において分極が反転することにな
る。しかし、電荷の有無によって生じる電位差を拡げる
方向に働くのでやはり支障はない。書き込み時に反転し
ても支障はない。
After reading information in non-volatile memory mode using VSS floating, the bit line pair BL is set by the sense amplifier 5.
, BL+ is determined. In this state, the first switching transistor FR of the potential switching means 7,
from VCC to Vss (off), and the second switching transistor FR2 from v5. The potential of the plate line PL is changed from 1/2 Vcc to Vcc (on). C
Make it. The subsequent operation is similar to the mode switching operation described above. In this way, information based on the polarization direction of the ferroelectric material can be made to correspond to the presence or absence of charge. In addition to the presence or absence of charge, the polarization direction also remains opposite.
Since the precharge potential VPC is VSS and the plate line potential vpt is Vcc, the data due to polarization is “1”.
That is, the polarization is reversed when reading the bit line potential at Vcc or during refresh. However, since it works in the direction of expanding the potential difference caused by the presence or absence of charge, there is no problem after all. There is no problem even if it is reversed when writing.

■vPcが■。0、vptがVSSのモード切り替えプ
リチャージ電位VPCをV ((、プレートライン電位
V、、−をVSSとして選んだ場合の動作を第10図の
タイミングチャートを参照して説明する。
■vPc is ■. 0, vpt is VSS, and the mode switching precharge potential VPC is set to V ((, the operation when the plate line potential V, , - is selected as VSS will be described with reference to the timing chart in FIG. 10.

不揮発記憶モードの情報の読み出しをV。Cフローティ
ングで行った後、センスアンプ5によりビット線対BL
、  BL、の電位が決定される。この状態のまま電位
切り替え手段7の第1スイツチングトランジスタFR,
をV。CからV8.(オフ)、第2スイツチングトラン
ジスタFR,をvssからVcc(オン)に変化させて
プレートラインPLの電位を1/2Vccからvssに
する。すると不揮発記憶モードで“1”が記憶されてい
た場合はビット線がvccになっているため、プレート
ラインPLの電位Vssとの間で電荷が蓄えられる。逆
に、不揮発記憶モードで“0”が記憶されていた場合は
ビット線がv5.になっているため、ビット線とプレー
トラインが同電位になり電荷はキャンセルされる。この
ようにして強誘電体の分極方向による情報を電荷の有無
に対応させることができる。電荷の有無の他に分極方向
も反対のままであるのも同様であるか、プリチャージ電
位V、。がV、。、プレートライン電位VPLがVSS
であるため、分極によるデータが“0”、つまりビット
線電位がVSSであったものを読み出す場合やリフレッ
シュ時において分極が反転することになる。しかし、電
荷の有無によって生じる電位差を拡げる方向に働くので
やはり支障はない。書き込み時に反転しても、同様に支
障はない。
V for reading information in non-volatile storage mode. After C floating, the bit line pair BL is set by the sense amplifier 5.
, BL, are determined. In this state, the first switching transistor FR of the potential switching means 7,
V. C to V8. (off), the second switching transistor FR is changed from vss to Vcc (on), and the potential of the plate line PL is changed from 1/2 Vcc to vss. Then, if "1" is stored in the nonvolatile storage mode, the bit line is at vcc, so that charge is accumulated between it and the potential Vss of the plate line PL. Conversely, if "0" is stored in non-volatile storage mode, the bit line becomes v5. Therefore, the bit line and plate line are at the same potential, and the charges are canceled. In this way, information based on the polarization direction of the ferroelectric material can be made to correspond to the presence or absence of charge. In addition to the presence or absence of charge, the polarization direction also remains opposite, or the precharge potential V,. is V,. , plate line potential VPL is VSS
Therefore, when data due to polarization is "0", that is, the bit line potential is VSS, is read out or during refresh, the polarization is reversed. However, since it works in the direction of expanding the potential difference caused by the presence or absence of charge, there is no problem after all. Similarly, there is no problem even if it is reversed during writing.

■V、。がVSS、vpt、がVSSのモード切り替え
プリチャージ電位V、。を■59、プレートライン電位
VPLをVSSとして選んだ場合の動作を第11図のタ
イミングチャートを参照して説明する。
■V. is VSS, and vpt is the mode switching precharge potential V of VSS. 59, and the operation when the plate line potential VPL is selected as VSS will be explained with reference to the timing chart of FIG.

不揮発記憶モードの情報の読み出しをvssフローティ
ングで行った後、センスアンプ5によりビット線対BL
、  BL、の電位が決定される。電位切り替え手段7
の第1スイツチングトランジスタFR,を■。0からV
ss(オフ)、第2スイツチングトランジスタFR2を
VssからVcc(オン)に変化させてプレートライン
PLの電位を1/2VCCからVSSにする。すると不
揮発記憶モードで“1°が記憶されていた場合はビット
線がV。0になっているため、プレートラインPLの電
位v5゜との間で電荷が蓄えられる。逆に不揮発記憶モ
ードで“0”が記憶されていた場合はビット線がVSS
になっているため、ビット線とプレートラインが同電位
になり電荷はキャンセルされる。このようにして強誘電
体の分極方向による情報を電荷の有無に対応させること
ができた。この場合も電荷の有無の他に分極方向も反対
のままであるが、プリチャージ電位VPCとプレートラ
イン電位VPLが同電位のため、同じデータを読み出し
ている場合の再書き込み又はリフレッシュ時において分
極の反転は起こらないので動作上は全く支障がない。
After reading information in the non-volatile memory mode using vss floating, the sense amplifier 5 reads the bit line pair BL.
, BL, are determined. Potential switching means 7
The first switching transistor FR, is ■. 0 to V
ss (off), the second switching transistor FR2 is changed from Vss to Vcc (on), and the potential of the plate line PL is changed from 1/2VCC to VSS. Then, in the non-volatile memory mode, if "1° is stored, the bit line is V. Since it is 0, charge is stored between it and the potential v5° of the plate line PL. Conversely, in the non-volatile memory mode, " If 0” is stored, the bit line is set to VSS.
Therefore, the bit line and plate line are at the same potential, and the charges are canceled. In this way, it was possible to make information based on the polarization direction of the ferroelectric material correspond to the presence or absence of charge. In this case, as well as the presence or absence of charge, the polarization direction remains opposite, but since the precharge potential VPC and the plate line potential VPL are at the same potential, the polarization will change during rewriting or refreshing when the same data is being read. Since no reversal occurs, there is no problem in operation.

更に、DRAMモードでデータを書き替えた場合には分
極が反転することがあるが、書き込み時であるため同様
に全く支障はない。
Furthermore, when data is rewritten in DRAM mode, the polarization may be reversed, but since this is during writing, there is no problem at all.

[DRAMモードでの動作コ 本実施例3の強誘電体メモリでのDRAMモードにおけ
る書き込み動作およびタイミングを第12図を参照して
説明する。
[Operation in DRAM Mode] The write operation and timing in DRAM mode in the ferroelectric memory of the third embodiment will be explained with reference to FIG.

プレートライン電位VPLは、VCCでもVSSでもよ
いが、ここではVCCとしている。従来のDRAMと同
様に、チップイネーブル1がLレベルに下げられる前に
書き込み信号WEをLレベルにしておくことにより、書
き込みサイクルが開始される。チップイネーブルUτが
Lレベルに下げられる以前に、メモリアドレス及び入出
力部からの書き込みデータD1Nは確定しているものと
する。チップが選択されていない時には、ビット線対B
L、 、117;は第2イコライズ回路4によってt/
2V ccにプリチャージ、イコライズされている。
Although the plate line potential VPL may be VCC or VSS, it is set to VCC here. Similar to the conventional DRAM, a write cycle is started by setting the write signal WE to the L level before the chip enable 1 is lowered to the L level. It is assumed that the memory address and the write data D1N from the input/output section are determined before the chip enable Uτ is lowered to the L level. When no chip is selected, bit line pair B
L, , 117; is converted to t/ by the second equalization circuit 4.
Precharged and equalized to 2V cc.

第2クロツク信号φ2をVSSにし、ビット線対BLI
 、rのプリチャージ、イコライズを解除する。メモリ
セルと外部とを接続するデータ入出力線I10、Ilo
は書き込みデータDINに従い信号がVSS又はVCC
に確定している。その後、アドレス信号の指定によりロ
ーデコーダ/ワード線ドライバ1を動作してワード線W
L、をVSSからV。0に引上げる。この状態でメモリ
セルは、ビット線BL、に接続される。一方、アドレス
信号の指定によりカラムデコーダ/カラムセレクト線ド
ライバ6を動作し、選択されたカラムセレクト線C3L
、をVSSからVCCに引き上げると、カラム選択用ス
イッチングトランジスタCF、、、CF 、bがオンし
てデータ入出力線I10、Iloとビット線対BL、 
、BL、がそれぞれ接続され、データ入出力線I10、
Iloの電位(v55又はV cc)とビット線対BL
、 、「口の電位が等しくなる。こうすることによりビ
ット線BL、がVCCであった場合には電位がVCCの
プレートラインPLの間に電位差を生じず、電荷がキャ
ンセルされる。ビット線IBL、がVSSであった場合
にはプレートラインPLの間で電位差が生じ、メモリセ
ルに電荷か蓄えられる。書き込みがなされた後、ワード
線WL、をVCCからVB2に引き下げてメモリセルを
ビット線BL、から切り離す。カラムセレクト線C3L
、をV。0からV’55にすることにより、ビット線対
BL、 、BL、はデータ入出力線I10.I10から
切り離される。と同時に第2クロツク信号φ2をVB2
からVCCにし、第2イコライズ回路4によりビット線
対BL、、「口を1/2V ccにイコライズする。チ
ップイネーブルCEがHレベルに引き上げられ、書き込
み信号W下をHレベルにすることで書き込みサイクルを
終了する。この一連の動作で、アドレスで指定された強
誘電体メモリセルにデータが書き込まれ、保持される。
The second clock signal φ2 is set to VSS, and the bit line pair BLI
, cancel the precharge and equalization of r. Data input/output lines I10 and Ilo that connect memory cells and the outside
The signal is VSS or VCC according to the write data DIN.
It has been confirmed that After that, the row decoder/word line driver 1 is operated according to the address signal designation, and the word line W
L, from VSS to V. Raise it to 0. In this state, the memory cell is connected to the bit line BL. On the other hand, the column decoder/column select line driver 6 is operated according to the address signal designation, and the selected column select line C3L is activated.
, is pulled up from VSS to VCC, column selection switching transistors CF,..., CF,b are turned on and data input/output lines I10, Ilo and bit line pairs BL,
, BL, are connected to each other, and data input/output lines I10,
Ilo potential (v55 or Vcc) and bit line pair BL
, , "The potentials of the ports become equal. By doing this, when the bit line BL is at VCC, no potential difference is created between the plate lines PL whose potential is VCC, and the charges are canceled. The bit line IBL , is VSS, a potential difference is generated between the plate lines PL, and charge is stored in the memory cell.After writing, the word line WL is lowered from VCC to VB2, and the memory cell is connected to the bit line BL. , disconnect from.Column select line C3L
, V. 0 to V'55, bit line pairs BL, , BL become data input/output lines I10. It is separated from I10. At the same time, the second clock signal φ2 is set to VB2.
to VCC, and the second equalization circuit 4 equalizes the bit line pair BL to 1/2 V cc.The chip enable CE is raised to H level, and the write signal W lower is set to H level, thereby starting the write cycle. Through this series of operations, data is written to the ferroelectric memory cell specified by the address and is retained.

また、DRAMモードではリフレッシュ動作か従来のD
RAMと同様に必要である。
In addition, in DRAM mode, refresh operation or conventional D
It is necessary like RAM.

なお、前述した書き込み動作においてプレートライン電
位VPLをVB2とした場合の動作を第13図のタイミ
ングチャートを参照して説明する。この動作では、ビッ
ト線がVCCであった場合にプレートラインPLの間に
電位差が生じメモリセルに電荷が蓄えられ、ビット線が
VB2であった場合にはプレートラインPLの間で電位
差を生じず、電荷がキャンセルされる点が異なるだけで
他の動作は前述したのと全く同じである。
Note that the operation when the plate line potential VPL is set to VB2 in the write operation described above will be explained with reference to the timing chart of FIG. 13. In this operation, when the bit line is at VCC, a potential difference is generated between the plate lines PL and charge is stored in the memory cell, and when the bit line is at VB2, no potential difference is generated between the plate lines PL. , the other operations are exactly the same as described above, except that the charges are canceled.

次に、前記書き込みモードにより書き込まれているデー
タの読み出し動作及びタイミングを説明する。書き込ま
れているデータを読み出す前のビット線プリチャージと
しては、第1イコライズ回路3のプリチャージ電位VP
Cを用いる場合と、第2イコライズ回路4の電位1/2
V ccを用いる場合が考えられ、更にプリチャージ電
位VPCをvCCにする方法とVSSにする方法がある
。また、それぞれについてプレートライン電位■、Lを
V。。にする場合とVSSにする場合があるので、組み
合わせは以下に説明する計6通りある。
Next, the read operation and timing of data written in the write mode will be explained. As the bit line precharge before reading the written data, the precharge potential VP of the first equalization circuit 3 is used.
When using C and the potential 1/2 of the second equalization circuit 4
A case of using Vcc is considered, and there are also methods of setting the precharge potential VPC to vCC and VSS. Also, for each plate line potential ■, L is V. . There are six combinations in total, which will be explained below.

■V、。がV CC5V PLがV。0の読み出しモー
ドビット線のプリチャージには、第1イコライズ回路3
の電位Vp(をV。0として用い、プレートラインPL
の電位vPLをVCCにする場合の読み出し動作を第1
4図のタイミングチャートを参照して説明する。
■V. is V CC5V PL is V. The first equalizer circuit 3 is used to precharge the 0 read mode bit line.
Using the potential Vp (as V.0, the plate line PL
The first read operation is performed when the potential vPL of is set to VCC.
This will be explained with reference to the timing chart in FIG.

チップイネーブルのがLレベルに下げられる時に書き込
み信号W1がHレベルになっていることにより読み出し
サイクルが開始される。チ・ツブイネーブルし百かLレ
ベルに下げられる以前に、メモリアドレスは確定してい
るものとする。チップが選択されていない時にはビット
線対BLI「口は第2イコライズ回路4によってl/2
V ccにプリチャージ、イコライズされている。
A read cycle is started because the write signal W1 is at the H level when the chip enable is lowered to the L level. It is assumed that the memory address is fixed before the chip is enabled and lowered to the 100 or L level. When no chip is selected, the bit line pair BLI is set to l/2 by the second equalization circuit 4.
Precharged and equalized to Vcc.

第2クロツク信号φ2をVSSにして、と・ソト線対B
L、  1口のプリチャージ、イコライズを解除すると
同時に第1クロツク信号φ1をVCCに引き上げ、第1
イコライズ回路3によりビ・ント線対BL1、BLI 
☆るJccにプリチャージ、イコライズする。ここで、
第1クロツク信号φ1をvCCからVssに引き下げる
と、ビット線対B L 1、BL、はVCCレベルに保
たれたままフローティング状態になる。この状態でアド
レス信号の指定によってローデコーダ/ワード線ドライ
バ1を動作させ、ワード線WL、をVB2からVcoに
引き上げる。これと同時に強誘電体メモリセルが繋がる
一方のビット線BL、の相補(他方)のビット線「口に
常誘電体コンデンサdDC’及びスイッチングトランジ
スタdDF’ からなるDRAMモード用ダミーセルが
繋がるようにダミーワード線デコーダ/ドライバ2が働
く。つまり、一方のDRAMモード用ダミーワード線d
DWLが選択され、VSSからVCCに引き上げられる
ことにより前記DRAMモード用ダミーセルが他方のビ
ット線口Tに繋がる。すると選択された強誘電体メモリ
セルにはビット線BL、の電位V。c1プレートライン
PLの電位VCCが加えられることになる。
When the second clock signal φ2 is set to VSS, and
At the same time as precharging and equalizing one port, the first clock signal φ1 is raised to VCC, and the first clock signal φ1 is raised to VCC.
By the equalization circuit 3, the bit line pair BL1, BLI is
☆Precharge and equalize Jcc. here,
When the first clock signal φ1 is lowered from vCC to Vss, the bit line pair BL1, BL becomes a floating state while being maintained at the VCC level. In this state, the row decoder/word line driver 1 is operated according to the designation of the address signal, and the word line WL is raised from VB2 to Vco. At the same time, a dummy word is connected so that a DRAM mode dummy cell consisting of a paraelectric capacitor dDC' and a switching transistor dDF' is connected to the complementary (other) bit line BL of one bit line BL to which the ferroelectric memory cell is connected. Line decoder/driver 2 works.In other words, one DRAM mode dummy word line d
DWL is selected and pulled up from VSS to VCC, thereby connecting the DRAM mode dummy cell to the other bit line port T. Then, the potential V of the bit line BL is applied to the selected ferroelectric memory cell. The potential VCC of the c1 plate line PL is applied.

この時、メモリセルに電荷が蓄えられている場合はビッ
ト線の電位低下が大きく、電荷が蓄えられていない場合
は電位低下が小さくなる。DRAMモード用ダミーセル
は、強誘電体キャパシタの半分の容量を持つ常誘電体キ
ャパシタを用いることにより、従来のDRAMと同様に
データの差がビット線対BL、  BL、の電位差とな
って現われる。この状態でセンスアンプ信号φ^CT%
<6 ACTをそれぞれ操作してセンスアンプ5を動作
させることにより、電位低下の小さいビット線の電位は
VCCに引き上げられ、電位低下の大きいビット線の電
位はVSSに引き下げられる。従来のDRAMと同様に
破壊読み出しのため、読み出しの際には電荷はすべて失
われてしまうが、センスアンプ5による電位決定により
再書き込みが行われる。ビット線BL、  BL、の電
位が確定した後、アドレス信号の指定によりカラムデコ
ーダ/カラムセレクト線ドライバ6を動作し、選択され
たカラムセレクト線C3L、をv9.からV。Cに引き
上げる。
At this time, if charge is stored in the memory cell, the potential drop of the bit line is large, and if no charge is stored, the potential drop is small. By using a paraelectric capacitor having half the capacity of a ferroelectric capacitor in the DRAM mode dummy cell, a data difference appears as a potential difference between the bit line pair BL, BL, as in the conventional DRAM. In this state, the sense amplifier signal φ^CT%
<6 By operating the sense amplifier 5 by operating each ACT, the potential of the bit line whose potential drop is small is raised to VCC, and the potential of the bit line whose potential drop is large is pulled down to VSS. As with conventional DRAMs, all charges are lost during reading due to destructive reading, but rewriting is performed by determining the potential by the sense amplifier 5. After the potentials of the bit lines BL, BL are determined, the column decoder/column select line driver 6 is operated according to the designation of the address signal, and the selected column select line C3L is set to v9. From V. Pull up to C.

すると、ビット線BL、 、BL、とデータ入出力線I
10、Iloがそれぞれ接続され、I10バッファを通
して出力データがD 0LITに出力されるのは実施例
1と同じである。カラムセレクト線C3L、がV。Cか
らVSSになり、データ入出力線I10、Iloはビッ
ト線対BL1、BLIから切り離される。ワード線WL
、をV。0からVSSに引き下げて、該ワード線WL、
に繋がったメモリセルをビット線BL、から切り離す。
Then, bit lines BL, , BL, and data input/output line I
10 and Ilo are connected, respectively, and the output data is output to D0LIT through the I10 buffer, as in the first embodiment. Column select line C3L is V. C becomes VSS, and the data input/output lines I10 and Ilo are separated from the bit line pair BL1 and BLI. Word line WL
, V. 0 to VSS, the word line WL,
The memory cells connected to the bit line BL are separated from the bit line BL.

センスアンプ信号φACT 、φACTを操作してセン
スアンプ5の動作を停止し、第2クロツク信号φ2をV
B5からVCCにしてビット線対BL+ 、BLlを1
/2vccにイコライズする。チップイネーブルCEが
Hレベルに引き上げられることで読み出しサイクルを終
了する。
The sense amplifier signals φACT and φACT are operated to stop the operation of the sense amplifier 5, and the second clock signal φ2 is set to V.
B5 to VCC and bit line pair BL+, BLl to 1
Equalize to /2vcc. The read cycle ends by raising chip enable CE to H level.

■■、。がVSS、VPLがV。0の読み出しモード書
き込まれているデータを読み出す前、第1イコライズ回
路8によりビット線のプリチャージ電位VPCをVSS
とした場合の読み出し動作を第15図のタイミングチャ
ートを参照して説明する。
■■,. is VSS and VPL is V. 0 read mode Before reading the written data, the first equalize circuit 8 sets the precharge potential VPC of the bit line to VSS.
The read operation in this case will be explained with reference to the timing chart of FIG.

第2クロツク信号φ2をVSSにし、ビット線対BL、
 、BL、のプリチャージ、イコライズを解除すると同
時に第1クロツク信号φ1をv、sからV((に引き上
げる。これによりビット線対BL1、BL、は、V3s
にプリチャージ、イコライズされる。ここで第1クロツ
ク信号φ1をVccからV55に引き下げると、ビット
線対BL、 、BL、はVSSレベルに保たれたままフ
ローティング状態になる。この状態でアドレス信号の指
定によってローデコーダ/ワード線ドライバ 1を動作
し、選択されたワード線WL、をV5sからV。Cに引
き上げる。これと同時に強誘電体メモリセルが繋がる一
方のビット線BL、の相補(他方)のビット線BL、に
常誘電体コンデンサdDC’ 及び、スイッチングトラ
ンジスタdDF’ からなるDRAMモード用ダミーセ
ルが繋がるようにダミーワード線デコーダ/ドライバ2
が働く。すると選択された強誘電体メモリセルには、ビ
ット線BL、の電位■56、プレートラインPLの電位
■。Cがかかり、電荷が蓄えられていた場合にはほとん
ど電流が流れず、電荷が蓄えられていなかった場合には
電流が流れ込むことになる。これに伴い、前者ではビッ
ト線の電位上昇が小さく、後者ではビット線の電位上昇
が大きくなる。DRAMモード用ダミーセルとしては、
プリチャージ電位Vp(をVCCとした時と同じダミー
セルを用いればよい。この状態でセンスアンプ動作信号
φACT 、<6ACTをそれぞれ操作してセンスアン
プ5を動作させることにより、電位上昇の大きいビット
線    、  。
The second clock signal φ2 is set to VSS, and the bit line pair BL,
, BL, and at the same time, the first clock signal φ1 is raised from v,s to V(((). As a result, the bit line pair BL1, BL is set to V3s.
is precharged and equalized. Here, when the first clock signal φ1 is lowered from Vcc to V55, the bit line pair BL, BL, becomes floating while being maintained at the VSS level. In this state, the row decoder/word line driver 1 is operated according to the designation of the address signal, and the selected word line WL is changed from V5s to V5. Pull up to C. At the same time, a dummy cell for DRAM mode consisting of a paraelectric capacitor dDC' and a switching transistor dDF' is connected to the complementary (other) bit line BL of one bit line BL to which the ferroelectric memory cell is connected. Word line decoder/driver 2
works. Then, in the selected ferroelectric memory cell, the potential 56 of the bit line BL and the potential 56 of the plate line PL are applied. If C is applied and a charge is stored, almost no current will flow; if no charge is stored, a current will flow. Accordingly, in the former case, the potential rise of the bit line is small, and in the latter case, the potential rise of the bit line is large. As a dummy cell for DRAM mode,
It is sufficient to use the same dummy cell as when the precharge potential Vp (is set to VCC).In this state, by operating the sense amplifier operation signals φACT and <6ACT to operate the sense amplifier 5, the bit line with a large potential increase, .

の電位はVCCに引き上げられ、電位上昇の小さいビッ
ト線対の電位はVSSに引き下げられる。その他の動作
は上記と同様である。
The potential of the bit line pair whose potential rise is small is pulled down to VSS. Other operations are the same as above.

■V、。がvcいVPLがVSSの読み出しモード第1
イコライズ回路3によりビット線のプリチャージ電位V
PCをvccとし、プレートライン電位VPLをV、5
にした場合の読み出し動作を第16図のびタイミングチ
ャートを参照して説明する。
■V. is vc and VPL is VSS read mode 1st
The precharge potential V of the bit line by the equalization circuit 3
PC is vcc, plate line potential VPL is V, 5
The read operation in the case of 1 is explained with reference to the timing chart in FIG.

ビット線対BL、、BlコをVCCフローティング状態
にした後、アドレス信号の指定によってローデコーダ/
ワード線ドライバ1を動作し、選択されたワード線WL
、をVSsからVCCに引き上げると、選択された強誘
電体メモリセルにはビット線BL、の電位V。c1プレ
ートラインPLの電位V55が加えられる。ここでメモ
リセルに電荷が蓄えられている場合は、ビット線の電位
低下が小さく、電荷が蓄えられていない場合は電位低下
が大きくなる。センスアンプ5により前者4よV。0に
引き上げられ、後者はV55に引き下げられる。その他
の動作は同じである。
After setting the bit line pair BL, , Bl to VCC floating state, the row decoder/
The word line driver 1 is operated and the selected word line WL is
, is raised from VSs to VCC, the potential V of the bit line BL is applied to the selected ferroelectric memory cell. Potential V55 of c1 plate line PL is applied. Here, when charges are stored in the memory cell, the potential drop of the bit line is small, and when no charges are stored, the potential drop is large. The former 4 is V due to the sense amplifier 5. 0, and the latter is lowered to V55. Other operations are the same.

■V、。がVSs、v、Lがv 55”読み出しモード
第1イコライズ回路8によるビット線のプリチャージ電
位VPCをV55とし、プレートライン電位VPLをV
SSにした場合の読み出し動作を第17図のタイミング
チャートを参照して説明する。
■V. is VSs, v, and L are v 55” Read mode The bit line precharge potential VPC by the first equalization circuit 8 is set to V55, and the plate line potential VPL is set to V.
The read operation in the case of SS will be explained with reference to the timing chart of FIG. 17.

ビット線対BL、  BL、をVSSフローティング状
態にした後、アドレス信号の指定によってローデコーダ
/ワード線ドライバ1を動作し、選択されたワード線W
L、をVSSからV((に引き上げると、選択された強
誘電体メモリセルにはビット線BL、の電位VSS、プ
レートラインPLの電位■ssが加えられる。ここでメ
モリセルに電荷が蓄えられている場合は、ビット線の電
位上昇が大きく、電荷が蓄えられていない場合は電位上
昇が小さくなる。センスアンプ5により前者はVCCに
引き上げられ、後者はVSSに引き下げられる。その他
の動作は同じである。
After setting the bit line pair BL, BL to the VSS floating state, the row decoder/word line driver 1 is operated according to the designation of the address signal, and the selected word line W is activated.
When L is raised from VSS to V((, the potential VSS of the bit line BL and the potential ■ss of the plate line PL are applied to the selected ferroelectric memory cell. Charge is stored in the memory cell. When the charge is stored, the potential rise of the bit line is large, and when no charge is stored, the potential rise is small.The sense amplifier 5 pulls up the former to VCC, and lowers the latter to VSS.Other operations are the same. It is.

■ビット線プリチャージ電位がl/2V cc、 V 
PLがVCCの読み出しモード 第2イコライズ回路4によりビット線のプリチャージ電
位をl/2V ccとし、プレートライン電位VPLを
V。Cにした場合の読み出し動作を第18図のタイミン
グチャートを参照して説明する。
■Bit line precharge potential is l/2V cc, V
In the read mode where PL is VCC, the second equalize circuit 4 sets the bit line precharge potential to 1/2V cc, and the plate line potential VPL to VCC. The read operation in the case of C is explained with reference to the timing chart of FIG.

チップが選択されていない時には、ビット線対BL、 
 BL、は第2イコライズ回路4によって1/2Vcc
にプリチャージ、イコライズされている。
When no chip is selected, the bit line pair BL,
BL is set to 1/2Vcc by the second equalization circuit 4.
precharged and equalized.

この場合は、第1イコライズ回路3を動作させず、第2
クロツク信号φ2をVSSにしてビット線対BL、  
BL、のプリチャージ、イコライズを解除すると、ビッ
ト線対BL、 、BL、は1/2V ccレベルに保た
れたままフローティング状態になる。
In this case, the first equalize circuit 3 is not operated and the second
Bit line pair BL with clock signal φ2 set to VSS,
When the precharge and equalization of BL are canceled, the bit line pair BL, BL, becomes a floating state while being maintained at the 1/2 Vcc level.

アドレス信号の指定によってローデコーダ/ワード線ド
ライバ1を動作し、選択されるワード線WL、をVSS
からV。0に引き上げると、選択された強誘電体メモリ
セルにはビット線BL、の電位1/2Vcc、プレート
ラインPLの電位VCCが加えられる。ここでメモリセ
ルに電荷が蓄えられている場合はビット線電位が1/2
Vccよりわずかに低くなり、電荷が蓄えられていない
場合はl/2V ccより高くなる。センスアンプ5に
より前者はVSSに引き下げられ、後者はVCCに引き
上げられる。
The row decoder/word line driver 1 is operated according to the designation of the address signal, and the selected word line WL is set to VSS.
From V. When raised to 0, the potential 1/2 Vcc of the bit line BL and the potential VCC of the plate line PL are applied to the selected ferroelectric memory cell. Here, if charge is stored in the memory cell, the bit line potential is 1/2
Slightly lower than Vcc, and higher than 1/2Vcc if no charge is stored. The sense amplifier 5 pulls down the former to VSS, and pulls the latter up to VCC.

その他の動作は同じである。Other operations are the same.

■ビット線プリチャージ電位が1/2V cc、 V 
PLがVSSの読み出しモード 第2イコライズ回路4によりビット線のプリチャージ電
位を1/2Vccとし、プレートライン電位VPLをV
55にした場合の読み出し動作を第19図のタイミング
チャートを参照して説明する。
■Bit line precharge potential is 1/2V cc, V
In the read mode where PL is VSS, the second equalize circuit 4 sets the bit line precharge potential to 1/2 Vcc, and the plate line potential VPL to VSS.
The read operation in the case of 55 will be explained with reference to the timing chart of FIG.

チップが選択されていない時には、ビット線対BL、 
 BL、は第2イコライズ回路4によって1/2Vcc
にプリチャージ、イコライズされている。
When no chip is selected, the bit line pair BL,
BL is set to 1/2Vcc by the second equalization circuit 4.
precharged and equalized.

この場合は、第1イコライズ回路3を動作させず、第2
クロツク信号φ2をVSSにしてビット線対BL、  
BL、のプリチャージ、イコライズを解除すると、ビッ
ト線対BL、 、BL+はl/2Vccレベルに保たれ
たままフローティング状態になる。
In this case, the first equalize circuit 3 is not operated and the second
Bit line pair BL with clock signal φ2 set to VSS,
When the precharge and equalization of BL, are canceled, the bit line pair BL, BL+ becomes a floating state while being maintained at the l/2Vcc level.

アドレス信号の指定によってローデコーダ/ワード線ド
ライバ1を動作し、選択されるワード線WL、をVSS
からV。0に引き上げると、選択された強誘電体メモリ
セルにはビット線BL、の電位’/2vccsプレート
ラインPLの電位VSSが加わる。ここでメモリセルに
電荷が蓄えられている場合は、ビット線の電位が1/2
Vccかられずかに高くなり、電荷が蓄えられていない
場合は1/2Vccより低くなる。センスアンプ5によ
り前者はV。Cに引き上げられ、後者はV5.に引き下
げられる。
The row decoder/word line driver 1 is operated according to the designation of the address signal, and the selected word line WL is set to VSS.
From V. When the bit line BL is pulled up to 0, the potential '/2vccs of the bit line BL and the potential VSS of the plate line PL are applied to the selected ferroelectric memory cell. If charge is stored in the memory cell, the potential of the bit line is 1/2
It becomes slightly higher than Vcc, and becomes lower than 1/2 Vcc when no charge is stored. The former is V due to sense amplifier 5. C, the latter is V5. be lowered to

その他の動作は同じである。Other operations are the same.

以上述べた通り、プリチャージ電位やプレートライン電
位の取り方がいくつか考えられるが、いずれの方法でも
DRAMとして良好に動作させることができる。
As described above, there are several possible ways to set the precharge potential and plate line potential, and any of these methods will allow the device to operate well as a DRAM.

[DRAMモードから不揮発記憶モードへの切り替え] この動作は、DRAMモードの情報を読み出し、順次不
揮発記憶モードに書き込んでいくため、前述した 6種
のDRAMモードの読み出し方法に対応して以下に説明
するように 6通りの方法がある。
[Switching from DRAM mode to non-volatile memory mode] This operation reads out information in DRAM mode and sequentially writes it to non-volatile memory mode, so it will be explained below in correspondence with the above-mentioned six types of DRAM mode read methods. There are six methods.

しかし、基本的な動作はすべて同じである。However, the basic operations are all the same.

■■、。、vpLの両方がVCCのモード切り替えプリ
チャージ電位vPCsプレートライン電位VPLのいず
れもVCCとした時の動作を第20図を参照して説明す
る。
■■,. , vpL are both VCC mode switching precharge potential vPCsThe operation when both of plate line potential VPL are set to VCC will be described with reference to FIG.

DRAMモード動作信号F玉は、DRAMモードではL
レベルに保たれている。また、これに伴って電位切り替
え手段7の第1スイツチングトランジスタFR,はVs
s(オフ)、第2スイツチングトランジスタFR2は■
。C(オン)に保たれてプレートライン電位はVCCに
なっている。チップイネーブルCEが、Lレベルに下げ
られる前に切り−替え信号CHGをLレベルにしておく
ことにより、DRAMモードから不揮発記憶モードへの
切り替えサイクルが開始される。
DRAM mode operation signal F ball is L in DRAM mode.
maintained at the level. In addition, along with this, the first switching transistor FR of the potential switching means 7 is switched to Vs.
s (off), the second switching transistor FR2 is ■
. C (on) and the plate line potential is VCC. By setting the switching signal CHG to the L level before the chip enable CE is lowered to the L level, a switching cycle from the DRAM mode to the nonvolatile storage mode is started.

切り替えの手順としては、DRAMのリフレッシュと同
様にローアドレスを順にスキャンしていき、ワード線に
繋がっている強誘電体メモリセルの電荷の有無による情
報を分極による情報に順次切り替えていく。この操作を
全てのワード線について行えば、切り替えが完了したこ
とになる。口−アドレスをカウントアツプする方法とし
ては専用にカウンタを用意することもできるが、本実施
例ではリフレッシュカウンタを1スキヤンさせて用いた
The switching procedure is to sequentially scan the row addresses in the same way as refreshing a DRAM, and to sequentially switch information based on the presence or absence of charge in the ferroelectric memory cells connected to the word line to information based on polarization. If this operation is performed for all word lines, switching is completed. Although a dedicated counter can be prepared as a method for counting up addresses, in this embodiment, a refresh counter is used with one scan.

チップが選択されていない時には、ビット線対BL、 
、BL、は第2イコライズ回路4によって1/2Vcc
にプリチャージ、イコライズされている。
When no chip is selected, the bit line pair BL,
, BL, are set to 1/2Vcc by the second equalization circuit 4.
precharged and equalized.

第2クロツク信号φ2をvssにして、ビット線対BL
、 、BL、のプリチャージ、イコライズを解除すると
同時に第1クロツク信号φ1をV3.からvoCに引き
上げた後、第1クロツク信号φ1を■55に引き下げる
ことによりビット線対BL。
The second clock signal φ2 is set to vss, and the bit line pair BL
, , BL, and at the same time, the first clock signal φ1 is set to V3. bit line pair BL by lowering the first clock signal φ1 to 55.

BL、はVCCのフローティング状態になる。ここで、
アドレス信号の指定によりローデコーダ/ワード線ドラ
イバ1を動作し、最初のワード線WL、をVssからV
CCに引き上げる。これと同時に強誘電体メモリセルが
繋がるビット線BL、の相補のビット線「口にDRAM
モード用ダミーセルが繋がるようにダミーワード線デコ
ーダ/ドライバ2が働く。前述したDRAMモードでの
読み出しと同様に強誘電体メモリセルの電荷の有無によ
る情報を読み出し、センスアンプ5によりビット線対B
L、  BL、の電位が決定される。この状態のまま電
位切り替え手段7の第1スイツチングトランジスタFR
,をVcc(オン)、第2スイツチングトランジスタF
R2をVB2(オフ)に変化させてプレートライン電位
をVCCから 1/2VCCにする。するとDRAMモ
ードで“1”が記憶されていた場合はビット線がVCC
となり、プレートライン電位1/2V ccとの間に電
位差が生じてビット線からプレートラインに向かって分
極される。また、DRAMモードで“0”が記憶されて
いた場合はビット線がvssとなり、プレートライン電
位1/2V ccとの間に電位差が生じてプレートライ
ンからビット線に向かって分極される。センスアンプ信
号φAcrsd)h−を操作してセンスアンプ5の動作
を停止した後、第2クロツク信号φ2をvssからVC
Cにしてビット線対BL、、「口を1/2V CCにイ
コライズする。これにより強誘電体メモリセルの画電極
の電位がどちらも1/2Vccになるため、書き込み時
に蓄えられた電荷がキャンセルされる。しかし、電位差
は0であるから、書き込まれた分極は変化しない。その
後、ワード線WL、をVCCからVSSにすることによ
り強誘電体メモリセルはビット線BL1から切り離され
る。第2クロツク信号φ2をVCCからVssにすると
同時に、第1クロツク信号φ1をvs、からV((に引
き上げた後、引き下げてVCCフローティング状態にす
る。この間に、電位切り替え手段7の第1スイツチング
トランジスタFR,をVCCからVss(オフ)を、第
2スイツチングトランジスタFR2をVSSからVcc
(オン)に変化させてプレートライン電位を1/2Vc
cからV。0にしておく。
BL becomes a floating state of VCC. here,
The row decoder/word line driver 1 is operated according to the address signal designation, and the first word line WL is changed from Vss to Vss.
Upload to CC. At the same time, the complementary bit line BL to which the ferroelectric memory cell is connected is connected to the DRAM.
The dummy word line decoder/driver 2 operates so that the mode dummy cells are connected. Similar to the reading in the DRAM mode described above, information based on the presence or absence of charge in the ferroelectric memory cell is read out, and the sense amplifier 5 reads the information from the bit line pair B.
The potentials of L and BL are determined. In this state, the first switching transistor FR of the potential switching means 7
, is Vcc (on), and the second switching transistor F
Change R2 to VB2 (off) to change the plate line potential from VCC to 1/2VCC. Then, if "1" is stored in DRAM mode, the bit line will be set to VCC.
Therefore, a potential difference is generated between the bit line and the plate line potential 1/2V cc, and the bit line is polarized toward the plate line. Further, when "0" is stored in the DRAM mode, the bit line becomes vss, a potential difference is generated between the bit line and the plate line potential 1/2Vcc, and the bit line is polarized from the plate line toward the bit line. After operating the sense amplifier signal φAcrsd)h- to stop the operation of the sense amplifier 5, the second clock signal φ2 is changed from vss to VC.
Equalize the bit line pair BL to 1/2 V CC by setting it to C. As a result, the potential of both picture electrodes of the ferroelectric memory cell becomes 1/2 V CC, so the charge accumulated during writing is canceled. However, since the potential difference is 0, the written polarization does not change.Then, by changing the word line WL from VCC to VSS, the ferroelectric memory cell is separated from the bit line BL1.The second clock At the same time as the signal φ2 is changed from VCC to Vss, the first clock signal φ1 is raised from vs to V((, and then lowered to the VCC floating state. During this time, the first switching transistor FR, from VCC to Vss (off), and the second switching transistor FR2 from VSS to Vcc.
(on) and set the plate line potential to 1/2Vc.
c to v. Leave it at 0.

そして、アドレス信号の指定によりローデコーダ/ワー
ド線ドライバ1を動作し、選択された次のワード線WL
2をVB2からVCCに引き上げ、上記操作を繰り返す
。全てのワード線について上記操作が済んだ後、第2ク
ロツク信号φ2をVCCにして、ビット線対BL1、B
Llを1/2Vccにプリチャージ、イコライズする。
Then, the row decoder/word line driver 1 is operated according to the designation of the address signal, and the selected next word line WL is
2 from VB2 to VCC and repeat the above operation. After the above operations are completed for all word lines, the second clock signal φ2 is set to VCC, and the bit line pair BL1, B
Precharge and equalize Ll to 1/2Vcc.

また、同時に電位切り替え手段7の第1スイツチングト
ランジスタFR,をVccCオン)、第2スイツチング
トランジスタFR2はVB2(オフ)に変化させてプレ
ートライン電位を1/2Vccにしておく。これらのす
べてが完了するとDRAMモード動作信号DRをLレベ
ルからHレベルに引き上げる。これによりメモリが不揮
発記憶モードに移行したことが示される。外部ではこの
信号が出されると同時にリフレッシュ回路を停止させる
必要がある。また内部的にはダミーセルが不揮発記憶モ
ード用のものに切り替えられる。
At the same time, the first switching transistor FR of the potential switching means 7 is changed to VccC (on), and the second switching transistor FR2 is changed to VB2 (off) to keep the plate line potential at 1/2 Vcc. When all of these are completed, the DRAM mode operation signal DR is raised from the L level to the H level. This indicates that the memory has transitioned to non-volatile storage mode. Externally, it is necessary to stop the refresh circuit at the same time as this signal is issued. Also, internally, the dummy cells are switched to those for non-volatile memory mode.

切り替え信号C■てをHレベルにし、チップイネーブル
CEをHレベルにすることによりDRAMモードから不
揮発記憶モードへの切り替えサイクルが終了する。
The switching cycle from the DRAM mode to the nonvolatile storage mode is completed by setting the switching signal C2 to H level and the chip enable CE to H level.

■Vp(がVSS、VPLがVCCのモード切り替えプ
リチャージ電位V、。をVB2、プレートライン電位V
PLをVCCとして選んだ場合の動作を第21図のタイ
ミングチャートを参照して説明する。
■Vp (is VSS, VPL is VCC mode switching precharge potential V,. VB2 is plate line potential V
The operation when PL is selected as VCC will be explained with reference to the timing chart of FIG.

DRAMモードの情報の読み出しをVSSフロ−ティン
グで行った後、センスアンプ5によりビット線対BL、
 、rllmの電位を決定する。この状態のまま電位切
り替え手段7の第1スイツチングトランジスタFR,を
VSSからV。0(オン)、第2スイツチングトランジ
スタFR2を■。0からVss(オフ)に変化させてプ
レートライン電位をV((から 1/2V ccにする
。以後の動作は、前述したのと同様である。このように
して強誘電体の電荷の有無による情報を分極方向に対応
させることができる。
After reading the DRAM mode information using VSS floating, the sense amplifier 5 reads the bit line pair BL,
, rllm is determined. In this state, the first switching transistor FR of the potential switching means 7 is changed from VSS to V. 0 (on), and the second switching transistor FR2 is ■. The plate line potential is changed from 0 to Vss (off) and the plate line potential is changed from V(( to 1/2V cc.) The subsequent operation is the same as described above. Information can be made to correspond to the polarization direction.

■VPoがVCCN VPLがVs、のモード切り替え
プリチャージ電位VPCをVCCsプレートライン電位
VPLをVSSとして選んだ場合の動作を第22図のタ
イミングチャートを参照して説明する。
(2) Mode switching where VPo is VCCN and VPL is Vs The operation when the precharge potential VPC is set to VCCs and the plate line potential VPL is set to VSS will be described with reference to the timing chart of FIG.

DRAMモードの情報の読み出しを■。Cフローティン
グで行った後、センスアンプ5によりビット線対BLI
  F′r?の電位を決定する。この状態のまま電位切
り替え手段7の第1スイツチングトランジスタFR,を
V55からV。。(オン)、第2スイツチングトランジ
スタFR2をV。0からVss(オフ)に変化させてプ
レートライン電位をv55から 1/2Vccにする。
■ Read out DRAM mode information. After C floating, the bit line pair BLI is set by the sense amplifier 5.
F'r? Determine the potential of In this state, the first switching transistor FR of the potential switching means 7 is changed from V55 to V. . (on), the second switching transistor FR2 is set to V. 0 to Vss (off) to change the plate line potential from v55 to 1/2Vcc.

以後の動作は、前述したのと同様である。このようにし
て強誘電体の電荷の有無による情報を分極方向に対応さ
せることができる。
The subsequent operations are the same as described above. In this way, information based on the presence or absence of charge in the ferroelectric material can be made to correspond to the polarization direction.

■V、。がVSS、VPLがVSSのモード切り替えプ
リチャージ電位V、。及びプレートライン電位v、Lを
共にVSSとして選んだ場合の動作を第23図のタイミ
ングチャートを参照して説明する。
■V. is the mode switching precharge potential V, where VSS is VSS and VPL is VSS. The operation when both the plate line potentials v and L are selected as VSS will be explained with reference to the timing chart of FIG.

DRAMモードの情報の読み出しをV55フローティン
グで行った後、センスアンプ5によりビット線対BL、
 、BL、の電位を決定する。この状態のまま電位切り
替え手段7の第1スイツチングトランジスタFR,をv
5.からVcc(オン)、第2スイツチングトランジス
タFR2をVCCからVss(オフ)に変化させてプレ
ートライン電位をVSSから 1/2V ccにする。
After reading the DRAM mode information with V55 floating, the bit line pair BL,
, BL, are determined. In this state, the first switching transistor FR of the potential switching means 7 is changed to v
5. Then, the second switching transistor FR2 is changed from VCC to Vss (off) to change the plate line potential from VSS to 1/2V cc.

以後の動作は、前述したのと同様である。このようにし
て強誘電体の電荷の有無による情報を分極方向に対応さ
せることができる。
The subsequent operations are the same as described above. In this way, information based on the presence or absence of charge in the ferroelectric material can be made to correspond to the polarization direction.

■ビット線プリチャージ電位が1/2VCいVPLがV
CCのモード切り替え プリチャージ電位を第2イコライズ回路4の電位である
 1/2Vccとし、プレートライン電位VPLをV。
■Bit line precharge potential is 1/2 VC and VPL is V
The CC mode switching precharge potential is set to 1/2 Vcc, which is the potential of the second equalization circuit 4, and the plate line potential VPL is set to V.

Cにする場合の動作を第24図のタイミングチャートを
参照して説明する。
The operation in case of C is explained with reference to the timing chart of FIG.

チップが選択されていない時には、ビット線対BL、 
、BL、は第2イコライズ回路4によって1/2V c
cにプリチャージ、イコライズされている。
When no chip is selected, the bit line pair BL,
, BL, are set to 1/2V c by the second equalization circuit 4.
Precharged and equalized to c.

この場合は、第1イコライズ回路3は動作せず、第2ク
ロツク信号φ2をvssにして、ビット線対BL、 、
BL、のプリチャージ、イコライズを解除すると、ビッ
ト線対BL、  8口は1/2Vccレベルに保たれた
ままフローティング状態になる。
In this case, the first equalization circuit 3 does not operate, the second clock signal φ2 is set to vss, and the bit line pairs BL, ,
When the precharge and equalization of BL are canceled, the bit line pair BL, 8, becomes a floating state while being maintained at the 1/2 Vcc level.

DRAMモードの情報の読み出しを1/2V ccフロ
ーティングで行った後、センスアンプ5によりビット線
対BL、  BL−一の電位は決定される。この状態の
まま電位切り替え手段7の第1スイツチングトランジス
タFR,をV55からV。。(オン)、第2スイツチン
グトランジスタFR2をVCCからVss(オフ)に変
化させてプレートライン電位をvccから I/2V 
ccにする。以後の動作は、前述したのと同様である。
After reading the information in the DRAM mode with 1/2 Vcc floating, the sense amplifier 5 determines the potential of the bit line pair BL, BL-1. In this state, the first switching transistor FR of the potential switching means 7 is changed from V55 to V. . (on), changes the second switching transistor FR2 from VCC to Vss (off) to change the plate line potential from vcc to I/2V.
Make it cc. The subsequent operations are the same as described above.

このようにして強誘電体の電荷の有無による情報を分極
方向に対応させることができる。
In this way, information based on the presence or absence of charge in the ferroelectric material can be made to correspond to the polarization direction.

■ビット線プリチャージ電位が1/2V cc、 V 
PLがVssのモード切り替え プリチャージ電位VPCを第2イコライズ回路4の電位
である 1/2V ccとし、プレートライン電位VP
LをVssにする場合の動作を第24図のタイミングチ
ャートを参照して説明する。
■Bit line precharge potential is 1/2V cc, V
The mode switching precharge potential VPC where PL is Vss is set to 1/2V cc, which is the potential of the second equalization circuit 4, and the plate line potential VP
The operation when L is set to Vss will be explained with reference to the timing chart of FIG. 24.

DRAMモードの情報の読み出しを1/2’Vccフロ
ーテイングで行った後、センスアンプ5によりビット線
対BL、  BL、の電位を決定する。この状態のまま
電位切り替え手段7の第1スイツチングトランジスタF
R,をVSSからVcc(オン)、第2スイツチングト
ランジスタFR2をV。CからVss(オフ)に変化さ
せてプレートライン電位をVSSから I/2V cc
にする。以後の動作は、前述したのと同様である。この
ようにして強誘電体の電荷の有無による情報を分極方向
に対応させることができる。
After reading the information in the DRAM mode with 1/2'Vcc floating, the sense amplifier 5 determines the potential of the bit line pair BL, BL. In this state, the first switching transistor F of the potential switching means 7
R, from VSS to Vcc (on), and the second switching transistor FR2 from Vcc. Change the plate line potential from VSS to I/2V cc by changing from C to Vss (off).
Make it. The subsequent operations are the same as described above. In this way, information based on the presence or absence of charge in the ferroelectric material can be made to correspond to the polarization direction.

以上説明した実施例3によれば、電源印加中はDRAM
モードで動作させ、強誘電体の分極反転回数を減らし、
電源を切る前に不揮発記憶モードに移行してメモリの情
報を保持することが可能な強誘電体メモリを得ることが
できる。
According to the third embodiment described above, while power is being applied, the DRAM
mode to reduce the number of polarization reversals of the ferroelectric material,
It is possible to obtain a ferroelectric memory that can shift to a nonvolatile storage mode and retain information in the memory before turning off the power.

実施例4 第4図は、1つのワード線(WL+)に繋がる強誘電体
コンデンサMC及びスイッチングトランジスタMFから
なるメモリセルと強誘電体コンデンサMC’及びスイッ
チングトランジスタMF″からなるメモリセルとを1ビ
ットとし、いずれか一方のセルをダミーセルとし、他の
構成は前述した実施例3と同様にした強誘電体メモリで
ある。
Embodiment 4 FIG. 4 shows a memory cell consisting of a ferroelectric capacitor MC and a switching transistor MF connected to one word line (WL+) and a memory cell consisting of a ferroelectric capacitor MC' and a switching transistor MF'' connected to one word line (WL+) for one bit. This is a ferroelectric memory in which one of the cells is used as a dummy cell, and the other structure is the same as that of the third embodiment described above.

この強誘電体メモリにおいては、一方のメモリセルの強
誘電体コンデンサの強誘電体層と他方のメモリセルの強
誘電体コンデンサの強誘電体の分極を逆にし、その分極
の組み合わせにより1ビットの情報を記憶する。かかる
構成によれば、センスアンプ5はプリチャージ後、ワー
ドラインWL。
In this ferroelectric memory, the polarization of the ferroelectric layer of the ferroelectric capacitor of one memory cell and the ferroelectric material of the ferroelectric capacitor of the other memory cell are reversed, and the combination of polarizations is used to generate one bit. Remember information. According to this configuration, the sense amplifier 5 is connected to the word line WL after being precharged.

をVSSから■。0にした時にどちらの強誘電体コンデ
ンサに繋がるビット線対BL、 、BL、の電位が高い
かを判定することによりデータが得られるため、前述し
た実施例3のようにダミーセルを設けることが不要にな
ると共にノイズに強くなり、信頼性を向上できる。その
上、不揮発記憶モードとDRAMモードの切り替えの際
にダミーセルを切り替える操作も不要になる。ビット線
のプリチャージ電位としてvs、やvCc1DRAMモ
ードでは1/2V ccも取り得るのは実施例3と同様
である。
■ from VSS. Since data can be obtained by determining which bit line pair BL, , BL, connected to the ferroelectric capacitor has a higher potential when set to 0, it is not necessary to provide a dummy cell as in the third embodiment described above. It also becomes more resistant to noise and improves reliability. Furthermore, there is no need to switch dummy cells when switching between nonvolatile memory mode and DRAM mode. As in the third embodiment, the precharge potential of the bit line can also be VS or 1/2 Vcc in the vCc1DRAM mode.

また、VPLとしてv5.もV。Cも取り得る。これら
の場合におけるタイミングチャートも、前述した第8図
〜第25図に示した通りである。
Also, v5. Also V. You can also get a C. The timing charts in these cases are also as shown in FIGS. 8 to 25 described above.

[発明の効果] 以上詳述した如く、本発明によれば従来のDRAMと同
様な構造、回路構成で不揮発性を有し、リフレッシュが
不要な高集積度の強誘電体メモリを提供できる。また、
本発明の別の強誘電体メモリによればDRAMモードと
不揮発性モードを切り替えて使用することが可能で、強
誘電体の分極に伴うアクセスタイムの遅れや強誘電体の
分極疲労現象による寿命低下を回避できる等顕著な効果
を奏する。
[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the present invention, it is possible to provide a highly integrated ferroelectric memory that has a structure and circuit configuration similar to conventional DRAMs, has nonvolatility, and does not require refreshing. Also,
According to another ferroelectric memory of the present invention, it is possible to switch between DRAM mode and nonvolatile mode, and the service life is reduced due to access time delays due to ferroelectric polarization and ferroelectric polarization fatigue phenomena. It has remarkable effects such as being able to avoid problems.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例1における強誘電体メモリの回
路図、第2図は本発明の実施例2における強誘電体メモ
リの回路図、第3図は本発明の実施例3における強誘電
体メモリの回路図、第4図は本発明の実施例4における
強誘電体メモリの回路図、第5図は本実施例1の強誘電
体メモリの書き込み動作を説明するタイミングチャート
、第6図は本実施例1の強誘電体メモリの読み出し動作
を説明するタイミングチャート、第7図は本実施例1の
強誘電体メモリの他の読み出し動作を説明するタイミン
グチャート、第8図〜第11図はそれぞれ本実施例3に
おける強誘電体メモリの不揮発性モードからDRAMモ
ードへの切り替えを説明するためのタイミングチャート
、第12図は本実施例3における強誘電体メモリのDR
AMモードの書き込み動作を説明するためのタイミング
チャート、第13図は本実施例3における強誘電体メモ
リの他のDRAMモードの書き込み動作を説明するため
のタイミングチャート、第14図〜第19図はそれぞれ
本実施例3における強誘電体メモリのDRAMモードの
読みだし動作を説明するためのタイミングチャート、第
20図〜第25図はそれぞれ本実施例3における強誘電
体メモリのDRAMモードから不揮発性モードへの切り
替え動作を説明するためのタイミングチャート、第26
図は強誘電体の印加電圧と分極の関係を示すヒステリシ
ス特性図、第27図は強誘電体キャパシタの第1、第2
の電極の配置を示す概略図である。 1・・・ローデコーダ/ワード線ドライバ、2・・・ダ
ミーワード線デコーダ/ドライバ、3・・・第1イコラ
イズ回路、4・・・第2イコライズ回路、5・・・セン
スアンプ、6・・・カラムデコーダφカラムセレクト線
ドライバ、7・・・電位切り替え手段、WLl、WLl
・・・ワード線、DWL%DWL’ ・・・ダミーワー
ド線、dDWL、dDWL’ ・・・DRAMモード用
ダミーワード線、BL、、BL、−・・ビット線対、M
C,MC’ ・・・強誘電体コンデンサ、DC,DC’
・・・参照用常誘電体コンデンサ、dDC,dDC・・
・常誘電体キャパシタ、MFSMF’  DFSDF’
・・・スイッチングトランジスタ、FRl・・・第1ス
イツチングトランジスタ、FR2・・・第2スイツチン
グトランジスタ、φ1、φ2・・・クロック信号、φA
CT s d) ACT−センスアンプ信号、Ilo、
Ilo・・・データ入出力線。
1 is a circuit diagram of a ferroelectric memory according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of a ferroelectric memory according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a circuit diagram of a ferroelectric memory according to a third embodiment of the present invention. FIG. 4 is a circuit diagram of a ferroelectric memory according to the fourth embodiment of the present invention; FIG. 5 is a timing chart illustrating write operation of the ferroelectric memory according to the first embodiment; FIG. The figure is a timing chart explaining the read operation of the ferroelectric memory according to the first embodiment, FIG. 7 is a timing chart explaining other read operations of the ferroelectric memory according to the first embodiment, and FIGS. The figures are timing charts for explaining the switching from the nonvolatile mode to the DRAM mode of the ferroelectric memory in the third embodiment, and FIG. 12 is the DR of the ferroelectric memory in the third embodiment.
FIG. 13 is a timing chart for explaining the write operation in AM mode, FIG. 13 is a timing chart for explaining the write operation in other DRAM modes of the ferroelectric memory in the third embodiment, and FIGS. 20 to 25 are timing charts for explaining the read operation of the ferroelectric memory in the DRAM mode of the third embodiment, respectively, and FIGS. Timing chart for explaining the switching operation, No. 26
The figure is a hysteresis characteristic diagram showing the relationship between the applied voltage and polarization of a ferroelectric, and Figure 27 shows the first and second ferroelectric capacitors.
FIG. 2 is a schematic diagram showing the arrangement of electrodes in FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Row decoder/word line driver, 2... Dummy word line decoder/driver, 3... First equalization circuit, 4... Second equalization circuit, 5... Sense amplifier, 6...・Column decoder φ column select line driver, 7...potential switching means, WLl, WLl
...Word line, DWL%DWL' ...Dummy word line, dDWL, dDWL' ...Dummy word line for DRAM mode, BL,, BL, --...Bit line pair, M
C, MC'...ferroelectric capacitor, DC, DC'
...Reference paraelectric capacitor, dDC, dDC...
- Paraelectric capacitor, MFSMF'DFSDF'
...Switching transistor, FRl...First switching transistor, FR2...Second switching transistor, φ1, φ2...Clock signal, φA
CT s d) ACT-Sense Amplifier Signal, Ilo,
Ilo...Data input/output line.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)強誘電体の分極によって1ビットの情報を記録す
る強誘電体メモリにおいて、前記強誘電体を挟む一対の
電極のうち、第1電極に1ビットの情報の二値の書き込
みに対応する2つの電位のいずれかを与える手段を接続
し、第2電極に前記二値の書き込みに対応する2つの電
位間の中間もしくは略中間の電位を保持させる手段を接
続したことを特徴とする強誘電体メモリ。
(1) In a ferroelectric memory that records 1-bit information by polarization of a ferroelectric material, the first electrode of a pair of electrodes sandwiching the ferroelectric material corresponds to binary writing of 1-bit information. A ferroelectric device characterized in that a means for applying one of two potentials is connected to the second electrode, and a means for holding a potential intermediate or approximately intermediate between the two potentials corresponding to the writing of the binary value is connected to the second electrode. body memory.
(2)強誘電体の分極によって1ビットの情報を記録す
る強誘、電体メモリにおいて、前記強誘電体を挟む一対
の電極のうち、第1電極に1ビットの情報の二値の書き
込みに対応する2つの電位のいずれかを印加する手段を
接続し、第2電極に前記二値の書き込みに対応する2つ
の電位間の中間もしくは略中間の電位を保持させるか、
又は前記二値の書き込みに対応する2つの電位のいずれ
かを印加する手段を接続したことを特徴とする強誘電体
メモリ。
(2) In a ferroelectric memory that records 1-bit information by polarization of a ferroelectric material, binary information of 1-bit information is written to the first electrode of a pair of electrodes that sandwich the ferroelectric material. Connecting a means for applying one of the two corresponding potentials and causing the second electrode to hold an intermediate or approximately intermediate potential between the two potentials corresponding to the writing of the binary value, or
Alternatively, a ferroelectric memory characterized in that a means for applying one of two potentials corresponding to the binary writing is connected.
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