JPH0457291A - Semiconductor memory - Google Patents

Semiconductor memory

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Publication number
JPH0457291A
JPH0457291A JP2165150A JP16515090A JPH0457291A JP H0457291 A JPH0457291 A JP H0457291A JP 2165150 A JP2165150 A JP 2165150A JP 16515090 A JP16515090 A JP 16515090A JP H0457291 A JPH0457291 A JP H0457291A
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JP
Japan
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control means
potential
power
output
pass transistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP2165150A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Moichi Matsukuma
松熊 茂一
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Publication of JPH0457291A publication Critical patent/JPH0457291A/en
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Abstract

PURPOSE:To easily reload data at high speed by transferring the data stored in a memory cell to a dielectric capacitor when power supply is cut off, and transferring the data stored in the ferro-dielectric capacitor to the memory cell when a power source is turned on. CONSTITUTION:When power supply is cut off, the data is transferred from a memory cell 1 to ferrodielectric capacitors Z1 and Z0. When the power source is turned on, the data is transferred from the ferrodielectric capacitors Z1 and Z0 to the memory cell 1. Therefore, the semiconductor memory is operated as a non-volatile memory. Further, since the data can be reloaded by controlling the potentials of bit lines BL1 and BL0 and of a word line WL similarly to a normal SRAM, it can be easily executed at high speed differentially from a conventional EPROM or EEPROM etc.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体記憶装置に関し、特に、強誘電体コ
ンデンサを利用した不揮発性メモリに係る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor memory device, and particularly to a nonvolatile memory using a ferroelectric capacitor.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

半導体記憶装置には、電源を投入している間だけ情報を
保存することができる揮発性メモリと、電源を切断した
後も情報を保存することができる不揮発性メモリとがあ
り、揮発性メモリとしては、S RA M (Stat
ic Random Access Memory)や
DRA M (Dynamic RAM)があり、不揮
発性メモリとしては、マスクROM (Mask Re
ad 0nly Memory)。
Semiconductor storage devices include volatile memory, which can store information only while the power is turned on, and non-volatile memory, which can store information even after the power is turned off. is S RAM (Stat
ic Random Access Memory) and DRAM (Dynamic RAM), and as nonvolatile memory, Mask ROM (Mask Re
ad 0nly Memory).

P ROM (Programmable ROM) 
、  E P ROM(Erasable PROM)
、  E E P ROM (Electricall
yErasable and Programmabl
e ROM)等がある。
PROM (Programmable ROM)
, Erasable PROM
, EEPROM (Electrical
yErasable and Programmable
e ROM), etc.

そして、不揮発性メモリの内、EPROMは、RAMと
同様に何回でも記憶内容を書き換えることができるRO
Mであって、コントロールゲートとチャネルとの間にフ
ローティングゲートが形成されたMOS−FET (M
O3型電界効果トランジスタ)が−射的であり、これは
、紫外線を照射することによりフローティングゲート内
の電荷を放電させて記憶内容を消去し、コントロールゲ
ートとドレインとの間に高電圧を加えた際のブレークダ
ウン現象により発生するホットエレクトロンがフローテ
ィングゲートに残留する・ことを利用して書き込みを行
う。
Among non-volatile memories, EPROM is an RO which can rewrite the memory contents as many times as RAM.
MOS-FET with a floating gate formed between the control gate and the channel (M
O3 type field effect transistor) is a radiation type transistor, which discharges the charge in the floating gate by irradiating it with ultraviolet rays to erase the memory contents, and then applies a high voltage between the control gate and the drain. Writing takes advantage of the fact that hot electrons generated by the breakdown phenomenon remain in the floating gate.

また、EEFROMは、電気的に記憶内容を書き換える
ことができるROMであって、紫外線を照射することな
く内容を消去することができるという利点がある。
Further, EEFROM is a ROM whose stored contents can be electrically rewritten, and has the advantage that the contents can be erased without irradiation with ultraviolet rays.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、上記フローティングゲート型のMOS−
FETの情報の書き込み及び消去には、肥オーダの時間
と10’V/Ωオーダの高電界が必要であるし、また、
EEPROMの情報の書き込み時間も通常のRAMに比
べてはるかに大きいという欠点があるため、これら従来
の不揮発性メモリでは、通常のRAMのように、同一サ
イクル内で情報の書き込み及び消去を実現することがで
きなかった。
However, the floating gate type MOS-
Writing and erasing information in a FET requires a time on the order of 100% and a high electric field on the order of 10'V/Ω.
The disadvantage of EEPROM is that it takes much longer to write information than normal RAM, so these conventional nonvolatile memories cannot write and erase information in the same cycle like normal RAM. I couldn't do it.

この発明は、このような従来の技術が有する未解決の課
題に着目してなされたものであり、従来のSRAMのよ
うに容易に且つ短時間での情報の書き換えが可能な不揮
発性メモリを提供することを目的としている。
This invention was made by focusing on the unresolved problems of the conventional technology, and provides a nonvolatile memory that can easily and quickly rewrite information like a conventional SRAM. It is intended to.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成するために、請求項(1)記載の半導体
記憶装置は、記憶ノードがスイッチングトランジスタを
介してビットラインに接続された記憶セルと、一方の電
極はパストランジスタを介して前記記憶ノードに接続さ
れ且つ他方の電極はドライブラインに接続された強誘電
体コンデンサと、電源が切断されたことを検出する電源
切断検出手段と、この電源切断検出手段が電源が切断さ
れたことを検出した時に前記パストランジスタを導通さ
せるパストランジスタ制御手段と、このパストランジス
タ制御手段が前記パストランジスタを導通させてから所
定時間経過した後に前記ドライブラインを立ち上げるド
ライブライン制御手段と、を備えた。
To achieve the above object, a semiconductor memory device according to claim (1) includes a memory cell in which a memory node is connected to a bit line via a switching transistor, and one electrode is connected to the memory cell via a pass transistor. and a ferroelectric capacitor whose other electrode is connected to the drive line, a power disconnection detection means for detecting that the power supply is disconnected, and a power disconnection detection means that detects that the power supply is disconnected. and drive line control means that starts up the drive line after a predetermined time has elapsed since the pass transistor control means turned on the pass transistor.

また、請求項(2)記載の半導体記憶装置は、記憶ノー
ドがスイッチングトランジスタを介してビットラインに
接続された記憶セルと、一方の電極はパストランジスタ
を介して前記記憶ノードに接続され且つ他方の電極はド
ライブラインに接続された強誘電体コンデンサと、電源
が投入されたことを検出する電源投入検出手段と、この
電源投入検出手段が電源が投入されたことを検出した時
に前記ビットラインの電位を低レベルとするビットライ
ン電位制御手段と、このビットライン電位制御手段が前
記ビットラインの電位を低レベルとしてから所定時間経
過した後に前記スイッチングトランジスタを導通させる
スイッチングトランジスタ制御手段と、このスイッチン
グトランジスタ制御手段が前記スイッチングトランジス
タを導通させてから所定時間経過した後に前記パストラ
ンジスタを導通させるパストランジスタ制御手段と、こ
のパストランジスタ制御手段が前記パストランジスタを
導通させてから所定時間経過した後に前記ドライブライ
ンを立ち上げるドライブライン制御手段と、を備えた。
The semiconductor memory device according to claim (2) also includes a memory cell in which a memory node is connected to a bit line via a switching transistor, and one electrode is connected to the memory node via a pass transistor and the other electrode is connected to the bit line via a switching transistor. The electrodes include a ferroelectric capacitor connected to the drive line, a power-on detection means for detecting that the power is turned on, and a potential of the bit line when the power-on detection means detects that the power is turned on. bit line potential control means for setting the potential of the bit line to a low level; switching transistor control means for making the switching transistor conductive after a predetermined time has elapsed since the bit line potential control means has set the potential of the bit line to a low level; pass transistor control means for making the pass transistor conductive after a predetermined period of time has elapsed since the means has made the switching transistor conductive; and driveline control means for starting up.

そして、請求項(3)記載の半導体記憶装置は、記憶ノ
ードがスイッチングトランジスタを介してビットライン
に接続された記憶セルと、一方の電極はパストランジス
タを介して前記記憶ノードに接続され且つ他方の電極は
ドライブラインに接続された強誘電体コンデンサと、電
源が切断されたことを検出する電源切断検出手段と、こ
の電源切断検出手段が電源が切断されたことを検出した
時に前記パストランジスタを導通させる第1のパストラ
ンジスタ制御手段と、この第1のパストランジスタ制御
手段が前記パストランジスタを導通させてから所定時間
経過した後に前記ドライブラインを立ち上げる第1のド
ライブライン制御手段と、電源が投入されたことを検出
する電源投入検出手段と、この電源投入検出手段が電源
が投入されたことを検出した時に前記ビットラインの電
位を低レベルとするビットライン電位制御手段と、この
ビットライン電位制御手段が前記ビットラインの電位を
低レベルとしてから所定時間経過した後に前記スイッチ
ングトランジスタを導通させるスイッチングトランジス
タ制御手段と、このスイッチングトランジスタ制御手段
が前記スイッチングトランジスタを導通させてから所定
時間経過した後に前記パストランジスタを導通させる第
2のパストランジスタ制御手段と、この第2のパストラ
ンジスタ制御手段が前記パストランジスタを導通させて
から所定時間経過した後に前記ドライブラインを立ち上
げる第2のドライブライン制御手段と、を備えた。
The semiconductor memory device according to claim (3) includes a memory cell in which a memory node is connected to a bit line via a switching transistor, and one electrode is connected to the memory node via a pass transistor and the other electrode is connected to the bit line via a switching transistor. The electrode includes a ferroelectric capacitor connected to the drive line, a power cutoff detection means for detecting that the power supply is cut off, and a power cutoff detection means that conducts the pass transistor when the power cutoff detection means detects that the power supply is cut off. a first pass transistor control means for starting up the drive line after a predetermined period of time has elapsed since the first pass transistor control means made the pass transistor conductive; power-on detection means for detecting that the power has been turned on; bit line potential control means for setting the potential of the bit line to a low level when the power-on detection means detects that the power has been turned on; switching transistor control means for making the switching transistor conductive after a predetermined time has elapsed since the means has made the potential of the bit line low level; a second pass transistor control means that makes the transistor conductive; and a second drive line control means that starts up the drive line after a predetermined time has elapsed since the second pass transistor control means made the pass transistor conductive; Equipped with

〔作用〕[Effect]

請求項(1)記載の発明にあっては、電源切断検出手段
が電源が切断されたことを検出すると、パストランジス
タ制御手段がパストランジスタを導通させるから、記憶
セルの記憶ノードの電位が強誘電体コンデンサの一方の
電極に供給される。
In the invention set forth in claim (1), when the power cutoff detection means detects that the power supply is cut off, the pass transistor control means makes the pass transistor conductive, so that the potential of the storage node of the memory cell becomes ferroelectric. is supplied to one electrode of the body capacitor.

そして、ドライブライン制御手段は、パストランジスタ
が導通してから所定時間経過した後にドライブラインを
立ち上げるから、記憶ノードの電位が強誘電体コンデン
サの一方の電極に供給された直後は、強誘電体コンデン
サの他方の電極の電位は低レベルのままである。
Since the drive line control means starts up the drive line after a predetermined time has elapsed since the pass transistor becomes conductive, the ferroelectric capacitor immediately after the potential of the storage node is supplied to one electrode of the ferroelectric capacitor The potential at the other electrode of the capacitor remains at a low level.

従って、記憶ノードの電位が低レベルであれば、強誘電
体コンデンサの両電極間に電位差は生じないが、記憶ノ
ードの電位が高レベルであれば、強誘電体コンデンサの
両電極間に電位差が生し、強誘電体コンデンサに電荷が
蓄積される。
Therefore, if the potential of the storage node is at a low level, there will be no potential difference between the two electrodes of the ferroelectric capacitor, but if the potential of the storage node is at a high level, there will be no potential difference between the two electrodes of the ferroelectric capacitor. ferroelectric capacitor, and charge is accumulated in the ferroelectric capacitor.

そして、パストランジスタが導通してから所定時間経過
すると、ドライブライン制御手段がドライブラインを立
ち上げるから、強誘電体コンデンサの他方の電極の電位
は高レベルとなる。
Then, when a predetermined period of time has elapsed after the pass transistor became conductive, the drive line control means turns on the drive line, so that the potential of the other electrode of the ferroelectric capacitor becomes a high level.

この時、記憶ノードの電位が低レベルであれば、強誘電
体コンデンサの両電極間に電位差が生じるから、所定の
電荷が蓄積されるし、記憶ノードの電位が高レベルであ
れば、強誘電体コンデンサの両電極間の電位差は零とな
るが、強誘電体の分極は交流電流に対して履歴(ヒステ
リシス)曲線を描くため、電位差が零となっても所定の
電荷が蓄積された状態を維持する。
At this time, if the potential of the storage node is at a low level, a potential difference occurs between the two electrodes of the ferroelectric capacitor, so a certain amount of charge is accumulated, and if the potential of the storage node is at a high level, the ferroelectric capacitor The potential difference between the two electrodes of the ferroelectric capacitor becomes zero, but the polarization of a ferroelectric material draws a hysteresis curve with respect to alternating current, so even if the potential difference becomes zero, a certain amount of charge is accumulated. maintain.

その後、電源が完全に切断されてドライブラインが低レ
ベルとなっても、上述したように強誘電体の分極は交流
電流に対して履歴曲線を描くため、強誘電体コンデンサ
には、一方の電極に供給される記憶ノードの電位に応じ
た電荷が蓄積されることになる。
After that, even if the power supply is completely cut off and the drive line is at a low level, the polarization of the ferroelectric material draws a hysteresis curve with respect to the alternating current as described above, so the ferroelectric capacitor has only one electrode. Charges corresponding to the potential of the storage node supplied to the storage node are accumulated.

そして、最終的に強誘電体コンデンサに蓄積される電荷
は、記憶ノードの電位によって互いに逆であるから、強
誘電体コンデンサに情報が記憶されたことになり、また
、電源が切断されても強誘電体コンデンサに蓄積された
電荷は長時間(通常は、10年間以上)保存される。
Since the charges that are ultimately accumulated in the ferroelectric capacitor are opposite to each other depending on the potential of the storage node, this means that information is stored in the ferroelectric capacitor, and even if the power is turned off, the charge remains strong. Charges stored in dielectric capacitors are stored for long periods of time (typically 10 years or more).

一方、請求項(2)記載の半導体記憶装置では、電源投
入検出手段が電源が投入されたことを検出すると、ビッ
トライン電位制御手段がビットラインの電位を低レベル
とし、ビットラインの電位が低レベルとなってから所定
時間経過した後に、スイッチングトランジスタ制御手段
がスイッチングトランジスタを導通させるから、記憶セ
ルの記憶ノードに低レベルの電位が供給される。
On the other hand, in the semiconductor memory device according to claim (2), when the power-on detection means detects that the power is turned on, the bit line potential control means lowers the bit line potential to a low level. After a predetermined period of time has elapsed since the switching transistor reaches the level, the switching transistor control means turns on the switching transistor, so that a low level potential is supplied to the storage node of the storage cell.

そして、スイッチングトランジスタが導通してから所定
時間経過した後に、パストランジスタ制御手段がパスト
ランジスタを導通させるから、強誘電体コンデンサの一
方の電極の電位は低レベルとなり、その後、ドライブラ
イン制御手段がドライブラインを立ち上げると、強誘電
体コンデンサの他方の電極の電位は高レベルとなる。
Then, after a predetermined period of time has elapsed since the switching transistor became conductive, the pass transistor control means makes the pass transistor conductive, so the potential of one electrode of the ferroelectric capacitor becomes a low level, and after that, the drive line control means starts driving When the line is turned on, the potential of the other electrode of the ferroelectric capacitor becomes high level.

すると、強誘電体コンデンサに蓄積されている電荷に応
じて記憶ノード及びビットラインの電位が変動する、つ
まり、強誘電体コンデンサに記憶されていた情報が記憶
セルの記憶ノード及びビットラインに転送されたことに
なる。
Then, the potentials of the storage node and bit line change depending on the charge stored in the ferroelectric capacitor. In other words, the information stored in the ferroelectric capacitor is transferred to the storage node and bit line of the memory cell. That means that.

そして、請求項(3)記載の半導体記憶装置は、上記請
求項(1)記載の半導体記憶装置及び上記請求項(2)
記載の半導体記憶装置の両方の機能を備えているため、
電源を切断した時には上記請求項(1)記載の半導体記
憶装置と同様の作用が得られ、電源を投入した時には上
記請求項(2)記載の半導体記憶装置と同様の作用が得
られる。
The semiconductor storage device according to claim (3) is the semiconductor storage device according to claim (1) and the semiconductor storage device according to claim (2).
Since it has the functions of both of the semiconductor storage devices described above,
When the power is turned off, the same effect as the semiconductor memory device according to the above claim (1) is obtained, and when the power is turned on, the same effect as the semiconductor memory device according to the above claim (2) is obtained.

(実施例〕 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。(Example〕 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第1図乃至第6図は、本発明の一実施例を示す図である
1 to 6 are diagrams showing one embodiment of the present invention.

先ず、構成を説明すると、第1図において、対のインバ
ータ2及び3の入出力を互いに交差接続したフリップフ
ロップからなる記憶セル1は、二つの記憶ノードQ、及
びQoを有していて、−方の記憶ノードQ、は、スイッ
チングトランジスタとしてのNMO3)ランジスタ(N
チャネルMO3型トランジスタ)Nlを介してビットラ
インBL、に接続され、他方の記憶ノードQ0は、スイ
ッチングトランジスタとしてのNMO3)ランジスタN
2を介してビットラインBL、に接続されている。
First, to explain the configuration, in FIG. 1, a memory cell 1 consisting of a flip-flop in which the input and output of a pair of inverters 2 and 3 are cross-connected to each other has two memory nodes Q and Qo, and - The storage node Q, on the other hand, is a transistor (NMO3) as a switching transistor.
The channel MO3 type transistor) Nl is connected to the bit line BL, and the other storage node Q0 is connected to the NMO3 type transistor Nl as a switching transistor.
2 to the bit line BL.

そして、NMO3)ランジスタN、及びN2のゲートは
、ワード線WLに接続されるとともに、そのワード線W
Lは、任意の番地の記憶セル1に対するデータの書き込
み又は読み出しを行う際に立ち上がるアドレスデコーダ
(図示せず)に接続されている。
The gates of NMO3) transistors N and N2 are connected to the word line WL, and the gates of the transistors N and N2 are connected to the word line WL.
L is connected to an address decoder (not shown) which is activated when writing or reading data to or from the memory cell 1 at an arbitrary address.

さらに、ビットラインB L 、及びBL、は、記憶セ
ル1に記憶されているデータを読み出す際に作動するセ
ンスアンプ(図示せず)及び記憶セル1にデータを書き
込む際に作動するビットライントライバ(図示せず)に
接続されるとともに、NMO3)ランジスタN3及びN
4を介して接地GNDに接続されていて、それらNM’
O3)ランジスタN3及びN4のゲートは、イコライズ
ラインELに接続されている。
Further, the bit lines B L and BL are connected to a sense amplifier (not shown) that operates when reading data stored in the memory cell 1 and a bit line driver that operates when writing data to the memory cell 1. (not shown) and NMO3) transistors N3 and N
4 and connected to ground GND through NM'
O3) The gates of transistors N3 and N4 are connected to equalization line EL.

そして、一方の記憶ノードQ1は、パストランジスタと
してのNMO3)ランジスタN5を介して強誘電体コン
デンサZ、の一方の電極に接続され、他方の記憶ノード
Q0は、パストランジスタとしてのNMOSトランジス
タN6を介して強誘電体コンデンサZ0の一方の電極に
接続され、それら強誘電体コンデンサハ及びZoの他方
の電極は、ドライブラインDLに接続されている。
One storage node Q1 is connected to one electrode of a ferroelectric capacitor Z via an NMOS transistor N5 as a pass transistor, and the other storage node Q0 is connected via an NMOS transistor N6 as a pass transistor. The ferroelectric capacitor Z0 is connected to one electrode of the ferroelectric capacitor Z0, and the other electrode of the ferroelectric capacitor Z0 is connected to the drive line DL.

また、NMOSトランジスタNs及びN6のゲトは、コ
ントロールラインCLに接続されている。
Furthermore, the gates of the NMOS transistors Ns and N6 are connected to the control line CL.

ここで、記憶セル1は、フリップフロップの特性から、
その記憶ノードQ、及びQoが互いに逆相の値をとる二
つの安定状態により1ビツトの情報を記憶するメモリで
あって、電源VCCが供給されている間は情報を保持す
ることができるが、電源VCCが切断された後は記憶ノ
ードQ、及びQ。
Here, the memory cell 1 has the following characteristics due to the characteristics of a flip-flop.
It is a memory that stores 1 bit of information in two stable states in which the storage nodes Q and Qo take values in opposite phases to each other, and can hold information while the power supply VCC is supplied. After the power supply VCC is cut off, storage nodes Q and Q.

の状態を保持することはできないので、情報は失われて
しまい、再び電源■ccを投入しても情報は再現されな
い。
Since the state cannot be maintained, the information will be lost and will not be reproduced even if the power is turned on again.

つまり、記憶セル1だけでは、不揮発性メモリとして働
かせることはできない。
In other words, the memory cell 1 alone cannot function as a nonvolatile memory.

一方、強誘電体コンデンサZ1及びZ。は、第2図に示
すように、電荷が存在せず且つ両電極間の印加電圧が零
である状態(A点)から徐々に正方向の電圧を加えると
、印加電界に配列した分域が急激に増加し、ある値以上
の電圧に対しては比較的滑らかに電荷が増加し、曲線A
−Bを描(。
On the other hand, ferroelectric capacitors Z1 and Z. As shown in Figure 2, when a positive voltage is gradually applied from a state where there is no charge and the voltage applied between both electrodes is zero (point A), the domains arranged in the applied electric field become The charge increases rapidly, and for voltages above a certain value, the charge increases relatively smoothly, and curve A
-Draw B (.

そして、強誘電体の分極は交流電界に対して履歴(ヒス
テリシス)曲線を描くため、B点の状態から徐々に電圧
を下げて電極間の電位差を零としても電荷は零にはなら
ず、残留分極点Cの状態をとる。
Since the polarization of a ferroelectric material draws a hysteresis curve with respect to an alternating electric field, even if the voltage is gradually lowered from the state at point B and the potential difference between the electrodes becomes zero, the charge will not become zero and the residual Takes the state of polarization point C.

電荷を零とするには、負方向の電圧を印加する必要があ
り、さらに負方向の電圧を増加させると電荷も逆方向に
増加し、曲線B−,C,−Dを描き、また、D点の状態
から徐々に電圧を上げて電極間の電位差を零とすると、
残留分極点Eの状態をとり、さらに電圧を増加させれば
、曲線D−E−Bを描くことになる。
To make the charge zero, it is necessary to apply a voltage in the negative direction, and if the voltage in the negative direction is further increased, the charge also increases in the opposite direction, drawing curves B-, C, -D, and D If we gradually increase the voltage from a point to zero the potential difference between the electrodes,
If the state of the remanent polarization point E is taken and the voltage is further increased, a curve D-E-B will be drawn.

つまり、強誘電体コンデンサZ、及びZ。は、電圧を印
加した後にその印加電圧を零にすると、残留分極点C又
はEの状態の何れかをとるため、この二つの状態によっ
て1ビツトの情報を記憶することが可能であり、その情
報も、非常に長時間(通常、10年以上)保持されるか
ら、不揮発性メモリとして利用することができる。
In other words, ferroelectric capacitors Z and Z. When a voltage is applied and then the applied voltage is reduced to zero, it takes on either the state of the remanent polarization point C or E, so it is possible to store 1 bit of information depending on these two states, and that information It can also be used as nonvolatile memory because it can be retained for a very long time (usually 10 years or more).

そして、コントロールラインCL及びドライブラインD
Lは、電源VCCを切断する際に作動するコントローラ
4に接続され、イコライズラインEL、ワードラインW
L、  コントロールラインCL及びドライブラインD
Lは、電源VCCを投入する際に作動するコントローラ
5に接続されている。
And control line CL and drive line D
L is connected to the controller 4 that operates when the power supply VCC is cut off, and is connected to the equalization line EL and the word line W.
L, control line CL and drive line D
L is connected to a controller 5 that is activated when the power supply VCC is turned on.

第3図は、コントローラ4の一例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the controller 4. As shown in FIG.

即ち、コントローラ4は、電源VCCが所定電圧(例え
ば、4V)以下になった時に高レベルの信号を出力する
電源検知回路4aと、この電源検知回路4aの出力を受
けてコン斗ロールラインCLを立ち上げるコントロール
ライントライバ4bと、このコントロールライントライ
バ4bの出力が遅延回路4dを介して供給され且つドラ
イブラインDLを立ち上げるドライプラインドライバ4
cと、を備えている。
That is, the controller 4 includes a power supply detection circuit 4a that outputs a high-level signal when the power supply VCC falls below a predetermined voltage (for example, 4V), and a control line CL in response to the output of this power supply detection circuit 4a. A control line driver 4b to start up, and a dry line driver 4 to which the output of the control line driver 4b is supplied via a delay circuit 4d and starts up the drive line DL.
It is equipped with c.

電源検知回路4aは、自身のドレイン側の電位がゲート
に供給されている複数段(本実施例では二段)のPMO
3)ランジスタ(PチャネルMO8型トランジスタ)P
l及びP2と、直列に接続された奇数段(本実施例では
三段)のインバータ6a、6b及び6cとから構成され
ていて、先頭のインバータ6aにPMO3)ランジスタ
P+及びP2を介して電源VCCが供給され、最後のイ
ンバータ6cの出力が電源検知回路4aの出力となって
いる。
The power supply detection circuit 4a includes a plurality of stages (two stages in this embodiment) of PMOs whose gates are supplied with the potential on their drain side.
3) Transistor (P channel MO8 type transistor) P
1 and P2, and odd-numbered stages (three stages in this embodiment) of inverters 6a, 6b, and 6c connected in series, and the first inverter 6a is connected to the power supply VCC via PMO3) transistors P+ and P2. is supplied, and the output of the last inverter 6c is the output of the power supply detection circuit 4a.

そして、電源vceが投入されている間、即ち、電源V
CCが所定電圧(例えば、4V)を越えている時にはイ
ンバータ6aのPMO3)ランジスタがオフでNMO3
)ランジスタがオンとなって電源検知回路4aの出力が
低レベル(接地GNDレベル)となる一方、電源VCC
が切断されて所定電位以下になった時にはインバータ6
aのPMOSトランジスタがオンでNMO3I−ランジ
スタがオフとなって電源検知回路4aの出力が低レベル
となるように、PMO3I−ランジスタP1及びP2の
サイズ(チャネル幅及びチャネル長)を選定する。
Then, while the power supply vce is turned on, that is, the power supply V
When CC exceeds a predetermined voltage (for example, 4V), the PMO3) transistor of the inverter 6a is turned off and the NMO3
) transistor is turned on and the output of the power supply detection circuit 4a becomes low level (ground GND level), while the power supply VCC
When the inverter 6 is disconnected and the potential becomes lower than the predetermined potential, the inverter 6
The sizes (channel width and channel length) of the PMO3I transistors P1 and P2 are selected so that the PMOS transistor a is turned on, the NMO3I transistor is turned off, and the output of the power supply detection circuit 4a is at a low level.

また、コントロールライントライバ4bは、直列に接続
された複数段(本実施例では二段)のインバータ7a及
び7bから構成されていて、インバータ7aの入力側に
電源検知回路4aの出力が供給され、インバータ7bの
出力がコントロールラインCLに供給されている。
The control line driver 4b is composed of a plurality of stages (two stages in this embodiment) of inverters 7a and 7b connected in series, and the output of the power detection circuit 4a is supplied to the input side of the inverter 7a. , the output of the inverter 7b is supplied to the control line CL.

そして、ドライプラインドライバ4cも、直列に接続さ
れた複数段(本実施例では二段)のインバータ8a及び
8bから構成されていて、インバータ8aの入力側に、
遅延回路4dを介してコントロールライントライバ4b
の出力が供給され、インバータ8bの出力がドライブラ
インDLに供給されている。
The dry pline driver 4c also includes a plurality of stages (two stages in this embodiment) of inverters 8a and 8b connected in series, and on the input side of the inverter 8a,
Control line driver 4b via delay circuit 4d
The output of the inverter 8b is supplied to the drive line DL.

また、遅延回路4dは、インバータ7b及び8a間に介
在する抵抗R1と、インバータ8aの入力側及び接地G
ND間に介在するコンデンサC1とから構成されていて
、強誘電体コンデンサ2゜及びZoのサイズによって若
干異なるが、10ns〜20ns程度の遅れ時間をもっ
て、コントロールライントライバ4bの出力がドライブ
ライン4cに入力されるようにする。従って、抵抗R,
は数にΩ程度、コンデンサC1はl0PF〜20pF程
度の大きさのものを使用する。
The delay circuit 4d also includes a resistor R1 interposed between the inverters 7b and 8a, and a ground G on the input side of the inverter 8a.
The output of the control line driver 4b is connected to the drive line 4c with a delay time of about 10 to 20 ns, although it varies slightly depending on the size of the ferroelectric capacitor 2 and Zo. Allow it to be entered. Therefore, the resistance R,
is about Ω in number, and the capacitor C1 has a size of about 10PF to 20pF.

第4図は、コントローラ5の一例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of the controller 5. FIG.

即ち、コントローラ5は、電源■、cが投入された直後
に所定時間継続する低レベルの信号を発信するパワーオ
ンリセット回路5aと、このパワーオンリセット回路5
aの出力を受けてイコライズラインELを立ち上げるイ
コライズライントライバ5bと、このイコライズライン
トライバ5bの出力が遅延回路5dを介して供給され且
つワードラインWLを立ち上げるワードライントライバ
5Cと、このワードライントライバ5Cの出力が遅延回
路5fを介して供給され且つコントロールラインCLを
立ち上げるコントロールライントライバ5eと、このコ
ントロールライントライバ5eの出力が遅延回路5hを
介して供給され且つドライブラインDLを立ち上げるド
ライプラインドライバ5gと、を備えている。
That is, the controller 5 includes a power-on reset circuit 5a that transmits a low-level signal that continues for a predetermined period of time immediately after power is turned on, and this power-on reset circuit 5.
an equalize line driver 5b that receives the output of the equalize line driver 5b and raises the equalize line EL; a word line driver 5C that receives the output of the equalize line driver 5b via a delay circuit 5d and raises the word line WL; A control line driver 5e is supplied with the output of the word line driver 5C via a delay circuit 5f and starts up the control line CL, and a control line driver 5e is supplied with the output of the control line driver 5e via a delay circuit 5h and drives It is equipped with a dry line driver 5g for starting up the line DL.

パワーオンリセット回路5aは、自身のドレイン側の電
位がゲートに供給されたPMO3)ランジスタP3及び
直列に接続された奇数段(本実施例では三段)のインバ
ータ10a、10b、10Cを有する発信回路10と、
抵抗Rt及びコンデンサC2を有する遅延回路11と、
NMO3)ランジスタN、及び直列に接続された偶数段
(本実施例では四段)のインバータ12a、12b、1
2c、12dを有する発信回路12と、から構成されて
いる。
The power-on reset circuit 5a is an oscillation circuit that includes a PMO transistor P3 whose gate is supplied with the potential on its drain side, and odd-numbered stages (three stages in this embodiment) of inverters 10a, 10b, and 10C connected in series. 10 and
a delay circuit 11 having a resistor Rt and a capacitor C2;
NMO3) transistor N, and inverters 12a, 12b, 1 of even number stages (four stages in this embodiment) connected in series.
2c and 12d.

そして、発信回路10では、先頭のインバータ10aの
入力側に、PMO3l−ランジスタP3を介して電源V
CCが供給されるとともに、最後のインバータ10cの
出力が発信回路10の出力となっていて、電源■。、の
所定電位以下であるときにはインバータ10aのPMO
3)ランジスタがオンでNMO3)ランジスタがオフと
なって発信回路10の出力が電源VCCとなる一方、電
源VCCが上昇して所定電圧を越えた時には、イン、バ
ーク10aのPMO3)ランジスタがオフでNMOSト
ランジスタがオンとなって発信回路10の出力が接地G
NDとなるように、PMO3)ランジスタP3のサイズ
を選定する。
In the oscillation circuit 10, a power supply V is connected to the input side of the first inverter 10a via the PMO3l-transistor P3.
CC is supplied, and the output of the last inverter 10c becomes the output of the oscillation circuit 10, and the power supply ■. , the PMO of the inverter 10a is lower than the predetermined potential of the inverter 10a.
3) When the transistor is on, the NMO3) transistor is turned off and the output of the oscillation circuit 10 becomes the power supply VCC, but when the power supply VCC rises and exceeds a predetermined voltage, the PMO3) transistor of the inverter and the bark 10a is turned off. The NMOS transistor is turned on and the output of the oscillation circuit 10 is grounded G.
The size of PMO3) transistor P3 is selected so that it becomes ND.

発信回路10の出力は、イコライズライントライバ5b
の入力側に供給されるとともに、遅延回路11を介して
発信回路12のNMO3)ランジスタN、のゲートにも
供給されていて、発信回路10の出力が数蛤遅れて発信
回路12のNMOSトランジスタN7に入力されるよう
に、遅延回路11の抵抗R2及びコンデンサC2の大き
さ等を選定する。
The output of the oscillation circuit 10 is an equalization line driver 5b.
It is also supplied to the input side of the NMOS transistor N7 of the oscillation circuit 12 via the delay circuit 11, and the output of the oscillation circuit 10 is delayed several times to the gate of the NMOS transistor N7 of the oscillation circuit 12. The sizes of the resistor R2 and capacitor C2 of the delay circuit 11 are selected so that the input signal is inputted to the input signal.

そして、発信回路12では、NMO3)ランジスタN7
を介して電源VCCが先頭のインバータ12aの入力側
に供給されるとともに、最後のインバータ12dの出力
が発信回路12の出力となっている。
In the oscillation circuit 12, NMO3) transistor N7
Power supply VCC is supplied to the input side of the first inverter 12a through the inverter 12a, and the output of the last inverter 12d is the output of the oscillation circuit 12.

従って、パワーオンリセット回路5aの出力は、発信回
路10及び12の出力、即ち、インバータ10c及び1
2dの出力によって決まる。
Therefore, the output of the power-on reset circuit 5a is the output of the oscillation circuits 10 and 12, that is, the output of the inverters 10c and 1
Determined by the output of 2d.

しかし、例えばインバータ10cの出力が高レベルであ
っても、インバータ12dの出力が低レベルであると、
パワーオンリセット回路5aの出力がそれらインバータ
10c及び12dで引っ張り合いになり、出力が安定し
ない恐れがある。
However, for example, even if the output of inverter 10c is high level, if the output of inverter 12d is low level,
The output of the power-on reset circuit 5a may be pulled by the inverters 10c and 12d, and the output may become unstable.

そこで、本実施例では、インバータ10c及び12dの
出力の内、高い方の出力がパワーオンリセット回路5a
の出力となるように、それらインバータ10c及び12
dを構成する各トランジスタのサイズ(チャネル幅/チ
ャネル長)を選定する。
Therefore, in this embodiment, the higher output of the outputs of the inverters 10c and 12d is output from the power-on reset circuit 5a.
The inverters 10c and 12
The size (channel width/channel length) of each transistor constituting d is selected.

即ち、インバータ10cのPMOSトランジスタがオン
で、且つ、インバータ12dのNMOSトランジスタが
オンとなっている時でも、そのPMOSトランジスタの
オン抵抗を小さく (チャネル幅/チャネル長を大きく
)シ、そのNMOSトランジスタのオン抵抗を大きく 
(チャネル幅/チャネル長を小さく)すれば、パワーオ
ンリセット回路5aの出力は電源VCCとなるし、逆に
、インバータ10cのNMO5)ランジスタがオン、且
つ、NMO3)ランジスタ12dのNMOSトランジス
タがオンとなっている時でも、そのNMOSトランジス
タのオン抵抗を小さくし、そのPMOSトランジスタの
オン抵抗を大きくすれば、パワーオンリセット回路5a
の出力は電源VCCとなる。
That is, even when the PMOS transistor of the inverter 10c is on and the NMOS transistor of the inverter 12d is on, the on-resistance of the PMOS transistor is reduced (channel width/channel length is increased), and the NMOS transistor of the NMOS transistor is reduced. Increase on-resistance
(Small the channel width/channel length), the output of the power-on reset circuit 5a becomes the power supply VCC, and conversely, the NMOS transistor of the NMO5) transistor of the inverter 10c is turned on, and the NMOS transistor of the NMO3) transistor 12d is turned on. If the on-resistance of the NMOS transistor is reduced and the on-resistance of the PMOS transistor is increased even when
The output becomes the power supply VCC.

なお、出力の引っ張り合いは、コントローラ4のコント
ロールライントライバ4bとコントローラ5のコントロ
ールライントライバ5eとの間、及び、コントローラ4
のドライプラインドライバ4cとコントローラ5のドラ
イプラインドライバ5gとの間でも起こるが、上述した
ように、トランジスタのサイズを調整することにより解
決することができる。
Note that the output tension occurs between the control line driver 4b of the controller 4 and the control line driver 5e of the controller 5, and between the control line driver 4b of the controller 4 and the control line driver 5e of the controller 5.
This also occurs between the dry pline driver 4c of the controller 5 and the dry pline driver 5g of the controller 5, but as described above, it can be solved by adjusting the size of the transistor.

そして、パワーオンリセット回路5aの出力が、一つの
インバータから構成されるイコライズライントライバ5
bの入力側に供給され、そのイコライズライントライバ
5bの出力が、イコライズラインELに供給されるとと
もに、遅延回路5dを介してワードライントライバ5c
に供給されている。
The output of the power-on reset circuit 5a is connected to an equalization line driver 5 composed of one inverter.
The output of the equalize line driver 5b is supplied to the equalize line EL, and is also supplied to the word line driver 5c via a delay circuit 5d.
is supplied to.

さらに、ワードライントライバ5cの出力が、ワードラ
インWLに供給されるとともに、遅延回路5fを介して
コントロールライントライバ5eに供給され、コントロ
ールライントライバ5eの出力が、コントロールライン
CLに供給されるとともに、遅延回路5hを介してドラ
イプラインドライバ5gに供給され、ドライプラインド
ライバ5gの出力がドライブラインDLに供給されてい
る。
Furthermore, the output of the word line driver 5c is supplied to the word line WL, and is also supplied to the control line driver 5e via the delay circuit 5f, and the output of the control line driver 5e is supplied to the control line CL. At the same time, it is supplied to the dry pline driver 5g via the delay circuit 5h, and the output of the dry plyline driver 5g is supplied to the drive line DL.

なお、各遅延回路5d、5f及び5hの遅延時間が、コ
ントローラ4の遅延回路4dと同様に、Ions〜20
ns程度となるように、それら遅延回路5d、5f及び
5hを構成する抵抗R:1.R4及びRsと、コンデン
サCs、Ca及びC3とを選定する。
Note that the delay time of each delay circuit 5d, 5f, and 5h is Ions to 20, similarly to the delay circuit 4d of the controller 4.
Resistors R configuring these delay circuits 5d, 5f, and 5h are set such that the delay time is approximately 1.0 ns. Select R4 and Rs and capacitors Cs, Ca and C3.

次に、本実施例の動作を説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

なお、記憶セル1に対するデータの書き込み及び読み出
しは、従来のSRAMと同様であるため、簡単に説明す
る。
Note that writing and reading data to and from the memory cell 1 is similar to that of a conventional SRAM, and will therefore be briefly described.

即ち、記憶セル1にデータを記憶するには、図示しない
アドレスデコーダを駆動させてワードラインWLを立ち
上げるとともに、図示しないビットライントライバを駆
動させて、ビットラインBL、及びBL、の一方の電位
を高レベル、他方の電位を低レベルとする。
That is, in order to store data in the memory cell 1, an address decoder (not shown) is driven to raise the word line WL, and a bit line driver (not shown) is driven to raise one of the bit lines BL and BL. One potential is set to high level and the other potential is set to low level.

ワードラインWLが立ち上がると、NMO3)ランジス
タN1及びN、がオンとなるから、記憶ノードQ、及び
ビットラインBL、間が導通して、ビットラインB L
 tの電位が記憶ノードQ、に供給され、記憶ノードQ
、及びビットラインB L 。
When the word line WL rises, NMO3) transistors N1 and N are turned on, so that the storage node Q and the bit line BL become conductive, and the bit line B L
The potential of t is supplied to the storage node Q, and the storage node Q
, and bit line B L .

間が導通して、ビットラインBL、の電位が記憶ノード
Q0に供給される。
The bit line BL becomes conductive, and the potential of the bit line BL is supplied to the storage node Q0.

すると、記憶ノードQ1及びQ、の一方の電位が高レベ
ル、他方の電位が低レベルとなる。
Then, the potential of one of storage nodes Q1 and Q becomes high level, and the potential of the other becomes low level.

その後、ワードラインW、Lを立ち下げてNMOSトラ
ンジスタN、及びN2をオフとすることにより、記憶ノ
ードQ、とビットラインBL、との間を切り離し、記憶
ノードQoとビットラインBLo との間を切り離して
も、記憶セル1のインバータ2及び3に電源VCCが供
給されていれば、それらインバータ2及び3は互いの入
出力を拘束し合うから、記憶ノードQ、及びQ。は安定
状態となり、記憶セル1にデータが記憶されたことにな
る。
Thereafter, by lowering the word lines W and L and turning off the NMOS transistors N and N2, the storage node Q and the bit line BL are separated, and the storage node Qo and the bit line BLo are disconnected. Even when separated, as long as power supply VCC is supplied to inverters 2 and 3 of memory cell 1, inverters 2 and 3 restrict each other's input/output. becomes a stable state, and data is stored in the memory cell 1.

また、記憶セル1に記憶されているデータを読み出すに
は、ワードラインWLを立ち上げるとともに、ビットラ
インB L +及びBL、の電位を低レベルとする。
Further, in order to read data stored in the memory cell 1, the word line WL is raised and the potentials of the bit lines B L + and BL are set to a low level.

すると、NMO3)ランジスタN1及びN2がオンとな
って、記憶ノードQ、及びビットラインBL、間が導通
し、記憶ノードQo及びビットラインBL0間が導通す
るから、記憶ノードQ1及びQ。の電位差に応じてビッ
トラインBL、及びB L o間に電位差が生じるから
、その電位差を図示しないセンスアンプで検出すれば、
記憶セル1に記憶されていたデータが読み出される。
Then, NMO3) transistors N1 and N2 are turned on, and the storage node Q and the bit line BL become conductive, and the storage node Qo and the bit line BL0 become conductive, so that the storage nodes Q1 and Q become conductive. Since a potential difference occurs between the bit lines BL and B Lo depending on the potential difference between the bit lines BL and BL o, if this potential difference is detected by a sense amplifier (not shown),
Data stored in memory cell 1 is read out.

次に、投入されている電源VCCを切断した場合の動作
について説明する。
Next, the operation when the power supply VCC that has been turned on is turned off will be described.

即ち、コントローラ4の電源検知回路4aにあっては、
インバータ6aの入力側には二つのPMO3)ランジス
タPI及びP2を介して電源VCCが供給されているた
め、そのインバータ6aの入力側には、電源VCCから
所定電圧(PMO3)ランジスタP、及びP2のしきい
値電圧の合計骨)だけ降下した電位が供給されている。
That is, in the power supply detection circuit 4a of the controller 4,
Since the power supply VCC is supplied to the input side of the inverter 6a via the two PMO3) transistors PI and P2, the input side of the inverter 6a is supplied with a predetermined voltage (PMO3) transistor P and P2 from the power supply VCC to the input side of the inverter 6a. A potential dropped by the threshold voltage (total bone) is supplied.

そして、電源VCCが供給されている間は、PMO3)
ランジスタP1及びP2で電圧降下しても、インバータ
6aの入力側の電位が高レベルとなるようにPMOSト
ランジスタP、及びP2のサイズを選定しているため、
インバータ6aの出力は低レベルとなる。
Then, while the power supply VCC is supplied, PMO3)
The sizes of the PMOS transistors P and P2 are selected so that even if the voltage drops across the transistors P1 and P2, the potential on the input side of the inverter 6a remains at a high level.
The output of inverter 6a becomes low level.

従って、インバータ6bの出力は高レベル、インバータ
6cの出力は低レベルとなり、電源検知回路4aの出力
は低レベルである。
Therefore, the output of the inverter 6b is at a high level, the output of the inverter 6c is at a low level, and the output of the power supply detection circuit 4a is at a low level.

よって、この電源検知回路4aの出力をインバータ7a
及び7bで皿回反転するコントロールライントライバ4
bの出力も低レベルであるから、コントロールラインC
Lは立ち上がらず、NMOSトランジスタN5及びN6
はオフ状態を維持し、記憶ノードQ、と強誘電体コンデ
ンサZIの一方の電極との間、及び、記憶ノードQ0と
強誘電体コンデンサZ0の一方の電極との間は、遮断さ
れたままである。
Therefore, the output of this power supply detection circuit 4a is connected to the inverter 7a.
and control line driver 4 that rotates countersunk at 7b.
Since the output of b is also at a low level, the control line C
L does not rise and NMOS transistors N5 and N6
maintains an off state, and the storage node Q and one electrode of the ferroelectric capacitor ZI and the storage node Q0 and one electrode of the ferroelectric capacitor Z0 remain disconnected. .

また、コントロールライントライバ4bの出力が低レベ
ルであれば、ドライプラインドライバ4Cの入力も低レ
ベルのままであるから、入力をインバータ8a及び8b
で皿回転反転するドライプラインドライバ4cの出力も
低レベルであり、ドライブラインDLは立ち上がらない
Furthermore, if the output of the control line driver 4b is at a low level, the input of the dry line driver 4C also remains at a low level, so the input is connected to the inverters 8a and 8b.
The output of the dry line driver 4c, which reverses the plate rotation, is also at a low level, and the drive line DL does not rise.

従って、強誘電体コンデンサZ、及びZoの他方の電極
の電位は低レベルであり、それら強誘電体コンデンサZ
1及びZ。のそれぞれの両電極間には電位差は生じない
から、強誘電体コンデンサZ、及びZoの電荷の変動は
生じない。
Therefore, the potentials of the other electrodes of the ferroelectric capacitors Z and Zo are at a low level;
1 and Z. Since no potential difference is generated between the two electrodes of the ferroelectric capacitors Z and Zo, the charges of the ferroelectric capacitors Z and Zo do not vary.

このような状態から電源■ceが切断されると、電源V
CCの電位が徐々に下降し、所定電位以下になるとイン
バータ6aの入力側の電位が低レベルとなって、インバ
ータ6aの出力が電源VCCとなる。
If the power supply ■ce is disconnected in such a state, the power supply V
When the potential of CC gradually decreases and becomes below a predetermined potential, the potential at the input side of inverter 6a becomes a low level, and the output of inverter 6a becomes power supply VCC.

すると、インバータ6bの出力は接地GND、インバー
タ6cの出力は電源VCCとなるが、電源VCCは徐々
に下降しているため、インバータ6cの出力も徐々に下
降する。
Then, the output of the inverter 6b becomes the ground GND, and the output of the inverter 6c becomes the power supply VCC, but since the power supply VCC is gradually decreasing, the output of the inverter 6c is also gradually decreasing.

よって、電源検知回路4aの出力は、第5図(a)に示
すように、電源VCCを切断した直後に立ち上がり、電
源■。が完全に下がるまで継続するパルス状の波形とな
る。
Therefore, the output of the power supply detection circuit 4a rises immediately after the power supply VCC is cut off, as shown in FIG. It becomes a pulse-like waveform that continues until it drops completely.

そして、電源検知回路4aの出力が供給されるコントロ
ールライントライバ4bの出力は、第5図(ロ)に示す
ように、電源検知回路4aの出力と同相の波形となり、
コントロールラインCLが立ち上がる。
The output of the control line driver 4b to which the output of the power supply detection circuit 4a is supplied has a waveform that is in phase with the output of the power supply detection circuit 4a, as shown in FIG. 5(b).
Control line CL rises.

コントロールラインCLが立ち上がると、NMo5トラ
ンジスタN5及びN6がオンとなり、記憶ノードQ1と
強誘電体コンデンサZlの一方の電極とが導通し、且つ
、記憶ノードQ、と強誘電体コンデンサz0の一方の電
極とが導通ずる。
When the control line CL rises, the NMo5 transistors N5 and N6 turn on, and the storage node Q1 and one electrode of the ferroelectric capacitor Zl are electrically connected, and the storage node Q and one electrode of the ferroelectric capacitor z0 are connected. There is continuity between the two.

一方、ドライプラインドライバ4cには、遅延回路4d
を介してコントロールライントライバ4bの出力が供給
されるため、ドライプラインドライバ4cの出力は、第
5図(C)に示すように、コントロールライントライバ
4bの出力に遅れて立ち上がることになる。
On the other hand, the dry line driver 4c includes a delay circuit 4d.
Since the output of the control line driver 4b is supplied through the control line driver 4b, the output of the dry ply line driver 4c rises after the output of the control line driver 4b, as shown in FIG. 5(C).

従って、コントロールラインCLが立ち上がった直後は
、ドライブラインDLは立ち上がっておらず、強誘電体
コンデンサZ1及びZoの他方の電極の電位は低レベル
である。
Therefore, immediately after the control line CL rises, the drive line DL does not rise, and the potentials of the other electrodes of the ferroelectric capacitors Z1 and Zo are at a low level.

ここで、例えば記憶ノードQ、の電位が高レベルで、記
憶ノードQ0の電位が低レベル(記憶セル1に記憶され
ているデータが論理値゛′1′”)であったものとし、
強誘電体コンデンサZ1及びZ。
Here, for example, assume that the potential of the storage node Q is at a high level and the potential of the storage node Q0 is a low level (the data stored in the memory cell 1 has a logical value of ``'1'''').
Ferroelectric capacitors Z1 and Z.

の記憶セル1例の電極を基準に考えると、記憶ノードQ
、の電位が供給される強誘電体コンデンサZIには正方
向の電圧が印加されたことになり、従って、強誘電体コ
ンデンサZ1には、第2図B点の電荷が蓄積される。
Considering the electrodes of one example of a memory cell as a reference, the memory node Q
A positive voltage is applied to the ferroelectric capacitor ZI to which the potential of is supplied, and therefore, the charge at point B in FIG. 2 is accumulated in the ferroelectric capacitor Z1.

一方、強誘電体コンデンサZ。の両電極間には電位差が
生じないため、強誘電体コンデンサZ0の電荷は以前の
状態を維持するから、第2図A点。
On the other hand, ferroelectric capacitor Z. Since no potential difference occurs between the two electrodes of , the charge of the ferroelectric capacitor Z0 maintains its previous state, which is the point A in Figure 2.

C点若しくはE点の状態をとる。Take the state of point C or point E.

そして、第5図(b)及び(C)に示すように、コント
ロールラインCLが立ち上がってから所定時間経過した
後にドライブラインDLが立ち上がり、強誘電体コンデ
ンサZ、及びZoの他方の電極の電位が高レベルになる
Then, as shown in FIGS. 5(b) and (C), after a predetermined period of time has elapsed since the control line CL rose, the drive line DL rises, and the potential of the other electrodes of the ferroelectric capacitors Z and Zo rises. reach a high level.

すると、強誘電体コンデンサZ、の両電極間の電位差は
零となるが、第2図に示したように、強誘電体の分極は
交流電界に対して履歴曲線を描くため、強誘電体コンデ
ンサz1には、残留分極点Cの電荷が残留する。
Then, the potential difference between the two electrodes of the ferroelectric capacitor Z becomes zero, but as shown in Figure 2, the polarization of the ferroelectric draws a hysteresis curve with respect to the alternating electric field, so the ferroelectric capacitor The charge at the residual polarization point C remains in z1.

一方、強誘電体コンデンサZ0の一方の電極には記憶ノ
ードQ0の電位、即ち、低レベルの電位が供給されてい
るため、ドライブラインDLが立ち上がると、強誘電体
コンデンサZ0には負方向の電圧が印加されたことにな
り、従って、強誘電体コンデンサZ0には、第2図り点
の電荷が蓄積される。
On the other hand, since one electrode of the ferroelectric capacitor Z0 is supplied with the potential of the storage node Q0, that is, a low level potential, when the drive line DL rises, a negative voltage is applied to the ferroelectric capacitor Z0. is applied, and therefore, the charge at the second point is accumulated in the ferroelectric capacitor Z0.

さらに時間が経過すると、第5図に示すように、各波形
は電源Vccの下降に従って徐々に低下し、コントロー
ルラインCL及びドライブラインDLの電位は低レベル
になる。
As time further elapses, as shown in FIG. 5, each waveform gradually decreases as the power supply Vcc decreases, and the potentials of the control line CL and drive line DL become low levels.

また、記憶セル1のインバータ2及び3に供給される電
源VCCも低下するが、コントロールラインCLが低レ
ベルとなれば、NMO3)ランジスタN、及びN6はオ
フとなって、記憶ノードQ。
Further, the power supply VCC supplied to the inverters 2 and 3 of the storage cell 1 also decreases, but when the control line CL becomes low level, the NMO3) transistors N and N6 are turned off, and the storage node Q is turned off.

と強誘電体コンデンサZ1との間、及び、記憶ノードQ
oと強誘電体コンデンサZ0との間は切り離される。
and the ferroelectric capacitor Z1, and the storage node Q
o and the ferroelectric capacitor Z0 are separated.

そして、ドライブラインDLの電位が低レベルになると
、強誘電体コンデンサz1及びZoのそれぞれの他方の
電極の電位が低レベルとなるから、それら強誘電体コン
デンサZ1及びZoのそれぞれの両電極間の電位差は零
となる。
Then, when the potential of the drive line DL becomes a low level, the potential of the other electrode of each of the ferroelectric capacitors z1 and Zo becomes a low level. The potential difference becomes zero.

よって、強誘電体コンデンサzIには、第2図に示す残
留分極点Cの電荷が蓄積されたままとなり、強誘電体コ
ンデンサz0は第2図り点から残留分極点Eに移行する
ため、その強誘電体コンデンサZ0には、残留分極点E
の電荷が蓄積されたことになる。
Therefore, the charge at the remanent polarization point C shown in FIG. 2 remains accumulated in the ferroelectric capacitor zI, and as the ferroelectric capacitor z0 moves from the second polarization point to the remanent polarization point E, its The dielectric capacitor Z0 has a residual polarization point E
This means that a charge of .

なお、記憶ノードQ1の電位が低レベルで、記憶ノード
Q0の電位が高レベルであれば(記憶セル1に記憶され
ているデータが論理値“0パ)、強誘電体コンデンサZ
lには、残留分極点Eの電荷が蓄積され、強誘電体コン
デンサZ0には、残留分極点Cの電荷が蓄積される。
Note that if the potential of the storage node Q1 is at a low level and the potential of the storage node Q0 is at a high level (the data stored in the memory cell 1 has a logic value of "0"), the ferroelectric capacitor Z
The charge at the remanent polarization point E is accumulated in the ferroelectric capacitor Z0, and the charge at the remanent polarization point C is accumulated in the ferroelectric capacitor Z0.

つまり、強誘電体コンデンサZI及びzoに蓄1積され
ている電荷が互いに逆の値となるから、これら強誘電体
コンデンサZ1及びZoに、記憶セル1に記憶されてい
た1ビツトの情報が転送されたことになる。
In other words, since the charges stored in the ferroelectric capacitors ZI and zo have opposite values, the 1-bit information stored in the memory cell 1 is transferred to the ferroelectric capacitors Z1 and Zo. It means that it was done.

そして、強誘電体コンデンサハ及びZ。に蓄積された電
荷は、電源VCCが完全に切断されても非常に長い時間
(一般に、10年以上)保存されるため、これら強誘電
体コンデンサハ及びZ。
And ferroelectric capacitors C and Z. The charge accumulated in these ferroelectric capacitors C and Z is stored for a very long time (generally more than 10 years) even if the power supply VCC is completely disconnected.

は、実質的に不揮発性メモリとなる。becomes essentially non-volatile memory.

次に、再び電源を投入した際の動作について説明する。Next, the operation when the power is turned on again will be explained.

即ち、電源が投入され電源■cCの電位が上昇すると、
コントローラ5のパワーオンリセット回路5aにおいて
、PMO3)ランジスタP3を介して供給される発信回
路10のインバータ10aの入力側の電位も徐々に上昇
するが、電位が充分上昇しない内は低レベルと判断され
るから、インバータ10aのPMO3I−ランジスタが
オンでNMOSトランジスタがオフとなり、その出力は
電源V CC%インバータ10bの出力は接地GND、
インバータ10cの出力は電源VCCとなる。
That is, when the power is turned on and the potential of the power supply ■cC rises,
In the power-on reset circuit 5a of the controller 5, the potential at the input side of the inverter 10a of the oscillation circuit 10 supplied via the transistor P3 (PMO 3) also gradually rises, but until the potential rises sufficiently, it is determined to be at a low level. Therefore, the PMO3I transistor of the inverter 10a is on and the NMOS transistor is off, and its output is the power supply V CC%.The output of the inverter 10b is the ground GND,
The output of the inverter 10c becomes the power supply VCC.

そして、電源■。、の電位がさらに上昇して、インバー
タ10aの入力側の電位が高レベルになると、インバー
タ10aのPMO3トランジスタがオフでNMO3)ラ
ンジスタがオンとなり、その出力は接地GND、インバ
ータ10bの出力は電源VCC%インバータ10cの出
力は接地GNDとなる。
And power supply ■. When the potential of , further increases and the potential of the input side of the inverter 10a becomes high level, the PMO3 transistor of the inverter 10a is turned off and the NMO3) transistor is turned on, its output is connected to the ground GND, and the output of the inverter 10b is connected to the power supply VCC. % The output of the inverter 10c becomes the ground GND.

よって、電源を投入した直後の発信回路10の出力波形
は、第6図(a)に示すように、低レベルから若干上昇
した後で再び低レベルとなり、その後は低レベルを維持
する。
Therefore, as shown in FIG. 6(a), the output waveform of the oscillating circuit 10 immediately after the power is turned on rises slightly from a low level, then becomes a low level again, and thereafter remains at a low level.

一方、発信回路12では、発信回路10の出力が、遅延
回路11を介してNMO3)ランジスタN7のゲートに
供給されるため、NMO3)ランジスタN7は最初はオ
フであって、インバータ12aの入力側の電位は低レベ
ルである。
On the other hand, in the oscillation circuit 12, the output of the oscillation circuit 10 is supplied to the gate of the NMO3) transistor N7 via the delay circuit 11, so that the NMO3) transistor N7 is initially off and the input side of the inverter 12a is The potential is at a low level.

そして、発信回路12は、偶数段のインバータ12a、
12b、12c及び12dを有するため、その出力は低
レベルである。
The oscillation circuit 12 includes an even-numbered stage inverter 12a,
12b, 12c and 12d, its output is at a low level.

その後、遅延回路11での遅延時間を経過すると、NM
O3)ランジスタN、のゲートに発信回路10の出力が
供給されるため、NMO3I−ランジスタN、がオンと
なってインバータ12aの入力側に電源■cCが供給さ
れ、インバータ12aの出力が接地GNDとなるから、
最終段のインバータ12dの出力は電源■。、となる。
Thereafter, when the delay time in the delay circuit 11 has elapsed, NM
O3) Since the output of the oscillation circuit 10 is supplied to the gate of the transistor N, NMO3I-transistor N is turned on, and the power supply ■cC is supplied to the input side of the inverter 12a, and the output of the inverter 12a is connected to the ground GND. Because it will be,
The output of the final stage inverter 12d is the power supply ■. , becomes.

そして、インバータ12dの出力は遅延回路11にも供
給されているし、インバータ12dの出力が高レベルと
なった時には、コンデンサC2は既に充電されているの
で、発信回路10の出力が低レベルとなっても、NMO
3I−ランジスタN。
The output of the inverter 12d is also supplied to the delay circuit 11, and when the output of the inverter 12d becomes high level, the capacitor C2 is already charged, so the output of the oscillation circuit 10 becomes low level. Even though, NMO
3I - transistor N.

のゲート電位は高レベルを維持する。The gate potential of is maintained at a high level.

従って、発信回路12の出力波形は、第6図ら)に示す
ように、発信回路10の出力の立ち上がり時点から遅延
回路11による遅延時間だけ遅れて立ち上がり、その後
は高レベルを維持する。
Therefore, as shown in FIG. 6, etc., the output waveform of the oscillation circuit 12 rises with a delay of the delay time caused by the delay circuit 11 from the rise of the output of the oscillation circuit 10, and thereafter maintains a high level.

そして、パワーオンリセット回路5aの出力は、発信回
路10の出力と発信回路12の出力との論理和であるか
ら、第6図(C)に示すように、電源を投入した直後か
ら所定時間継続する負のパルス状の波形となる。
Since the output of the power-on reset circuit 5a is the logical sum of the output of the oscillation circuit 10 and the output of the oscillation circuit 12, it continues for a predetermined period of time immediately after the power is turned on, as shown in FIG. 6(C). This results in a negative pulse-like waveform.

よって、イコライズライントライバ5bの出力は、パワ
ーオンリセット回路5aの出力の逆相となるから、第6
図(d)に示すように、電源を投入した直後に立ち上が
り、遅延回路11の遅延時間だけ高レベルを維持した後
に立ちさがる波形となり、この出力波形が高レベルであ
るときにイコライズラインELが立ち上がって、NMO
3)ランジスタN3及びN4がオンとなる。
Therefore, since the output of the equalization line driver 5b has the opposite phase to the output of the power-on reset circuit 5a,
As shown in Figure (d), the waveform rises immediately after the power is turned on, maintains a high level for the delay time of the delay circuit 11, and then falls, and when this output waveform is at a high level, the equalize line EL rises. Te, NMO
3) Transistors N3 and N4 are turned on.

すると、ビットラインB L +及びBL、が接地GN
Dに接続されるから、それらビットラインBL1及びB
L、の電位は低レベルとなる。
Then, the bit lines BL+ and BL are grounded GN
D, so those bit lines BL1 and B
The potential of L becomes a low level.

一方、イコライズライントライバ5bの出力は、遅延回
路5dを介してワードライントライバ5cにも供給され
ているので、ワードライントライバ5cの出力は、第6
図(e)に示すように、イコライズライントライバ5b
の出力が立ち上がった時点から遅延回路5dによる遅延
時間だけ遅れて立ち上がり、遅延回路11の遅延時間だ
け高レベルを維持した後に立ちさがる波形となり、この
出力波形が高レベルであるときにワードラインラインW
がLが立ち上がって、NMO3)ランジスタNI及びN
2がオンとなる。
On the other hand, the output of the equalize line driver 5b is also supplied to the word line driver 5c via the delay circuit 5d, so the output of the word line driver 5c is
As shown in Figure (e), the equalization line driver 5b
When the output of the word line W rises, it rises with a delay of the delay time of the delay circuit 5d, maintains the high level for the delay time of the delay circuit 11, and then falls.When this output waveform is at the high level, the word line W
When L rises, NMO3) transistors NI and N
2 is turned on.

すると、ビットラインBL、と記憶ノードQ。Then, the bit line BL and the storage node Q.

とが導通し、且つ、ビットラインBL、と記憶ノードQ
0とが導通する。
and the bit line BL and the storage node Q
0 is electrically connected.

さらに、ワードライントライバ5Cの出力は、遅延回路
5fを介してコントロールライントライバ5eにも供給
されているので、コントロールライントライバ5eの出
力は、第6図(f)に示すように、ワードライントライ
バ5Cの出力が立ち上がった時点から遅延回路5fによ
る遅延時間だけ遅れて立ち上がり、遅延回路11の遅延
時間だけ高レベルを維持した後に立ちさがる波形となり
、この出力波形が高レベルであるときにコントロールラ
インCLが立ち上がって、NMOSトランジスタN、及
びNhがオンとなる。
Furthermore, since the output of the word line driver 5C is also supplied to the control line driver 5e via the delay circuit 5f, the output of the control line driver 5e is as shown in FIG. 6(f). When the output waveform of the word line driver 5C rises with a delay of the delay time caused by the delay circuit 5f, and then falls after maintaining the high level for the delay time of the delay circuit 11, and this output waveform is at a high level. The control line CL rises and the NMOS transistors N and Nh are turned on.

すると、強誘電体コンデンサZ1の一方の電極と記憶ノ
ードQ1とが導通し、且つ、強誘電体コンデンサZ0の
一方の電極と記憶ノードQ0とが導通するが、この時、
NMO3)ランジスタN。
Then, one electrode of the ferroelectric capacitor Z1 and the storage node Q1 are electrically connected, and one electrode of the ferroelectric capacitor Z0 and the storage node Q0 are electrically connected, but at this time,
NMO3) transistor N.

及びN2がオンとなっており、且つ、ビットラインBL
、及びBL、の電位は低レベルとなっているから、強誘
電体コンデンサZ1及びZ。のそれぞれの一方の電極の
電位は低レベルとなる。
and N2 are on, and the bit line BL
Since the potentials of , and BL are at a low level, the potentials of the ferroelectric capacitors Z1 and Z. The potential of one electrode of each becomes a low level.

そして、コントロールライントライバ5eの出力は、遅
延回路5hを介してドライプラインドライバ5gにも供
給されているので、ドライプラインドライバ5gの出力
は、第6図(局に示すように、コントロールライントラ
イバ5eの出力が立ち上かってから遅延回路5hによる
遅延時間だけ遅れて立ち上がり、遅延回路11の遅れ時
間だけ高レベルを維持した後に立ち下がる波形となり、
この出力波形が高レベルであるときにドライブラインD
Lが立ち上がり、強誘電体コンデンサZI及びZoのそ
れぞれの他方の電極の電位が高レベルとなり、それら強
誘電体コンデンサZ1及びZ。に負の電圧が印加された
ことになる。
Since the output of the control line driver 5e is also supplied to the dry line driver 5g via the delay circuit 5h, the output of the dry line driver 5g is as shown in FIG. After the output of the bar 5e rises, it rises with a delay of the delay time caused by the delay circuit 5h, maintains a high level for the delay time of the delay circuit 11, and then falls.
When this output waveform is at a high level, the drive line D
L rises, the potential of the other electrode of each of ferroelectric capacitors ZI and Zo becomes high level, and these ferroelectric capacitors Z1 and Z. This means that a negative voltage is applied to.

この時、強誘電体コンデンサZ1に蓄積されていた電荷
が残留分極点Cの電荷であり、強誘電体コンデンサZ0
に蓄積されていた電荷が残留分極点Eの電荷(強誘電体
コンデンサZ1及びZoに記憶されているデータが論理
値“°1“)であれば、ビットラインBL、は第2図に
示す点Cから点りに、ビットラインBL、は点Eから点
りに電荷が変動するから、ビットラインBL、の電位は
高レベルに、ビットラインBL、の電位は低レベルとな
り、これらビットラインBL、及びBL、間の電位差を
センスアンプでラッチする。
At this time, the charge accumulated in the ferroelectric capacitor Z1 is the charge at the residual polarization point C, and the ferroelectric capacitor Z0
If the charge stored in is the charge at the residual polarization point E (the data stored in the ferroelectric capacitors Z1 and Zo has a logical value of "°1"), the bit line BL becomes the point shown in FIG. Since the charge on the bit line BL changes from point C to point E, the potential of the bit line BL becomes a high level and the potential of the bit line BL becomes a low level. and BL, the potential difference between them is latched by a sense amplifier.

この結果、記憶ノードQ、の電位が高レベルとなり、記
憶ノードQ0の電位が低レベルとなるから、記憶セル1
に論理値“1″が記憶されたことになる。
As a result, the potential of storage node Q becomes high level and the potential of storage node Q0 becomes low level, so that memory cell 1
This means that the logical value "1" is stored in the memory.

また、強誘電体コンデンサZ、に蓄積されていた電荷が
残留分極点Eの電荷であり、強誘電体コンデンサZ0に
蓄積されていた電荷が残留分極点Cの電荷(強誘電体コ
ンデンサZ、及びZoに記憶されているデータが論理値
“0′′)であれば、ビットラインBL、は第2図に示
す点Eから点りに、ビットラインBLoは点Cから点り
に電荷が変動するから、上記とは逆に、記憶ノードQ1
の電位が低レベルとなり、記憶ノードQ0の電位が高レ
ベルとなるから、記憶セル1に論理値“0”が記憶され
たことになる。
Furthermore, the charge accumulated in the ferroelectric capacitor Z is the charge at the remanent polarization point E, and the charge accumulated in the ferroelectric capacitor Z0 is the charge at the remanent polarization point C (ferroelectric capacitor Z and If the data stored in Zo is a logical value of "0''), the charge on the bit line BL changes from point E to the dot shown in FIG. 2, and the charge on the bit line BLo changes from point C to dot. From, contrary to the above, storage node Q1
Since the potential of the storage node Q0 becomes a low level and the potential of the storage node Q0 becomes a high level, it means that a logical value "0" is stored in the memory cell 1.

そして、遅延回路11による遅延時間が経過し、パワー
オンリセット回路5aの出力が高レベルとなれば、第6
図(d)、 (e)、げ)及び(6)に示すように、イ
コライズラインEL、  ワードラインWL、 コント
ロールラインCL及びドライブラインDLは順次立ち下
がる。
Then, when the delay time by the delay circuit 11 has elapsed and the output of the power-on reset circuit 5a becomes high level, the sixth
As shown in Figures (d), (e), (6), the equalize line EL, word line WL, control line CL, and drive line DL fall in sequence.

すると、NMOSトランジスタN3及びN4がオフとな
ってビットラインBL、及びBLoは接地GNDから切
り離され、NMO3)ランジスタN、及びN2はオフと
なって記憶ノードQ1とビットラインBL、との間、及
び、記憶ノードQ0とビットラインBL、との間が切り
離され、NMO3)ランジスタN、及びN6がオフとな
って記憶ノードQ、と強誘電体コンデンサZIとの間、
及び、記憶ノードQ0と強誘電体コンデンサZ0との間
が切り離され、そして、強誘電体コンデンサZ1及びZ
oのそれぞれの他方の電極の電位が低レベルとなる。
Then, the NMOS transistors N3 and N4 are turned off, and the bit lines BL and BLo are disconnected from the ground GND. , storage node Q0 and bit line BL are disconnected, NMO3) transistors N and N6 are turned off, and between storage node Q and ferroelectric capacitor ZI,
Then, storage node Q0 and ferroelectric capacitor Z0 are separated, and ferroelectric capacitors Z1 and Z
The potential of the other electrode of each electrode becomes a low level.

つまり、パワーオンリセット回路5aの出力が高レベル
となってから若干の時間が経過すれば、通常のSRAM
と同様に、ビットラインBL、。
In other words, if some time passes after the output of the power-on reset circuit 5a becomes high level, the normal SRAM
Similarly, bit line BL,.

B L o及びワードラインWLによって記憶セル1内
のデータの読み出し及び書き込みが行える状態となる。
The data in the memory cell 1 can be read and written by B Lo and the word line WL.

このように、本実施例の構成であれば、電源を切断した
時には記憶セル1から強誘電体コンデンサZ1及びZ。
In this way, with the configuration of this embodiment, when the power is cut off, the ferroelectric capacitors Z1 and Z are removed from the memory cell 1.

にデータが転送されるし、電源を投入した時には強誘電
体コンデンサZI及びZoから記憶セル1にデータが転
送されるため、不揮発性メモリとして動作する。
Data is transferred to the memory cell 1, and when the power is turned on, data is transferred from the ferroelectric capacitors ZI and Zo to the memory cell 1, so it operates as a nonvolatile memory.

しかも、データの書き換えは、通常のSRAMと同様に
ビット線BL、、BL、及びワード線WLの電位を制御
して行えるため、従来のEPROMやEEPROM等と
は異なり、簡易且つ高速に行える。
Furthermore, data can be rewritten by controlling the potentials of the bit lines BL, , BL, and word line WL, as in a normal SRAM, and therefore, unlike conventional EPROMs, EEPROMs, etc., data can be rewritten easily and at high speed.

ここで、本実施例では、電源検知回路4aが電源切断検
出手段に対応し、コントロールライントライバ4b及び
コントロールラインCLがパストランジスタ制御手段(
第1のパストランジスタ制御手段)に対応し、ドライプ
ラインドライバ4c及び遅延回路4dがドライブライン
制御手段(第1のドライブライン制御手段)に対応し、
パワーオンリセット回路5aが電源投入検出手段に対応
し、イコライズライントライバ5b、 イコライズライ
ンEL及びNMO3)ランジスタN3 、 N4がビッ
トライン電位制御手段に対応し、ワードライントライバ
5c、  ワードラインWL及び遅延回路5dがスイッ
チングトランジスタ制御手段に対応し、コントロールラ
イントライバ5e、  コントロールラインCL及び遅
延回路5fがパストランジスタ制御手段(第2のパスト
ランジスタ制御手段)に対応し、ドライプラインドライ
バ5g及び遅延回路5hがドライブライン制御手段(第
2のドライブライン制御手段)に対応する。
In this embodiment, the power supply detection circuit 4a corresponds to the power cutoff detection means, and the control line driver 4b and the control line CL correspond to the pass transistor control means (
The dry line driver 4c and the delay circuit 4d correspond to the drive line control means (first drive line control means),
The power-on reset circuit 5a corresponds to power-on detection means, the equalize line driver 5b, equalize line EL and NMO3) transistors N3 and N4 correspond to bit line potential control means, and the word line driver 5c, word line WL and The delay circuit 5d corresponds to switching transistor control means, the control line driver 5e, control line CL and delay circuit 5f correspond to pass transistor control means (second pass transistor control means), and the dry line driver 5g and delay circuit 5h corresponds to the drive line control means (second drive line control means).

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、電源を切断した
時には記憶セルに記憶されているデータが強誘電体コン
デンサに転送され、電源を投入した時には強誘電体コン
デンサに記憶されているデータが記憶セルに転送される
ため、不揮発性メモリとして動作するとともに、データ
の書き換えを簡易且つ高速に行えるという効果がある。
As explained above, according to the present invention, when the power is turned off, the data stored in the memory cell is transferred to the ferroelectric capacitor, and when the power is turned on, the data stored in the ferroelectric capacitor is transferred to the ferroelectric capacitor. Since the data is transferred to the memory cell, it operates as a non-volatile memory, and data can be rewritten easily and quickly.

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

第1図は本発明の一実施例の全体構成を示す回路図、第
2図は強誘電体の分極特性を示すグラフ、第3図は電源
切断時に作動するコントローラの一例を示す回路図、第
4図は電源投入時に作動するコントローラの一例を示す
回路図、第5図は第3図に示したコントローラの内部波
形及び出力波形を示すタイムチャート、第6図は第4図
に示したコントローラの内部波形及び出力波形を示すタ
イムチャートである。 ■・・・記憶セル、4,5・・・コントローラ、4a・
・・電源検知回路、4b、5e・・・コントロールライ
ントライバ、4c、5g・・・ドライプラインドライバ
、4d、5d、、5 f、5h、11−・・遅延回路、
5a・・・パワーオンリセット回路、5b・・・イコラ
イズライントライバ、5C・・・ワードライントライバ
、10.12・・・発信回路、2..2.・・・強誘電
体コンデンサ、Q、、Q、・・・記憶ノード、BL、、
BL。 ・・・ビットライン、CL・・・コントロールライン、
DL・・・ドライブライン、WL・・・ワードライン、
EL・・・イコライズライン、N、−N7・・・NMO
3)ランジスタ、P、〜P、・・・PMO3トランジス
タ4cPラ−f7う(’A”74バ
FIG. 1 is a circuit diagram showing the overall configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a graph showing polarization characteristics of a ferroelectric material, FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a controller that operates when the power is turned off, and FIG. Figure 4 is a circuit diagram showing an example of a controller that operates when the power is turned on, Figure 5 is a time chart showing internal waveforms and output waveforms of the controller shown in Figure 3, and Figure 6 is a circuit diagram of the controller shown in Figure 4. 5 is a time chart showing internal waveforms and output waveforms. ■...Storage cell, 4,5...Controller, 4a.
...Power supply detection circuit, 4b, 5e... Control line driver, 4c, 5g... Dry line driver, 4d, 5d, 5 f, 5h, 11-... Delay circuit,
5a... Power-on reset circuit, 5b... Equalize line driver, 5C... Word line driver, 10.12... Transmission circuit, 2. .. 2. ...Ferroelectric capacitor, Q,,Q,...Storage node, BL,...
BL. ...Bit line, CL...Control line,
DL...drive line, WL...word line,
EL...Equalize line, N, -N7...NMO
3) Transistor, P, ~P,...PMO3 transistor 4cPler-f7 ('A'' 74bar)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)記憶ノードがスイッチングトランジスタを介して
ビットラインに接続された記憶セルと、一方の電極はパ
ストランジスタを介して前記記憶ノードに接続され且つ
他方の電極はドライブラインに接続された強誘電体コン
デンサと、電源が切断されたことを検出する電源切断検
出手段と、この電源切断検出手段が電源が切断されたこ
とを検出した時に前記パストランジスタを導通させるパ
ストランジスタ制御手段と、このパストランジスタ制御
手段が前記パストランジスタを導通させてから所定時間
経過した後に前記ドライブラインを立ち上げるドライブ
ライン制御手段と、を備えたことを特徴とする半導体記
憶装置。
(1) A memory cell in which a memory node is connected to a bit line via a switching transistor, and a ferroelectric cell in which one electrode is connected to the memory node via a pass transistor and the other electrode is connected to a drive line. A capacitor, a power cutoff detection means for detecting that the power supply is cut off, a pass transistor control means for making the pass transistor conductive when the power cutoff detection means detects that the power supply is cut off, and the pass transistor control means. A semiconductor memory device comprising: drive line control means for starting up the drive line after a predetermined period of time has elapsed since the means turned on the pass transistor.
(2)記憶ノードがスイッチングトランジスタを介して
ビットラインに接続された記憶セルと、一方の電極はパ
ストランジスタを介して前記記憶ノードに接続され且つ
他方の電極はドライブラインに接続された強誘電体コン
デンサと、電源が投入されたことを検出する電源投入検
出手段と、この電源投入検出手段が電源が投入されたこ
とを検出した時に前記ビットラインの電位を低レベルと
するビットライン電位制御手段と、このビットライン電
位制御手段が前記ビットラインの電位を低レベルとして
から所定時間経過した後に前記スイッチングトランジス
タを導通させるスイッチングトランジスタ制御手段と、
このスイッチングトランジスタ制御手段が前記スイッチ
ングトランジスタを導通させてから所定時間経過した後
に前記パストランジスタを導通させるパストランジスタ
制御手段と、このパストランジスタ制御手段が前記パス
トランジスタを導通させてから所定時間経過した後に前
記ドライブラインを立ち上げるドライブライン制御手段
と、を備えたことを特徴とする半導体記憶装置。
(2) A memory cell whose memory node is connected to a bit line via a switching transistor, and a ferroelectric whose one electrode is connected to the memory node via a pass transistor and the other electrode is connected to a drive line. a capacitor, a power-on detection means for detecting that the power is turned on, and a bit-line potential control means that sets the potential of the bit line to a low level when the power-on detection means detects that the power is turned on. , switching transistor control means for making the switching transistor conductive after a predetermined time has elapsed since the bit line potential control means lowered the potential of the bit line to a low level;
pass transistor control means for making the pass transistor conductive after a predetermined period of time has passed since the switching transistor control means has made the switching transistor conductive; A semiconductor memory device comprising: drive line control means for starting up the drive line.
(3)記憶ノードがスイッチングトランジスタを介して
ビットラインに接続された記憶セルと、一方の電極はパ
ストランジスタを介して前記記憶ノードに接続され且つ
他方の電極はドライブラインに接続された強誘電体コン
デンサと、電源が切断されたことを検出する電源切断検
出手段と、この電源切断検出手段が電源が切断されたこ
とを検出した時に前記パストランジスタを導通させる第
1のパストランジスタ制御手段と、この第1のパストラ
ンジスタ制御手段が前記パストランジスタを導通させて
から所定時間経過した後に前記ドライブラインを立ち上
げる第1のドライブライン制御手段と、電源が投入され
たことを検出する電源投入検出手段と、この電源投入検
出手段が電源が投入されたことを検出した時に前記ビッ
トラインの電位を低レベルとするビットライン電位制御
手段と、このビットライン電位制御手段が前記ビットラ
インの電位を低レベルとしてから所定時間経過した後に
前記スイッチングトランジスタを導通させるスイッチン
グトランジスタ制御手段と、このスイッチングトランジ
スタ制御手段が前記スイッチングトランジスタを導通さ
せてから所定時間経過した後に前記パストランジスタを
導通させる第2のパストランジスタ制御手段と、この第
2のパストランジスタ制御手段が前記パストランジスタ
を導通させてから所定時間経過した後に前記ドライブラ
インを立ち上げる第2のドライブライン制御手段と、を
備えたことを特徴とする半導体記憶装置。
(3) A memory cell in which a memory node is connected to a bit line via a switching transistor, and a ferroelectric cell in which one electrode is connected to the memory node via a pass transistor and the other electrode is connected to a drive line. a capacitor, a power cutoff detection means for detecting that the power supply is cut off, a first pass transistor control means that makes the pass transistor conductive when the power cutoff detection means detects that the power supply is cut off; a first drive line control means for starting up the drive line after a predetermined period of time has elapsed since the first pass transistor control means has made the pass transistor conductive; and a power-on detection means for detecting that the power has been turned on. , a bit line potential control means that sets the potential of the bit line to a low level when the power-on detection means detects that the power is turned on, and a bit line potential control means that sets the potential of the bit line to a low level a switching transistor control means for making the switching transistor conductive after a predetermined time has elapsed from the switching transistor; and a second pass transistor control means for making the pass transistor conductive after a predetermined time has elapsed since the switching transistor control means has made the switching transistor conductive. and second drive line control means that starts up the drive line after a predetermined time has elapsed since the second pass transistor control means made the pass transistor conductive. .
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