KR19990015720A - Nondestructive read thin film transistor ferroelectric memory and its driving method - Google Patents

Nondestructive read thin film transistor ferroelectric memory and its driving method Download PDF

Info

Publication number
KR19990015720A
KR19990015720A KR1019970037995A KR19970037995A KR19990015720A KR 19990015720 A KR19990015720 A KR 19990015720A KR 1019970037995 A KR1019970037995 A KR 1019970037995A KR 19970037995 A KR19970037995 A KR 19970037995A KR 19990015720 A KR19990015720 A KR 19990015720A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
thin film
film transistor
ferroelectric
channel
random access
Prior art date
Application number
KR1019970037995A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
유인경
Original Assignee
윤종용
삼성전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 윤종용, 삼성전자 주식회사 filed Critical 윤종용
Priority to KR1019970037995A priority Critical patent/KR19990015720A/en
Publication of KR19990015720A publication Critical patent/KR19990015720A/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B53/00Ferroelectric RAM [FeRAM] devices comprising ferroelectric memory capacitors
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/22Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using ferroelectric elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Dram (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

본 발명은 강유전체 캐패시터 상에 박막 트랜지스터가 형성되어 비파괴 읽기가 가능하도록 형성된 비파괴 읽기 박막 트랜지스터 강유전체 랜덤 액세서 메모리 및 그 구동 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 비파괴 읽기 박막트랜지스터 강유전체 랜덤 액세스 메모리는, 각 메모리 셀들이 강유전체 캐패시터 상에 박막트랜지스터를 탑재한 구조로 하되, 하부 전극을 스트라이프 상 혹은 독립적인 구조로 하고, 상부 전극이 제1채널을 가지도록 하며, 제1채널 상에 어드레싱용 박막트랜지스터의 제2채널이 배치되도록 하며, 각 메모리셀의 소스를 상부 전극의 일측부 및 하부전극과 연결하고, 각 메모리 셀들의 게이트들을 연결하여 워드 라인들을 형성하고, 각 메모리 셀들의 제1채널들을 연결하여 플레이트 라인들을 형성하며, 각 메모리 셀들의 드레인들을 연결하여 비트라인들을 형성하며, 각 메모리 셀들의 상부전극의 타측부를 연결하여 센싱라인들을 형성함으로써, 각 셀을 선택적으로 작동시키면서 선택적으로 읽을 수 있으며 복원이 필요없는 비파괴 읽기 방법을 실현할 수 있는 동시에 어드레싱(adressing)을 할 수 있는 기준 라인이 쓰기, 읽기에 공통으로 사용될 수 있다.The present invention relates to a non-destructive read thin film transistor ferroelectric random access memory formed by forming a thin film transistor on a ferroelectric capacitor to enable a non-destructive read and a driving method thereof. In the non-destructive read thin film transistor ferroelectric random access memory according to the present invention, each memory cell has a structure in which a thin film transistor is mounted on a ferroelectric capacitor, and the lower electrode has a stripe shape or an independent structure, and the upper electrode has a first channel. The second channel of the addressing thin film transistor is disposed on the first channel, the source of each memory cell is connected to one side of the upper electrode and the lower electrode, and the gates of the memory cells are connected to the word line. The first channel of each memory cell to form plate lines, the drain of each memory cell to form bit lines, and the other side of the upper electrode of each memory cell to form sensing lines By selectively operating each cell, they can be selectively read and need to be restored. A reference line capable of addressing at the same time that can realize a non-destructive read method without using can be commonly used for writing and reading.

Description

비파괴 읽기 박막트랜지스터 강유전체 메모리 및 그 구동 방법Nondestructive read thin film transistor ferroelectric memory and its driving method

본 발명은 비파괴 읽기 박막트랜지스터 강유전체 랜덤 액세서 메모리(NDRO TFT FRAM)에 관한 것으로, 상세하게는 강유전체 캐패시터 상에 박막 트랜지스터가 형성되어 비파괴 읽기가 가능하도록 형성된 비파괴 읽기 박막 트랜지스터 강유전체 랜덤 액세서 메모리 및 그 구동 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a non-destructive read thin film transistor ferroelectric random access memory (NDRO TFT FRAM), and more particularly, to a non-destructive read thin film transistor ferroelectric random access memory formed by forming a thin film transistor on a ferroelectric capacitor to enable non-destructive reading and a driving method thereof. It is about.

박막트랜지스터 강유전체 랜덤 액세스 메모리(TFT-FRAM)는 기존의 벌크 실리콘 트랜지스터(bulk Si transistor)에 강유전체 캐패시터를 집적하는 구조이다. 가장 두드러진 차이점은 기존의 FRAM이 트랜지스터 위에 강유전체 캐패시터가 붙는 것이라면 TFT-FRAM은 강유전체 캐패시터에 트랜지스터가 붙는 구조이다.The thin film transistor ferroelectric random access memory (TFT-FRAM) is a structure in which a ferroelectric capacitor is integrated into a conventional bulk Si transistor. The most notable difference is that conventional FRAMs have ferroelectric capacitors on top of transistors, while TFT-FRAMs have transistors on ferroelectric capacitors.

종래의 TFT-FRAM 구조는, 도 1에 도시된 바와 같이, CMOS 트랜지스터(transistor; 10, 14b, 15, 16, 17)와 강유전체 캐패시터(11, 12, 13)를 전극(18b)으로 연결하여 하나의 셀(cell)을 형성하고 있다. 즉, 불순물 도핑에 의하여 소스(15) 및 드레인(17)이 형성된 실리콘 기판(10)의 채널(19) 상에 절연층(14b)이 형성되고, 이 절연층(14b) 내에 게이트(16)가 형성되어 있는 CMOS 트랜지스터와 하부 전극(11), 강유전체층(12) 및 상부 전극(13)이 순차로 적층된 강유전체 캐패시터(11,12,13)이 연결된 구조로 되어 있다. 이를 1T-1C 구조라 부르는데 1T-1C가 한 개의 셀이 된다. 여기서, CMOS 트랜지스터의 소스(15) 및 드레인(17)의 상부는 절연층이 개구되어 소스 전극(18a) 및 드레인 전극(18b)이 형성되어 있으며, 강유전체 캐패시터는 CMOS 기판(10) 위에 제작되고 주변의 트랜지스터와 연결되며, 그 상부에는 의 상부에는 절연층의 개구부를 통하여 전극(18c)이 형성되어 있다.As shown in FIG. 1, a conventional TFT-FRAM structure is formed by connecting CMOS transistors 10, 14b, 15, 16, and 17 and ferroelectric capacitors 11, 12, and 13 to electrodes 18b. Cells are formed. That is, the insulating layer 14b is formed on the channel 19 of the silicon substrate 10 on which the source 15 and the drain 17 are formed by impurity doping, and the gate 16 is formed in the insulating layer 14b. The formed CMOS transistor and the lower electrode 11, the ferroelectric layer 12, and the upper electrode 13 have a structure in which the ferroelectric capacitors 11, 12, 13, which are sequentially stacked, are connected. This is called a 1T-1C structure, where 1T-1C becomes one cell. Here, an insulating layer is opened on the top of the source 15 and the drain 17 of the CMOS transistor to form a source electrode 18a and a drain electrode 18b. A ferroelectric capacitor is fabricated on the CMOS substrate 10 and surrounded by a periphery. The electrode 18c is connected to the transistor of the upper portion of the transistor through an opening of the insulating layer.

상기와 같은 1T-1C 구조의 제작에 있어 가장 문제(issue)가 되는 것은 CMOS 제조 공정(process)에 맞는 강유전체 물질의 선택이다. 첫째는 강유전체 증착온도가 700℃ 미만이어야 하고, 둘째는 보호막 형성(passivation) 공정에 있어 수소에 대해 강유전체가 영향을 받지 않아야 하는 것이다. CMOS 제조 공정에 맞아야 하는 이유는 강유전체 캐패시터 제작 자체가 CMOS 기판 위에서 이루어지기 때문이다.The most issue in the fabrication of such a 1T-1C structure is the choice of ferroelectric materials for the CMOS fabrication process. First, the ferroelectric deposition temperature should be less than 700 ° C. Second, the ferroelectric should not be affected by hydrogen in the passivation process. The reason for the CMOS fabrication process is that the ferroelectric capacitor fabrication itself is performed on the CMOS substrate.

또한, FRAM의 기술추세에 있어 DRAM에 필적할 만한 속도와 셀 어레이(cell array)를 유지하려면, 첫째 FRAM의 복원(restoration; 분극상태를 원위치시키는 과정)이 없어야 하고 어드레싱(addressing)을 위한 기준이 되는 라인(line)이 쓰기(write)나 읽기(read)과정에서 동일한 라인이 되어야 한다는 것이다. 이는 전반적인 메모리 설계(design)에 있어서 간단한 설계가 요구되기 때문이다. 그러나 종래의 비파괴 읽기(NDRO; nondestructive readout type) TFT-FRAM이나 1Tr TFT-FRAM은 그 개념상 복원(restoration)이 불필요한 방법으로 제시되었으나 실제 상품화에 있어서 어드레싱(addressing) 문제를 완전히 해결을 못하고 있거나 어떤 특정 셀(cell)만 선택하여 쓰기 및 읽기를 할 수 없는 방법이 제시되어 있지 않다.In addition, in order to maintain a speed and cell array comparable to DRAM in the FRAM technology trend, first there should be no restoration of the FRAM and there is no standard for addressing. The lines to be written must be the same lines during the write or read process. This is because a simple design is required for the overall memory design. However, the conventional nondestructive readout type (NDRO) TFT-FRAM or 1Tr TFT-FRAM has been proposed in a way that is not required for restoration, but it does not completely solve the addressing problem in actual commercialization. There is no suggestion on how to write and read by selecting only a specific cell.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 창안된 것으로, 박막트랜지스터를 강유전체 캐패시터의 상부 전극 및 하부 전극에 각각 연결하여 읽기시 정보의 손상이 일어나지 않는 비파괴 읽기 박막 트랜지스터 강유전체 랜덤 액세스 메모리 및 그 구동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and a non-destructive read thin film transistor ferroelectric random access memory and a method of driving the thin film transistor connected to the upper electrode and the lower electrode of the ferroelectric capacitor, respectively, which do not cause information corruption during reading. The purpose is to provide.

도 1은 종래의 박막 트랜지스터 강유전체 랜덤 액세스 메모리의 개략적 단면도이고,1 is a schematic cross-sectional view of a conventional thin film transistor ferroelectric random access memory,

도 2는 본 발명에 따른 비파괴 읽기 박막트랜지스터 강유전체 랜덤 액세스 메모리의 수직 단면도이며,2 is a vertical cross-sectional view of a non-destructive read thin film transistor ferroelectric random access memory according to the present invention;

도 3은 도 2의 비파괴 읽기 박막 트랜지스터 강유전체 랜덤 액세스 메모리의 개략적 투시 평면도이며,3 is a schematic perspective plan view of the non-destructive read thin film transistor ferroelectric random access memory of FIG. 2;

도 4a 내지 도 5b는 도 2의 비파괴 읽기 박막 트랜지스터 강유전체 랜덤 액세스 메모리 셀의 동작을 설명하기 위한 설명도로서,4A through 5B are explanatory diagrams for describing an operation of the non-destructive read thin film transistor ferroelectric random access memory cell of FIG. 2.

도 4a 및 도 4b는 쓰기시의 동작을 설명하기 위한 수직 단면도,4A and 4B are vertical cross-sectional views for explaining the operation during writing;

도 5a 및 도 5b는 읽기시의 동작을 설명하기 위한 수직 단면도,5A and 5B are vertical cross-sectional views for explaining the operation during reading;

그리고 도 6은 도2의 비파괴 읽기 박막 트랜지스터 강유전체 랜덤 액세스 메모리의 셀 어레이의 등가 회로도이다.6 is an equivalent circuit diagram of a cell array of the non-destructive read thin film transistor ferroelectric random access memory of FIG.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

10, 실리콘 기판 11. 하부 전극10, silicon substrate 11.Bottom electrode

12. 강유전체층 13. 상부 전극12. Ferroelectric layer 13. Upper electrode

14b. 절연층 15. 소스14b. Insulation layer 15. Source

16. 게이트 17. 드레인16.gate 17.drain

18a. 소스 전극 18b. 드레인 전극18a. Source electrode 18b. Drain electrode

18c. 전극 19. 채널18c. Electrode 19. Channel

20. 절연체 혹은 유전체 21. 강유전체 캐패시터의 하부 전극20. Insulator or dielectric 21. Bottom electrode of ferroelectric capacitor

22. 강유전체 23. 전극연결 플러그(conductive contact)22. Ferroelectric 23. Electrode contact plug

24. 격벽24. Bulkhead

25. 상부 전극 패드의 채널 부분(TFT에 대해서는 제2게이트 역할)25. Channel portion of the upper electrode pad (2nd gate for TFT)

25a. 상부 전극 패드의 소스 부분25a. Source portion of the upper electrode pad

26a, 26b, 26c. 절연체 27. TFT의 채널26a, 26b, 26c. Insulator 27. Channel of TFT

27a. TFT의 소스 27b. TFT의 드레인27a. Source of TFT 27b. TFT drain

28. 게이트(워드라인) 29. 비트라인28. Gate (Wordline) 29. Bitline

30. 센싱라인30. Sensing Line

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 비파괴 읽기 박막 트랜지스터 강유전체 랜덤 액세스 메모리는, 기판; 상기 기판 상에 패드로 형성된 제1전극들; 상기 제1전극들 및 상기 기판 상에 소정의 두께 이상으로 증착된 강유전체층; 상기 강유전체층 상에 상기 제1전극들과 교차하도록 형성된 제1채널을 갖는 제2전극패드들; 및 상기 강유전체층 상에 그 소스들이 상기 제2전극패드들의 일측부 및 상기 제1전극들에 동시에 접속되고 상기 강유전체 캐패시터들을 각각 어드레싱하기 위한 박막 트랜지스터들;을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a non-destructive read thin film transistor ferroelectric random access memory according to the present invention includes a substrate; First electrodes formed of pads on the substrate; A ferroelectric layer deposited over the first electrodes and the substrate to a predetermined thickness or more; Second electrode pads having a first channel formed on the ferroelectric layer to intersect the first electrodes; And thin film transistors on the ferroelectric layer whose sources are simultaneously connected to one side of the second electrode pads and the first electrodes and for addressing the ferroelectric capacitors, respectively.

본 발명에 있어서, 상기 제1전극들은 각 메모리셀의 상기 박막트랜지스에 일대일로 대응하도록 한 것이 바람직하며, 상기 강유전체층의 두께는 분극을 형성할 수 있는 최소한의 두께이고, 상기 제2전극 패드들의 일측부와 상기 제1전극들은 각각 상기 강유전체층을 관통하는 플러그에 의해 접속되며, 상기 플러그의 둘레에는 상기 강유전체층과의 반응을 방지하기 위한 격벽이 더 형성되며, 상기 제1채널은 상기 제2전극패드의 중앙부에 띠모양으로 만들어져 플레이트 라인을 이루도록 형성되며, 상기 박막 트랜지스터의 드레인들이 상기 제2전극패드들 및 상기 제1전극라인들에 동시에 접속되며, 상기 박막 트랜지스터는 소스와 드레인; 상기 소스와 드레인 사이에 상기 소스와 드레인과 동일층으로 형성된 제2채널; 및 상기 제2채널 상에 소정 두께의 절연층을 사이에 두고 적층된 게이트;를 구비하며, 상기 게이트들은 서로 연결되어 스트라이프 상의 워드라인들로 형성되며, 상기 플레이트 라인들의 제1채널들은 상기 박막트랜지스터의 채널과 소정 두께의 절연층을 사이에 두고 서로 대응하도록 형성되며, 상기 박막트랜지스 상부에 절연층을 사이에 두고 상기 워드라인과 교차하는 방향의 스트라이프 상으로 비트라인들을 형성하되, 상기 비트라인들은 상기 드레인과 접속되도록 형성되며, 상기 비트라인들의 상부에 절연층을 사이에 두고 상기 비트라인과 교차하는 방향의 스트라이프 상으로 센싱라인들을 형성하되, 상기 센싱라인들은 상기 제2전극 패드들의 타측부와 접속되도록 형성하며, 상기 비트라인들의 상부에 절연층을 사이에 두고 스트라이프 상으로 센싱라인들을 형성한 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the first electrodes correspond one-to-one to the thin film transistor of each memory cell, and the thickness of the ferroelectric layer is a minimum thickness capable of forming polarization, and the second electrode pad. One side of the field and the first electrodes are each connected by a plug penetrating the ferroelectric layer, and a partition wall is further formed around the plug to prevent a reaction with the ferroelectric layer, and the first channel is the first channel. It is formed in the center portion of the two electrode pads to form a plate line, the drains of the thin film transistors are connected to the second electrode pads and the first electrode lines at the same time, the thin film transistors source and drain; A second channel formed between the source and the drain in the same layer as the source and the drain; And a gate stacked on the second channel with an insulating layer interposed therebetween, wherein the gates are connected to each other to form word lines on a stripe, and the first channels of the plate lines are formed in the thin film transistor. The bit lines are formed to correspond to each other with an insulating layer having a predetermined thickness and an insulating layer interposed therebetween, and the bit lines are formed on a stripe in a direction crossing the word line with the insulating layer interposed therebetween. And the sensing lines are formed to be connected to the drain and form sensing lines on a stripe in a direction crossing the bit lines with an insulating layer interposed therebetween, wherein the sensing lines are formed on the other side of the second electrode pads. And a stripe layer formed on the stripe with an insulating layer interposed therebetween. It is preferable to form sensing lines.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 비파괴 읽기 박막 트랜지스터 강유전체 랜덤 액세스 메모리의 구동 방법은, 기판 상에 형성된 제1전극들; 상기 제1전극들 및 상기 기판 상에 소정의 두께 이상으로 증착된 강유전체층; 상기 제1전극들들에 대응하여 상기 강유전체층 상에 각 메모리 셀에 해당하는 강유전체 캐패시터들을 형성하기 위한 제1채널을 가진 제2전극 패드들; 및 상기 각 메모리 셀들의 상기 강유전체층 상에 제2채널, 소스와 드레인 및 상기 제2채널의 상부에 게이트들을 구비하여 상기 각 메모리 셀들의 강유전체 캐패시터들을 어드레싱하기 위한 박막 트랜지스터들;을 구비하되, 상기 각 메모리셀의 소스를 상기 제2전극 패드의 일측부 및 상기 제1전극과 연결하고, 상기 각 메모리 셀들의 게이트들을 연결하여 워드 라인들을 형성하고, 상기 각 메모리 셀들의 제1채널들을 연결하여 플레이트 라인들을 형성하며, 상기 각 메모리 셀들의 드레인들을 연결하여 비트라인들을 형성하며, 상기 각 메모리 셀들의 상기 제2전극 패드의 타측부를 연결하여 센싱라인들을 형성한 비파괴 읽기 박막 트랜지스터강유전체 랜덤 액세스 메모리를 구동하는 방법에 있어서, 상기 플레이트 라인과 상기 비트라인으로 전압 신호를 인가하여 어드레싱된 상기 메모리 셀의 강유전체층을 분극시키는 쓰기 단계; 및 상기 워드라인 및 비트라인에 소정의 전압 신호를 각각 인가하여 어드레싱된 상기 메모리 셀의 상기 제1채널에 속박된 속박 전하의 극성에 따른 통전성 여부에 따라 상기 센싱라인을 통하여 상기 비트라인을 통하여 인가되는 전압 신호에 의한 전류를 감지하여 상기 강유전체층의 분극 상태에 의한 정보를 감지하는 읽기 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in order to achieve the above object, a method of driving a non-destructive read thin film transistor ferroelectric random access memory according to the present invention includes: first electrodes formed on a substrate; A ferroelectric layer deposited over the first electrodes and the substrate to a predetermined thickness or more; Second electrode pads having a first channel for forming ferroelectric capacitors corresponding to each memory cell on the ferroelectric layer corresponding to the first electrodes; And thin film transistors on the ferroelectric layer of each of the memory cells for addressing ferroelectric capacitors of the respective memory cells, having gates on top of the second channel, source and drain, and the second channel. A source of each memory cell is connected to one side of the second electrode pad and the first electrode, and gates of the memory cells are connected to form word lines, and the first channels of the memory cells are connected to each other to form a plate. A non-destructive read thin film transistor ferroelectric random access memory having lines formed therebetween, connecting bit lines to drains of the memory cells, and connecting the other side of the second electrode pad of the memory cells to form sensing lines. In the driving method, a voltage signal to the plate line and the bit line Applying writing step of polarizing the ferroelectric layer of the memory cell addressed; And applying a predetermined voltage signal to the word line and the bit line, respectively, through the bit line through the sensing line according to whether or not conduction is performed according to the polarity of the bond charge bound to the first channel of the addressed memory cell. And a reading step of sensing current due to the voltage signal to be detected by the polarization state of the ferroelectric layer.

본 발명에 있어서, 상기 기록 단계는, 상기 플레이트 라인과 상기 비트라인에 각각 인가되는 전압 신호의 전위차에 의해 상기 강유전체층의 분극 방향을 결정하되, 상기 플레이트 라인에 인가되는 전압 보다 큰 전압을 상기 비트라인에 인가하여 1을 기록하고, 상기 플레이트 라인에 인가되는 전압 보다 작은 전압을 상기 비트라인에 인가하여 0을 기록하고, 상기 읽기 단계에서 0으로 기록된 것을 읽을 경우에는 상기 제1채널이 속박된 전하에 의하여 통전되지 못하여 OFF로 감지하고, 1로 기록된 것을 읽는 경우에는 상기 제1채널에 속박된 전하에 의해 통전되어 ON으로 감지하며, 상기 쓰기 및 읽기 단계에서 쓰거나 읽는 메모리 셀을 어드레싱하는 기준 전압을 상기 비트라인에 인가하는 전압으로 정한 것이 바람직하다.In the present invention, the writing step may determine the polarization direction of the ferroelectric layer by the potential difference between the voltage signal applied to the plate line and the bit line, respectively, wherein the bit larger than the voltage applied to the plate line. 1 is applied to the line, and a voltage less than the voltage applied to the plate line is applied to the bit line to record 0. When the read of 0 is performed in the reading step, the first channel is bound. If it detects OFF because it is not energized by the charge, and reads what is written as 1, it is energized by the charge bound to the first channel and sensed as ON, and the standard for addressing a memory cell to be written or read in the write and read steps. It is preferable to set the voltage to a voltage applied to the bit line.

이하 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 비파괴 읽기 강유전체 랜덤 액세스 메모리 및 그 제조 방법과 구동 방법을 설명한다.A non-destructive read ferroelectric random access memory according to the present invention, a manufacturing method thereof, and a driving method thereof will be described below with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 비파괴 읽기 박막트랜지스터 강유전체 랜덤 액세스 메모리는선행 발명 혹은 종래 기술에서 밝힌바 있는 박막 트랜지스터들이 공통 강유전체 캐패시터 상에 집적된 1T-CC(1 transistor-common capacitor)구조의 1T-CC TFT-FRAM, 비파괴 읽기(NDRO) TFT-FRAM, 1Tr TFT-FRAM의 복합구조를 갖는 것으로 구동 방법을 비파괴 읽기(NDRO)로 할 수 있는 특징을 갖는다. 이와 같은 본 발명에 따른 비파괴 읽기 박막트랜지스터 강유전체 랜덤 액세스 메모리의 각 셀 구조를 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The non-destructive read thin film transistor ferroelectric random access memory according to the present invention is a 1T-CC TFT-FRAM having a 1T-CC (1 transistor-common capacitor) structure in which thin film transistors, as disclosed in the prior art or in the prior art, are integrated on a common ferroelectric capacitor. A non-destructive read (NDRO) TFT-FRAM and a 1Tr TFT-FRAM have a complex structure, and the driving method can be nondestructive read (NDRO). Each cell structure of the non-destructive read thin film transistor ferroelectric random access memory according to the present invention will be described with reference to FIG.

먼저, 기판으로서의 절연체 혹은 유전체(20) 상에 하부 전극(21), 하부 전극(21) 및 절연체(20) 상에 전면적으로 도포된 강유전체 캐패시터(22) 및 하부 전극(21; 제1전극)에 대응하는 스트라이프 상의 상부 전극 패드(25, 26a, 25b)를 구비한 강유전체 캐패시터가 형성된다. 여기서, 하부 전극(21)은 각 메모리 셀 마다 별개의 독립된 형태로 만들어지며, 상부 전극 패드(25, 26a, 25b)에서 채널 부분(25)(이하 상부 전극 채널(제1채널)이라 칭한다.)이 강유전체 캐패시터의 실질적인 상부 전극의 역할을 하게 된다. 또한, 상부 전극 패드(25b)와 하부 전극(21)은 강유전체층(22)을 관통하는 플러그(23)에 의해 전기적으로 연결된다. 플러그(23)는 제조시 강유전체층(22)과의 반응을 방지하기 위한 격벽(24)에 의해 둘러싸여 진다.First, the ferroelectric capacitor 22 and the lower electrode 21 (first electrode) coated on the lower electrode 21, the lower electrode 21, and the insulator 20 on the insulator or the dielectric 20 as a substrate. Ferroelectric capacitors are formed with upper electrode pads 25, 26a, 25b on corresponding stripes. Here, the lower electrode 21 is formed in a separate form for each memory cell, and the channel portion 25 (hereinafter referred to as the upper electrode channel (first channel)) in the upper electrode pads 25, 26a and 25b. It serves as a substantial upper electrode of this ferroelectric capacitor. In addition, the upper electrode pad 25b and the lower electrode 21 are electrically connected by a plug 23 penetrating through the ferroelectric layer 22. The plug 23 is surrounded by a partition wall 24 to prevent reaction with the ferroelectric layer 22 during manufacture.

다음에, 강유전체 캐패시터 상부에는 절연층(26a)을 사이에 두고 박막 트랜지스터가 형성된다. 즉, 상부 전극 패드(25, 26a, 25b) 및 강유전체층(22) 상에 절연층(26a)이 적층된다. 이 절연층(26a) 상에 박막 트랜지스터의 채널(27), 소스(27a) 및 드레인(27b)을 형성하는 반도체층이 형성된다. 여기서, 소스(27a)와 드레인(27b)은 각각 n+-형 혹은 p+-형 물질로 도핑되며, 채널(27)은 p-형 혹은 n-형 물질로 도핑된다. 또한, 소스(27a)는 강유전체 캐패시터의 상부 전극 패드(25b)와 접속된다. 채널을 포함하는 반도체층 및 절연층(26a) 상에는 절연층(26b)이 구비되는데, 이 절연층(26b)를 사이에 두고 채널(27) 상부에는 게이트(28)가 구비되어 박막 트랜지스터가 형성된다. 게이트(28)는 각 셀 마다 연결되어 스트라이프 상의 워드라인(28)을 구비한다.Next, a thin film transistor is formed over the ferroelectric capacitor with the insulating layer 26a interposed therebetween. That is, the insulating layer 26a is laminated on the upper electrode pads 25, 26a and 25b and the ferroelectric layer 22. The semiconductor layer which forms the channel 27, the source 27a, and the drain 27b of a thin film transistor is formed on this insulating layer 26a. Here, source 27a and drain 27b are doped with n + -or p + -type materials, respectively, and channel 27 is doped with p- or n-type material. In addition, the source 27a is connected to the upper electrode pad 25b of the ferroelectric capacitor. An insulating layer 26b is provided on the semiconductor layer and the insulating layer 26a including the channel, and the gate 28 is provided on the channel 27 with the insulating layer 26b interposed therebetween to form a thin film transistor. . The gate 28 is connected to each cell and has a word line 28 on the stripe.

그리고 절연층(26b)의 상부에는 비트라인(29)이 워드라인(28)과 교차하는 방향의 스트라이프 상으로 형성된다. 이 비트라인(29)들은 각 메모리 셀의 박막 트랜지스터의 드레인(27b)과 절연층(26b)에 형성된 홀을 통하여 접속된다. 절연층(26b) 및 비트라인(29) 상에는 절연층(26c)가 적층되고, 그 상부에 워드라인(28)과 나란한 방향의 스트라이프 상의 센싱라인(30)이 구비된다. 이 센싱라인(30)은 각 메모리셀 별로 절연층(26a, 26b, 26c)에 형성된 홀을 통하여 강유전체 캐패시터의 상부전극 패드(25a)들과 접속된다.The bit line 29 is formed in a stripe shape in a direction crossing the word line 28 on the insulating layer 26b. These bit lines 29 are connected through holes formed in the drain 27b and the insulating layer 26b of the thin film transistor of each memory cell. The insulating layer 26c is stacked on the insulating layer 26b and the bit line 29, and a sensing line 30 is formed on the stripe in parallel with the word line 28. The sensing line 30 is connected to the upper electrode pads 25a of the ferroelectric capacitor through holes formed in the insulating layers 26a, 26b, and 26c for each memory cell.

이상과 같은 구조의 메모리는 기본적으로는 1T-CC TFT-FRAM 구조이다. 특히, 1T-CC FRAM에서와 같이 상부 전극에 TFT가 연결되어 있을 뿐 만 아니라 하부 전극에도 TFT의 소스(27a)가 연결되어 하나의 강유전체 캐패시터에 하나의 TFT가연결되는 1T-1C FRAM 구조로 볼 수 있다. 그리고 상부 전극의 채널(25)이 강유전체 캐패시터 본래의 상부 전극 역할을 하게된다. 플러그(23)에는 강유전체(22)와의 반응을 최대한 억제하기 위하여 격벽(barrier) 물질을 사용할 수도 있다. 상부 전극 패드(25, 25a, 25b)는 센싱(sensing)을 위한 부분(25a)과 채널(25) 및 플러그(23)로 연결되는 부분(25b)으로 나뉘고, 이 채널(25)의 끝 부분은 외부 입력 단자(미도시)와 오믹 접촉(ohmic contact)이 되도록하여 게이트 라인과 마찬가지로 사실상 TFT의 워드 라인 구실을 하는 플레이트 라인 P(n)을 형성한다. 따라서 TFT는 윗부분의 게이트(1; 워드라인)와 아래부분의 강유전체 캐패시터의 상부 전극인 채널(25)에 의해 동작되도록 제작된다. 도 3은 이를 보여주기 위하여 하부 전극(21), 접촉 경로(23; 플러그, contact via), 윗 전극 패드(25, 25a, 25b), TFT 만을 배열한 것을 평면으로 도시한 것이다. 상부 전극 패드는 넓은 띠를 형성하고, 가운데는 채널(25)을 이루는 구조이다.The memory having the above structure is basically a 1T-CC TFT-FRAM structure. In particular, as in the 1T-CC FRAM, not only the TFT is connected to the upper electrode but also the source 27a of the TFT is connected to the lower electrode so that one TFT is connected to one ferroelectric capacitor. Can be. The channel 25 of the upper electrode serves as the original upper electrode of the ferroelectric capacitor. The plug 23 may use a barrier material to suppress the reaction with the ferroelectric 22 as much as possible. The upper electrode pads 25, 25a, 25b are divided into a portion 25a for sensing and a portion 25b connected to the channel 25 and the plug 23, and the end portion of the channel 25 is The plate line P (n) is formed to be in ohmic contact with an external input terminal (not shown), which serves as a word line of the TFT, in the same manner as the gate line. Therefore, the TFT is manufactured to be operated by the upper gate 1 (word line) and the channel 25 which is the upper electrode of the lower ferroelectric capacitor. FIG. 3 illustrates a planar view of only the lower electrode 21, the contact path 23 (plug, contact via), the upper electrode pads 25, 25a and 25b, and the TFTs. The upper electrode pads form a wide band and have a channel 25 in the middle.

이상과 같은 구조로 제작된 비파괴 읽기 박막 트랜지스터 강유전체 랜덤 액세스 메모리의 작동 방법을 도 4a와 도 4b 및 도 5a와 도 5b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.A method of operating a non-destructive read thin film transistor ferroelectric random access memory fabricated as described above will be described with reference to FIGS. 4A, 4B, and 5A and 5B.

먼저, 쓰기 동작은, 도 4a와 도 4b에 도시된 바와 같이, 비트라인(29)에 전압(VD, V'D)을 가하고 상부 전극 패드의 채널(25)에 전압(VP, V'P)을 인가함으로써 패드 채널(25)과 하부 전극(21) 사이의 강유전체(22)가 분극되도록 한다. 이 때, 채널(25)의 전압(VD, V'D)과 비트라인(29) 전압(VP, V'P)의 차이를 이용하여 분극방향 조절이 가능하게 된다. 즉, VD>VP인 경우 쓰기 1이 된다면, V'D<V'P인 경우 쓰기 0이 되며, 그 반대로 정의될 수도 있다. 하부 전극(21)은 독립적으로 형성되어 있기 때문에 각 셀(cell)을 독립적으로 선택할 수 있게 된다. 이 쓰기(write) 작동시 채널(25) 상에는 강유전체 분극과 균형(balance)을 유지하기 위한 전하들이 속박 전하(bound charge)의 형태로 유도된다. 도 4a와 도 4b 및 도 5a와 도 5b에서는 n-채널을 예로 들었다. 따라서 음전하가 유도되면 게이트 전압 없이도 전류가 흐르는 공핍 모드(depletion mode)를 갖게 되고 양전하가 유도되면 게이트 전압 없이 채널이 형성이 되지 않게되어 1, 0상태를 나타내게 된다. V'D<V'P인 경우 트랜지스터가 작동하지 않을 우려가 있을 때에는 워드라인도 작동시킨다.First, in the write operation, as shown in FIGS. 4A and 4B, voltages V D and V ′ D are applied to the bit line 29 and voltages V P and V ′ are applied to the channel 25 of the upper electrode pad. By applying P ), the ferroelectric 22 between the pad channel 25 and the lower electrode 21 is polarized. At this time, the polarization direction can be adjusted by using a difference between the voltages V D and V ′ D of the channel 25 and the voltages V P and V ′ P of the bit lines 29. That is, if V 1 &gt; V P , the write 1 becomes, and if V ′ D &lt; V ' P , the write 0 becomes vice versa. Since the lower electrode 21 is formed independently, each cell can be selected independently. During this write operation, charges to maintain balance with the ferroelectric polarization are induced on the channel 25 in the form of bound charges. In Figs. 4A and 4B and 5A and 5B, n-channels are taken as an example. Therefore, when a negative charge is induced, a depletion mode in which current flows without a gate voltage is obtained. When positive charge is induced, a channel is not formed without a gate voltage. If V ' D <V' P , the word line is also activated when there is a fear that the transistor will not operate.

다음으로, 도 5a와 도 5b에 도시된 바와 같이, 읽기(Read)를 수행하고자 할 때에는 먼저 비트라인(29)에 전압(VR)을 인가함으로써 쓰기시와 같은 어드레싱(addressing)을 실시하고 게이트(28, 워드라인)에 전압(VG)을 인가하여 메모리 셀이 선택되면 전류는 상부 전극 패드(25, 25a, 25b)를 통하여 흐른다. 이 때, 비트라인 전압과 하부 전극 전압이 같기 때문에 강유전체의 분극에는 영향이 없다. 상부 전극의 채널(25)이 1상태이면 전류가 통과하여 센싱이 되고, 0상태이면 전류가 검출되지 않는다.Next, as shown in FIGS. 5A and 5B, when a read is to be performed, first, a voltage V R is applied to the bit line 29 to perform addressing as in writing, and to perform a gate. When a memory cell is selected by applying a voltage V G to the word line 28, current flows through the upper electrode pads 25, 25a, and 25b. At this time, since the bit line voltage and the lower electrode voltage are the same, the polarization of the ferroelectric is not affected. If the channel 25 of the upper electrode is in one state, current passes through the sensing circuit. If the channel 25 of the upper electrode is in one state, current is not detected.

도 6은 본 발명에 따른 비파괴 읽기 박막트랜지스터 강유전체 랜덤 액세스 메모리 셀 어레이의 등가회로를 나타낸다. 여기서 센싱라인 S/A 은 비트라인 B(n)과 평행하게 제작한다. 플레이트라인 P(n)은 쓰기 작동시 전압 VP, V'P를 인가하기 위한 일종의 제2워드라인이다.6 shows an equivalent circuit of a non-destructive read thin film transistor ferroelectric random access memory cell array according to the present invention. The sensing line S / A is produced in parallel with the bit line B (n). The plate line P (n) is a kind of second word line for applying the voltages V P and V ' P during a write operation.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 비파괴 읽기 박막트랜지스터 강유전체 랜덤 액세스 메모리는, 각 메모리 셀들이 강유전체 캐패시터 상에 박막트랜지스터를 탑재한 구조로 하되, 하부 전극을 독립적인 구조로 하고, 상부 전극이 제1채널을 가지도록 하며, 제1채널 상에 어드레싱용 박막트랜지스터의 제2채널이 배치되도록 하며, 각 메모리셀의 소스를 상부 전극의 일측부 및 하부전극과 연결하고, 각 메모리 셀들의 게이트들을 연결하여 워드 라인들을 형성하고, 각 메모리 셀들의 제1채널들을 연결하여 플레이트 라인들을 형성하며, 각 메모리 셀들의 드레인들을 연결하여 비트라인들을 형성하며, 각 메모리 셀들의 상부전극의 타측부를 연결하여 센싱라인들을 형성함으로써, RAM의 목적을 달성하여 각 셀을 선택적으로 작동시키면서 선택적으로 읽을 수 있으며 복원(restoration)이 필요없는 비파괴 읽기(NDRO) 방법을 실현할 수 있는 동시에 어드레싱(adressing)을 할 수 있는 기준 라인이 쓰기, 읽기에 공통으로 사용될 수 있어 DRAM에 견줄 수 있는 설계와 동작이 가능하게 된다.As described above, the non-destructive read thin film transistor ferroelectric random access memory according to the present invention has a structure in which each memory cell has a thin film transistor mounted on the ferroelectric capacitor, and the lower electrode is an independent structure, and the upper electrode is the first electrode. The second channel of the addressing thin film transistor is disposed on the first channel, the source of each memory cell is connected to one side and the lower electrode of the upper electrode, and the gates of the memory cells are connected to each other. Forming word lines, connecting first channels of each memory cell to form plate lines, connecting drains of each memory cell to form bit lines, and connecting the other side of the upper electrode of each memory cell to a sensing line By selectively operating each cell selectively to achieve the purpose of RAM. It is possible to realize non-destructive read (NDRO) method that does not need restoration, and at the same time, the reference line that can be addressed can be commonly used for writing and reading. It becomes possible.

Claims (18)

기판;Board; 상기 기판 상에 독립적으로 형성된 제1전극들;First electrodes independently formed on the substrate; 상기 제1전극들 및 상기 기판 상에 소정의 두께 이상으로 증착된 강유전체층;A ferroelectric layer deposited over the first electrodes and the substrate to a predetermined thickness or more; 상기 강유전체층 상에 상기 제1전극들과 교차하도록 형성된 제1채널을 갖는 제2전극패드들; 및Second electrode pads having a first channel formed on the ferroelectric layer to intersect the first electrodes; And 상기 강유전체층 상에 그 소스들이 상기 제2전극패드들의 일측부 및 상기 제1전극들에 동시에 접속되고 상기 강유전체 캐패시터들을 각각 어드레싱하기 위한 박막 트랜지스터들;을Thin film transistors whose sources are simultaneously connected to one side of the second electrode pads and the first electrodes on the ferroelectric layer, respectively for addressing the ferroelectric capacitors; 구비하여 된 것을 특징으로 하는 비파괴 읽기 박막 트랜지스터 강유전체 랜덤 액세스 메모리.Non-destructive read thin film transistor ferroelectric random access memory, characterized in that provided. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1전극들은 각 메모리셀의 상기 박막트랜지스에 일대일로 대응하도록 별개로 형성된 것을 특징으로 하는 비파괴 읽기 박막 트랜지스터 강유전체 랜덤 액세스 메모리.And the first electrodes are separately formed to correspond one-to-one to the thin film transistors of each memory cell. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 강유전체층의 두께는 분극을 형성할 수 있는 최소한의 두께인 것을 특징으로 하는 비파괴 읽기 박막 트랜지스터 강유전체 랜덤 액세스 메모리.The thickness of the ferroelectric layer is a non-destructive read thin film transistor ferroelectric random access memory, characterized in that the minimum thickness capable of forming a polarization. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2전극 패드들의 일측부와 상기 제1전극들은 각각 상기 강유전체층을 관통하는 플러그에 의해 접속된 것을 특징으로 하는 비파괴 읽기 박막 트랜지스터 강유전체 랜덤 액세스 메모리.The non-destructive read thin film transistor ferroelectric random access memory of one side of the second electrode pads and the first electrodes are connected by plugs passing through the ferroelectric layer, respectively. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 플러그의 둘레에는 상기 강유전체층과의 반응을 방지하기 위한 격벽이 더 형성된 것을 특징으로 하는 비파괴 읽기 박막 트랜지스터 강유전체 랜덤 액세스 메모리.Non-destructive read thin film transistor ferroelectric random access memory, characterized in that the partition is further formed around the plug to prevent the reaction with the ferroelectric layer. 제1항 내지 제5항 중 어느한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 제1채널은 상기 제2전극 패드의 중앙부에 띠모양으로 만들어져 양단부가 외부 단자와 저항성 접촉을 갖는 플레이트라인으로 형성된 것을 특징으로 하는 비파괴 읽기 박막 트랜지스터 강유전체 랜덤 액세스 메모리.And the first channel is formed in a band shape at the center of the second electrode pad, and is formed as a plate line having both ends thereof in ohmic contact with an external terminal. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 박막 트랜지스터의 드레인들이 상기 제2전극패드들 및 상기 제1전극라인들에 동시에 접속된 특징으로 하는 비파괴 읽기 박막 트랜지스터 강유전체 랜덤 액세스 메모리.And non-destructive read thin film transistor ferroelectric random access memory, wherein drains of the thin film transistor are simultaneously connected to the second electrode pads and the first electrode lines. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 박막 트랜지스터는 소스와 드레인;The thin film transistor includes a source and a drain; 상기 소스와 드레인 사이에 상기 소스와 드레인과 동일층으로 형성된 제2채널; 및A second channel formed between the source and the drain in the same layer as the source and the drain; And 상기 제2채널 상에 소정 두께의 절연층을 사이에 두고 적층된 게이트;를A gate stacked on the second channel with an insulating layer interposed therebetween; 구비하여 된 것을 특징으로 하는 비파괴 읽기 박막 트랜지스터 강유전체 랜덤 액세스 메모리.Non-destructive read thin film transistor ferroelectric random access memory, characterized in that provided. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 게이트들은 서로 연결되어 스트라이프 상의 워드라인들로 형성된 것을 특징으로 하는 비파괴 읽기 박막 트랜지스터 강유전체 랜덤 액세스 메모리.And non-destructive read thin film transistor ferroelectric random access memory. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 플레이트 라인들의 제1채널들은 상기 박막트랜지스터의 채널과 소정 두께의 절연층을 사이에 두고 서로 대응하도록 형성된 것을 특징으로 하는 비파괴 읽기 박막 트랜지스터 강유전체 랜덤 액세스 메모리.And the first channels of the plate lines correspond to each other with the channel of the thin film transistor interposed therebetween with an insulating layer having a predetermined thickness therebetween. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 박막트랜지스 상부에 절연층을 사이에 두고 상기 워드라인과 교차하는 방향의 스트라이프 상으로 비트라인들을 형성하되, 상기 비트라인들은 상기 드레인과 접속되도록 형성된 것을 특징으로 하는 비파괴 읽기 박막 트랜지스터 강유전체 랜덤 액세스 메모리.Non-destructive read thin film transistor ferroelectric random access characterized in that the bit line is formed on the stripe in the direction intersecting the word line with an insulating layer between the thin film transistor, the bit line is connected to the drain. Memory. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 비트라인들의 상부에 절연층을 사이에 두고 상기 워드라인과 나란한 방향의 스트라이프 상으로 센싱라인들을 형성하되, 상기 센싱라인들은 상기 제2전극 패드들의 타측부와 접속되도록 형성한 것을 특징으로 하는 비파괴 읽기 박막 트랜지스터 강유전체 랜덤 액세스 메모리.Non-destructive sensing lines are formed on the bit lines with the insulating layer interposed therebetween in a direction parallel to the word line, wherein the sensing lines are formed to be connected to the other side of the second electrode pads. Read thin film transistor ferroelectric random access memory. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 비트라인들의 상부에 절연층을 사이에 두고 상기 비트라인과 나란한 방향의 스트라이프 상으로 센싱라인들을 형성하되, 상기 센싱라인들은 상기 제2전극 패드들의 타측부와 접속되도록 형성한 것을 특징으로 하는 비파괴 읽기 박막 트랜지스터 강유전체 랜덤 액세스 메모리.Non-destructive sensing lines are formed on the bit lines with the insulating layer interposed therebetween in the direction parallel to the bit line, wherein the sensing lines are formed to be connected to the other side of the second electrode pads. Read thin film transistor ferroelectric random access memory. 기판 상에 형성된 제1전극들; 상기 제1전극들들 및 상기 기판 상에 소정의 두께 이상으로 증착된 강유전체층; 상기 제1전극들들에 대응하여 상기 강유전체층 상에 각 메모리 셀에 해당하는 강유전체 캐패시터들을 형성하기 위한 제1채널을 가진 제2전극 패드들; 및 상기 각 메모리 셀들의 상기 강유전체층 상에 제2채널, 소스와 드레인 및 상기 제2채널의 상부에 게이트들을 구비하여 상기 각 메모리 셀들의 강유전체 캐패시터들을 어드레싱하기 위한 박막 트랜지스터들;을 구비하되, 상기 각 메모리셀의 소스를 상기 제2전극 패드의 일측부 및 상기 제1전극과 연결하고, 상기 각 메모리 셀들의 게이트들을 연결하여 워드 라인들을 형성하고, 상기 각 메모리 셀들의 제1채널들을 연결하여 플레이트 라인들을 형성하며, 상기 각 메모리 셀들의 드레인들을 연결하여 비트라인들을 형성하며, 상기 각 메모리 셀들의 상기 제2전극 패드의 타측부를 연결하여 센싱라인들을 형성한 비파괴 읽기 박막 트랜지스터강유전체 랜덤 액세스 메모리를 구동하는 방법에 있어서,First electrodes formed on the substrate; A ferroelectric layer deposited on the first electrodes and the substrate to a predetermined thickness or more; Second electrode pads having a first channel for forming ferroelectric capacitors corresponding to each memory cell on the ferroelectric layer corresponding to the first electrodes; And thin film transistors on the ferroelectric layer of each of the memory cells for addressing ferroelectric capacitors of the respective memory cells, having gates on top of the second channel, source and drain, and the second channel. A source of each memory cell is connected to one side of the second electrode pad and the first electrode, and gates of the memory cells are connected to form word lines, and the first channels of the memory cells are connected to each other to form a plate. A non-destructive read thin film transistor ferroelectric random access memory having lines formed therebetween, connecting bit lines to drains of the memory cells, and connecting the other side of the second electrode pad of the memory cells to form sensing lines. In the driving method, 상기 플레이트 라인과 상기 비트라인으로 전압 신호를 인가하여 어드레싱된 상기 메모리 셀의 강유전체층을 분극시키는 쓰기 단계; 및Writing a polarization layer of the addressed ferroelectric layer by applying a voltage signal to the plate line and the bit line; And 상기 워드라인 및 비트라인에 소정의 전압 신호를 각각 인가하여 어드레싱된 상기 메모리 셀의 상기 제1채널에 속박된 속박 전하의 극성에 따른 통전성 여부에 따라 상기 센싱라인을 통하여 상기 비트라인을 통하여 인가되는 전압 신호에 의한 전류를 감지하여 상기 강유전체층의 분극 상태에 의한 정보를 감지하는 읽기 단계;를A predetermined voltage signal is applied to the word line and the bit line, respectively, and is applied through the bit line through the sensing line according to whether or not electrical conduction is performed according to the polarity of the bond charge bound to the first channel of the memory cell addressed. A reading step of sensing current by a voltage signal and sensing information by polarization state of the ferroelectric layer; 포함하는 것을 특징으로 하는 비파괴 읽기 박막 트랜지스터 강유전체 랜덤 액세스 메모리의 구동 방법.And a method of driving a non-destructive read thin film transistor ferroelectric random access memory. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 기록 단계는,The recording step, 상기 플레이트 라인과 상기 비트라인에 각각 인가되는 전압 신호의 전위차에 의해 상기 강유전체층의 분극 방향을 결정하는 것을 특징으로 하는 비파괴 읽기 박막 트랜지스터 강유전체 랜덤 액세스 메모리의 구동 방법.The polarization direction of the ferroelectric layer is determined by the potential difference between the voltage signal applied to the plate line and the bit line, respectively. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 기록 단계에서는 상기 플레이트 라인에 인가되는 전압 보다 큰 전압을 상기 비트라인에 인가하여 1을 기록하고, 상기 플레이트 라인에 인가되는 전압 보다 작은 전압을 상기 비트라인에 인가하여 0을 기록하거나 워드라인에도 전압을 가하여 0을 기록하는 것을 특징으로 하는 비파괴 읽기 박막 트랜지스터 강유전체 랜덤 액세스 메모리의 구동 방법.In the writing step, a voltage greater than the voltage applied to the plate line is applied to the bit line to record 1, and a voltage less than the voltage applied to the plate line is applied to the bit line to record 0 or to a word line. A method for driving a non-destructive read thin film transistor ferroelectric random access memory, characterized by writing a voltage by applying a voltage. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 읽기 단계에서 1로 기록된 것을 읽을 경우에는 상기 제1채널이 속박된 전하에 의하여 통전되지 못하여 OFF로 감지하고, 0으로 기록된 것을 읽는 경우에는 상기 제1채널에 속박된 전하에 의해 통전되어 ON으로 감지하는 것을 특징으로 하는 비파괴 읽기 박막 트랜지스터 강유전체 랜덤 액세스 메모리의 구동 방법.In the reading step, when reading the one written as 1, the first channel is not energized by the constrained charge and is sensed as OFF, and when the reading is written as 0, the first channel is energized by the charge constrained in the first channel. A method for driving a non-destructive read thin film transistor ferroelectric random access memory, characterized in that sensing by ON. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 쓰기 및 읽기 단계에서 쓰거나 읽는 메모리 셀을 어드레싱하는 기준 전압을 상기 비트라인에 인가하는 전압으로 정한 것을 특징으로 하는 비파괴 읽기 박막 트랜지스터 강유전체 랜덤 액세스 메모리의 구동 방법.And a reference voltage addressing a memory cell to be written or read in the write and read steps as a voltage applied to the bit line.
KR1019970037995A 1997-08-08 1997-08-08 Nondestructive read thin film transistor ferroelectric memory and its driving method KR19990015720A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970037995A KR19990015720A (en) 1997-08-08 1997-08-08 Nondestructive read thin film transistor ferroelectric memory and its driving method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970037995A KR19990015720A (en) 1997-08-08 1997-08-08 Nondestructive read thin film transistor ferroelectric memory and its driving method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR19990015720A true KR19990015720A (en) 1999-03-05

Family

ID=66000133

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970037995A KR19990015720A (en) 1997-08-08 1997-08-08 Nondestructive read thin film transistor ferroelectric memory and its driving method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR19990015720A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040040592A (en) * 2002-11-07 2004-05-13 삼성전자주식회사 Thin film transistor ferroelectric random access memory and method for manufacturing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040040592A (en) * 2002-11-07 2004-05-13 삼성전자주식회사 Thin film transistor ferroelectric random access memory and method for manufacturing the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5220530A (en) Semiconductor memory element and method of fabricating the same
US6898105B2 (en) Ferroelectric non-volatile memory device having integral capacitor and gate electrode, and driving method of a ferroelectric non-volatile memory device
KR0175988B1 (en) Semiconductor device with capacitor
US20120307545A1 (en) Interleaved Bit Line Architecture for 2T2C Ferroelectric Memories
JP3377762B2 (en) Ferroelectric nonvolatile memory
KR100189588B1 (en) Semiconductor memory device having an internal amplification function
JP2001093988A (en) Semiconductor storage
US7629635B2 (en) Semiconductor memory and driving method for the same
TW548652B (en) Ferro-electric memory-arrangement
KR100332511B1 (en) Ferroelectric memory device and its driving method
US6352864B1 (en) Single transistor cell, method for manufacturing the same, memory circuit composed of single transistors cells, and method for driving the same
US6404667B1 (en) 2T-1C ferroelectric random access memory and operation method thereof
JP2000004000A (en) Ferroelectric memory device
TW200306665A (en) Memory module with improved electrical properties
JP2001043694A (en) Semiconductor memory element
US6205048B1 (en) Single transistor cell, method for manufacturing the same, memory circuit composed of single transistor cells, and method for driving the same
KR19990015720A (en) Nondestructive read thin film transistor ferroelectric memory and its driving method
KR100269209B1 (en) A nondestructive read out tft ferroelectric random access memory and an operating method thereof
KR100269207B1 (en) A single transistor type ferroelectric random access memory and an operating method thereof
JP3181046B2 (en) Non-volatile memory
KR100322742B1 (en) A nondestructive read-out CMOS transistor ferroelectric memory and an operating method thereof
KR20010038789A (en) Nondestructive read-out Ferroelectric random access memory using CMOS and Driving method thereof
KR100269208B1 (en) A thin film transistor ferroelectric random access memory with a common word line and an operating method thereof
JP3596746B2 (en) Ferroelectric capacitor and ferroelectric memory using the same
JPH08250608A (en) Ferroelectric memory

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid