KR19990016845A - Ferroelectric Semiconductor Memory Devices - Google Patents

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KR19990016845A
KR19990016845A KR1019970039537A KR19970039537A KR19990016845A KR 19990016845 A KR19990016845 A KR 19990016845A KR 1019970039537 A KR1019970039537 A KR 1019970039537A KR 19970039537 A KR19970039537 A KR 19970039537A KR 19990016845 A KR19990016845 A KR 19990016845A
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pass transistor
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semiconductor memory
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KR1019970039537A
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Inventor
구본재
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윤종용
삼성전자 주식회사
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Abstract

강유전체 반도체 메모리 장치가 개시되어 있다. 상기 반도체 메모리 장치는, 게이트 상부에 강유전체를 사용한 캐패시터를 형성하여, 램 동작이 가능하고, 기준셀을 제거하여 라이트 전압과 라이트 타임을 감소시켜 전력소비를 줄인 반도체 메모리 장치임을 특징으로 한다.A ferroelectric semiconductor memory device is disclosed. The semiconductor memory device is a semiconductor memory device in which a capacitor using a ferroelectric is formed on a gate to enable a RAM operation, and a power consumption is reduced by reducing a write voltage and a write time by removing a reference cell.

Description

강유전체 반도체 메모리 장치Ferroelectric Semiconductor Memory Devices

본 발명은 반도체 메모리 장치에 관한 것으로, 특히 강유전(ferroelectric)물질로 이루어진 캐패시터(capacitor)를 가지는 비휘발성 반도체 메모리 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor memory devices, and more particularly to a nonvolatile semiconductor memory device having a capacitor made of ferroelectric material.

일반적으로, 반도체 메모리 장치는 휘발성 메모리 장치와 비휘발성 메모리 장치로 크게 분류될 수 있다. 휘발성 메모리 장치에 속하는 디램(Dynamic Random Access Memory: 이하 DRAM이라 칭함)이나 에스램(Static Random Access Memory: 이하 SRAM이라 칭함)등은 전원 오프(power off)시 입력된 데이터가 소멸되는 특성이 있고, 롬(Read Only Memory), 이피롬(Erasable and Programmable Read Only Memory;이하 EPROM이라 칭함), 플래쉬 메모리(Flash memory)등은 일단 한번 입력된 데이터를 전원 오프시에도 계속 유지되도록 하는 특성이 있다. 최근 반도체 메모리 장치의 응용 분야가 확장됨에 따라 대용량의 메모리 제조 기술이 발달되고, 이에 따라 디램이나 에스램의 집적도에는 큰 향상이 있었지만 전원 오프시 데이터가 지워지는 문제점은 해소하지 못하였다. 또한 롬이나 이피롬 또는 플래시 메모리 장치는 전원 오프시 데이터를 보존할 수 있는 장점이 있긴 하지만 게이트 절연막 내부로 전자(electron)가 주입되어 데이터가 입력되기 때문에 입력시간이 길고 소자의 수명이 단축되며 상기 효과로 인해 전력소비가 증가되는 문제점을 낳게 되었다.In general, semiconductor memory devices may be broadly classified into volatile memory devices and nonvolatile memory devices. Dynamic random access memory (DRAM) or SRAM (hereinafter referred to as SRAM) belonging to a volatile memory device has a characteristic in which input data is destroyed when the power is turned off. Read only memory, erasable and programmable read only memory (hereinafter referred to as EPROM), flash memory, and the like have characteristics such that once input data is maintained even after power off. Recently, as the application fields of semiconductor memory devices have been expanded, a large-capacity memory manufacturing technology has been developed. As a result, the integration of DRAM and SRAM has been greatly improved, but the problem of erasing data at power-off has not been solved. In addition, although the ROM, Ipyrom or flash memory device has an advantage of preserving data when the power is off, the input time is long and the life of the device is shortened because electrons are injected into the gate insulating film to input data. The effect is that the power consumption is increased.

상기한 여러 가지 문제점을 보완하기 위해 강유전체 반도체 메모리 장치(Ferroelectric Random Access Memory: 이하 FRAM이라 칭함)가 본 분야에서 최근에 개발되었다. FRAM은 강유전체를 사용한 소거 가능한 기억 장치를 말하는데, 강유전체에 사용된 물질은 PZT(lead Zirconium Titanate), 티탄산바륨(Ba2TiO4), 로셸염(주석산칼륨나트륨)등으로된 강유전 물질이다. 이 물질들은 자발적인 분극(Polarization)성질을 가지며 분극과 전계의 세기 사이에는 히스테리시스(Histeresis)특성이 존재한다. 따라서 강유전체 반도체 메모리 장치는, 어떤 전압 이상이 가해지면 자발 분극이 발생되어 가했던 전압을 제거하여도 그 상태가 계속 유지되므로 불휘발성 기억 장치로 사용될 수 있는 것이다.Ferroelectric semiconductor memory devices (hereinafter referred to as FRAMs) have recently been developed in the art to solve the above-mentioned problems. FRAM refers to an erasable memory device using ferroelectrics, and materials used for ferroelectrics are ferroelectric materials including lead zirconium titanate (PZT), barium titanate (Ba 2 TiO 4 ), rochelle salt (sodium titanate sodium), and the like. These materials have spontaneous polarization and hysteresis exists between polarization and electric field strength. Therefore, the ferroelectric semiconductor memory device can be used as a nonvolatile memory device because if the voltage is applied to a certain voltage, spontaneous polarization is generated and the state is maintained even after removing the applied voltage.

본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해, 상기 강유전체 물질의 히스테리시스 특성을 도 1을 참조하여 좀 더 상세히 설명하고자 한다.In order to provide a thorough understanding of the present invention, the hysteresis characteristics of the ferroelectric material will be described in more detail with reference to FIG. 1.

도 1을 참조하면, X축은 전계밀도를, Y은 분극 또는 전하(charge)를 나타낸다. Ec는 전하를 반전(inverse)시키는 전압인데, 초기에 Ec보다 높은 양전압을 걸어주면 전하의 양은 정점 0에서 a에 이르는 곡선형태로 포화되며, 그 포화상태에서 전계의 공급을 중단하면 전하는 정점 0으로 떨어지는 것이 아니라 A로 떨어진 후, 지점 A가 나타내는 데이터 1의 상태는 계속 유지된다. 그러나 -Ec보다 낮은 음전압을 걸어주면, 전하는 반전되어 지점 b에 이르고, 이 지점에서 전계의 공급을 중단하면 전하는 지점 B로 떨어진 후, 역시 그 상태 즉, 데이터 0의 상태가 유지된다. 다시 말해, 게이트 상부에 위치한 강유전체 캐패시터에 유기된 분극의 방향에 따라 트랜지스터의 온오프가 결정된다. 즉, 분극이 지점 A에 있을 경우 데이터 1에 의해 트랜지스터는 온상태가 되고, 분극이 반전되어 지점 B에 있는 경우 데이타 0에 의해 트랜지스터는 오프상태에 놓이게 된다.Referring to FIG. 1, the X axis represents the electric field density and the Y represents polarization or charge. Ec is the voltage that inverts the charge. When a positive voltage is initially applied higher than Ec, the amount of charge saturates in the form of a curve from peak 0 to a. After falling to A instead of falling to A, the state of data 1 represented by the point A is maintained. However, if a negative voltage lower than -Ec is applied, the charge is inverted and reaches point b. If the supply of electric field is stopped at this point, the charge falls to point B, and the state of data 0 is also maintained. In other words, the on / off of the transistor is determined according to the direction of polarization induced in the ferroelectric capacitor located above the gate. That is, when polarization is at point A, the transistor is turned on by data 1; when polarization is inverted and is at point B, the transistor is turned off by data 0.

상기의 이러한 강유전체 캐패시터를 가지는 FRAM은 1개의 트랜지스터와 연결되어 하나의 메모리셀을 구성한다. 그러나 1 캐패시터/1 트랜지스터를 갖는 FRAM에 있어서는, 메모리셀 및 기준셀을 구성하는 캐패시터의 사이즈로 인한 집적도 문제가 대두되었다. 또한 리드동작(read operation)시 강유전 물질이 열화되어 소자의 수명이 단축되는 문제가 대두되었다. 이러한 문제점을 개선하고자 상기 트랜지스터의 게이트 근방에 캐패시터를 제작하여, 집적도를 향상시키고, 비파괴판독(Non-destructive Read Out)동작을 가능하도록 한 선행기술이 본 분야에서 개시되었다. 그러나, 상기의 개선된 선행기술은 긴 입출력 시간 및 높은 전력소비의 문제점을 완전해 해결하기 어려운 문제가 있었다. 또한, 중요하게도 기준셀(reference cell)을 여전히 채용하므로 집적도의 제한이 뒤따랐다.The FRAM having such ferroelectric capacitors is connected to one transistor to form one memory cell. However, in an FRAM having one capacitor / 1 transistor, an integration problem has arisen due to the size of the capacitors constituting the memory cell and the reference cell. In addition, a problem arises in that a ferroelectric material deteriorates during a read operation, thereby shortening the life of the device. In order to solve this problem, a prior art has been disclosed in the art of manufacturing a capacitor near the gate of the transistor to improve the integration degree and to enable non-destructive read out operation. However, the improved prior art has a problem that it is difficult to completely solve the problems of long input and output time and high power consumption. In addition, the importance of the integration of the reference cell is still important.

따라서 본 발명의 목적은, 상기한 종래의 문제점을 해소할 수 있는 반도체 메모리 장치의 제조 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor memory device that can solve the above-mentioned conventional problems.

본 발명의 또 다른 목적은, 램동작이 가능한 강유전체 반도체 메모리 장치의 제조 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a ferroelectric semiconductor memory device capable of a RAM operation.

본 발명의 또 다른 목적은, 고속동작이 가능하고 전력소비를 줄일 수 있는 강유전체 반도체 메모리 장치의 제조 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a ferroelectric semiconductor memory device capable of high speed operation and reducing power consumption.

본 발명의 또다른 목적은, 기준쎌의 제거가 가능한 강유전체 비휘발성 반도체 메모리 장치의 제조 방법을 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide a method for manufacturing a ferroelectric nonvolatile semiconductor memory device capable of removing a reference cell.

도 1는 강유전체의 히스테리시스 특성을 나타내는 그래프.1 is a graph showing the hysteresis characteristics of ferroelectrics.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 강유전체 단위 메모리 쎌의 구체적인 회로도.2 is a detailed circuit diagram of a ferroelectric unit memory V in accordance with an embodiment of the present invention.

도 3a 및 도 3b는 도 2의 리이드시의 등가회로도.3A and 3B are equivalent circuit diagrams of the lead of FIG.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 강유전체 메모리 장치의 메모리 쎌 어레이의 구체적인 회로도.4 is a detailed circuit diagram of a memory array of a ferroelectric memory device according to an embodiment of the present invention.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 강유전체 반도체 메모리 장치는,A ferroelectric semiconductor memory device according to the present invention for achieving the above objects,

소오스(source)에 비트라인(bit line)이 연결되고 게이트(gate)에 워드라인(word line)이 연결되어 스위치로서 기능하는 통과 트랜지스터(pass transistor)와, 상기 통과 트랜지스터의 게이트와 하부전극이 서로 연결되어 공통으로 상기 비트라인에 연결되고, 상기 통과 트랜지스터의 드레인과 상부전극이 공통으로 라이트 선택라인(write select line)에 연결된 비휘발성 특징을 나타내는 강유전체 캐패시터와, 상기 통과 트랜지스터의 드레인과 상기 강유전체 캐패시터의 상부전극에 공통으로 캐소드(cathod)가 연결되고, 리드 선택라인(read select line)과 아노드(anode)가 연결된 정류소자로서 기능하는 다이오드와, 상기 통과 트랜지스터의 드레인에 인가되는 라이트 선택라인이 상기 강유전체 캐패시터의 상부전극과 연결되는 메모리 쎌 어레이를 구비하는 강유전체 반도체 메모리 장치를 제공한다.A pass transistor that functions as a switch by connecting a bit line to a source and a word line to a gate, and a gate and a lower electrode of the pass transistor are connected to each other. A ferroelectric capacitor having a nonvolatile characteristic connected to the bit line in common and connected to a write select line in common with the drain and the upper electrode of the pass transistor; a drain and the ferroelectric capacitor in the pass transistor; A diode which is commonly connected to the upper electrode of the cathode, and functions as a rectifying device having a read select line and an anode connected thereto, and a light select line applied to the drain of the pass transistor. A ferroelectric semiconductor having a memory fin array connected to an upper electrode of the ferroelectric capacitor It provides a memory device.

본 발명의 타의 목적 및 신규한 특징들은, 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하는 이하에서 보다 명백해질 것이다.Other objects and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 강유전체 반도체 메모리 장치의 단위 메모리 쎌을 나타내는 회로도이다.2 is a circuit diagram illustrating a unit memory VII of a ferroelectric semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 소오스에 비트라인이 연결되고 게이트에 워드라인이 연결되어 스위치로서 기능하는 통과 트랜지스터와, 상기 통과 트랜지스터의 게이트와 하부전극이 서로 연결되어 공통으로 상기 비트라인에 연결되고, 상기 통과 트랜지스터의 드레인에 상부전극이 연결되어 공통으로 라이트 선택라인에 연결된 비휘발성 특징을 가지는 강유전체 캐패시터와, 상기 통과 트랜지스터의 드레인과 상부전극이 공통으로 캐소드가 연결되고, 리드 선택라인과 아노드가 연결된 정류소자로서 기능하는 다이오드와, 상기 통과 트랜지스터의 드레인에 인가되는 라이트 선택신호가 상기 강유전체 캐패시터의 상부전극에 연결되어 있다.Referring to FIG. 2, a pass transistor connected to a source and a word line connected to a gate and serving as a switch, and a gate and a lower electrode of the pass transistor connected to each other are commonly connected to the bit line. A ferroelectric capacitor having a nonvolatile characteristic, in which a top electrode is connected to a drain of a pass transistor and commonly connected to a light selection line, a cathode is commonly connected to a drain and a top electrode of the pass transistor, and a lead select line and an anode are connected to each other. A diode functioning as a rectifying element and a light selection signal applied to the drain of the pass transistor are connected to the upper electrode of the ferroelectric capacitor.

도 3a 내지 도 3b에는 상기 도 2의 선택 라인에 인가된 전압에 의한 리드동작시 단위쎌의 등가회로도이다.3A to 3B are equivalent circuit diagrams of a unit n in a read operation by a voltage applied to the selection line of FIG. 2.

먼저 도 3a를 참조하여 리드(Read)동작에서 데이터 1을 리드하는 동작을 살펴보면, 강유전체의 분극에 의해 통과 트랜지스터 1이 턴온되어 상기 통과 트랜지스터의 게이트 상부에 위치한 강유전체의 분극이 상기 도 1에서의 A에 있는 경우, 워드라인 W/L1은 플로팅(floating)되어 있고 리이드 선택라인 RS/L1에는 양전압이 인가되어 비트라인 B/L1를 통하여 전류가 흘러 데이터가 독출된다. 이때, 선택라인에 가해진 전압보다는 상기 통과 트랜지스터의 반전층 폭에 의해 전류는 제어된다. 또한 상기 데이터 1을 리드하는 경우, 노드 D의 위치에 전압이 인가되면 그 전압에 의한 전류가 비트라인 B/L1로 흐른다. 이때 노드 D와 노드 B사이의 전압차이는 나타나지 않는다.First, referring to FIG. 3A, an operation of reading data 1 in a read operation is performed. When the transistor 1 is turned on by the polarization of the ferroelectric, the polarization of the ferroelectric positioned above the gate of the pass transistor is A in FIG. 1. If, the word line W / L 1 is floating and a positive voltage is applied to the lead select line RS / L 1 so that current flows through the bit line B / L 1 to read data. At this time, the current is controlled by the width of the inversion layer of the pass transistor rather than the voltage applied to the select line. In addition, when the data 1 is read, when a voltage is applied to the position of the node D, current due to the voltage flows to the bit line B / L 1 . At this time, the voltage difference between node D and node B does not appear.

도 3b를 참조하여 리드동작시 데이터 0을 리이드하는 동작을 살펴보면, 강유전체의 분극에 의해 통과 트랜지스터 1이 턴오프되어 있는 경우, 워드라인 W/L1은 플로팅되어 있고 리이드 선택라인 RS/L1에는 양전압이 인가되지만 인가전압의 크기에 따라 데이터의 센싱 방식이 달라진다. 즉, 선택라인에 인가된 전압이 게이트와 기판사이의 캐패시터와 강유전체 캐패시터에 각각 인가되는데 이때 게이트와 기판사이의 캐패시터가 작게되면 게이트에 대부분의 전압이 인가된다. 따라서, 게이트에 인가된 전압이 문턱전압 이하일 경우 상기 통과 트랜지스터는 턴오프 상태가 되어 전류는 흐르지 않지만, 선택 라인의 전압이 게이트에 대부분 인가되면 상기 통과 트랜지스터는 턴온상태가 되고 큰 전류가 흐른다. 따라서, 데이터의 구분은 비트라인 B/L1을 통하여 흐르는 전류량에 의해 구별되어진다. 또한 상기 데이터 0을 리드하는 경우 노드 D의 위치에 선택라인의 전압이 인가되면 노드 C의 위치에 모오스 트랜지스터가 턴오프되어 있으므로 전압은 노드 D와 노드 B 및 노드 B와 노드 C로 분압된다.Referring to FIG. 3B, an operation of reading data 0 during read operation is performed. When pass transistor 1 is turned off due to polarization of the ferroelectric, the word line W / L 1 is floated and the lead select line RS / L 1 Positive voltage is applied, but the sensing method of the data varies depending on the magnitude of the applied voltage. That is, the voltage applied to the selection line is applied to the capacitor between the gate and the substrate and the ferroelectric capacitor, respectively. At this time, when the capacitor between the gate and the substrate becomes small, most of the voltage is applied to the gate. Therefore, when the voltage applied to the gate is below the threshold voltage, the pass transistor is turned off and no current flows. However, when the voltage of the select line is applied to the gate, the pass transistor is turned on and a large current flows. Therefore, data division is distinguished by the amount of current flowing through the bit line B / L 1 . In addition, when the data 0 is read, when the voltage of the selection line is applied to the position of the node D, since the MOS transistor is turned off at the position of the node C, the voltage is divided into the node D and the node B and the node B and the node C.

한편 라이트 동작을 살펴보면, 먼저 라이트 동작전에는 다음과 같은 소거(erase)동작이 이루어져야 한다. 워드라인 W/L1에는 초기에 0 volt로 인가되어 있고, 라이트 선택라인 WS/L1에는 전압 VWS가 인가되고, 상기 라이트 선택라인 WS/L1에 인가된 전압만큼 전압이 강유전체 캐패시터 2에 인가되어 기존의 분극상태를 일정하게 만든다. 이때 상기 라이트 선택라인 WS/L1에 가해진 전압은 임계전압 Ec이상이어야 하며, 상기 도 1에서의 히스테리시스 곡선의 잔류분극 A 상태가 되어 상기 통과 트랜지스터 1은 턴온된다. 상기 소거 동작후 라이트 동작이 이루어진다. 데이터 0을 라이트할 경우는 워드라인 W/L1에 전압 Vw가 인가되고 비트라인 B/L1을 통해 0 Volt의 전압이 인가되면 상기 강유전체의 분극은 상기 통과 트랜지스터의 게이트에 가해진 전압에 의해 반전되어 상기 도 1의 잔류분극 -A상태가 되고 상기 통과 트랜지스터는 턴오프가 된다. 이때 워드라인에 가해진 전압은 임계전압 Ec이상이어야 한다. 데이터 1을 라이트할 경우는 워드라인 W/L1에 전압 Vw가 인가되고 비트라인 B/L1을 통하여 전압이 인가되면 상기 통과 트랜지스터 1을 통하여 전압이 인가된다. 그러나, 워드라인 W/L1에 인가된 전압과 비트라인 B/L1을 통하여 인가된 전압의 차이가 임계전압 즉, 음의 항전계 Ec의 이하이면 분극은 반전되지 않고 상기 통과 트랜지스터는 턴온 상태를 유지한다. 이때, 비트라인 B/L1에 가해진 전압은 워드라인 W/L1에 가해진 전압보다 문턱전압 Vth 만큼 낮아야한다. 이러한 방법으로 데이터 1과 데이터 0을 구별하여 입력한다.Meanwhile, referring to the write operation, the following erase operation should be performed before the write operation. To the word line W / L 1 is, and is applied initially to 0 volt, light selection line WS / L 1, the voltage V applied to the WS and the write selection line WS / L voltage voltage ferroelectric capacitor 2 as applied to the first Is applied to make the existing polarization state constant. At this time, the voltage applied to the write select line WS / L 1 must be equal to or higher than the threshold voltage Ec, and the pass transistor 1 is turned on because the state of the polarization A of the hysteresis curve in FIG. The write operation is performed after the erase operation. When writing data 0, when voltage Vw is applied to word line W / L 1 and a voltage of 0 Volt is applied through bit line B / L 1 , the polarization of the ferroelectric is inverted by the voltage applied to the gate of the pass transistor. The result is the residual polarization-A state of FIG. 1 and the pass transistor is turned off. At this time, the voltage applied to the word line should be greater than or equal to the threshold voltage Ec. When the data 1 is written, the voltage Vw is applied to the word line W / L 1 , and the voltage is applied through the pass transistor 1 when the voltage is applied through the bit line B / L 1. However, if the difference between the voltage applied to the word line W / L 1 and the voltage applied through the bit line B / L 1 is less than or equal to the threshold voltage, that is, the negative constant field Ec, the polarization is not inverted and the pass transistor is turned on. Keep it. In this case, the voltage applied to the bit line B / L 1 should be lower than the voltage applied to the word line W / L 1 by the threshold voltage Vth. In this way, data 1 and data 0 are distinguished and entered.

상기한 본 발명에 따르면, 게이트 상부에 강유전체 캐패시터를 형성하여 램동작이 가능한 반도체 메모리 장치를 제조할 수 있다.According to the present invention described above, a ferroelectric capacitor may be formed on the gate to manufacture a semiconductor memory device capable of a RAM operation.

또한, 게이트 상부에 강유전체 캐패시터를 형성하여 고속동작이 가능하고 전력소비를 줄일 수 있는 반도체 메모리 장치 제조할 수 있다.In addition, by forming a ferroelectric capacitor on the gate, it is possible to manufacture a semiconductor memory device capable of high-speed operation and reduced power consumption.

또한, 기준셀의 제거가 가능한 반도체 메모리 장치를 제조할 수 있다.In addition, a semiconductor memory device capable of removing the reference cell can be manufactured.

상기한 본 발명은 도면을 중심으로 예를들어 한정되었지만, 그 동일한 것은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 변화와 변형이 가능함이 본 분야의 숙련된 자에게 있어 명백할 것이다.Although the present invention described above has been limited to, for example, the drawings, the same will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention.

Claims (6)

반도체 메모리 장치에 있어서,In a semiconductor memory device, 소오스에 비트라인이 연결되고 게이트에 워드라인이 연결된 스위치로서 기능하는 통과 트랜지스터와,A pass transistor functioning as a switch having a bit line connected to the source and a word line connected to the gate; 상기 통과 트랜지스터의 게이트와 하부전극이 서로 공통으로 상기 비트라인에 연결되고, 상기 통과 트랜지스터의 드레인과 상부전극이 공통으로 라이트 선택라인에 연결된 비휘발성 특징을 가지는 강유전체 캐패시터와,A ferroelectric capacitor having a nonvolatile characteristic in which a gate and a lower electrode of the pass transistor are commonly connected to the bit line, and a drain and an upper electrode of the pass transistor are commonly connected to a light selection line; 상기 통과 트랜지스터의 드레인과 상기 강유전체 캐패시터의 상부전극이 상기 라이트 선택라인과 연결되는 노드에 캐소드가 연결되고, 리드 선택라인과 아노드가 연결된, 정류소자로서 기능하는 다이오드와,A diode having a cathode connected to a node at which a drain of the pass transistor and an upper electrode of the ferroelectric capacitor is connected to the light selection line, and a lead selection line and an anode connected to each other; 상기 통과 트랜지스터의 드레인에 인가되는 라이트 선택신호가 상기 강유전체 캐패시터의 상부전극과 연결됨을 특징으로 하는 메모리 쎌 어레이를 구비하는 강유전체 반도체 메모리 장치.And a write select signal applied to a drain of the pass transistor is connected to an upper electrode of the ferroelectric capacitor. 제1항에 있어서, 상기 쎌에서 데이터 1이 리드되는 동작은, 상기 강유전체의 분극에 의해 상기 통과 트랜지스터가 턴온되고, 리이드 선택라인에는 양전압이 인가되어 비트라인을 통하여 전류가 흘러 데이터가 독출됨을 특징으로 하는 강유전체 반도체 메모리 장치.2. The operation of claim 1, wherein the data 1 is read in V, wherein the pass transistor is turned on by polarization of the ferroelectric, and a positive voltage is applied to a lead select line so that current flows through the bit line to read data. A ferroelectric semiconductor memory device. 제1항에 있어서, 상기 쎌에서 데이터 0이 리드되는 동작은, 상기 강유전체의 분극에 의해 상기 통과 트랜지스터가 턴오프되고, 리이드 선택라인에 인가되는 인가전압의 크기에 따라 데이터의 센싱 방식이 달라짐을 특징으로 하는 강유전체 반도체 메모리 장치.2. The method of claim 1, wherein the data 0 is read at V, wherein the pass transistor is turned off due to polarization of the ferroelectric, and the sensing method of the data varies according to the magnitude of an applied voltage applied to a lead select line. A ferroelectric semiconductor memory device. 제1항에 있어서, 상기 쎌에서 데이터 0을 라이트하는 동작은, 기존의 분극상태를 일정하게 만들어 상기 통과 트랜지스터를 턴온시키는 소거 동작 후, 워드라인에 일정 전압, 비트라인에는 0V의 전압이 인가되면 강유전체의 분극은 게이트에 가해진 전압에 의해 반전되어 상기 통과 트랜지스터는 턴오프 되어 데이터 0이 라이트됨을 특징으로 하는 강유전체 반도체 메모리 장치.The method of claim 1, wherein the writing of the data 0 at 쎌 is performed by applying a constant voltage to a word line and a voltage of 0 V to a bit line after an erase operation to turn on the pass transistor by making an existing polarization state constant. The polarization of the ferroelectric is inverted by the voltage applied to the gate, the pass transistor is turned off so that the data 0 is written. 제1항에 있어서, 상기 쎌에서 데이터 1을 라이트하는 동작은, 기존의 분극상태를 일정하게 만들어 상기 통과 트랜지스터를 턴온시키는 소거 동작 후, 워드라인에 가해진 전압과 비트라인에 가해진 전압의 차이가 임계전압 이하이면, 분극이 반전되지 않아 상기 통과 트랜지스터는 턴온 상태가 유지됨으로써 데이터 1이 라이트됨을 특징으로 하는 강유전체 반도체 메모리 장치.2. The method of claim 1, wherein the writing of data 1 in the pulse is performed by a difference between the voltage applied to the word line and the voltage applied to the bit line after the erase operation of turning on the pass transistor by making the existing polarization state constant. If the voltage is less than the voltage, the polarization is not inverted, so that the pass transistor is turned on so that the data 1 is written. 제 1항에 있어서, 상기 다이오드는 피엔접합(pn Junction), 모오스트랜지스터(mos transistor)등의 소자중 어느 하나로 구성됨을 특징으로 하는 강유전체 반도체 메모리 장치.The ferroelectric semiconductor memory device of claim 1, wherein the diode is made of any one of a device such as a pn junction and a MOS transistor.
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