KR20090002803A - Method for multi-level driving of one transistor type dram - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 1-트랜지스터형 디램의 멀티 레벨 구동 방법에 관한 것으로서, 플로팅 바디(Floating Body) 저장 소자를 이용한 1-트랜지스터형 디램에 있어서 플로팅 바디 내에서의 핫 캐리어(Hot Carrier)의 발생량을 조절하여 복수개의 데이터를 리드/라이트할 수 있도록 하는 기술이다. The present invention relates to a multi-level driving method of a 1-transistor type DRAM. In the 1-transistor type DRAM using a floating body storage element, the amount of hot carriers in the floating body is controlled by adjusting the amount of hot carriers. It is a technology that enables reading / writing of a plurality of data.
일반적으로 디램(DRAM)과 같은 반도체 소자는 실리콘 웨이퍼 상에 집적된다. 그러나, 반도체 소자에서 사용되고 있는 실리콘 웨이퍼는 전체 실리콘이 소자의 동작에 이용되는 것이 아니라 단지 표면으로부터 수 ㎛의 제한된 두께만 소자 동작에 이용된다. 결국, 소자의 동작에 필요한 일부를 제외한 나머지 실리콘 웨이퍼는 전력 소비를 증가시키고, 구동속도(Driving Speed)를 떨어뜨리는 요인이 된다. In general, semiconductor devices such as DRAM are integrated on a silicon wafer. However, silicon wafers used in semiconductor devices are not used for the operation of the device but only a limited thickness of several micrometers from the surface for device operation. As a result, the remaining silicon wafers, except for those required for the operation of the device, increase power consumption and reduce driving speeds.
이에, 실리콘 기판에 절연층을 개재해서 수 ㎛ 두께의 실리콘 단결정층을 형성하여 구성한 SOI(Silicon On Insulator) 웨이퍼의 필요성이 대두되었다. SOI 웨이퍼에 집적된 반도체 소자는 통상의 실리콘 웨이퍼에 집적된 반도체 소자와 비교해서 작은 접합 용량에 의한 고속화가 가능하고, 낮은 문턱전압에 의한 저전압화로 인해 고속화 및 저전압화를 충족시킬 있는 장점이 있다. Accordingly, there is a need for a silicon on insulator (SOI) wafer formed by forming a silicon single crystal layer having a thickness of several μm through an insulating layer on a silicon substrate. The semiconductor device integrated on the SOI wafer can be speeded up by the small junction capacity compared to the semiconductor device integrated on the conventional silicon wafer, and has the advantages of speeding up and voltage reduction due to the low voltage due to the low threshold voltage.
하지만, 이러한 SOI 웨이퍼에 집적된 반도체 소자에서 플로팅 바디(Floating Body)에 저장되는 핫 캐리어(Hot Carrier)의 방출 효율이 낮을 경우 효과적으로 데이터를 리드/라이트할 수 없으며, 소자를 안정적으로 구동할 수 없게 된다. 또한, 종래의 1-트랜지스터형 디램 셀은 멀티 레벨로 데이터를 저장할 수 없으므로 리드/라이트 동작을 효과적으로 수행할 수 없게 된다. However, in a semiconductor device integrated in such an SOI wafer, when the emission efficiency of a hot carrier stored in a floating body is low, data cannot be read / written effectively and the device cannot be stably driven. do. In addition, since the conventional 1-transistor type DRAM cell cannot store data at multiple levels, the read / write operation cannot be effectively performed.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 플로팅 바디(Floating Body) 저장 소자를 이용한 1-트랜지스터형 디램에 있어서 핫 캐리어(Hot Carrier)의 방출 효율을 높여 효과적으로 데이터를 리드/라이트하며 소자를 안정적으로 구동할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and in the 1-transistor type DRAM using a floating body storage element, it is possible to effectively read / write data by increasing the hot carrier (Hot Carrier) emission efficiency. The purpose is to enable the device to be driven stably.
또한, 본 발명은 플로팅 바디(Floating Body) 저장 소자를 이용한 1-트랜지스터형 디램에 있어서 플로팅 바디 내에서의 핫 캐리어(Hot Carrier)의 발생량을 조절하여 복수개의 데이터를 용이하게 리드/라이트할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. In addition, the present invention, in the 1-transistor type DRAM using the floating body storage element to adjust the amount of hot carriers in the floating body to easily read / write a plurality of data Its purpose is to.
또한, 본 발명은 1-트랜지스터형 디램에 NDRO(Non Destructive Read Out) 방식을 적용하여 리드 동작시 셀의 데이터가 파괴되지 않도록 함으로써 셀의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. In addition, an object of the present invention is to improve the reliability of the cell by applying a non-destructive read out (NDRO) method to the 1-transistor DRAM so that the data of the cell is not destroyed during the read operation.
또한, 본 발명은 1-트랜지스터형 디램을 구현하여 셀 사이즈를 획기적으로 줄일 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. In addition, an object of the present invention is to implement a 1-transistor type DRAM to significantly reduce the cell size.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 1-트랜지스터형 디램의 멀티 레벨 구동 방법은, 비트라인과 소스 라인 사이에 연결되어 워드라인에 의해 제어되는 플로팅 바디(Floating Body) 저장 소자에 저장된 데이터를 유지하는 데이터 유지 단계; 멀티 레벨을 갖는 라이트 전압의 공급에 따라 플로팅 바디 저장 소자에 핫 캐리어를 발생시키고, 소스라인으로부터 비트라인에 흐르는 전류에 따라 멀티 레벨을 갖는 제 1데이터를 라이트하는 데이터 저장 단계; 및 비트라인으로부터 소스라인에 흐르는 디스차지 전류에 따라 플로팅 바디 저장 소자에서 활성화된 캐리어를 방출하는 디스차지 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a multi-level driving method of a 1-transistor type DRAM according to the present invention maintains data stored in a floating body storage device connected between a bit line and a source line and controlled by a word line. A data maintaining step; A data storage step of generating hot carriers in the floating body storage element according to the supply of the write voltage having the multi-levels, and writing the first data having the multi-levels according to the current flowing from the source line to the bit line; And a discharge step of releasing an activated carrier in the floating body storage element according to the discharge current flowing from the bit line to the source line.
그리고, 본 발명은 비트라인과 소스 라인 사이에 연결되어 워드라인에 의해 제어되는 플로팅 바디(Floating Body) 저장 소자에 저장된 데이터를 유지하는 데이터 유지 단계; 멀티 레벨을 갖는 라이트 전압의 공급에 따라 플로팅 바디 저장 소자에 핫 캐리어를 발생시켜 비트라인으로부터 소스라인에 흐르는 전류에 따라 멀티 레벨을 갖는 제 1데이터를 라이트하는 데이터 저장 단계; 및 워드라인에 제 1음의전압이 인가되고, 소스라인에 제 1전압이 인가되며, 비트라인에 제 2전압이 인가되어, 제 1데이터를 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the present invention includes a data holding step connected between a bit line and a source line to hold data stored in a floating body storage element controlled by a word line; A data storage step of generating hot carriers in the floating body storage device according to the supply of the write voltage having the multi-levels and writing the first data having the multi-levels according to the current flowing from the bit line to the source line; And a first negative voltage is applied to the word line, a first voltage is applied to the source line, and a second voltage is applied to the bit line to maintain the first data.
또한, 본 발명은 비트라인과 소스 라인 사이에 연결되어 워드라인에 의해 제어되는 플로팅 바디(Floating Body) 저장 소자를 이용한 1-트랜지스터형 디램의 멀티 레벨 구동 방법에 있어서, 워드라인에 음의전압이 인가되고, 소스 라인에 제 1 전압이 인가되며, 비트라인에 제 2전압이 인가되어 플로팅 바디 저장 소자에 저장된 멀티 레벨의 데이터를 유지하는 데이터 유지 단계; 워드라인에 리드전압이 인가되어 비트라인으로부터 소스라인에 흐르는 센싱전류에 따라 멀티 레벨의 데이터를 리드하는 단계; 및 워드라인에 음의전압을 인가되어 멀티 레벨의 데이터를 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the present invention provides a multi-level driving method of a 1-transistor DRAM using a floating body storage element connected between a bit line and a source line and controlled by a word line, wherein a negative voltage is applied to the word line. A data holding step of applying a first voltage to a source line and a second voltage to a bit line to hold multi-level data stored in the floating body storage device; Reading a multi-level data according to a sensing current flowing from a bit line to a source line by applying a read voltage to the word line; And maintaining a multi-level data by applying a negative voltage to the word line.
본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다. The present invention provides the following effects.
첫째, 본 발명은 플로팅 바디(Floating Body) 저장 소자를 이용한 1-트랜지스터형 디램에 있어서 핫 캐리어(Hot Carrier)의 방출 효율을 높여 효과적으로 데이터를 리드/라이트하며 소자를 안정적으로 구동할 수 있도록 한다. First, in the 1-transistor type DRAM using a floating body storage device, the efficiency of hot carriers is increased to effectively read / write data and to stably drive the device.
둘째, 본 발명은 플로팅 바디(Floating Body) 저장 소자를 이용한 1-트랜지스터형 디램에 있어서 플로팅 바디 내에서의 핫 캐리어(Hot Carrier)의 발생량을 조절하여 복수개의 데이터를 용이하게 리드/라이트할 수 있도록 한다. Second, in the 1-transistor type DRAM using a floating body storage element, the amount of hot carriers in the floating body can be adjusted to easily read / write a plurality of data. do.
셋째, 본 발명은 1-트랜지스터형 디램에 NDRO(Non Destructive Read Out) 방식을 적용하여 리드 동작시 셀의 데이터가 파괴되지 않도록 함으로써 셀의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한다. Third, the present invention applies a non-destructive read out (NDRO) method to a 1-transistor type DRAM so that the data of the cell is not destroyed during read operation, thereby improving cell reliability.
넷째, 본 발명은 1-트랜지스터형 디램을 구현하여 셀 사이즈를 획기적으로 줄일 수 있도록 하는 효과를 제공한다. Fourth, the present invention implements a 1-transistor type DRAM to provide an effect of significantly reducing the cell size.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. In addition, a preferred embodiment of the present invention is for the purpose of illustration, those skilled in the art will be able to various modifications, changes, substitutions and additions through the spirit and scope of the appended claims, such modifications and changes are the following claims It should be seen as belonging to a range.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 1-트랜지스터형 디램의 단위 셀을 도시한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view illustrating a unit cell of a 1-transistor DRAM according to the present invention.
SOI(Silicon On Insulator) 웨이퍼(10)는 실리콘 기판(1)과 매몰 산화막(Buried Oxide Layer;2) 및 실리콘층(3)의 적층 구조로 이루어진다. 이러한 SOI 웨이퍼(10)의 실리콘층(3)에 활성영역을 한정하는 소자분리막(11)이 매몰산화막(2)과 접하도록 형성된다. The silicon on insulator (SOI)
그리고, 실리콘층(3)의 활성영역 상부에는 게이트(12)가 형성된다. 또한, 게이트(12) 양측의 실리콘층(3) 내에 매몰산화막(2)과 접하도록 소스/드레인 영역(13a,13b)이 형성된다. The
SOI 웨이퍼(10)에 구현된 디램 셀은, 게이트(12) 아래의 채널영역에 해당하는 플로팅 바디(Floating Body;15)에 정공(Hole)과 전자(Electron)가 포획되는 것에 의해 데이터 저장이 이루어진다. In the DRAM cell implemented in the
예컨대, 도 2a에 도시된 바와 같이, 데이터 "1" 저장(Store) 상태는 플로팅 바디(15)에 정공이 많은 상태로 이해될 수 있다. 그리고, 도 2b에 도시된 바와 같이, 데이터 "0" 저장 상태는 플로팅 바디(15)에 정공이 적은 상태 또는 전자가 많 은 상태로 이해될 수 있다. For example, as shown in FIG. 2A, the data “1” store state may be understood as a state where there are many holes in the floating
도 3은 본 발명에 따른 1-트랜지스터형 디램의 멀티 레벨 리드 전류의 특성을 나타낸 파형도이다. 3 is a waveform diagram illustrating characteristics of a multi-level read current of a 1-transistor DRAM according to the present invention.
도 3은 SOI 웨이퍼(10)에 구현된 디램 셀에 대하여 셀 드레인 전압(Vd)을 0.2V로 하고, 셀 소스 전압을 그라운드(GND)로 하면서 셀 게이트 전압을 스윕(Sweep) 했을 때의 셀 읽기 전류를 나타낸 그래프이다. 3 shows a cell read when the cell gate voltage is set to 0.2V for the DRAM cell implemented in the
본 발명의 실시예에서는 4 레벨의 전류를 이용하여 2 비트 데이터를 저장하는 것을 그 실시예로 설명한다. In the embodiment of the present invention, storing 2-bit data using four levels of current is described as the embodiment.
즉, 워드라인(WL)에 워드라인 리드전압이 인가되면 리드전류가 비트라인(BL)에서 소스라인(SL) 쪽으로 흐른다. 이때, 흐르는 센싱 전류의 양이 기준전류 ref2 보다 크면 데이터 "11"이 리드되고, 기준전류 ref1 보다 크면 데이터 "10"이 리드된다. 그리고, 리드 전류의 값이 기준전류 ref0 보다 크면 데이터 "01"이 리드되고, 리드전류의 값이 기준전류 ref0 보다 작으면 데이터 "00"이 리드된다. That is, when the word line read voltage is applied to the word line WL, the read current flows from the bit line BL toward the source line SL. At this time, if the amount of the sensing current flowing is larger than the reference current ref2, the data "11" is read. If the amount of sensing current is greater than the reference current ref1, the data "10" is read. If the value of the read current is larger than the reference current ref0, the data "01" is read. If the value of the read current is smaller than the reference current ref0, the data "00" is read.
데이터 "11"의 전류 레벨이 가장 높고, 데이터 "10"의 전류 레벨이 데이터 "11"의 전류 레벨보다 낮다. 그리고, 데이터 "01"의 전류 레벨이 데이터 "10"의 전류 레벨보다 낮고, 데이터 "00"의 전류 레벨이 데이터 "01"의 전류 레벨보다 낮다. 각각의 4레벨 전류 사이에 기준전류 ref0,ref1,ref2의 값이 존재하여 멀티 레벨의 리드 동작이 수행된다. The current level of data "11" is the highest, and the current level of data "10" is lower than the current level of data "11". Then, the current level of data "01" is lower than the current level of data "10", and the current level of data "00" is lower than the current level of data "01". Values of the reference currents ref0, ref1, and ref2 exist between the four level currents to perform the multi-level read operation.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 1-트랜지스터형 디램의 데이터 "00" 라이트 방법을 설명하기 위한 회로도이다. 4A and 4B are circuit diagrams for describing a method of writing data “00” of a 1-transistor DRAM according to the present invention.
본 발명의 1-트랜지스터형 디램은 플로팅 바디 트랜지스터 FBT의 소스(13a)와 드레인(13b)에 각각 소스 라인 SL과 비트라인 BL이 연결되고, 게이트(12)에 워드라인 WL이 연결된다. In the 1-transistor DRAM of the present invention, the source line SL and the bit line BL are connected to the
그리고, 본 발명의 단위 셀 성분은 NMOS트랜지스터 성분과 기생 NPN 바이폴라 트랜지스터 성분으로 구성된다. 즉, 기생 NPN 바이폴라 트랜지스터의 베이스(Base) 단인 플로팅 바디(15)와, 이미터(Emitter) 단인 소스 라인 SL과, 콜렉터(Collector) 단인 비트라인 BL 사이에 기생 BJT(Bipolar Junction Transistor) 가 형성된다. The unit cell component of the present invention is composed of an NMOS transistor component and a parasitic NPN bipolar transistor component. That is, a parasitic Bipolar Junction Transistor (BJT) is formed between the
도 4c는 도 4a,4b의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다. 4C is a timing diagram for describing the operation of FIGS. 4A and 4B.
본 발명의 1-트랜지스터형 디램 셀은 데이터 "00"을 라이트 하기 위한 타이밍이 t0 내지 t4 구간으로 구분된다. 여기서, t0,t4 구간은 데이터를 유지하는 홀드(Hold) 구간이다. 그리고, t1 구간은 모스 및 BJT 동작 구간이며, t2 구간은 기생 BJT 동작 구간이며, t1,t2 구간은 데이터 "0" 라이트 구간(WT0)이 된다. 또한, t3 구간은 디스차지(Discharge) 구간이다. In the 1-transistor type DRAM cell of the present invention, the timing for writing data "00" is divided into t0 to t4 sections. Here, the t0 and t4 sections are hold sections that hold data. The t1 section is a Morse and BJT operation section, the t2 section is a parasitic BJT operation section, and the t1, t2 section is a data “0” write section WT0. In addition, the t3 section is a discharge section.
먼저, t0 구간 즉, 제 1홀드 구간에서는 워드라인 WL이 음(Negative)의 전압 NEG1 레벨을 유지한다. 그리고, 소스 라인 SL이 로우 전압 Vpre_L 레벨을 유지하고, 비트라인 BL이 하이 전압 Vpre_H 레벨을 유지한다. 이에 따라, t0 구간에서는 플로팅 바디(15)에 데이터가 유지되는 동작을 수행한다. First, in the t0 period, that is, the first hold period, the word line WL maintains a negative voltage NEG1 level. The source line SL maintains the low voltage Vpre_L level, and the bit line BL maintains the high voltage Vpre_H level. Accordingly, the data is maintained in the
그 후, t1 구간에서는 셀에 데이터를 라이트하기 위해 워드라인 WL의 전압이 하이(High) 레벨로 천이하여 모스(MOS) 트랜지스터 동작이 수행된다. 또한, 소스 라인 SL이 로우 전압 Vpre_L 레벨을 유지하는 상태에서 비트라인 BL이 음의 전압 NEG2 레벨로 천이한다. 이에 따라, 소스 라인 SL으로부터 비트라인 BL 쪽으로 데이터 "00" 라이트 전류 Iwt00를 흐르게 하여, 플로팅 바디(15)에 고 에너지의 정공 캐리어를 발생시킨다.Thereafter, in the period t1, the MOS transistor operation is performed by the voltage of the word line WL transitions to a high level in order to write data to the cell. In addition, the bit line BL transitions to the negative voltage NEG2 level while the source line SL maintains the low voltage Vpre_L level. Accordingly, the data "00" write current Iwt00 flows from the source line SL toward the bit line BL, thereby generating a high energy hole carrier in the floating
이때, 모스 트랜지스터의 플로팅 바디(15)의 P-형 반도체와 소스 라인 SL의 N-형 반도체 간에 순방향 바이어스가 걸리게 된다. 이에 따라, 기생 BJT가 동작을 개시하여 핫 캐리어(Hot Carrier)가 발생하게 된다. At this time, a forward bias is applied between the P-type semiconductor of the floating
이후에, 데이터 "0"을 라이트하기 위한 t2 구간에서는 워드라인 WL이 음의 전압 NEG1 레벨로 천이한다. 이에 따라, t2 구간은 기생 BJT 동작만 수행하는 구간이 된다. 이때, 소스 라인 SL은 로우 전압 Vpre_L 레벨을 유지하고, 비트라인 BL이 음의 전압 NEG2 레벨을 유지한다. Thereafter, in the period t2 for writing the data "0", the word line WL transitions to the negative voltage NEG1 level. Accordingly, the t2 section is a section in which only the parasitic BJT operation is performed. At this time, the source line SL maintains the low voltage Vpre_L level, and the bit line BL maintains the negative voltage NEG2 level.
이어서, t3 구간, 즉 디스차지 구간에서는 소스 라인 SL이 로우 전압 Vpre_L 레벨을 유지한 채, 비트라인 BL이 하이 전압 Vpre_H 레벨로 천이한다. 이에 따라, 플로팅 바디(15)로부터 소스 라인 SL 쪽으로 디스차지 전류 Idischarge가 흐르게 된다. 따라서, 플로팅 바디(15)에 고 에너지(High Energy)로 활성화되어 있던 정공 캐리어(Hole Carrier)가 소스 라인 SL 쪽으로 방출된다. Subsequently, in the period t3, that is, the discharge period, the bit line BL transitions to the high voltage Vpre_H level while the source line SL maintains the low voltage Vpre_L level. Accordingly, the discharge current Idischarge flows from the floating
즉, t1,t2 구간에서 플로팅 바디(15)의 전위(Potential)를 높게 만든 후, t3 구간에서 소스 라인 SL 쪽으로 핫 캐리어를 방출시킴으로써 캐리어의 방출 효율을 높일 수 있도록 한다. 그리고, 캐리어의 방출 시간이 지나게 되면 t4 구간에서 데이터 유지(Hold) 모드로 진입하게 된다. That is, the potential of the floating
도 5는 본 발명에 따른 1-트랜지스터형 디램의 데이터 "00" 동작 전압을 나타내는 파형도이다. 5 is a waveform diagram showing the data "00" operating voltage of a 1-transistor DRAM according to the present invention.
하이 전압 Vpre_H은 리드전압 Vread 보다 높은 레벨을 갖는다. 그리고, 라이트 전압 V10은 리드전압 Vread 보다 낮고, 로우 전압 Vpre_L 보다 높은 레벨을 갖는다. 그리고, 로우 전압 Vpre_L은 라이트 전압 V10 보다 낮고, 라이트 전압 V01 보다 높은 레벨을 갖는다. The high voltage Vpre_H has a level higher than the read voltage Vread. The write voltage V10 is lower than the read voltage Vread and has a level higher than the low voltage Vpre_L. The low voltage Vpre_L is lower than the write voltage V10 and has a level higher than the write voltage V01.
또한, 라이트 전압 V01은 로우 전압 Vpre_L 레벨보다 낮고, 그라운드 전압 GND 보다 높은 레벨을 갖는다. 또한, 음의전압 NEG2 레벨은 그라운드 전압 GND 보다 낮고, 음의전압 NEG1 보다 높은 레벨을 갖는다. 음의 전압 NEG1 레벨은 음의전압 NEG2 보다 낮은 레벨을 갖는다. In addition, the write voltage V01 is lower than the low voltage Vpre_L level and has a level higher than the ground voltage GND. In addition, the negative voltage NEG2 level is lower than the ground voltage GND and has a level higher than the negative voltage NEG1. The negative voltage NEG1 level has a lower level than the negative voltage NEG2.
도 6a는 본 발명에 따른 1-트랜지스터형 디램의 데이터 "01" 라이트 방법을 설명하기 위한 회로도이다. 6A is a circuit diagram illustrating a method of writing data "01" of a 1-transistor DRAM according to the present invention.
본 발명의 1-트랜지스터형 디램은 플로팅 바디 트랜지스터 FBT의 소스(13a)와 드레인(13b)에 각각 소스 라인 SL과 비트라인 BL이 연결되고, 게이트(12)에 워드라인 WL이 연결된다. In the 1-transistor DRAM of the present invention, the source line SL and the bit line BL are connected to the
도 6b는 도 6a의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다. 6B is a timing diagram for describing the operation of FIG. 6A.
본 발명의 1-트랜지스터형 디램 셀은 데이터 "01"을 라이트 하기 위한 타이밍이 t0 내지 t3 구간으로 구분된다. 여기서, t0,t3 구간은 데이터를 유지하는 홀드(Hold) 구간이다. 그리고, t1 구간은 모스 및 BJT 동작 구간이며, t2 구간은 기생 BJT 동작 구간이며, t1,t2 구간은 데이터 "01" 라이트 구간이 된다.In the 1-transistor type DRAM cell of the present invention, the timing for writing data "01" is divided into t0 to t3 sections. Here, the t0 and t3 sections are hold sections that hold data. The t1 section is a Morse and BJT operation section, the t2 section is a parasitic BJT operation section, and the t1, t2 section is a data “01” writing section.
먼저, t0 구간 즉, 제 1홀드 구간에서는 워드라인 WL이 음(Negative)의 전압 NEG1 레벨을 유지한다. 그리고, 소스 라인 SL이 로우 전압 Vpre_L 레벨을 유지하고, 비트라인 BL이 하이 전압 Vpre_H 레벨을 유지한다. 이에 따라, t0 구간에서는 플로팅 바디(15)에 데이터가 유지되는 동작을 수행한다. First, in the t0 period, that is, the first hold period, the word line WL maintains a negative voltage NEG1 level. The source line SL maintains the low voltage Vpre_L level, and the bit line BL maintains the high voltage Vpre_H level. Accordingly, the data is maintained in the floating
그 후, t1 구간에서는 셀에 데이터를 라이트하기 위해 워드라인 WL의 전압이 하이(High) 레벨로 천이하여 모스(MOS) 트랜지스터 동작이 수행된다. 또한, 소스 라인 SL이 음의 전압 NEG2 레벨로 천이하고, 비트라인 BL이 라이트 전압 V01 레벨로 천이한다. 이에 따라, 비트 라인 BL으로부터 소스라인 SL 쪽으로 데이터 "01" 라이트 전류 Iwt01가 흐르게 된다. Thereafter, in the period t1, the MOS transistor operation is performed by the voltage of the word line WL transitions to a high level in order to write data to the cell. In addition, the source line SL transitions to the negative voltage NEG2 level, and the bit line BL transitions to the write voltage V01 level. Accordingly, the data "01" write current Iwt01 flows from the bit line BL toward the source line SL.
그리고, 모스 트랜지스터의 플로팅 바디(15)의 P-형 반도체와 소스 라인 SL의 N-형 반도체 간에 순방향 바이어스가 걸리게 된다. 이에 따라, 기생 BJT가 동작을 개시하여 핫 캐리어(Hot Carrier)가 발생하게 된다. Then, a forward bias is applied between the P-type semiconductor of the floating
이후에, 데이터 "01"을 라이트하기 위한 t2 구간에서는 워드라인 WL이 음의 전압 NEG1 레벨로 천이한다. 이에 따라, t2 구간은 기생 BJT 동작만 수행하는 구간이 된다. 이때, 소스 라인 SL은 음의 전압 NEG2 레벨을 유지하고, 비트라인 BL은 라이트 전압 V01 레벨을 유지한다. Thereafter, in the period t2 for writing the data "01", the word line WL transitions to the negative voltage NEG1 level. Accordingly, the t2 section is a section in which only the parasitic BJT operation is performed. At this time, the source line SL maintains the negative voltage NEG2 level, and the bit line BL maintains the write voltage V01 level.
이어서, t3 구간, 즉 제 2홀드 구간에서는 소스 라인 SL이 로우 전압 Vpre_L 레벨로 천이하고, 비트라인 BL이 하이 전압 Vpre_H 레벨로 천이한다. 이에 따라, 핫 캐리어를 유지하는 데이터 유지(Hold) 모드로 진입하게 된다. Next, in the period t3, that is, the second hold period, the source line SL transitions to the low voltage Vpre_L level, and the bit line BL transitions to the high voltage Vpre_H level. As a result, the system enters a data hold mode that maintains a hot carrier.
이에 따라, 본 발명에 따른 1-트랜지스터형 디램의 데이터 "01" 라이트 방법 은, 비트라인 BL에서 소스라인 SL 쪽으로 전류 Iwt01를 흐르게 하여, 플로팅 바디(15)에 고 에너지의 정공 캐리어를 발생시킨다. 다음에, 플로팅 바디(15)에 고 에너지로 활성화되어 있던 정공 캐리어를 유지하게 된다. Accordingly, the data " 01 " writing method of the 1-transistor type DRAM according to the present invention causes the current Iwt01 to flow from the bit line BL toward the source line SL, thereby generating a high energy hole carrier in the floating
도 7은 본 발명에 따른 1-트랜지스터형 디램의 데이터 "01" 동작 전압을 나타내는 파형도이다. 7 is a waveform diagram showing the data "01" operating voltage of the one-transistor DRAM according to the present invention.
하이 전압 Vpre_H은 리드전압 Vread 보다 높은 레벨을 갖는다. 그리고, 라이트 전압 V10은 리드전압 Vread 보다 낮고, 로우 전압 Vpre_L 보다 높은 레벨을 갖는다. 그리고, 로우 전압 Vpre_L은 라이트 전압 V10 보다 낮고, 라이트 전압 V01 보다 높은 레벨을 갖는다. The high voltage Vpre_H has a level higher than the read voltage Vread. The write voltage V10 is lower than the read voltage Vread and has a level higher than the low voltage Vpre_L. The low voltage Vpre_L is lower than the write voltage V10 and has a level higher than the write voltage V01.
또한, 라이트 전압 V01은 로우 전압 Vpre_L 레벨보다 낮고, 그라운드 전압 GND 보다 높은 레벨을 갖는다. 또한, 음의전압 NEG2 레벨은 그라운드 전압 GND 보다 낮고, 음의전압 NEG1 보다 높은 레벨을 갖는다. 음의 전압 NEG1 레벨은 음의전압 NEG2 보다 낮은 레벨을 갖는다. In addition, the write voltage V01 is lower than the low voltage Vpre_L level and has a level higher than the ground voltage GND. In addition, the negative voltage NEG2 level is lower than the ground voltage GND and has a level higher than the negative voltage NEG1. The negative voltage NEG1 level has a lower level than the negative voltage NEG2.
도 8a는 본 발명에 따른 1-트랜지스터형 디램의 데이터 "10" 라이트 방법을 설명하기 위한 회로도이다. 8A is a circuit diagram illustrating a method of writing data “10” of a 1-transistor DRAM according to the present invention.
본 발명의 1-트랜지스터형 디램은 플로팅 바디 트랜지스터 FBT의 소스(13a)와 드레인(13b)에 각각 소스 라인 SL과 비트라인 BL이 연결되고, 게이트(12)에 워드라인 WL이 연결된다. In the 1-transistor DRAM of the present invention, the source line SL and the bit line BL are connected to the
도 8b는 도 8a의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다. 8B is a timing diagram for describing the operation of FIG. 8A.
본 발명의 1-트랜지스터형 디램 셀은 데이터 "10"을 라이트 하기 위한 타이 밍이 t0 내지 t3 구간으로 구분된다. 여기서, t0,t3 구간은 데이터를 유지하는 홀드(Hold) 구간이다. 그리고, t1 구간은 모스 및 BJT 동작 구간이며, t2 구간은 기생 BJT 동작 구간이며, t1,t2 구간은 데이터 "01" 라이트 구간이 된다.In the 1-transistor type DRAM cell of the present invention, timing for writing data " 10 " is divided into intervals t0 to t3. Here, the t0 and t3 sections are hold sections that hold data. The t1 section is a Morse and BJT operation section, the t2 section is a parasitic BJT operation section, and the t1, t2 section is a data “01” writing section.
먼저, t0 구간 즉, 제 1홀드 구간에서는 워드라인 WL이 음(Negative)의 전압 NEG1 레벨을 유지한다. 그리고, 소스 라인 SL이 로우 전압 Vpre_L 레벨을 유지하고, 비트라인 BL이 하이 전압 Vpre_H 레벨을 유지한다. 이에 따라, t0 구간에서는 플로팅 바디(15)에 데이터가 유지되는 동작을 수행한다. First, in the t0 period, that is, the first hold period, the word line WL maintains a negative voltage NEG1 level. The source line SL maintains the low voltage Vpre_L level, and the bit line BL maintains the high voltage Vpre_H level. Accordingly, the data is maintained in the floating
그 후, t1 구간에서는 셀에 데이터를 라이트하기 위해 워드라인 WL의 전압이 하이(High) 레벨로 천이하여 모스(MOS) 트랜지스터 동작이 수행된다. 또한, 소스 라인 SL이 음의 전압 NEG2 레벨로 천이하고, 비트라인 BL이 라이트 전압 V10 레벨로 천이한다. 이에 따라, 비트 라인 BL으로부터 소스라인 SL 쪽으로 데이터 "10" 라이트 전류 Iwt10가 흐르게 된다. Thereafter, in the period t1, the MOS transistor operation is performed by the voltage of the word line WL transitions to a high level in order to write data to the cell. In addition, the source line SL transitions to the negative voltage NEG2 level, and the bit line BL transitions to the write voltage V10 level. As a result, the data " 10 " write current Iwt10 flows from the bit line BL toward the source line SL.
그리고, 모스 트랜지스터의 플로팅 바디(15)의 P-형 반도체와 소스 라인 SL의 N-형 반도체 간에 순방향 바이어스가 걸리게 된다. 이에 따라, 기생 BJT가 동작을 개시하여 핫 캐리어(Hot Carrier)가 발생하게 된다. Then, a forward bias is applied between the P-type semiconductor of the floating
이후에, 데이터 "10"을 라이트하기 위한 t2 구간에서는 워드라인 WL이 음의 전압 NEG1 레벨로 천이한다. 이에 따라, t2 구간은 기생 BJT 동작만 수행하는 구간이 된다. 이때, 소스 라인 SL은 음의 전압 NEG2 레벨을 유지하고, 비트라인 BL은 라이트 전압 V10 레벨을 유지한다. Thereafter, in the period t2 for writing the data "10", the word line WL transitions to the negative voltage NEG1 level. Accordingly, the t2 section is a section in which only the parasitic BJT operation is performed. At this time, the source line SL maintains the negative voltage NEG2 level, and the bit line BL maintains the write voltage V10 level.
이어서, t3 구간, 즉 제 2홀드 구간에서는 소스 라인 SL이 로우 전압 Vpre_L 레벨로 천이하고, 비트라인 BL이 하이 전압 Vpre_H 레벨로 천이한다. 이에 따라, 핫 캐리어를 유지하는 데이터 유지(Hold) 모드로 진입하게 된다. Next, in the period t3, that is, the second hold period, the source line SL transitions to the low voltage Vpre_L level, and the bit line BL transitions to the high voltage Vpre_H level. As a result, the system enters a data hold mode that maintains a hot carrier.
이에 따라, 본 발명에 따른 1-트랜지스터형 디램의 데이터 "10" 라이트 방법은, 비트라인 BL에서 소스라인 SL 쪽으로 전류 Iwt01를 흐르게 하여, 플로팅 바디(15)에 고 에너지의 정공 캐리어를 발생시킨다. 다음에, 플로팅 바디(15)에 고 에너지로 활성화되어 있던 정공 캐리어를 유지하게 된다. Accordingly, the data " 10 " writing method of the 1-transistor type DRAM according to the present invention causes the current Iwt01 to flow from the bit line BL toward the source line SL, thereby generating a high energy hole carrier in the floating
도 9는 본 발명에 따른 1-트랜지스터형 디램의 데이터 "10" 동작 전압을 나타내는 파형도이다. 9 is a waveform diagram showing the data "10" operating voltage of the one-transistor DRAM according to the present invention.
하이 전압 Vpre_H은 리드전압 Vread 보다 높은 레벨을 갖는다. 그리고, 라이트 전압 V10은 리드전압 Vread 보다 낮고, 로우 전압 Vpre_L 보다 높은 레벨을 갖는다. 그리고, 로우 전압 Vpre_L은 라이트 전압 V10 보다 낮고, 라이트 전압 V01 보다 높은 레벨을 갖는다. The high voltage Vpre_H has a level higher than the read voltage Vread. The write voltage V10 is lower than the read voltage Vread and has a level higher than the low voltage Vpre_L. The low voltage Vpre_L is lower than the write voltage V10 and has a level higher than the write voltage V01.
또한, 라이트 전압 V01은 로우 전압 Vpre_L 레벨보다 낮고, 그라운드 전압 GND 보다 높은 레벨을 갖는다. 또한, 음의전압 NEG2 레벨은 그라운드 전압 GND 보다 낮고, 음의전압 NEG1 보다 높은 레벨을 갖는다. 음의 전압 NEG1 레벨은 음의전압 NEG2 보다 낮은 레벨을 갖는다. In addition, the write voltage V01 is lower than the low voltage Vpre_L level and has a level higher than the ground voltage GND. In addition, the negative voltage NEG2 level is lower than the ground voltage GND and has a level higher than the negative voltage NEG1. The negative voltage NEG1 level has a lower level than the negative voltage NEG2.
도 10a는 본 발명에 따른 1-트랜지스터형 디램의 데이터 "11" 라이트 방법을 설명하기 위한 회로도이다. 10A is a circuit diagram illustrating a method of writing data “11” of a 1-transistor DRAM according to the present invention.
본 발명의 1-트랜지스터형 디램은 플로팅 바디 트랜지스터 FBT의 소스(13a)와 드레인(13b)에 각각 소스 라인 SL과 비트라인 BL이 연결되고, 게이트(12)에 워 드라인 WL이 연결된다. In the 1-transistor type DRAM of the present invention, the source line SL and the bit line BL are connected to the
도 10b는 도 10a의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다. 10B is a timing diagram for describing the operation of FIG. 10A.
본 발명의 1-트랜지스터형 디램 셀은 데이터 "11"을 라이트 하기 위한 타이밍이 t0 내지 t3 구간으로 구분된다. 여기서, t0,t3 구간은 데이터를 유지하는 홀드(Hold) 구간이다. 그리고, t1 구간은 모스 및 BJT 동작 구간이며, t2 구간은 기생 BJT 동작 구간이며, t1,t2 구간은 데이터 "11" 라이트 구간이 된다.In the 1-transistor type DRAM cell of the present invention, the timing for writing data "11" is divided into t0 to t3 sections. Here, the t0 and t3 sections are hold sections that hold data. The t1 section is a Morse and BJT operation section, the t2 section is a parasitic BJT operation section, and the t1, t2 section is a data “11” writing section.
먼저, t0 구간 즉, 제 1홀드 구간에서는 워드라인 WL이 음(Negative)의 전압 NEG1 레벨을 유지한다. 그리고, 소스 라인 SL이 로우 전압 Vpre_L 레벨을 유지하고, 비트라인 BL이 하이 전압 Vpre_H 레벨을 유지한다. 이에 따라, t0 구간에서는 플로팅 바디(15)에 데이터가 유지되는 동작을 수행한다. First, in the t0 period, that is, the first hold period, the word line WL maintains a negative voltage NEG1 level. The source line SL maintains the low voltage Vpre_L level, and the bit line BL maintains the high voltage Vpre_H level. Accordingly, the data is maintained in the floating
그 후, t1 구간에서는 셀에 데이터를 라이트하기 위해 워드라인 WL의 전압이 하이(High) 레벨로 천이하여 모스(MOS) 트랜지스터 동작이 수행된다. 또한, 소스 라인 SL이 음의 전압 NEG2 레벨로 천이하고, 비트라인 BL이 하이 전압 Vpre_H 레벨을 유지한다. 이에 따라, 비트 라인 BL으로부터 소스라인 SL 쪽으로 데이터 "11" 라이트 전류 Iwt11가 흐르게 된다. Thereafter, in the period t1, the MOS transistor operation is performed by the voltage of the word line WL transitions to a high level in order to write data to the cell. In addition, the source line SL transitions to the negative voltage NEG2 level, and the bit line BL maintains the high voltage Vpre_H level. As a result, the data " 11 " write current Iwt11 flows from the bit line BL toward the source line SL.
그리고, 모스 트랜지스터의 플로팅 바디(15)의 P-형 반도체와 소스 라인 SL의 N-형 반도체 간에 순방향 바이어스가 걸리게 된다. 이에 따라, 기생 BJT가 동작을 개시하여 핫 캐리어(Hot Carrier)가 발생하게 된다. Then, a forward bias is applied between the P-type semiconductor of the floating
이후에, 데이터 "11"을 라이트하기 위한 t2 구간에서는 워드라인 WL이 음의 전압 NEG1 레벨로 천이한다. 이에 따라, t2 구간은 기생 BJT 동작만 수행하는 구 간이 된다. 이때, 소스 라인 SL은 음의 전압 NEG2 레벨을 유지하고, 비트라인 BL은 하이전압 Vpre_H 레벨을 유지한다. Thereafter, in the period t2 for writing the data "11", the word line WL transitions to the negative voltage NEG1 level. Accordingly, the t2 section is a section in which only the parasitic BJT operation is performed. At this time, the source line SL maintains the negative voltage NEG2 level, and the bit line BL maintains the high voltage Vpre_H level.
이어서, t3 구간, 즉 제 2홀드 구간에서는 소스 라인 SL이 로우 전압 Vpre_L 레벨로 천이하고, 비트라인 BL이 하이 전압 Vpre_H 레벨을 유지한다. 이에 따라, 핫 캐리어를 유지하는 데이터 유지(Hold) 모드로 진입하게 된다. Next, in the period t3, that is, the second hold period, the source line SL transitions to the low voltage Vpre_L level, and the bit line BL maintains the high voltage Vpre_H level. As a result, the system enters a data hold mode that maintains a hot carrier.
이에 따라, 본 발명에 따른 1-트랜지스터형 디램의 데이터 "11" 라이트 방법은, 비트라인 BL에서 소스라인 SL 쪽으로 전류 Iwt11를 흐르게 하여, 플로팅 바디(15)에 고 에너지의 정공 캐리어를 발생시킨다. 다음에, 플로팅 바디(15)에 고 에너지로 활성화되어 있던 정공 캐리어를 유지하게 된다. Accordingly, the data " 11 " writing method of the 1-transistor type DRAM according to the present invention causes the current Iwt11 to flow from the bit line BL toward the source line SL, thereby generating a high energy hole carrier in the floating
도 11은 본 발명에 따른 1-트랜지스터형 디램의 데이터 "11" 동작 전압을 나타내는 파형도이다. Fig. 11 is a waveform diagram showing the data " 11 " operating voltage of the one-transistor DRAM according to the present invention.
하이 전압 Vpre_H은 리드전압 Vread 보다 높은 레벨을 갖는다. 그리고, 라이트 전압 V10은 리드전압 Vread 보다 낮고, 로우 전압 Vpre_L 보다 높은 레벨을 갖는다. 그리고, 로우 전압 Vpre_L은 라이트 전압 V10 보다 낮고, 라이트 전압 V01 보다 높은 레벨을 갖는다. The high voltage Vpre_H has a level higher than the read voltage Vread. The write voltage V10 is lower than the read voltage Vread and has a level higher than the low voltage Vpre_L. The low voltage Vpre_L is lower than the write voltage V10 and has a level higher than the write voltage V01.
또한, 라이트 전압 V01은 로우 전압 Vpre_L 레벨보다 낮고, 그라운드 전압 GND 보다 높은 레벨을 갖는다. 또한, 음의전압 NEG2 레벨은 그라운드 전압 GND 보다 낮고, 음의전압 NEG1 보다 높은 레벨을 갖는다. 음의 전압 NEG1 레벨은 음의전압 NEG2 보다 낮은 레벨을 갖는다. In addition, the write voltage V01 is lower than the low voltage Vpre_L level and has a level higher than the ground voltage GND. In addition, the negative voltage NEG2 level is lower than the ground voltage GND and has a level higher than the negative voltage NEG1. The negative voltage NEG1 level has a lower level than the negative voltage NEG2.
도 12a는 본 발명에 따른 1-트랜지스터형 디램의 데이터 리드 방법을 설명하 기 위한 회로도이다. 12A is a circuit diagram illustrating a data read method of a 1-transistor DRAM according to the present invention.
본 발명의 1-트랜지스터형 디램은 플로팅 바디 트랜지스터 FBT의 소스(13a)와 드레인(13b)에 각각 소스 라인 SL과 비트라인 BL이 연결되고, 게이트(12)에 워드라인 WL이 연결된다. In the 1-transistor DRAM of the present invention, the source line SL and the bit line BL are connected to the
도 12b는 도 12a의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다. 12B is a timing diagram for describing the operation of FIG. 12A.
본 발명의 1-트랜지스터형 디램 셀은 데이터를 리드 하기 위한 타이밍이 t0 내지 t2 구간으로 구분된다. 여기서, t0,t2 구간은 데이터를 유지하는 홀드(Hold) 구간이다. 그리고, t1 구간은 데이터 리드를 수행하는 구간이다. In the 1-transistor type DRAM cell of the present invention, the timing for reading data is divided into t0 to t2 sections. Here, the t0 and t2 sections are hold sections that hold data. The t1 section is a section for performing data read.
먼저, t0 구간 즉, 제 1홀드 구간에서는 워드라인 WL이 음(Negative)의 전압 NEG1 레벨을 유지한다. 그리고, 소스 라인 SL이 로우 전압 Vpre_L 레벨을 유지하고, 비트라인 BL이 하이 전압 Vpre_H 레벨을 유지한다. 이에 따라, t0 구간에서는 플로팅 바디(15)에 데이터가 유지되는 동작을 수행한다. First, in the t0 period, that is, the first hold period, the word line WL maintains a negative voltage NEG1 level. The source line SL maintains the low voltage Vpre_L level, and the bit line BL maintains the high voltage Vpre_H level. Accordingly, the data is maintained in the floating
그 후, t1 구간에서는 셀에 저장된 데이터를 리드하기 위해 워드라인 WL의 전압이 리드전압 Vread 레벨로 천이한다. 이때, 소스 라인 SL이 로우 전압 Vpre_L 레벨을 유지하고, 비트라인 BL이 하이 전압 Vpre_H 레벨을 유지한다. 이에 따라, 비트라인 BL에서 소스 라인 SL 쪽으로 센싱 전류를 감지하기 위한 센싱 전류 Isense가 흐르게 된다. Thereafter, in the period t1, the voltage of the word line WL transitions to the read voltage Vread level in order to read data stored in the cell. At this time, the source line SL maintains the low voltage Vpre_L level, and the bit line BL maintains the high voltage Vpre_H level. As a result, a sensing current Isense flows from the bit line BL toward the source line SL.
즉, 비트라인 BL과 소스 라인 SL 사이에 센싱전류 Isense를 감지하기 위한 드레인 소스 전압 Vds이 걸리도록 하여 멀티 데이터를 리드하게 된다. In other words, the drain source voltage Vds for sensing the sensing current Isense is applied between the bit line BL and the source line SL to read the multi data.
이어서, t2 구간, 즉 제 2홀드 구간에서는 워드라인 WL이 음의전압 NEG1 레 벨로 천이한다. 그리고, 소스 라인 SL이 로우 전압 Vpre_L 레벨을 유지하고, 비트라인 BL이 하이 전압 Vpre_H 레벨을 유지한다. Subsequently, in the t2 period, that is, the second hold period, the word line WL transitions to the negative voltage NEG1 level. The source line SL maintains the low voltage Vpre_L level, and the bit line BL maintains the high voltage Vpre_H level.
도 13a 내지 및 도 13d는 리드 사이클에서의 셀 리드 전류 신호의 파형도이다. 13A to 13D are waveform diagrams of cell read current signals in read cycles.
도 13a는 리드 사이클의 데이터 "11"의 센싱시 셀 리드 전류를 나타내는 파형도이고, 도 13b는 리드 사이클의 데이터 "10"의 센싱시 셀 리드 전류를 나타내는 파형도이다. 그리고, 도 13c는 리드 사이클의 데이터 "01"의 센싱시 셀 리드 전류를 나타내는 파형도이고, 도 13d는 리드 사이클의 데이터 "00"의 센싱시 셀 리드 전류를 나타내는 파형도이다. FIG. 13A is a waveform diagram illustrating cell read current when sensing data “11” of a read cycle, and FIG. 13B is a waveform diagram illustrating cell read current when sensing data “10” of a read cycle. FIG. 13C is a waveform diagram illustrating a cell lead current when sensing data "01" of a read cycle, and FIG. 13D is a waveform diagram illustrating a cell lead current when sensing data "00" of a read cycle.
도 1은 본 발명에 따른 1-트랜지스터형 디램의 단위 셀을 도시한 단면도. 1 is a cross-sectional view showing a unit cell of a 1-transistor type DRAM according to the present invention.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 1-트랜지스터형 디램의 셀 데이터 저장 상태를 보여주는 도면. 2A and 2B show cell data storage states of a 1-transistor DRAM according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 1-트랜지스터형 디램의 멀티 레벨 리드 전류의 특성을 나타낸 파형도. Figure 3 is a waveform diagram showing the characteristics of the multi-level read current of the 1-transistor DRAM according to the present invention.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 1-트랜지스터형 디램의 데이터 "00" 라이트 방법을 설명하기 위한 회로도. 4A and 4B are circuit diagrams for explaining a method of writing data “00” of a 1-transistor DRAM according to the present invention;
도 4c는 도 4a,4b의 동작을 설명하기 위한 타이밍도. 4C is a timing diagram for explaining the operation of FIGS. 4A and 4B.
도 5는 본 발명에 따른 1-트랜지스터형 디램의 데이터 "00" 동작 전압을 나타내는 파형도. Figure 5 is a waveform diagram showing the data "00" operating voltage of the 1-transistor DRAM according to the present invention.
도 6a는 본 발명에 따른 1-트랜지스터형 디램의 데이터 "01" 라이트 방법을 설명하기 위한 회로도. FIG. 6A is a circuit diagram illustrating a method of writing data “01” of a 1-transistor DRAM according to the present invention; FIG.
도 6b는 도 6a의 동작을 설명하기 위한 타이밍도. 6B is a timing diagram for explaining the operation of FIG. 6A.
도 7은 본 발명에 따른 1-트랜지스터형 디램의 데이터 "01" 동작 전압을 나타내는 파형도. Fig. 7 is a waveform diagram showing the data " 01 " operating voltage of the 1-transistor DRAM according to the present invention.
도 8a는 본 발명에 따른 1-트랜지스터형 디램의 데이터 "10" 라이트 방법을 설명하기 위한 회로도. FIG. 8A is a circuit diagram for explaining a method of writing data “10” of a 1-transistor DRAM according to the present invention; FIG.
도 8b는 도 8a의 동작을 설명하기 위한 타이밍도. FIG. 8B is a timing diagram for explaining the operation of FIG. 8A; FIG.
도 9는 본 발명에 따른 1-트랜지스터형 디램의 데이터 "10" 동작 전압을 나 타내는 파형도. Figure 9 is a waveform diagram showing the data "10" operating voltage of the one-transistor DRAM according to the present invention.
도 10a는 본 발명에 따른 1-트랜지스터형 디램의 데이터 "11" 라이트 방법을 설명하기 위한 회로도. Fig. 10A is a circuit diagram for explaining a data " 11 " writing method of a 1-transistor DRAM according to the present invention.
도 10b는 도 10a의 동작을 설명하기 위한 타이밍도. 10B is a timing diagram for explaining the operation of FIG. 10A.
도 11은 본 발명에 따른 1-트랜지스터형 디램의 데이터 "11" 동작 전압을 나타내는 파형도. Fig. 11 is a waveform diagram showing the data " 11 " operating voltage of the one-transistor DRAM according to the present invention.
도 12a는 본 발명에 따른 1-트랜지스터형 디램의 멀티 레벨 리드 방법을 설명하기 위한 회로도.12A is a circuit diagram illustrating a multi-level read method of a 1-transistor DRAM according to the present invention.
도 12b는 도 12a의 동작을 설명하기 위한 타이밍도. 12B is a timing diagram for explaining the operation of FIG. 12A.
도 13a 내지 도 13d는 리드 사이클에서의 셀 리드 전류 신호의 파형도. 13A to 13D are waveform diagrams of cell read current signals in read cycles.
Claims (35)
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-
2007
- 2007-07-04 KR KR1020070067065A patent/KR20090002803A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9390778B2 (en) | 2014-08-26 | 2016-07-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor memory devices and memory systems including the same |
US9660024B2 (en) | 2014-12-18 | 2017-05-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor device with two transistors and a capacitor |
CN111465545A (en) * | 2017-12-20 | 2020-07-28 | 西门子交通奥地利有限责任公司 | Decorative assembly for vehicle |
US11702114B2 (en) | 2017-12-20 | 2023-07-18 | Siemens Mobility Austria Gmbh | Trim assembly for a vehicle |
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