專利名稱：鐵電體存儲裝置及其讀出方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在存儲器單元中采用鐵電體電容的鐵電體存儲裝置及其讀出方法，特別涉及一種由保持相互不同數(shù)據(jù)的2個參照單元生成基準(zhǔn)電位的鐵電體存儲裝置及其讀出方法。
在這樣的單晶體管單電容型存儲器單元中，對于從存儲器單元讀出數(shù)據(jù)的比特線，向成對的比特線施加基準(zhǔn)電位，通過用讀出放大器對2條比特線的電位差進(jìn)行放大，進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀出。例如，在特開平7-262768號公報中，作為這樣的單晶體管單電容型的鐵電體存儲裝置，公示了采用保持相互不同的數(shù)據(jù)的2個參照單元生成基準(zhǔn)電位的鐵電體存儲裝置。
以下，參照


采用單晶體管單電容型存儲器單元的現(xiàn)有技術(shù)的鐵電體存儲裝置。
圖9表示現(xiàn)有技術(shù)的鐵電體存儲裝置的電路構(gòu)成。如圖9所示，現(xiàn)有技術(shù)的鐵電體存儲裝置，作為保持?jǐn)?shù)據(jù)的存儲器單元，包括分別由晶體管T1～T4以及鐵電體電容C1～C4構(gòu)成的第1存儲器單元101～第4存儲器單元104。
晶體管T1～T4，其柵極與字線WL1、WL2連接并且漏極與比特線BL1～BL4連接。另外，鐵電體電容C1～C4，其第1電極與晶體管T1～T4的源極連接并且第2電極與單元板線CP1、CP2連接。
另外，在現(xiàn)有技術(shù)的鐵電體存儲裝置中，作為保持基準(zhǔn)電位生成用的數(shù)據(jù)的存儲器單元，設(shè)置分別由晶體管T5～T8以及鐵電體電容C5～C8構(gòu)成的第1參照單元105～第4參照單元108。
晶體管T5～T8，其柵極與參照字線RWL1、RWL2連接并且漏極與比特線BL1～BL4連接。另外，鐵電體電容C5～C8，其第1電極與晶體管T5～T8的源極連接并且第2電極與參照單元板線RCP1、RCP2連接。
在第1參照單元105、第2參照單元106、第3參照單元107以及第4參照單元108中，分別設(shè)置作為用于寫入給定的數(shù)據(jù)的的電路的第1復(fù)位電路109、第2復(fù)位電路110、第3復(fù)位電路111以及第4復(fù)位電路112。第1復(fù)位電路109～第4復(fù)位電路112，由其漏極與鐵電體電容C5～C8的第1電極連接的晶體管T9～T12構(gòu)成。
另外，第1比特線BL1以及第3比特線BL3通過由晶體管T13構(gòu)成的第1開關(guān)電路113相互連接，第2比特線BL2以及第4比特線BL4通過由晶體管T14構(gòu)成的第2開關(guān)電路114相互連接。
第1比特線BL1以及第2比特線BL2通過由2個晶體管T15、T16構(gòu)成的第1預(yù)充電電路115連接，并且將比特線成對連接在第1讀出放大器116上。同樣，第3比特線BL3以及第4比特線BL4通過由2個晶體管T17、T18構(gòu)成的第2預(yù)充電電路117連接，并且將比特線成對連接在第2讀出放大器118上。
另外，設(shè)置用于控制上述各電路的控制電路119，驅(qū)動第1字線WL1、第2字線WL2、第1單元板線CP1、第2單元板線CP2、第1參照字線RWL1、第2參照字線RWL2、第1參照單元板線RCP1以及第2參照單元板線RCP2，控制各存儲器單元以及各參照單元的動作。
另外，控制電路119，由第1復(fù)位控制信號RPG1控制第1復(fù)位電路109以及第3復(fù)位電路111，由第2復(fù)位控制信號RPG2控制第2復(fù)位電路110以及第4復(fù)位電路112，由第1開關(guān)控制信號REQ1控制第1開關(guān)電路113，由第2開關(guān)控制信號REQ2控制第2開關(guān)電路114，由預(yù)充電信號BP控制第1預(yù)充電電路115以及第2預(yù)充電電路117，又由讀出放大器啟動信號SAE控制第1讀出放大器116以及第2讀出放大器118。
以下，參照

現(xiàn)有技術(shù)的鐵電體存儲裝置的讀出動作。在此，采用圖10說明在第1存儲器單元101以及第3存儲器單元103中分別保持?jǐn)?shù)據(jù)“1”以及數(shù)據(jù)“0”、在第2參照單元106以及第4參照單元108中分別保持?jǐn)?shù)據(jù)“1”以及數(shù)據(jù)“0”、將寫入到第1存儲器單元101以及第3存儲器單元103中的數(shù)據(jù)讀出時的情況。
在此，在各存儲器單元以及參照單元中，假定各鐵電體電容C1～C8當(dāng)?shù)?電極具有成為正極的殘留極化時為數(shù)據(jù)“1”，而第2電極具有成為正極的殘留極化時為數(shù)據(jù)“0”。
圖10表示在現(xiàn)有技術(shù)的鐵電體存儲裝置中讀出動作的動作時序圖。如圖10所示，首先，作為初始狀態(tài)，通過使比特線預(yù)充電信號BP成為活性狀態(tài)(邏輯電壓為“H”電平)，驅(qū)動第1預(yù)充電電路115以及第2預(yù)充電電路117，將各比特線(即第1比特線BL1、第2比特線BL2、第3比特線BL3以及第4比特線BL4)預(yù)充電到接地電壓Vss。這時，第1字線WL1、第1單元板線CP1、第2參照字線RWL2、第2參照單元板線RCP2、第2開關(guān)控制信號REQ2、第2復(fù)位控制信號RPG2、復(fù)位數(shù)據(jù)信號RPD以及讀出放大器啟動信號SAE是非活性狀態(tài)(邏輯電壓為“L”電平)。
然后，在時刻t1，通過使比特線預(yù)充電信號BP成非活性狀態(tài)，使各比特線BL1～BL4均處于懸浮狀態(tài)。
然后，在時刻t2，使第2開關(guān)控制信號REQ2、第1字線WL1、第1單元板線CP1、第2參照字線RWL2以及第2參照單元板線RCP2成活性狀態(tài)。
這樣，晶體管T1、T3處于導(dǎo)通狀態(tài)，而在鐵電體電容C1、C3的第2電極上施加“H”電平的電壓，第1存儲器單元101以及第3存儲器單元103上保持的數(shù)據(jù)“1”以及數(shù)據(jù)“0”分別輸出給第1比特線BL1以及第3比特線BL3。另外，晶體管T6、T8處于導(dǎo)通狀態(tài)，而在鐵電體電容C6、C8的第2電極上施加“H”電平的電壓，第2參照單元106以及第4參照單元108上保持的數(shù)據(jù)“1”以及數(shù)據(jù)“0”分別輸出給第2比特線BL2以及第4比特線BL4。
這時，由于第2開關(guān)控制信號REQ2處于活性狀態(tài)，驅(qū)動第2開關(guān)電路114，第2比特線BL2以及第4比特線BL4被均等化，在第2比特線BL2以及第4比特線BL4上，提供處于數(shù)據(jù)“1”對應(yīng)的電位和數(shù)據(jù)“0”對應(yīng)的電位的中間電位作為基準(zhǔn)電壓。
然后，在時刻t3，使第1單元板線CP1以及第2參照單元板線RCP2成非活性狀態(tài)。
然后，在時刻t4，讀出放大器啟動信號SAE成活性狀態(tài)，驅(qū)動第1讀出放大器116以及第2讀出放大器118。這樣，將第1比特線BL1放大到電源電壓Vcc，并且第2比特線BL2放大到接地電壓Vss，第3比特線BL3以及第4比特線BL4之間的電位差，將第3比特線BL3放大到接地電壓Vss，并且第4比特線BL4放大到電源電壓Vcc。
這時，由于第1字線WL1處于活性狀態(tài)，通過晶體管T1、T3分別向鐵電體電容C1、C3的第1電極供給電源電壓Vcc以及接地電壓Vss，對第1存儲器單元101以及第3存儲器單元103進(jìn)行再次寫入。
然后，第2參照字線RWL2以及第2開關(guān)控制信號REQ2依次成非活性狀態(tài)。這樣，晶體管T6、T8成截止?fàn)顟B(tài)，將第2參照單元106以及第4參照單元108與第2比特線BL2以及第4比特線BL4隔離，然后使第2開關(guān)電路114停止，遮斷第2比特線BL2以及第4比特線BL4。
然后，通過使復(fù)位數(shù)據(jù)信號RPD以及第2復(fù)位控制信號RPG2依次成活性狀態(tài)，利用第2復(fù)位電路110以及第4復(fù)位電路112，向第2參照單元106以及第4參照單元108進(jìn)行再次寫入。這時，在第4參照單元108中，由于向鐵電體電容C8的第1電極供給接地電壓Vss，寫入數(shù)據(jù)“0”，又在第2參照單元106中，由于鐵電體電容C6的第1電極供給作為復(fù)位數(shù)據(jù)信號RPD的“H”電平的電壓，寫入數(shù)據(jù)“1”。
然后，在時刻5，讀出放大器啟動信號SAE成非活性狀態(tài)，使第1讀出放大器116以及第2讀出放大器118停止，使第2參照單元板線RCP2成活性狀態(tài)。這樣，在第2參照單元106的鐵電體電容C6上施加的電壓，由于在第1電極上通過復(fù)位數(shù)據(jù)信號RPD供給“H”電平的電壓，并且在第2電極上通過第2參照單元板線RCP2供給“H”電平的電壓，所以為0V。
然后，使比特線預(yù)充電信號BP活性化，依次使第2參照單元板線RCP2、第1字線WL1、復(fù)位數(shù)據(jù)信號RPD、第2復(fù)位控制信號RPG2處于非活性狀態(tài)，返回到和初始狀態(tài)相同的狀態(tài)，結(jié)束讀出動作。
以下，參照附圖對在上述讀出動作中各鐵電體電容的電荷的變動進(jìn)行說明。
圖11表示在現(xiàn)有技術(shù)的鐵電體存儲裝置的鐵電體電容中使用的鐵電體的遲滯回線特性，橫軸表示在鐵電體電容的電極上施加的電壓，縱軸表示鐵電體的極化電荷量。另外，在圖11中，表示鐵電體電容C1～C8的第1電極側(cè)成為正極時，正的極化電荷量。
如圖11所示，鐵電體電容，在正方向上施加電源電壓Vcc時，具有相當(dāng)于點(diǎn)A的位置的極化電荷量，從該狀態(tài)向負(fù)方向使電壓變化時，具有在曲線131上向負(fù)方向移動的點(diǎn)的極化電荷量。相反，在負(fù)方向上施加電源電壓Vcc時，具有相當(dāng)于點(diǎn)B的位置的極化電荷量，從該狀態(tài)向正方向使電壓變化時，具有在曲線132上向正方向移動的點(diǎn)的極化電荷量。
在此，按照圖10所示讀出動作的時序，采用圖11說明各鐵電體電容的極化狀態(tài)的變化。
在此，圖10所示“L”電平是接地電位Vss(0V)，而“H”電平是電源電壓Vcc。
首先，在圖10所示的時刻t1，在各存儲器單元以及各參照單元的鐵電體電容C1～C8上不施加電壓。為此，在保持?jǐn)?shù)據(jù)“1”的第1存儲器單元101以及第2參照單元106中，鐵電體電容C1、C6的極化電荷量處于點(diǎn)C的位置，而在保持?jǐn)?shù)據(jù)“0”的第3存儲器單元103以及第4參照單元108中，鐵電體電容C3、C8的極化電荷量處于點(diǎn)D的位置。
然后，在圖10所示的時刻t2，由于晶體管T1、T3導(dǎo)通并且在第1單元板線CP上施加電源電壓Vcc，在鐵電體電容C1、C3中，在第1電極上施加接地電壓Vss，而在第2電極上施加電源電壓Vcc。另外，由于晶體管T6、T8導(dǎo)通并且在第2參照單元板線RCP2上施加作為“H”電平的電壓的電源電壓Vcc，在鐵電體電容C6、C8中，在第1電極上施加接地電壓Vss，而在第2電極上施加電源電壓Vcc。這樣，鐵電體電容C1、C3、C6、C8從0V的狀態(tài)向負(fù)電壓(-Vcc)的狀態(tài)變化。
這時，在第1存儲器單元101中，鐵電體電容C1的極化電荷量從點(diǎn)C到點(diǎn)E在曲線131上移動。此外，點(diǎn)E的位置，是對在鐵電體電容C1上施加的電壓Vcc，由第1比特線BL1的容量和鐵電體電容C1的容量進(jìn)行容量分壓所確定的點(diǎn)，具體講從點(diǎn)C向負(fù)方向沿電壓軸移動電壓Vcc時的點(diǎn)作為點(diǎn)F，從點(diǎn)F引出第1比特線BL1的容量負(fù)載線133a，曲線131和容量負(fù)載線133a之間的交點(diǎn)就是點(diǎn)E。
另外，在第3存儲器單元103中，鐵電體電容C3的極化電荷量從點(diǎn)D在曲線132上向負(fù)方向移動，移動到從點(diǎn)D向負(fù)方向沿電壓軸移動電壓Vcc時的點(diǎn)G所引出的第3比特線BL3的容量負(fù)載線133c和曲線132之間的交點(diǎn)H的位置上。在此，由于第3比特線BL3的容量和第1比特線BL1相同，第3比特線BL3的容量負(fù)載線133c和第1比特線BL1的容量負(fù)載線133a具有相同的斜率。
同樣，在第2參照單元106中，鐵電體電容C6的極化電荷量從點(diǎn)C移動到點(diǎn)I的位置，在第4參照單元中鐵電體電容C8的極化電荷量從點(diǎn)D移動到點(diǎn)J的位置。在此，點(diǎn)I的位置是第2比特線BL2的容量負(fù)載線134a和曲線131之間的交點(diǎn)，容量負(fù)載線134a，通過對第2比特線和第4比特線均等化，增大了第2比特線的容量值，容量負(fù)載線133a、133c也具有相同的斜率。
這時，在第1比特線BL1上讀出電荷Q3，成為與點(diǎn)E對應(yīng)的數(shù)據(jù)“1”的電位，在第2比特線BL2以及第4比特線BL4上讀出電荷Q2，成為與點(diǎn)I以及點(diǎn)J對應(yīng)的基準(zhǔn)電位，在第3比特線BL3上讀出電荷Q1，成為與點(diǎn)H對應(yīng)的數(shù)據(jù)“0”的電位。這樣，在第1比特線BL1和第2比特線BL2之間產(chǎn)生電位差V1，在第3比特線BL3和第4比特線BL4之間產(chǎn)生電位差V2。
然后，在圖10所示的時刻t3，由于第1單元板線CP1以及第2參照單元板線RCP2處于非活性狀態(tài)，在第1存儲器單元101、第3存儲器單元103、第2參照單元106以及第4參照單元108中，在各自的鐵電體電容上施加的電壓從負(fù)電壓(-Vcc)向0V變化。
這樣，在第1存儲器單元101中，鐵電體電容C1的極化電荷量在曲線135上從點(diǎn)E移動到點(diǎn)K的位置。在此，點(diǎn)K的位置，是從沿電壓軸從點(diǎn)E向正方向移動電壓Vcc時的點(diǎn)L引出的第1比特線BL1的容量負(fù)載線133b，作為曲線135和容量負(fù)載線133b之間的交點(diǎn)確定。另外，在第3存儲器單元103中，鐵電體電容C3的極化電荷量在曲線132上從點(diǎn)H移動到點(diǎn)D的位置。
同樣，在第2參照單元106中，鐵電體電容C6的極化電荷量在曲線136上從點(diǎn)I移動到點(diǎn)M的位置。在此，點(diǎn)M的位置，是從沿電壓軸從點(diǎn)I向正方向移動電壓Vcc時的點(diǎn)N引出的第2比特線BL2的容量負(fù)載線134b，作為曲線136和容量負(fù)載線134b之間的交點(diǎn)確定。另外，在第4參照單元108中，鐵電體電容C8的極化電荷量在曲線132上從點(diǎn)H移動到點(diǎn)P的位置。
這時，在第1比特線BL1和第2比特線BL2之間產(chǎn)生相當(dāng)于點(diǎn)K和點(diǎn)P之間的電位差的電位差V3，在第3比特線BL3和第4比特線BL4之間產(chǎn)生相當(dāng)于點(diǎn)D和點(diǎn)P之間的電位差的電位差V4。
然后，在圖10所示的時刻t4，由第1讀出放大器116將電位差V4放大，使第1比特線BL1成為電源電壓Vcc，第2比特線BL2成為接地電壓Vss。這時，由于晶體管T1、T6處于導(dǎo)通狀態(tài)，在第1存儲器單元101中，向鐵電體電容C1施加正電壓(Vcc)，而在第2參照單元106中，鐵電體電容C6成0V狀態(tài)。因此，在第1存儲器單元101中，第1鐵電體電容C1的極化電荷量在曲線135上從點(diǎn)K移動到點(diǎn)A的位置。而在第2參照單元106中，鐵電體電容C6的極化電荷量從點(diǎn)M的狀態(tài)移動到點(diǎn)Q。
同樣，由第2讀出放大器118將電位差V3放大，使第3比特線BL3成為接地電壓Vss，第4比特線BL4成為電源電壓Vcc。這時，由于晶體管T3、T8處于導(dǎo)通狀態(tài)，在第3存儲器單元103中，鐵電體電容C3在0V狀態(tài)不改變，在點(diǎn)D的位置上不移動，而在第4參照單元108中，鐵電體電容C8成施加電源電壓Vcc的狀態(tài)，從點(diǎn)P移動到點(diǎn)A的位置。
然后，在圖10所示的時刻t5之后，通過使第2參照單元板線RCP2活性化，在第2參照單元106以及第4參照單元108的鐵電體電容C6、C8的第2電極上施加電源電壓Vcc。這樣，由于鐵電體電容C6從施加正電壓的狀態(tài)向0V狀態(tài)變化，極化電荷量從點(diǎn)A在曲線131上移動到點(diǎn)C，由于鐵電體電容C8從0V狀態(tài)向施加負(fù)電壓的狀態(tài)變化，極化電荷量從點(diǎn)C在曲線131上移動到點(diǎn)B。
然后，通過使復(fù)位數(shù)據(jù)信號RPD以及第2復(fù)位控制信號RPG2依次非活性化，鐵電體電容C6、C8的第1電極成為0V，另外，通過使第2參照單元板線RCP2非活性化，鐵電體電容C6、C8的第2電極成為0V。這樣，在第2參照單元106中，鐵電體電容C6在0V狀態(tài)不變化，而仍然處于點(diǎn)C的位置，在第4參照單元108中，由于鐵電體電容C8從施加負(fù)電壓的狀態(tài)向0V狀態(tài)變化，極化電荷量從點(diǎn)B在曲線132上移動到點(diǎn)D。
這樣，依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的鐵電體存儲裝置，在各存儲單元的讀出動作中，在保持?jǐn)?shù)據(jù)“1”的存儲器單元中，鐵電體電容的極化電荷量從點(diǎn)C按照點(diǎn)E、點(diǎn)K、點(diǎn)A、點(diǎn)C的順序移動，在保持?jǐn)?shù)據(jù)“0”的存儲器單元中，鐵電體電容的極化電荷量從點(diǎn)D按照點(diǎn)H、點(diǎn)B、點(diǎn)D的順序移動。另外，在各參照單元的讀出動作中，在保持?jǐn)?shù)據(jù)“1”的參照單元中，鐵電體電容的極化電荷量從點(diǎn)C按照I、點(diǎn)M、點(diǎn)Q、點(diǎn)A、點(diǎn)C的順序移動，在保持?jǐn)?shù)據(jù)“0”的參照單元中，鐵電體電容的極化電荷量從點(diǎn)D按照點(diǎn)J、點(diǎn)P、點(diǎn)A、點(diǎn)B、點(diǎn)D的順序移動。這時，保持?jǐn)?shù)據(jù)“0”的鐵電體電容的極化反相量成為圖11所示的點(diǎn)C和點(diǎn)D之間的電荷量QSW。
但是，依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的鐵電體存儲裝置，在一組比特線對上形成的多個存儲器單元中，由于每次讀出1個存儲器單元要使用1對參照單元，和存儲器單元相比，參照單元的動作頻度極高。因此，存在鐵電體存儲裝置的改寫次數(shù)特性隨著遲滯回線的劣化而降低的問題。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用在驅(qū)動讀出放大器之前使參照單元與比特線隔離的構(gòu)成。
具體講，有關(guān)本發(fā)明的鐵電體存儲裝置，包括分別由第1比特線以及第2比特線構(gòu)成的多個比特線對；對各比特線對的電位差進(jìn)行放大的多個讀出放大器；由設(shè)置在各比特線對上并且保持?jǐn)?shù)據(jù)的第1鐵電體電容、和其源極以及漏極分別與該第1鐵電體電容的第1電極以及第1比特線連接的晶體管所構(gòu)成的多個存儲器單元；由設(shè)置在各比特線對上并且保持?jǐn)?shù)據(jù)的第2鐵電體電容、和其源極以及漏極分別與該第2鐵電體電容的第1電極以及第2比特線連接的晶體管所構(gòu)成的多個參照單元；將在多個存儲器單元中的晶體管的柵極之間連接的字線；將在多個參照單元中的晶體管的柵極之間連接的參照字線；將在多個存儲器單元中的第1鐵電體電容的第2電極之間連接的單元板線；將在多個參照單元中的第2鐵電體電容的第2電極之間連接的參照單元板線；以及控制存儲器單元、參照單元以及讀出放大器的動作的控制電路，控制電路，在讀出放大器的驅(qū)動中使參照字線成非活性狀態(tài)。
依據(jù)本發(fā)明的鐵電體存儲裝置，由于控制電路在讀出放大器的驅(qū)動中使參照字線成非活性狀態(tài)，在讀出放大器的驅(qū)動中在參照單元中的第2鐵電體電容的第1電極和第2比特線被隔離，由讀出放大器放大后的電位不會引起在參照單元中的第2鐵電體電容的極化電荷量移動。這樣，可以減小參照單元的極化反相量，降低在存儲單元的讀出動作中在參照單元的第2鐵電體電容中產(chǎn)生的壓力，提高鐵電體存儲裝置的改寫次數(shù)性能。
在本發(fā)明的鐵電體存儲裝置中，理想的是，進(jìn)一步包括在多個比特線對中將相鄰的比特線對的第2比特線之間連接的開關(guān)電路，控制電路，在讀出放大器的驅(qū)動中不驅(qū)動開關(guān)電路。
這樣，由于通過將相互鄰接的第2比特線連接生成基準(zhǔn)電位，并且在讀出放大器的驅(qū)動中在2條比特線成隔離的狀態(tài)下進(jìn)行讀出放大器的驅(qū)動，所以可以降低鐵電體存儲裝置的消耗電流量。
在本發(fā)明的鐵電體存儲裝置中，優(yōu)選控制電路，驅(qū)動開關(guān)電路并且使字線、單元板線、參照字線以及參照單元板線成活性狀態(tài)，然后使單元板線以及參照單元板線成非活性狀態(tài)，然后在使參照字線成非活性狀態(tài)后停止對開關(guān)電路的驅(qū)動，然后驅(qū)動讀出放大器。
這樣，由于在參照字線成活性狀態(tài)之前驅(qū)動開關(guān)控制電路，所以停止開關(guān)電路的驅(qū)動時所產(chǎn)生的噪聲不會傳遞給第2鐵電體電容，第2鐵電體電容的極化電荷量不會由于開關(guān)控制信號成非活性狀態(tài)所形成的噪聲而產(chǎn)生移動，特別是當(dāng)比特線容量大時，伴隨開關(guān)控制電路的停止形成的噪聲對比特線的影響小，可以可靠進(jìn)行讀出動作。
在本發(fā)明的鐵電體存儲裝置中，優(yōu)選控制電路，驅(qū)動開關(guān)電路并且使字線、單元板線、參照字線以及參照單元板線成活性狀態(tài)，然后使單元板線以及參照單元板線成非活性狀態(tài)，然后在停止對開關(guān)電路的驅(qū)動后使參照字線成非活性狀態(tài)，然后驅(qū)動讀出放大器。
這樣，由于在停止開關(guān)電路的驅(qū)動之后使參照字線成非活性狀態(tài)，當(dāng)比特線容量比較小時，伴隨開關(guān)控制電路的停止形成的噪聲對比特線的影響小，可以可靠進(jìn)行讀出動作。
在本發(fā)明的鐵電體存儲裝置中，優(yōu)選控制電路，驅(qū)動開關(guān)電路并且使字線、單元板線、參照字線以及參照單元板線成活性狀態(tài)，然后在使參照字線成非活性狀態(tài)后停止對開關(guān)電路的驅(qū)動，然后使單元板線以及參照單元板線成非活性狀態(tài)，然后驅(qū)動讀出放大器。
這樣，由于單元板線以及參照單元板線在讀出放大器的驅(qū)動中處于活性狀態(tài)，可以提高停止開關(guān)電路的驅(qū)動時的比特線電位，減小噪聲的影響。
在本發(fā)明的鐵電體存儲裝置中，優(yōu)選控制電路，驅(qū)動開關(guān)電路并且使字線、單元板線、參照字線以及參照單元板線成活性狀態(tài)，然后在停止對開關(guān)電路的驅(qū)動后使參照字線成非活性狀態(tài)，然后使單元板線以及參照單元板線成非活性狀態(tài)，然后驅(qū)動讀出放大器。
在本發(fā)明的鐵電體存儲裝置中，優(yōu)選控制電路，在使字線、單元板線、參照字線以及參照單元板線成活性狀態(tài)之前開始驅(qū)動開關(guān)電路。
這樣，由于在確保開關(guān)電路的驅(qū)動期間的狀態(tài)下使單元板線以及參照單元板線成活性狀態(tài)，所以可以縮短產(chǎn)生參照用電位的時間，實(shí)現(xiàn)高速動作。
在本發(fā)明的鐵電體存儲裝置中，優(yōu)選控制電路，在使參照字線以及參照單元板線在給定期間成活性狀態(tài)之后，在給定期間驅(qū)動開關(guān)控制電路，然后驅(qū)動讀出放大器。
這樣，由于在第2鐵電體電容的容量不附加在比特線上的狀態(tài)下使比特線均等化，在進(jìn)一步減小極化電荷量的基礎(chǔ)上，可以產(chǎn)生高精度的基準(zhǔn)電位，進(jìn)一步提高改寫次數(shù)性能和讀出動作的可靠性。
本發(fā)明的鐵電體存儲裝置的讀出方法，是包括分別由第1比特線以及第2比特線構(gòu)成的多個比特線對、對各比特線對的電位差進(jìn)行放大的多個讀出放大器、由設(shè)置在各比特線對上并且保持?jǐn)?shù)據(jù)的第1鐵電體電容、和其源極以及漏極分別與該第1鐵電體電容的第1電極以及第1比特線連接的晶體管所構(gòu)成的多個存儲器單元、由設(shè)置在各比特線對上并且保持?jǐn)?shù)據(jù)的第2鐵電體電容、和其源極以及漏極分別與該第2鐵電體電容的第1電極以及第2比特線連接的晶體管所構(gòu)成的多個參照單元、在多個存儲器單元中將晶體管的柵極之間連接的字線、在多個參照單元中將晶體管的柵極之間連接的參照字線、在多個存儲器單元中將鐵電體電容的第2電極之間連接的單元板線、在多個參照單元中將鐵電體電容的第2電極之間連接的參照單元板線、控制存儲器單元、參照單元以及讀出放大器的動作的控制電路、在多個比特線對中將相鄰的第2比特線之間連接的開關(guān)電路，的鐵電體存儲裝置的讀出方法，包括使字線以及參照字線成活性狀態(tài)的第1步驟、使單元板線以及參照單元板線在給定期間成活性狀態(tài)的第2步驟、使用于驅(qū)動開關(guān)電路的開關(guān)控制信號成活性狀態(tài)第3步驟、在第1步驟之后使參照字線成非活性狀態(tài)的第4步驟、在第3步驟之后使開關(guān)控制信號成非活性狀態(tài)的第5步驟、在第4步驟之后在給定區(qū)間驅(qū)動讀出放大器的第6步驟。
依據(jù)本發(fā)明的鐵電體存儲裝置的讀出方法，由于包括使參照字線成非活性狀態(tài)的第4步驟、和在第4步驟之后在給定區(qū)間驅(qū)動讀出放大器的第6步驟，在讀出放大器的驅(qū)動中在參照單元中的鐵電體電容的第1電極和第2比特線被隔離，由讀出放大器放大后的電位不會引起在參照單元中的鐵電體電容的極化電荷量移動。這樣，可以減小參照單元的極化反相量，降低在存儲單元的讀出動作中在參照單元的鐵電體電容中產(chǎn)生的壓力，提高鐵電體存儲裝置的改寫次數(shù)性能。
在本發(fā)明的鐵電體存儲裝置的讀出方法中，優(yōu)選第6步驟在第5步驟之后實(shí)行。
這樣，由于在讀出放大器的驅(qū)動中在輸出不同數(shù)據(jù)的2條比特線成隔離的狀態(tài)下驅(qū)動讀出放大器，可以降低鐵電體存儲裝置的消耗電流量。
在本發(fā)明的鐵電體存儲裝置的讀出方法中，優(yōu)選第5步驟在第4步驟之后實(shí)行。
這樣，由于開關(guān)控制信息在參照字線成活性狀態(tài)之后成非活性狀態(tài)，所以開關(guān)控制信號成非活性狀態(tài)時所產(chǎn)生的噪聲不會傳遞給鐵電體電容，因而第2鐵電體電容的極化電荷量不會由于開關(guān)控制信號成非活性狀態(tài)所形成的噪聲而產(chǎn)生移動，特別是當(dāng)比特線容量大時，伴隨開關(guān)控制信號的非活性化形成的噪聲對比特線的影響小，可以可靠進(jìn)行讀出動作。
在本發(fā)明的鐵電體存儲裝置的讀出方法中，優(yōu)選第5步驟在第4步驟之前實(shí)行。
這樣，由于在開關(guān)控制信號成非活性狀態(tài)之后使參照字線成非活性狀態(tài)，當(dāng)比特線容量比較小時，伴隨開關(guān)控制信號的非活性化形成的噪聲對比特線的影響小，可以可靠進(jìn)行讀出動作。
在本發(fā)明的鐵電體存儲裝置的讀出方法中，優(yōu)選第2步驟直到第6步驟開始之后持續(xù)實(shí)行。
這樣，由于單元板線以及參照單元板線在讀出放大器的驅(qū)動中處于活性狀態(tài)，可以提高開關(guān)控制信號的非活性化時的比特線電位。
在本發(fā)明的鐵電體存儲裝置的讀出方法中，優(yōu)選第1步驟在第3步驟之后實(shí)行。
這樣，由于由開關(guān)控制信號的活性化確保均等化的期間，使單元板線以及參照單元板線成活性狀態(tài)，可以縮短比特線的電位達(dá)到基準(zhǔn)電位的時間，實(shí)現(xiàn)高速動作。
在本發(fā)明的鐵電體存儲裝置的讀出方法中，優(yōu)選第3步驟在第4步驟之后實(shí)行。
這樣，由于在第2鐵電體電容的容量不附加在比特線上的狀態(tài)下使比特線均等化，在進(jìn)一步減小極化電荷量的基礎(chǔ)上，可以產(chǎn)生高精度的基準(zhǔn)電位，進(jìn)一步提高改寫次數(shù)性能和讀出動作的可靠性。
圖2表示在有關(guān)本發(fā)明第1實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置的讀出動作中的動作時序圖。
圖3表示在有關(guān)本發(fā)明第1實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置中鐵電體電容的遲滯特性的曲線圖。
圖4表示在有關(guān)本發(fā)明第1實(shí)施方案的一變形例的鐵電體存儲裝置的讀出動作中的動作時序圖。
圖5表示在有關(guān)本發(fā)明第2實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置的讀出動作中的動作時序圖。
圖6表示在有關(guān)本發(fā)明第3實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置的讀出動作中的動作時序圖。
圖7表示在有關(guān)本發(fā)明第4實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置的讀出動作中的動作時序圖。
圖8表示在有關(guān)本發(fā)明第5實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置的讀出動作中的動作時序圖。
圖9表示現(xiàn)有技術(shù)的鐵電體存儲裝置的電路圖。
圖10表示在現(xiàn)有技術(shù)的鐵電體存儲裝置的讀出動作中的動作時序圖。
圖11表示在現(xiàn)有技術(shù)的鐵電體存儲裝置中鐵電體電容的遲滯特性的曲線圖。
圖中11—第1存儲器單元、12—第2存儲器單元、13—第3存儲器單元(第1存儲器單元)、14—第4存儲器單元(第2存儲器單元)、15—第1參照單元、16—第2參照單元、17—第3參照單元(第1參照單元)、18—第4參照單元(第2參照單元)、19—第1復(fù)位電路、20—第2復(fù)位電路、21—第3復(fù)位電路、22—第4復(fù)位電路、23—第1開關(guān)電路、24—第2開關(guān)電路、25—第1預(yù)充電電路、26—第1讀出放大器、27—第2預(yù)充電電路、28—第2讀出放大器、29—控制電路、31—曲線、32—曲線、33—容量負(fù)載線、34—容量負(fù)載線、35—曲線、36—曲線、37—曲線、BL1—第1比特線、BL2—第2比特線、BL3—第3比特線(第1比特線)、BL4—第4比特線(第2比特線)、WL1—第1字線、WL2—第2字線、CP1—第1單元板線、CP2—第2單元板線、RWL1—第1參照字線、RWL2—第2參照字線、RCP1—第1參照單元板線、RCP2—第2參照單元板線、RPG1—第1復(fù)位控制信號、RPG2—第2復(fù)位控制信號、REQ1—第1開關(guān)控制信號、REQ2—第2開關(guān)控制信號、RPD—復(fù)位數(shù)據(jù)信號、BP—比特線預(yù)充電信號、SAE—讀出放大器啟動信號、T—晶體管、C—鐵電體電容。
圖1表示有關(guān)本發(fā)明第1實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置的電路圖。如圖1所示，本實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置，作為保持?jǐn)?shù)據(jù)的存儲器單元，包括由柵極與第1字線WL1連接并且漏極與第1比特線BL1連接的晶體管T1以及第1電極與晶體管T1的源極連接并且第2電極與第1單元板線CP1連接的鐵電體電容C1所構(gòu)成的第1存儲器單元11、由柵極與第2字線WL2連接并且漏極與第2比特線BL2連接的晶體管T2以及第1電極與晶體管T2的源極連接并且第2電極與第2單元板線CP2連接的鐵電體電容C2所構(gòu)成的第2存儲器單元12、由柵極與第1字線WL1連接并且漏極與第3比特線BL3連接的晶體管T3以及第1電極與晶體管T3的源極連接并且第2電極與第1單元板線CP1連接的鐵電體電容C3所構(gòu)成的第3存儲器單元13、由柵極與第2字線WL2連接并且漏極與第4比特線BL4連接的晶體管T4以及第1電極與晶體管T4的源極連接并且第2電極與第4單元板線CP4連接的鐵電體電容C4所構(gòu)成的第4存儲器單元14。
另外，作為基準(zhǔn)電壓生成用的保持?jǐn)?shù)據(jù)的存儲器單元，包括由柵極與第1參照字線RWL1連接并且漏極與第1比特線BL1連接的晶體管T5以及第1電極與晶體管T5的源極連接并且第2電極與第1參照單元板線RCP1連接的鐵電體電容C5所構(gòu)成的第1參照單元15、由柵極與第2參照字線RWL2連接并且漏極與第2比特線BL2連接的晶體管T6以及第1電極與晶體管T6的源極連接并且第2電極與第2參照單元板線RCP2連接的鐵電體電容C6所構(gòu)成的第2參照單元16、由柵極與第1參照字線RWL1連接并且漏極與第3比特線BL3連接的晶體管T7以及第1電極與晶體管T7的源極連接并且第2電極與第1參照單元板線RCP1連接的鐵電體電容C7所構(gòu)成的第3參照單元17、由柵極與第2參照字線RWL2連接并且漏極與第4比特線BL4連接的晶體管T8以及第1電極與晶體管T8的源極連接并且第2電極與第2參照單元板線RCP2連接的鐵電體電容C8所構(gòu)成的第4參照單元18。
在第1參照單元15、第2參照單元16、第3參照單元17以及第4參照單元18中，作為用于分別寫入給定的數(shù)據(jù)的的電路，分別設(shè)置由漏極與鐵電體電容C5～C8的第1電極連接的晶體管T9～T12構(gòu)成的第1復(fù)位電路19、第2復(fù)位電路20、第3復(fù)位電路21以及第4復(fù)位電路22。
另外，第1比特線BL1以及第3比特線BL3通過由晶體管T13構(gòu)成的第1開關(guān)電路23相互連接，第2比特線BL2以及第4比特線BL4通過由晶體管T14構(gòu)成的第2開關(guān)電路24相互連接。
第1比特線BL1以及第2比特線BL2通過由2個晶體管T15、T16構(gòu)成的第1預(yù)充電電路25連接，并且將比特線成對連接在第1讀出放大器26上。同樣，第3比特線BL3以及第4比特線BL4通過由2個晶體管T17、T18構(gòu)成的第2預(yù)充電電路27連接，并且將比特線成對連接在第2讀出放大器28上。
另外，設(shè)置用于控制上述各電路的控制電路29。
具體講，控制電路29，驅(qū)動第1字線WL1、第1單元板線CP1、第2字線WL2、第2單元板線CP2、第1參照字線RWL1、第1參照單元板線RCP1、第2參照字線RWL2以及第2參照單元板線RCP2，控制在各存儲器單元以及各參照單元上保持的數(shù)據(jù)向比特線的輸出。
另外，控制電路29，將第1復(fù)位控制信號RPG1輸入到晶體管T9、T11的柵極上驅(qū)動第1復(fù)位電路19以及第3復(fù)位電路21，并且將第2復(fù)位控制信號RPG2輸入到晶體管T10、T12的柵極上驅(qū)動第2復(fù)位電路20以及第4復(fù)位電路22，控制向各參照單元的數(shù)據(jù)的再次寫入。
在此，由于在第1復(fù)位電路19以及第4復(fù)位電路22中在晶體管T9、T12的源極上供給復(fù)位數(shù)據(jù)信號RPD，在第2復(fù)位電路20以及第3復(fù)位電路21中在晶體管T10、T11的源極上供給接地電位Vss，在第1復(fù)位電路19以及第4復(fù)位電路22和第2復(fù)位電路20以及第3復(fù)位電路21中寫入不同的數(shù)據(jù)。
進(jìn)一步，控制電路29，通過在晶體管T13的柵極上輸入第1開關(guān)控制信號REQ1驅(qū)動第1開關(guān)電路23使第1比特線BL1和第3比特線BL3導(dǎo)通，另外，通過在晶體管T14的柵極上輸入第4開關(guān)控制信號REQ4驅(qū)動第4開關(guān)電路24使第2比特線BL2和第4比特線BL4導(dǎo)通。
另外，控制電路29，將預(yù)充電信號BP輸入給晶體管T15～T18的柵極對第1預(yù)充電電路25以及第2預(yù)充電電路27進(jìn)行控制，將第1比特線BL1～第4比特線BL4預(yù)充電到接地電位Vss。
進(jìn)一步，控制電路29，通過使讀出放大器啟動信號SAE活性化，驅(qū)動第1讀出放大器26對由第1比特線BL1和第2比特線BL2構(gòu)成的比特線對之間的電位差進(jìn)行放大，并且驅(qū)動第2讀出放大器27對由第3比特線BL3和第4比特線BL4構(gòu)成的比特線對之間的電位差進(jìn)行放大，在以上的構(gòu)成中，在讀出第1存儲器單元11以及第3存儲器單元13時，通過采用第1開關(guān)電路23使第2比特線BL2和第4比特線BL4均等化，以第2參照單元16保持的數(shù)據(jù)和第4參照單元18保持的數(shù)據(jù)的中間電位作為基準(zhǔn)電位，向第2比特線BL2和第4比特線BL4供給。
另外，在讀出第2存儲器單元12以及第4存儲器單元14時，通過采用第2開關(guān)電路24使第1比特線BL1和第3比特線BL3均等化，以第1參照單元15保持的數(shù)據(jù)和第3參照單元17保持的數(shù)據(jù)的中間電位作為基準(zhǔn)電位，向第1比特線BL1和第3比特線BL3供給。
在圖1所示本實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置中，各比特線BL1～BL4在字線延伸方向上分別形成多條，各存儲器單元在各比特線延伸方向上分別形成多個。
在此，在由第1比特線BL1和第2比特線BL2構(gòu)成的比特線對、和由第31比特線BL3和第4比特線BL4構(gòu)成的比特線對中，在各比特線上形成的各電路的構(gòu)成，除了接收復(fù)位數(shù)據(jù)信號RPD的復(fù)位電路和接收接地電位Vss的復(fù)位電路之間的位置關(guān)系與相鄰比特線之間相互交替以外，其余均相同。這樣，在相鄰比特線之間，在由開關(guān)電路連接的2條比特線上形成的參照單元之間，成為保持不同數(shù)據(jù)的構(gòu)成。
此外，在圖1所示本實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置中，由第1比特線BL1和第2比特線BL2構(gòu)成的比特線對、或者由第31比特線BL3和第4比特線BL4構(gòu)成的比特線對，不需要在兩條比特線上都形成存儲器單元和參照單元，只要在與讀出存儲器單元的數(shù)據(jù)的比特線不同的比特線上形成參照單元即可。
例如，在由第1比特線BL1和第2比特線BL2構(gòu)成的比特線對中，可以省略第2存儲器單元12和第1參照單元15，這時，通過采用第2開關(guān)電路24，使第2參照單元16和相鄰比特線對的參照單元的第4參照單元18均等化，可以將基準(zhǔn)電位向第2比特線BL2輸出。
另外，在圖1所示本實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置中，雖然在第1參照單元15以及第4參照單元18中，分別通過第1復(fù)位電路19以及第4復(fù)位電路22與接地電位Vss連接，而在第2參照單元16以及第3參照單元17中，分別通過第2復(fù)位電路20以及第3復(fù)位電路21與復(fù)位數(shù)據(jù)信號RPD連接，但并不限定于這樣的構(gòu)成，只要是在通過開關(guān)電路連接的2條比特線上形成的參照單元上分別寫入不同數(shù)據(jù)的構(gòu)成即可。
以下，參照

有關(guān)第1實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置的讀出動作。在以下的說明中，作為一例，控制電路29生成的各信號，邏輯電壓“H”電平采用正的電源電壓Vcc，而邏輯電壓“L”電平采用0V的接地電壓Vss，并且各存儲器單元以及各參照單元，各鐵電體電容C1～C8的第1電極具有成為正極的殘留極化時保持?jǐn)?shù)據(jù)“1”，而第2電極具有成為正極的殘留極化時保持?jǐn)?shù)據(jù)“0”。
在此，當(dāng)在第1存儲器單元11以及第3存儲器單元13中分別保持?jǐn)?shù)據(jù)“1”以及數(shù)據(jù)“0”、在第2參照單元16以及第4參照單元18中分別預(yù)先寫入數(shù)據(jù)“1”以及數(shù)據(jù)“0”時、對第1存儲器單元11以及第3存儲器單元13的讀出動作進(jìn)行說明。
圖2表示在有關(guān)第1實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置中讀出動作的動作時序圖。如圖2所示，本實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置的讀出動作，首先，作為初始狀態(tài)，通過使比特線預(yù)充電信號BP成為活性狀態(tài)(邏輯電壓為“H”電平)，驅(qū)動第1預(yù)充電電路25以及第2預(yù)充電電路27，將各比特線(即第1比特線BL1、第2比特線BL2、第3比特線BL3以及第4比特線BL4)預(yù)充電到接地電壓Vss。
這時，第1字線WL1、第1單元板線CP1、第2參照字線RWL2、第2參照單元板線RCP2、第2開關(guān)控制信號REQ2、第2復(fù)位控制信號RPG2、復(fù)位數(shù)據(jù)信號RPD以及讀出放大器啟動信號SAE是非活性狀態(tài)(邏輯電壓為“L”電平)。
此外，在圖中雖然未畫出，在第1存儲器單元11以及第3存儲器單元13的讀出動作期間，第2存儲器單元12以及第4存儲器單元14不進(jìn)行讀出，因此，第12字線WL2、第2單元板線CP2、第1參照字線RWL1、第1參照單元板線RCP1、第1開關(guān)控制信號REQ1以及第1復(fù)位控制信號RPG1保持非活性狀態(tài)。
然后，在時刻t1，通過使比特線預(yù)充電信號BP成非活性狀態(tài)，使各比特線BL1～BL4均處于懸浮狀態(tài)。
然后，在時刻t2，使第2開關(guān)控制信號REQ2、第1字線WL1、第1單元板線CP1、第2參照字線RWL2以及第2參照單元板線RCP2成活性狀態(tài)。
這樣，晶體管T1、T3處于導(dǎo)通狀態(tài)，而在鐵電體電容C1、C3的第2電極上作為讀出用電壓施加“H”電平的電壓，將與第1存儲器單元11的數(shù)據(jù)“1”對應(yīng)的電位向第1比特線BL1供給，并且將與第3存儲器單元13的數(shù)據(jù)“0”對應(yīng)的電位向第3比特線BL3供給。在此，輸出在比特線上的電位，是通過對施加在鐵電體電容C1、C3的第2電極上的讀出用電壓按照比特線容量和鐵電體電容C1、C3的容量進(jìn)行容量分壓所確定的值，所以向比特線供給與存儲器單元保持的數(shù)據(jù)所對應(yīng)的電位。
同樣，晶體管T6、T8處于導(dǎo)通狀態(tài)，而在鐵電體電容C6、C8的第2電極上施加“H”電平的電壓，在第2參照單元16以及第4參照單元18上保持的數(shù)據(jù)“1”以及數(shù)據(jù)“0”分別輸出給第2比特線BL2以及第4比特線BL4。
這時，通過使第2開關(guān)控制信號REQ2處于活性狀態(tài)，驅(qū)動第2開關(guān)電路24，第2比特線BL2以及第4比特線BL4被均等化，在第2比特線BL2以及第4比特線BL4上，提供處于數(shù)據(jù)“1”對應(yīng)的電位和數(shù)據(jù)“0”對應(yīng)的電位的中間電位作為基準(zhǔn)電壓。
此外，在圖2中，第1字線WL1以及第2參照字線RWL2雖然在時刻t2之前就已被活性化，也可以和第1單元板線CP1以及第2參照單元板線RCP2同時被活性化。
然后，在時刻t3，使第1單元板線CP1以及第2參照單元板線RCP2成非活性狀態(tài)。這樣，停止向鐵電體電容C1、C3以及鐵電體電容C6、C8的各個第2電極供給電壓，停止從第1存儲器單元11、第3存儲器單元13、第2參照單元16以及第4參照單元18向各比特線BL1～BL4輸出數(shù)據(jù)。
然后，在時刻t4之前，依次使第2參照字線RWL2以及第2開關(guān)控制信號REQ2成非活性狀態(tài)。這樣，晶體管T6、T8成截止?fàn)顟B(tài)，使第2參照單元16以及第4參照單元18與第2比特線BL2以及第4比特線BL4隔離，然后停止第2開關(guān)電路，遮斷第2比特線BL2和第4比特線BL4。
然后，在時刻t4，讀出放大器啟動信號SAE成活性狀態(tài)，驅(qū)動第1讀出放大器26以及第2讀出放大器28。這樣，將第1比特線BL1以及第2比特線BL2之間的電位差放大，使第1比特線BL1成為電源電壓Vcc，而第2比特線BL2成為接地電壓Vss，并且將第3比特線BL3以及第4比特線BL4之間的電位差放大，使第3比特線BL3成為接地電壓Vss，而第4比特線BL4成為電源電壓Vcc。
這時，由于第1字線WL1處于活性狀態(tài)，通過晶體管T1、T3分別向鐵電體電容C1、C3的第1電極供給電源電壓Vcc以及接地電壓Vss，對第1存儲器單元11以及第3存儲器單元13進(jìn)行再次寫入。
在此，在第1讀出放大器26以及第2讀出放大器28的驅(qū)動中，由于與第2參照單元16連接的第2比特線BL2和與第4參照單元18連接的第4比特線BL4處于隔離狀態(tài)，與在對與保持不同數(shù)據(jù)的參照單元連接的比特線之間均等化的同時驅(qū)動讀出放大器的現(xiàn)有技術(shù)的鐵電體存儲裝置相比，可以降低消耗電流量。
然后，通過使復(fù)位數(shù)據(jù)信號RPD以及第2復(fù)位控制信號RPG2依次成活性狀態(tài)，利用第2復(fù)位電路20以及第4復(fù)位電路22，向第2參照單元16以及第4參照單元18進(jìn)行再次寫入。這時，在第4參照單元18中，由于向鐵電體電容C8的第1電極供給接地電壓Vss，寫入數(shù)據(jù)“0”，而在第2參照單元16中，由于鐵電體電容C6的第1電極供給作為復(fù)位數(shù)據(jù)信號RPD的“H”電平的電壓，寫入數(shù)據(jù)“1”。
然后，在時刻5，讀出放大器啟動信號SAE成非活性狀態(tài)，使第1讀出放大器26以及第2讀出放大器28停止，使第2參照單元板線RCP2成活性狀態(tài)。這樣，在第4參照單元18的鐵電體電容C8上施加的電壓，由于在第1電極上通過復(fù)位數(shù)據(jù)信號RPD供給“H”電平的電壓，并且在第2電極上通過第2參照單元板線RCP2供給“H”電平的電壓，所以為0V。
然后，使比特線預(yù)充電信號BP活性化，依次使第2參照單元板線RCP2、第1字線WL1、復(fù)位數(shù)據(jù)信號RPD、第2復(fù)位控制信號RPG2處于非活性狀態(tài)，返回到和初始狀態(tài)相同的狀態(tài)，結(jié)束讀出動作。
在此，雖然對第1存儲器單元11以及第3存儲器單元13的讀出進(jìn)行了說明，在對第2存儲器單元12以及第4存儲器單元14進(jìn)行讀出時，通過由第1參照單元15以及第3參照單元17分別保持的數(shù)據(jù)“0”以及“1”分別在第1比特線BL1以及第3比特線BL3上讀出，驅(qū)動第1開關(guān)電路23，向第1比特線BL1以及第3比特線BL3供給基準(zhǔn)電位。這樣，對于第2存儲器單元12以及第4存儲器單元14，也可以和第1存儲器單元11以及第3存儲器單元13進(jìn)行同樣的讀出動作。
以下，參照附圖對在有關(guān)第1實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置的讀出動作中鐵電體電容的極化電荷量的移動進(jìn)行說明。
圖3表示在有關(guān)第1實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置的讀出動作中鐵電體電容的極化電荷量的移動，在鐵電體電容中使用的鐵電體的遲滯特性曲線。在圖3中，橫軸表示施加在鐵電體電容上的電壓，縱軸表示鐵電體的極化電荷量。另外，在圖3中，表示鐵電體電容C1～C8的第1電極側(cè)成為正極時，正的極化電荷量。
如圖3所示，鐵電體電容，在正方向上施加電源電壓Vcc時，具有相當(dāng)于點(diǎn)A的位置的極化電荷量，從該狀態(tài)向負(fù)方向使電壓變化時，具有在曲線31上向負(fù)方向移動的點(diǎn)的極化電荷量。相反，在負(fù)方向上施加電源電壓Vcc時，具有相當(dāng)于點(diǎn)B的位置的極化電荷量，從該狀態(tài)向正方向使電壓變化時，具有在曲線32上向正方向移動的點(diǎn)的極化電荷量。
在此，按照圖2所示讀出動作的時序，采用圖3說明各鐵電體電容的極化電荷量的移動。
在此，圖2所示“L”電平是接地電位Vss(0V)，而“H”電平是電源電壓Vcc(＞0V)。
首先，在圖2所示的時刻t1，在各存儲器單元以及各參照單元的鐵電體電容C1～C8上不施加電壓。為此，在保持?jǐn)?shù)據(jù)“1”的第1存儲器單元11以及第2參照單元16中，鐵電體電容C1、C6的極化電荷量處于點(diǎn)C的位置，而在保持?jǐn)?shù)據(jù)“0”的第3存儲器單元13以及第4參照單元18中，鐵電體電容C3、C8的極化電荷量處于點(diǎn)D的位置。
然后，在圖2所示的時刻t2，由于晶體管T1、T3導(dǎo)通并且在第1單元板線CP1上施加電源電壓Vcc，在鐵電體電容C1、C3中，在第1電極上施加接地電壓Vss，而在第2電極上施加電源電壓Vcc。
這時，在第1存儲器單元11中，鐵電體電容C1的極化電荷量從點(diǎn)C到點(diǎn)E在曲線31上移動。此外，點(diǎn)E的位置，是對在鐵電體電容C1上施加的電壓Vcc，由第1比特線BL1的容量和鐵電體電容C1的容量進(jìn)行容量分壓所確定的點(diǎn)，具體講從點(diǎn)C向負(fù)方向沿電壓軸移動電源電壓Vcc時的點(diǎn)作為點(diǎn)F，從點(diǎn)F引出第1比特線BL1的容量負(fù)載線33a，曲線31和容量負(fù)載線33a之間的交點(diǎn)就是點(diǎn)E。
另外，在第3存儲器單元13中，鐵電體電容C3的極化電荷量從點(diǎn)D在曲線32上向負(fù)方向移動，移動到從點(diǎn)D向負(fù)方向沿電壓軸移動電壓Vcc時的點(diǎn)G所引出的第3比特線BL3的容量負(fù)載線33b和曲線32之間的交點(diǎn)H的位置上。在此，由于第3比特線BL3的容量和第1比特線BL1相同，第3比特線BL3的容量負(fù)載線33b和第1比特線BL1的容量負(fù)載線33a具有相同的斜率。
這時，同樣，由于晶體管T6、T8導(dǎo)通并且在第2參照單元板線RCP2上施加作為“H”電平的電壓的電源電壓Vcc，在鐵電體電容C6、C8中，在第1電極上施加接地電壓Vss，而在第2電極上施加電源電壓Vcc。這樣，鐵電體電容C1、C3、C6、C8從0V的狀態(tài)向施加負(fù)電壓(-Vcc)的狀態(tài)變化。在第2參照單元16中，鐵電體電容C6的極化電荷量從點(diǎn)C移動到點(diǎn)I的位置，在第4參照單元18中鐵電體電容C8的極化電荷量從點(diǎn)D移動到點(diǎn)J的位置。在此，點(diǎn)I的位置是第2比特線BL2的容量負(fù)載線34a和曲線31之間的交點(diǎn)，容量負(fù)載線34a，通過對第2比特線和第4比特線均等化，增大了容量值，容量負(fù)載線33a、33b也具有相同的斜率。
在此，通過圖2所示時刻t2之前的動作，在第1比特線BL1上讀出電荷Q3，成為與點(diǎn)E對應(yīng)的數(shù)據(jù)“1”的電位，在第2比特線BL2以及第4比特線BL4上讀出電荷Q2，成為與點(diǎn)I以及點(diǎn)J對應(yīng)的基準(zhǔn)電位，在第3比特線BL3上讀出電荷Q1，成為與點(diǎn)H對應(yīng)的數(shù)據(jù)“0”的電位。這樣，在第1比特線BL1和第2比特線BL2之間產(chǎn)生電位差V1，在第3比特線BL3和第4比特線BL4之間產(chǎn)生電位差V2。
然后，在圖2所示的時刻t3，由于第1單元板線CP1以及第2參照單元板線RCP2處于非活性狀態(tài)，在第1存儲器單元11、第3存儲器單元13、第2參照單元16以及第4參照單元18中，在各自的鐵電體電容上施加的電壓從負(fù)電壓(-Vcc)向0V變化。
這樣，在第1存儲器單元11中，鐵電體電容C1的極化電荷量在曲線35上從點(diǎn)E移動到點(diǎn)K的位置。在此，點(diǎn)K的位置，是從沿電壓軸從點(diǎn)E向正方向移動電壓Vcc時的點(diǎn)L引出的第1比特線BL1的容量負(fù)載線33c，作為曲線35和容量負(fù)載線33c之間的交點(diǎn)確定。另外，在第3存儲器單元13中，鐵電體電容C3的極化電荷量在曲線32上從點(diǎn)H移動到點(diǎn)D的位置。
同樣，在第2參照單元16中，鐵電體電容C6的極化電荷量在曲線36上從點(diǎn)I移動到點(diǎn)M的位置。在此，點(diǎn)M的位置，是從沿電壓軸從點(diǎn)I向正方向移動電壓Vcc時的點(diǎn)N引出的第2比特線BL2的容量負(fù)載線34b，作為曲線36和容量負(fù)載線34b之間的交點(diǎn)確定。另外，在第4參照單元18中，鐵電體電容C8的極化電荷量在曲線32上從點(diǎn)J移動到點(diǎn)P的位置。
這時，在第1比特線BL1和第2比特線BL2之間產(chǎn)生相當(dāng)于點(diǎn)P和點(diǎn)D之間的電位差的電位差V3，在第3比特線BL3和第4比特線BL4之間產(chǎn)生相當(dāng)于點(diǎn)P和點(diǎn)N之間的電位差的電位差V4。
然后，在圖2所示的時刻t4，通過由第1讀出放大器26將電位差V4放大，使第1比特線BL1成為電源電壓Vcc，第2比特線BL2成為接地電壓Vss，在第1存儲器單元11中，成為向鐵電體電容C1的第1電極施加Vcc的狀態(tài)。因此，鐵電體電容C1的極化電荷量在曲線35上從點(diǎn)K移動到點(diǎn)A的位置。另外，在第2參照單元16中，由于鐵電體電容C6與第2比特線BL2隔離，其極化電荷量保持在點(diǎn)M的位置上不移動。
同樣，通過由第2讀出放大器28將電位差V3放大，使第3比特線BL3成為接地電壓Vss，第4比特線BL4成為電源電壓Vcc，在第3存儲器單元13中，由于鐵電體電容C3在0V狀態(tài)不變化，極化電荷量保持在點(diǎn)M的位置上不移動，而在第4參照單元18中，由于鐵電體電容C8與第4比特線BL4隔離，其極化電荷量保持在點(diǎn)P的位置上不移動。
然后，通過使復(fù)位數(shù)據(jù)信號RPD以及第2復(fù)位控制信號RPG2依次活性化，第2參照單元16的鐵電體電容C6，由于在第1電極上從復(fù)位數(shù)據(jù)信號RPD施加電源電壓Vcc，從0V的狀態(tài)向施加正電壓的狀態(tài)變化，其極化電荷量在曲線35上從點(diǎn)M移動到點(diǎn)A。另外，第4參照單元18的鐵電體電容C8，由于在第1電極上施加接地電壓Vss，鐵電體電容C8處在0V狀態(tài)，其極化電荷量保持在點(diǎn)P的位置上不移動。
然后，在圖2所示的時刻t5之后，通過使第2參照單元板線RCP2活性化，在第2參照單元16以及第4參照單元18的鐵電體電容C6、C8的第2電極上施加電源電壓Vcc。這樣，由于鐵電體電容C6從施加正電壓的狀態(tài)向0V狀態(tài)變化，極化電荷量從點(diǎn)A在曲線31上移動到點(diǎn)C，由于鐵電體電容C8從0V狀態(tài)向施加負(fù)電壓的狀態(tài)變化，極化電荷量從點(diǎn)C在曲線37上移動到點(diǎn)B。
然后，通過使復(fù)位數(shù)據(jù)信號RPD以及第2復(fù)位控制信號RPG2依次非活性化，鐵電體電容C6、C8的第1電極成為0V，另外，通過使第2參照單元板線RCP2非活性化，鐵電體電容C6、C8的第2電極成為0V。這樣，在第2參照單元16中，鐵電體電容C6在0V狀態(tài)不變化，仍然處于點(diǎn)C的位置，在第4參照單元18中，由于鐵電體電容C8從施加負(fù)電壓的狀態(tài)向0V狀態(tài)變化，極化電荷量從點(diǎn)B在曲線32上移動到點(diǎn)D。
另外，通過使比特線預(yù)充電信號BP成為活性狀態(tài)和第1字線WL1成為非活性狀態(tài)，第1存儲器單元11的鐵電體電容C1，由于第1比特線BL1不向第1電極供給電壓，成為0V，在鐵電體電容C1中，極化電荷量在曲線31上從點(diǎn)A移動到點(diǎn)C。這時，第3存儲器單元13的鐵電體電容C3，由于處在0V狀態(tài)不變化，因此在點(diǎn)C的位置上不移動。
這樣，在各存儲單元的讀出動作中，在保持?jǐn)?shù)據(jù)“1”的第1存儲器單元11中，鐵電體電容C1的極化電荷量從點(diǎn)C按照點(diǎn)E、點(diǎn)K、點(diǎn)A、點(diǎn)C的順序移動，在保持?jǐn)?shù)據(jù)“0”的第3存儲器單元13中，鐵電體電容C3的極化電荷量從點(diǎn)D按照點(diǎn)H、點(diǎn)B、點(diǎn)D的順序移動。另外，在各參照單元的讀出動作中，在保持?jǐn)?shù)據(jù)“1”的第2參照單元16中，鐵電體電容C6的極化電荷量從點(diǎn)C按照點(diǎn)I、點(diǎn)M、點(diǎn)A、點(diǎn)C的順序移動，在保持?jǐn)?shù)據(jù)“0”的第4參照單元18中，鐵電體電容C8的極化電荷量從點(diǎn)D按照點(diǎn)J、點(diǎn)P、點(diǎn)B、點(diǎn)D的順序移動。
這時，在參照單元的讀出動作中，保持?jǐn)?shù)據(jù)“0”的鐵電體電容C6、C8的極化反相量成為圖3所示的點(diǎn)C和點(diǎn)I之間的電荷量QSW1，比現(xiàn)有技術(shù)的鐵電體電容的極化反相量要小。
在此，雖然是對在第1存儲器單元11中保持?jǐn)?shù)據(jù)“1”，在第3存儲器單元13中保持?jǐn)?shù)據(jù)“0”的情況進(jìn)行了說明，在各存儲器單元中保持不同數(shù)據(jù)時，各個鐵電體電容C1～C4的極化電荷量根據(jù)各自保持的數(shù)據(jù)進(jìn)行移動。
另外，在此雖然是對第1存儲器單元11以及第3存儲器單元13進(jìn)行讀出的情況進(jìn)行了說明，在第2存儲器單元12以及第4存儲器單元14的讀出時，采用第1參照單元以及第3參照單元生成基準(zhǔn)電位，這時，各個鐵電體電容C2、C4、C5、C7的極化電荷量根據(jù)各自保持的數(shù)據(jù)進(jìn)行移動。
進(jìn)一步，通過使第2開關(guān)控制信號REQ2在第2參照字線RWL2活性化之前處于非活性狀態(tài)，由于在第2開關(guān)控制信號REQ2的非活性化時所生成的噪聲不會傳遞給鐵電體電容C6、C8，鐵電體電容的極化電荷量不會由于伴隨第2開關(guān)控制信號REQ2的非活性化的噪聲而產(chǎn)生移動。特別是，當(dāng)比特線容量比較大時，由于伴隨第2開關(guān)控制信號REQ2的非活性化的噪聲對比特線的電位產(chǎn)生的影響少，可以可靠進(jìn)行讀出動作。
如上所述，依據(jù)第1實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置，由于可以減小鐵電體電容C5～C8的極化電荷量，可以降低伴隨讀出動作對鐵電體電容C5～C8的的壓力，可以提高鐵電體存儲裝置的改寫次數(shù)性能。
(第1實(shí)施方案的一變形例)以下參照

有關(guān)第1實(shí)施方案的一變形例的鐵電體存儲裝置。
此外，本實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置的電路構(gòu)成，和圖1所示的第1實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置的電路構(gòu)成相同，而由控制電路29進(jìn)行的讀出動作控制和第1實(shí)施方案不同。在此，對于本實(shí)施方案的讀出動作，只說明和第1實(shí)施方案之間的差異。
圖4表示在有關(guān)本發(fā)明第1實(shí)施方案的一變形例的鐵電體存儲裝置的讀出動作中的動作時序圖。如圖4所示，從初始狀態(tài)，到在時刻t1使比特線預(yù)充電信號BP成為非活性狀態(tài)為止的動作，和圖2所示第1實(shí)施方案的讀出動作的到時刻t1之前是相同的。
然后，在時刻t2之前使第2開關(guān)控制信號REQ2活性化。這樣，驅(qū)動第2開關(guān)電路24，使第2比特線BL2和第4比特線BL4均等化。
然后，在時刻t2，使第1字線WL1、第1單元板線CP1、第2參照字線RWL2以及第2參照單元板線RCP2成活性狀態(tài)。
這樣，晶體管T1、T3處于導(dǎo)通狀態(tài)，而在鐵電體電容C1、C3的第2電極上施加“H”電平的電壓，將第1存儲器單元11以及第3存儲器單元13所保持的數(shù)據(jù)分別向第1比特線BL1以及第3比特線BL3輸出。
同樣，晶體管T6、T8處于導(dǎo)通狀態(tài)，而在鐵電體電容C6、C8的第2電極上施加“H”電平的電壓，在第2參照單元16以及第4參照單元18上保持的數(shù)據(jù)“1”以及數(shù)據(jù)“0”分別輸出給第2比特線BL2以及第4比特線BL4。
這時，由于預(yù)先使第2比特線BL2以及第4比特線BL4均等化，可以縮短第2比特線BL2以及第4比特線BL4的電位到達(dá)基準(zhǔn)電位的時間。
此外，在圖4中，第1字線WL1以及第2參照字線RWL2雖然是在第2開關(guān)控制信號REQ2活性化之后而在時刻t2之前被活性化，也可以和第1單元板線CP1以及第2參照單元板線RCP2同時被活性化，另外，也可以與第2開關(guān)控制信號REQ2同時被活性化。
然后，在時刻t3，使第1單元板線CP1以及第2參照單元板線RCP2成非活性狀態(tài)以后的流程，和圖2所示第1實(shí)施方案的讀出動作的時刻t3之后的流程相同，在此省略其說明。
伴隨上述讀出動作的各鐵電體的電荷的變動，和第1實(shí)施方案相同，因此，在參照單元的讀出動作中極化電荷量比現(xiàn)有技術(shù)的鐵電體存儲裝置要小。
依據(jù)本變形例的鐵電體存儲裝置，在獲得和第1實(shí)施方案相同的效果的基礎(chǔ)上，由于在使第2開關(guān)控制信號REQ2活性化之后，相隔給定時間使第1單元板線CP1以及第2參照單元板線RCP2成為活性狀態(tài)，通過第2開關(guān)控制信號REQ2的活性化，在確保均等期間的情況下，使第1單元板線CP1以及第2參照單元板線RCP2成為活性狀態(tài)，可以縮短第2比特線BL2以及第4比特線BL4的電位到達(dá)基準(zhǔn)電位的時間，可以更高速進(jìn)行讀出動作。
(第2實(shí)施方案)以下參照

有關(guān)第1實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置。
此外，本實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置的電路構(gòu)成，和圖1所示的第1實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置的電路構(gòu)成相同，而由控制電路29進(jìn)行的讀出動作控制和第1實(shí)施方案不同。在此，對于本實(shí)施方案的讀出動作，只說明和第1實(shí)施方案之間的差異。
圖5表示在有關(guān)本發(fā)明第2實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置的讀出動作中的動作時序圖。如圖5所示，從初始狀態(tài)，到在時刻t3使第1單元板線CP1以及第2參照單元板線RCP2成為非活性狀態(tài)為止的動作，和圖2所示第1實(shí)施方案的讀出動作的到時刻t3之前是相同的。
然后，在時刻t4之前，依次使第2開關(guān)控制信號REQ2以及第2參照字線RWL2成非活性狀態(tài)。這樣，停止第2開關(guān)電路，使第2比特線BL2和第4比特線BL4隔離之后，使晶體管T6、T8成截止?fàn)顟B(tài)，使第2參照單元16以及第4參照單元18與第2比特線BL2以及第4比特線BL4隔離。
這時，由于在第2比特線BL2和第4比特線BL4上附加了鐵電體電容C6、C8的容量的狀態(tài)下停止均等化，特別是在比特線容量小時，可以降低由于第2開關(guān)控制信號REQ2的非活性化在比特線上產(chǎn)生的噪聲。
然后，在時刻t4，使讀出放大器啟動信號SAE成活性狀態(tài)以后的流程，和圖2所示第1實(shí)施方案的讀出動作的時刻t4之后的流程相同，在此省略其說明。
在此，伴隨有關(guān)第2實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置的讀出動作，各鐵電體的極化電荷量的變動，和第1實(shí)施方案相同，在保持?jǐn)?shù)據(jù)“1”的存儲器單元中，鐵電體電容的極化電荷量在圖3中從點(diǎn)C按照點(diǎn)E、點(diǎn)K、點(diǎn)A、點(diǎn)C的順序移動，在保持?jǐn)?shù)據(jù)“0”的存儲器單元中，鐵電體電容的極化電荷量從點(diǎn)D按照點(diǎn)H、點(diǎn)B、點(diǎn)D的順序移動。另外，在各參照單元的讀出動作中，在保持?jǐn)?shù)據(jù)“1”的參照單元中，鐵電體電容C6的極化電荷量在圖3中從點(diǎn)C按照I、點(diǎn)M、點(diǎn)A、點(diǎn)C的順序移動，在保持?jǐn)?shù)據(jù)“0”的參照單元中，鐵電體電容的極化電荷量從點(diǎn)D按照點(diǎn)J、點(diǎn)P、點(diǎn)B、點(diǎn)D的順序移動。
這樣，依據(jù)第2實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置，和第1實(shí)施方案相同，可以減小極化反相量，可以提高鐵電體存儲裝置的改寫次數(shù)性能。
進(jìn)一步，通過使第2開關(guān)控制信號REQ2非活性化之后使第2參照字線RWL2成非活性狀態(tài)，當(dāng)比特線容量小時，可以降低伴隨第2開關(guān)控制信號REQ2的非活性化的噪聲對比特線產(chǎn)生的影響，可以進(jìn)行可靠性高的讀出動作。
此外，在本實(shí)施方案中，也可以第1實(shí)施方案的一變形例相同，通過使第2開關(guān)控制信號REQ2在時刻t2之前被活性化，可以使第2開關(guān)控制信號REQ2的活性化和第1單元板線CP1以及第2參照單元板線RCP2的活性化在并行期間內(nèi)進(jìn)行，可以進(jìn)行高速動作。
(第3實(shí)施方案)以下參照

有關(guān)第3實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置。
此外，本實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置的電路構(gòu)成，和圖1所示的第1實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置的電路構(gòu)成相同，而由控制電路29進(jìn)行的讀出動作控制和第1實(shí)施方案不同。在此，對于本實(shí)施方案的讀出動作，只說明和第1實(shí)施方案之間的差異。
圖6表示在有關(guān)本發(fā)明第3實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置的讀出動作中的動作時序圖。
如圖6所示，從初始狀態(tài)，到在時刻t2使第1單元板線CP1以及第2參照單元板線RCP2成為活性狀態(tài)為止的動作，和圖2所示第1實(shí)施方案的讀出動作的到時刻t2之前是相同的。這樣，向鐵電體電容C1、C3以及鐵電體電容C6、C8的各個第2電極施加“H”電平的電壓，開始從第1存儲器單元11、第3存儲器單元13、第2參照單元16以及第4參照單元18向各比特線輸出數(shù)據(jù)。
然后，在時刻t3之前，依次使第2參照字線RWL2以及第2開關(guān)控制信號REQ2成非活性狀態(tài)。這樣，停止第2開關(guān)電路24使第2比特線BL2和第4比特線BL4隔離之后，使晶體管T6、T8成截止?fàn)顟B(tài)，使第2參照單元16以及第4參照單元18與第2比特線BL2以及第4比特線BL4隔離。
然后，在時刻t3，讀出放大器啟動信號SAE成活性狀態(tài)，驅(qū)動第1讀出放大器26以及第2讀出放大器28。這樣，將第1比特線BL1以及第2比特線BL2之間的電位差放大，使第1比特線BL1成為電源電壓Vcc，而第2比特線BL2成為接地電壓Vss，并且將第3比特線BL3以及第4比特線BL4之間的電位差放大，使第3比特線BL3成為接地電壓Vss，而第4比特線BL4成為電源電壓Vcc。
然后，在時刻t4，使第1單元布線CP1以及第2參照單元板線RCP2成為非活性狀態(tài)。這樣，停止向鐵電體電容C1、C3以及鐵電體電容C6、C8的各個第2電極供給電壓，停止從第1存儲器單元11、第3存儲器單元13、第2參照單元16以及第4參照單元18向各比特線輸出數(shù)據(jù)。
然后，在時刻t5，使讀出放大器啟動信號SAE成非活性化后，通過使比特線預(yù)充電信號BP成活性狀態(tài)的同時，使第1字線WL1成非活性化，從而結(jié)束第1存儲器單元11及第3存儲器單元13的讀出動作。
在此，在第1存儲器單元11及第3存儲器單元13中，因第1讀出放大器26及第2讀出放大器28的驅(qū)動中晶體管T1、T3處于導(dǎo)通狀態(tài)，所以對應(yīng)第1比特線BL1及第3比特線BL3的電位，分別被再次寫入數(shù)據(jù)“1”及數(shù)據(jù)“0”。
另外，在第2參照單元16及第4參照單元18中，使第2參照字線RWL2非活性化后使復(fù)位數(shù)據(jù)信號RPD成為“H”電平，然后，使第2單元板線RCP非活性化后使第2復(fù)位控制信號RPG2活性化。這樣，第2復(fù)位電路22驅(qū)動，在第2參照單元16中再次寫入數(shù)據(jù)“1”，而第4復(fù)位電路24驅(qū)動，在第4參照單元中再次寫入數(shù)據(jù)“0”。
以下，參照圖3對在有關(guān)第2實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置的讀出動作中鐵電體電容的極化電荷量的移動進(jìn)行說明。在此，圖6所示“L”電平是接地電位Vss(0V)，而“H”電平是電源電壓Vcc(＞0V)。
首先，在圖6所示的時刻t1，在各存儲器單元以及各參照單元的鐵電體電容C1～C8上不施加電壓。為此，在保持?jǐn)?shù)據(jù)“1”的第1存儲器單元11以及第2參照單元16中，鐵電體電容C1、C6的極化電荷量處于點(diǎn)C的位置，而在保持?jǐn)?shù)據(jù)“0”的第3存儲器單元13以及第4參照單元18中，鐵電體電容C3、C8的極化電荷量處于點(diǎn)D的位置。
然后，在圖6所示的時刻t2，由于晶體管T1、T3導(dǎo)通并且在第1單元板線CP1上施加作為“H”電平的電壓的電源電壓Vcc，在鐵電體電容C1、C3中，在第1電極上施加接地電壓Vss，而在第2電極上施加電源電壓Vcc。另外，由于晶體管T6、T8導(dǎo)通并且在第2參照單元板線RCP2上施加作為“H”電平的電壓的電源電壓Vcc，在鐵電體電容C6、C8中，在第1電極上施加接地電壓Vss，而在第2電極上施加電源電壓Vcc。這樣，鐵電體電容C1、C3、C6、C8從0V的狀態(tài)向施加負(fù)電壓(-Vcc)的狀態(tài)變化。
這樣，在第1存儲器單元11中，鐵電體電容C1的極化電荷量在曲線31上從點(diǎn)C移動到點(diǎn)E的位置，在第3存儲器單元13中，鐵電體電容C3的極化電荷量在曲線32上從點(diǎn)D移動到點(diǎn)H的位置。同樣，在第2參照單元16中，鐵電體電容C6的極化電荷量從點(diǎn)C移動到點(diǎn)I的位置，在第4參照單元18中鐵電體電容C8的極化電荷量從點(diǎn)D移動到點(diǎn)J的位置。
這時，在第1比特線BL1上讀出電荷Q3，成為與點(diǎn)E對應(yīng)的數(shù)據(jù)“1”的電位，在第2比特線BL2以及第4比特線BL4上讀出電荷Q2，成為與點(diǎn)I以及點(diǎn)J對應(yīng)的基準(zhǔn)電位，在第3比特線BL3上讀出電荷Q1，成為與點(diǎn)H對應(yīng)的數(shù)據(jù)“0”的電位。這樣，在第1比特線BL1和第2比特線BL2之間產(chǎn)生電位差V1，在第3比特線BL3和第4比特線BL4之間產(chǎn)生電位差V2。
然后，在圖6所示的時刻t3，通過由第1讀出放大器26將電位差V2放大，使第1比特線BL1成為電源電壓Vcc，第2比特線BL2成為接地電壓Vss。這樣，在第1存儲器單元11中，成為從第1比特線向鐵電體電容C1的第1電極施加電源電壓Vcc的狀態(tài)，在第2電極上從第1單元板線施加電源電壓Vcc的狀態(tài)，因此，鐵電體電容C1的極化電荷量在曲線35上從點(diǎn)E移動到點(diǎn)K的位置。另外，在第2參照單元16中，由于鐵電體電容C6與第2比特線BL2隔離，其極化電荷量保持在點(diǎn)I的位置上不移動。
同樣，通過由第2讀出放大器28將電位差V1放大，使第3比特線BL3成為接地電壓Vss，第4比特線BL4成為電源電壓Vcc，在第3存儲器單元13中，由于鐵電體電容C3在施加負(fù)電壓(-Vcc)的狀態(tài)不變化，極化電荷量保持在點(diǎn)H的位置上不移動，而在第4參照單元18中，由于鐵電體電容C8與第4比特線BL4隔離，其極化電荷量保持在點(diǎn)J的位置上不移動。
然后，在圖6所示的時刻t4，由于使第1單元布線CP1以及第2參照單元板線RCP2成為非活性狀態(tài)，在第1存儲器單元11、第3存儲器單元13、第2參照單元16以及第4參照單元18中，在各個鐵電體電容C1、C3、C6、C8上施加的電壓向正方向變化。
這樣，在第1存儲器單元11中，鐵電體電容C1的極化電荷量在曲線35上從點(diǎn)K移動到點(diǎn)A的位置，在第3存儲器單元13中，鐵電體電容C3的極化電荷量在曲線32上從點(diǎn)H移動到點(diǎn)D的位置。
同樣，在第2參照單元16中，鐵電體電容C6的極化電荷量在曲線36上從點(diǎn)I移動到點(diǎn)M的位置，在第4參照單元18中鐵電體電容C8的極化電荷量在曲線32上從點(diǎn)J移動到點(diǎn)D的位置。
然后，使讀出放大器啟動信號SAE非活性化后，通過使第1字線WL1非活性化，在第1存儲器單元11及第3存儲器單元13中，鐵電體電容C1、C3的第1電極變成0V的狀態(tài)。這樣，鐵電體電容C1因變成0V狀態(tài)所以極化電荷量從點(diǎn)A的位置沿曲線31移動到點(diǎn)C的位置，鐵電體電容C3因維持0V的狀態(tài)不變所以極化電荷量保持點(diǎn)D的位置不產(chǎn)生移動。
另外，使第2參照單元板線RCP2非活性化后，通過使第2復(fù)位控制信號RPG2活性化，在第2參照單元16及第4參照單元18中，電源電壓Vcc作為復(fù)位數(shù)據(jù)信號RPD供給到鐵電體電容C6的第1電極上，接地電壓Vss施加到鐵電體電容C8的第1電極上。這樣，鐵電體電容C6因成為被施加了正電壓的狀態(tài)，所以極化電荷量從點(diǎn)M的位置沿曲線35移動到點(diǎn)A的位置，鐵電體電容C8因維持0V的狀態(tài)不變所以極化電荷量保持點(diǎn)D的位置不產(chǎn)生移動。
然后，在圖6所示的時刻t5之后，通過使復(fù)位數(shù)據(jù)信號RPD以及第2復(fù)位控制信號RPG2依次非活性化，使鐵電體電容C6、C8的第1電極成為0V。這樣，在第2參照單元16中，由于鐵電體電容C6從施加正電壓的狀態(tài)向0V狀態(tài)變化，極化電荷量在曲線31上從點(diǎn)A移動到點(diǎn)C，而在第4參照單元18中由于鐵電體電容C8在0V狀態(tài)不變化，極化電荷量處于點(diǎn)D的位置不變化。
在此，伴隨有關(guān)第3實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置的讀出動作，鐵電體的極化電荷量的變動，在保持?jǐn)?shù)據(jù)“1”的存儲器單元中，鐵電體電容的極化電荷量從點(diǎn)C按照點(diǎn)E、點(diǎn)K、點(diǎn)A、點(diǎn)C的順序移動，在保持?jǐn)?shù)據(jù)“0”的存儲器單元中，鐵電體電容的極化電荷量從點(diǎn)D按照點(diǎn)H、點(diǎn)B、點(diǎn)D的順序移動。另外，在各參照單元的讀出動作中，在保持?jǐn)?shù)據(jù)“1”的參照單元中，鐵電體電容C6的極化電荷量在圖3中從點(diǎn)C按照點(diǎn)I、點(diǎn)M、點(diǎn)A、點(diǎn)C的順序移動，在保持?jǐn)?shù)據(jù)“0”的參照單元中，鐵電體電容的極化電荷量從點(diǎn)D按照點(diǎn)J、點(diǎn)D的順序移動。
這樣，依據(jù)第3實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置，和第1實(shí)施方案相同，可以減小極化反相量，可以提高鐵電體存儲裝置的改寫次數(shù)性能。
進(jìn)一步，通過使單元布線以及參照單元板線在讀出放大器驅(qū)動驅(qū)動過程中處于活性狀態(tài)，可以提高開關(guān)控制信號的非活性狀態(tài)時的比特線電位，可以降低伴隨開關(guān)控制信號的非活性化的噪聲所產(chǎn)生的影響，可以進(jìn)行可靠性高的讀出動作。
此外，在本實(shí)施方案中，也可以和第1實(shí)施方案的一變形例相同，通過使第2開關(guān)控制信號REQ2在時刻t2之前被活性化，可以使第2開關(guān)控制信號REQ2的活性化和第1單元板線CP1以及第2參照單元板線RCP2的活性化在并行期間內(nèi)進(jìn)行，可以進(jìn)行高速動作。
(第4實(shí)施方案)以下參照

有關(guān)第4實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置。
此外，本實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置的電路構(gòu)成，和圖1所示的第1實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置的電路構(gòu)成相同，而由控制電路29進(jìn)行的讀出動作控制和第1實(shí)施方案不同。在此，對于本實(shí)施方案的讀出動作，只說明和第1實(shí)施方案之間的差異。
圖7表示在有關(guān)本發(fā)明第4實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置的讀出動作中的動作時序圖。
如圖7所示，從初始狀態(tài)，到在時刻t2使第1單元板線CP1以及第2參照單元板線RCP2成為活性狀態(tài)為止的動作，和圖2所示第1實(shí)施方案的讀出動作的到時刻t2之前是相同的。這樣，向鐵電體電容C1、C3以及鐵電體電容C6、C8的各個第2電極施加“H”電平的電壓，開始從第1存儲器單元11、第3存儲器單元13、第2參照單元16以及第4參照單元18向各比特線輸出數(shù)據(jù)。
然后，在時刻t3之前，依次使第2開關(guān)控制信號REQ2以及第2參照字線RWL2成非活性狀態(tài)。這樣，停止第2開關(guān)電路24使第2比特線BL2和第4比特線BL4隔離之后，使晶體管T6、T8成截止?fàn)顟B(tài)，使第2參照單元16以及第4參照單元18與第2比特線BL2以及第4比特線BL4隔離。
然后，在時刻t3，讀出放大器啟動信號SAE成活性狀態(tài)，驅(qū)動第1讀出放大器26以及第2讀出放大器28。這樣，將第1比特線BL1以及第2比特線BL2之間的電位差放大，使第1比特線BL1成為電源電壓Vcc，而第2比特線BL2成為接地電壓Vss，并且將第3比特線BL3以及第4比特線BL4之間的電位差放大，使第3比特線BL3成為接地電壓Vss，而第4比特線BL4成為電源電壓Vcc。
然后，在時刻t4，使第1單元布線CP1以及第2參照單元板線RCP2成為非活性狀態(tài)。這樣，停止向鐵電體電容C1、C3以及鐵電體電容C6、C8的各個第2電極供給電壓，停止從第1存儲器單元11、第3存儲器單元13、第2參照單元16以及第4參照單元18向各比特線輸出數(shù)據(jù)。
然后，在時刻5的讀出放大器啟動信號SAE成非活性狀態(tài)以后的流程，和圖6所示第3實(shí)施方案的讀出動作的時刻t5之后的流程相同，在此省略其說明。
以下，參照圖3對在有關(guān)第4實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置的讀出動作中鐵電體電容的極化電荷量的移動進(jìn)行說明。在此，圖7所示“L”電平是接地電位Vss(0V)，而“H”電平是電源電壓Vcc(＞0V)。
首先，在圖7所示的時刻t1，在各存儲器單元以及各參照單元的鐵電體電容C1～C8上不施加電壓。為此，在保持?jǐn)?shù)據(jù)“1”的第1存儲器單元11以及第2參照單元16中，鐵電體電容C1、C6的極化電荷量處于點(diǎn)C的位置，而在保持?jǐn)?shù)據(jù)“0”的第3存儲器單元13以及第4參照單元18中，鐵電體電容C3、C8的極化電荷量處于點(diǎn)D的位置。
然后，在圖7所示的時刻t2，由于晶體管T1、T3導(dǎo)通并且在第1單元板線CP1上施加作為“H”電平的電壓的電源電壓Vcc，在鐵電體電容C1、C3中，在第1電極上施加接地電壓Vss，而在第2電極上施加電源電壓Vcc。另外，由于晶體管T6、T8導(dǎo)通并且在第2參照單元板線RCP2上施加作為“H”電平的電壓的電源電壓Vcc，在鐵電體電容C6、C8中，在第1電極上施加接地電壓Vss，而在第2電極上施加電源電壓Vcc。這樣，鐵電體電容C1、C3、C6、C8從0V的狀態(tài)向施加負(fù)電壓(-Vcc)的狀態(tài)變化。
這樣，在第1存儲器單元11中，鐵電體電容C1的極化電荷量在曲線31上從點(diǎn)C移動到點(diǎn)E的位置，在第3存儲器單元13中，鐵電體電容C3的極化電荷量在曲線32上從點(diǎn)D移動到點(diǎn)H的位置。同樣，在第2參照單元16中，鐵電體電容C6的極化電荷量從點(diǎn)C移動到點(diǎn)I的位置，在第4參照單元18中鐵電體電容C8的極化電荷量從點(diǎn)D移動到點(diǎn)J的位置。
這時，在第1比特線BL1上讀出電荷Q3，成為與點(diǎn)E對應(yīng)的數(shù)據(jù)“1”的電位，在第2比特線BL2以及第4比特線BL4上讀出電荷Q2，成為與點(diǎn)I以及點(diǎn)J對應(yīng)的基準(zhǔn)電位，在第3比特線BL3上讀出電荷Q1，成為與點(diǎn)H對應(yīng)的數(shù)據(jù)“0”的電位。這樣，在第1比特線BL1和第2比特線BL2之間產(chǎn)生電位差V1，在第3比特線BL3和第4比特線BL4之間產(chǎn)生電位差V2。
然后，在圖7所示的時刻t3，通過由第1讀出放大器26將電位差V2放大，使第1比特線BL1成為電源電壓Vcc，第2比特線BL2成為接地電壓Vss。這樣，在第1存儲器單元11中，成為從第1比特線向鐵電體電容C1的第1電極施加電源電壓Vcc的狀態(tài)，在第2電極上從第1單元板線施加電源電壓Vcc的狀態(tài)，因此，鐵電體電容C1的極化電荷量在曲線35上從點(diǎn)E移動到點(diǎn)K的位置。另外，在第2參照單元16中，由于鐵電體電容C6與第2比特線BL2隔離，其極化電荷量保持在點(diǎn)I的位置上不移動。
同樣，通過由第2讀出放大器28將電位差V1放大，使第3比特線BL3成為接地電壓Vss，第4比特線BL4成為電源電壓Vcc，在第3存儲器單元13中，由于鐵電體電容C3在施加負(fù)電壓(-Vcc)的狀態(tài)不變化，極化電荷量保持在點(diǎn)H的位置上不移動，而在第4參照單元18中，由于鐵電體電容C8與第4比特線BL4隔離，其極化電荷量保持在點(diǎn)J的位置上不移動。
然后，在圖7所示的時刻t4，由于使第1單元布線CP1以及第2參照單元板線RCP2成為非活性狀態(tài)，在第1存儲器單元11、第3存儲器單元13、第2參照單元16以及第4參照單元18中，在各個鐵電體電容C1、C3、C6、C8上施加的電壓向正方向變化。
這樣，在第1存儲器單元11中，鐵電體電容C1的極化電荷量在曲線35上從點(diǎn)K移動到點(diǎn)A的位置，在第3存儲器單元13中，鐵電體電容C3的極化電荷量在曲線32上從點(diǎn)H移動到點(diǎn)D的位置。
同樣，在第2參照單元16中，鐵電體電容C6的極化電荷量在曲線36上從點(diǎn)I移動到點(diǎn)M的位置，在第4參照單元18中鐵電體電容C8的極化電荷量在曲線32上從點(diǎn)J移動到點(diǎn)D的位置。
然后，使讀出放大器啟動信號SAE非活性化后，通過使第1字線WL1非活性化，在第1存儲器單元11及第3存儲器單元13中，鐵電體電容C1、C3的第1電極變成0V的狀態(tài)。這樣，鐵電體電容C1因變成0V狀態(tài)所以極化電荷量從點(diǎn)A的位置沿曲線31移動到點(diǎn)C的位置，鐵電體電容C3因維持0V的狀態(tài)不變所以極化電荷量保持點(diǎn)D的位置不產(chǎn)生移動。
另外，使第2參照單元板線RCP2非活性化后，通過使第2復(fù)位控制信號RPG2活性化，在第2參照單元16及第4參照單元18中，電源電壓Vcc作為復(fù)位數(shù)據(jù)信號RPD供給到鐵電體電容C6的第1電極上，接地電壓Vss施加到鐵電體電容C8的第1電極上。這樣，鐵電體電容C6因成為被施加了正電壓的狀態(tài)，所以極化電荷量從點(diǎn)M的位置沿曲線35移動到點(diǎn)A的位置，鐵電體電容C8因維持0V的狀態(tài)不變所以極化電荷量保持點(diǎn)D的位置不產(chǎn)生移動。
然后，在圖7所示時刻t5之后，通過使復(fù)位數(shù)據(jù)信號RPD以及第2復(fù)位控制信號RPG2依次非活性化，鐵電體電容C6、C8的第1電極成為0V。這樣，在第2參照單元16中，由于鐵電體電容C6從施加正電壓的狀態(tài)向0V狀態(tài)變化，極化電荷量在曲線31上從點(diǎn)A移動到點(diǎn)C，而在第4參照單元18中由于鐵電體電容C8在0V狀態(tài)不變化，極化電荷量處于點(diǎn)D的位置不變化。
在此，伴隨有關(guān)第4實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置的讀出動作，鐵電體的極化電荷量的變動，在保持?jǐn)?shù)據(jù)“1”的存儲器單元中，鐵電體電容的極化電荷量從點(diǎn)C按照點(diǎn)E、點(diǎn)K、點(diǎn)A、點(diǎn)C的順序移動，在保持?jǐn)?shù)據(jù)“0”的存儲器單元中，鐵電體電容的極化電荷量從點(diǎn)D按照點(diǎn)H、點(diǎn)B、點(diǎn)D的順序移動。另外，在各參照單元的讀出動作中，在保持?jǐn)?shù)據(jù)“1”的參照單元中，鐵電體電容C6的極化電荷量在圖3中從點(diǎn)C按照點(diǎn)I、點(diǎn)M、點(diǎn)A、點(diǎn)C的順序移動，在保持?jǐn)?shù)據(jù)“0”的參照單元中，鐵電體電容的極化電荷量從點(diǎn)D按照點(diǎn)J、點(diǎn)P、點(diǎn)B、點(diǎn)D的順序移動。
這樣，依據(jù)第4實(shí)施方案，和第1實(shí)施方案相同，可以減小極化反相量，可以提高鐵電體存儲裝置的改寫次數(shù)性能。
進(jìn)一步，通過使單元布線以及參照單元板線在讀出放大器驅(qū)動驅(qū)動過程中處于活性狀態(tài)，可以提高開關(guān)控制信號的非活性狀態(tài)時的比特線電位，可以降低伴隨開關(guān)控制信號的非活性化的噪聲所產(chǎn)生的影響，可以進(jìn)行可靠性高的讀出動作。
此外，在本實(shí)施方案中，也可以和第1實(shí)施方案的一變形例相同，通過使第2開關(guān)控制信號REQ2在時刻t2之前被活性化，可以使第2開關(guān)控制信號REQ2的活性化和第1單元板線CP1以及第2參照單元板線RCP2的活性化在并行期間內(nèi)進(jìn)行，可以進(jìn)行高速動作。
(第5實(shí)施方案)以下參照

有關(guān)第5實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置。
此外，本實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置的電路構(gòu)成，和圖1所示的第1實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置的電路構(gòu)成相同，而由控制電路29進(jìn)行的讀出動作控制和第1實(shí)施方案不同。在此，對于本實(shí)施方案的讀出動作，只說明和第1實(shí)施方案之間的差異。
圖8表示在有關(guān)本發(fā)明第5實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置的讀出動作中的動作時序圖。
如圖8所示，從初始狀態(tài)，到在時刻t1使比特線預(yù)充電信號BP成非活性狀態(tài)為止的動作，和圖2所示第1實(shí)施方案的讀出動作的到時刻t1之前是相同的。
然后，在時刻t2，使第1字線WL1、第1單元板線CP1、第2參照字線RWL2以及第2參照單元板線RCP2成活性狀態(tài)。
這樣，晶體管T1、T3處于導(dǎo)通狀態(tài)，而在鐵電體電容C1、C3的第2電極上施加“H”電平的電壓，將第1存儲器單元11以及第3存儲器單元13所保持的數(shù)據(jù)分別向第1比特線BL1以及第3比特線BL3輸出。
同樣，晶體管T6、T8處于導(dǎo)通狀態(tài)，而在鐵電體電容C6、C8的第2電極上施加“H”電平的電壓，在第2參照單元16以及第4參照單元18上保持的數(shù)據(jù)“1”以及數(shù)據(jù)“0”分別輸出給第2比特線BL2以及第4比特線BL4。
然后，在時刻t3，使第1單元板線CP1以及第2參照單元板線RCP2成非活性狀態(tài)。這樣，停止向鐵電體電容C1、C3以及鐵電體電容C6、C8的各個第2電極供給電壓，停止從第1存儲器單元11、第3存儲器單元13、第2參照單元16以及第4參照單元18向各比特線輸出數(shù)據(jù)。
然后，在時刻t4之前，使第2開關(guān)控制信號REQ2在給定期間內(nèi)處于活性狀態(tài)。這樣，驅(qū)動第2開關(guān)電路，使第2比特線BL2以及第4比特線BL4均等化，第2比特線BL2以及第4比特線BL4，成為由與數(shù)據(jù)“1”對應(yīng)的電位和與數(shù)據(jù)“0”對應(yīng)的電位的中間電位形成的基準(zhǔn)電壓。
然后，依次使第2參照字線RWL2成非活性狀態(tài)。這樣，晶體管T6、T8成截止?fàn)顟B(tài)，使第2參照單元16以及第4參照單元18與第2比特線BL2以及第4比特線BL4隔離。
然后，在時刻t4，讀出放大器啟動信號SAE成活性狀態(tài)，驅(qū)動第1讀出放大器26以及第2讀出放大器28。這樣，將第1比特線BL1以及第2比特線BL2之間的電位差放大，使第1比特線BL1成為電源電壓Vcc，而第2比特線BL2成為接地電壓Vss，并且將第3比特線BL3以及第4比特線BL4之間的電位差放大，使第3比特線BL3成為接地電壓Vss，而第4比特線BL4成為電源電壓Vcc。
然后，通過使復(fù)位數(shù)據(jù)信號RPD以及第2復(fù)位控制信號RPG2依次成活性狀態(tài)，利用第2復(fù)位電路20以及第4復(fù)位電路22，向第2參照單元16以及第4參照單元18進(jìn)行再次寫入。這時，在第2參照單元16中，由于向鐵電體電容C6的第1電極供給接地電壓Vss，寫入數(shù)據(jù)“0”，而在第4參照單元18中，由于鐵電體電容C8的第1電極供給作為復(fù)位數(shù)據(jù)信號RPD的“H”電平的電壓，寫入數(shù)據(jù)“1”。
然后，使比特線預(yù)充電信號BP活性化，同時使第1字線WL1、復(fù)位數(shù)據(jù)信號RPD、第2復(fù)位控制信號RPG2依次處于非活性狀態(tài)，返回到和初始狀態(tài)相同的狀態(tài)，結(jié)束讀出動作。
以下，參照圖3對在有關(guān)第5實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置的讀出動作中鐵電體電容的極化電荷量的移動進(jìn)行說明。在此，圖8所示“L”電平是接地電位Vss(0V)，而“H”電平是電源電壓Vcc(＞0V)。
首先，在圖8所示的時刻t1，在各存儲器單元以及各參照單元的鐵電體電容C1～C8上不施加電壓。為此，在保持?jǐn)?shù)據(jù)“1”的第1存儲器單元11以及第2參照單元16中，鐵電體電容C1、C6的極化電荷量處于點(diǎn)C的位置，而在保持?jǐn)?shù)據(jù)“0”的第3存儲器單元13以及第4參照單元18中，鐵電體電容C3、C8的極化電荷量處于點(diǎn)D的位置。
然后，在圖8所示的時刻t2，由于晶體管T1、T3導(dǎo)通并且在第1單元板線CP1上施加作為“H”電平的電壓的電源電壓Vcc，在鐵電體電容C1、C3中，在第1電極上施加接地電壓Vss，而在第2電極上施加電源電壓Vcc。另外，由于晶體管T6、T8導(dǎo)通并且在第2參照單元板線RCP2上施加作為“H”電平的電壓的電源電壓Vcc，在鐵電體電容C6、C8中，在第1電極上施加Vss，而在第2電極上施加Vcc。這樣，鐵電體電容C1、C3、C6、C8從0V的狀態(tài)向施加負(fù)電壓(-Vcc)的狀態(tài)變化。
這樣，在第1存儲器單元11中，鐵電體電容C1的極化電荷量在曲線31上從點(diǎn)C移動到點(diǎn)E的位置，在第3存儲器單元13中，鐵電體電容C3的極化電荷量在曲線32上從點(diǎn)D移動到點(diǎn)H的位置。另外，這時由于第2開關(guān)電路24處于停止?fàn)顟B(tài)，第2比特線BL2以及第4比特線BL4的比特線容量和第1比特線BL1相同，在保持?jǐn)?shù)據(jù)“1”的第2參照單元16中，鐵電體電容C6的極化電荷量從點(diǎn)C移動到點(diǎn)E的位置，在第4參照單元18中鐵電體電容C8的極化電荷量從點(diǎn)D移動到點(diǎn)H的位置。
這時，在第1比特線BL1上讀出電荷Q3，成為與點(diǎn)E對應(yīng)的數(shù)據(jù)“1”的電位，在第3比特線BL3以及第4比特線BL4上讀出電荷Q1，成為與點(diǎn)H對應(yīng)的數(shù)據(jù)“0”的電位。
然后，在圖8所示的時刻t3，由于使第1單元布線CP1以及第2參照單元板線RCP2成為非活性狀態(tài)，在第1存儲器單元11、第3存儲器單元13、第2參照單元16以及第4參照單元18中，在各個鐵電體電容上施加的電壓向負(fù)方向(-Vcc)變化。
這樣，在第1存儲器單元11中，鐵電體電容C1的極化電荷量在曲線35上從點(diǎn)K移動到點(diǎn)K的位置，在第3存儲器單元13中，鐵電體電容C3的極化電荷量在曲線32上從點(diǎn)H移動到點(diǎn)D的位置。
同樣，在第2參照單元16中，鐵電體電容C6的極化電荷量在曲線36上從點(diǎn)E移動到點(diǎn)K的位置，在第4參照單元18中鐵電體電容C8的極化電荷量在曲線32上從點(diǎn)H移動到點(diǎn)D的位置。
然后，在圖8所示時刻t4之前，通過使第2開關(guān)控制信號REQ2處于活性狀態(tài)，第2比特線BL2以及第4比特線BL4的電位，成為由與點(diǎn)E對應(yīng)的數(shù)據(jù)“1”的電位和與點(diǎn)H對應(yīng)的數(shù)據(jù)“0”的電位的中間電位。
然后，在圖8所示的時刻t4，通過由第1讀出放大器26將電位差放大，使第1比特線BL1成為電源電壓Vcc，第2比特線BL2成為接地電壓Vss。這樣，在第1存儲器單元11中，成為向鐵電體電容C1的第1電極施加Vcc的狀態(tài)。因此，鐵電體電容C1的極化電荷量在曲線35上從點(diǎn)K移動到點(diǎn)A的位置。另外，在第2參照單元16中，由于鐵電體電容C6與第2比特線BL2隔離，其極化電荷量保持在點(diǎn)K的位置上不移動。
同樣，通過由第2讀出放大器28將電位差放大，使第3比特線BL3成為接地電壓Vss，第4比特線BL4成為電源電壓Vcc，在第3存儲器單元13中，由于鐵電體電容C3在0V狀態(tài)不變化，極化電荷量保持在點(diǎn)D的位置上不移動，而在第4參照單元18中，由于鐵電體電容C8與第4比特線BL4隔離，其極化電荷量保持在點(diǎn)D的位置上不移動。
然后，通過使復(fù)位數(shù)據(jù)信號RPD以及第2復(fù)位控制信號RPG2依次活性化，在第2參照單元16中，由于在鐵電體電容C6的第1電極上從復(fù)位數(shù)據(jù)信號RPD施加電源電壓Vcc，而在第4參照單元18中，由于在鐵電體電容C8的第1電極上施加接地電壓Vss，鐵電體電容C6從0V的狀態(tài)向施加正電壓的狀態(tài)變化，其極化電荷量在曲線35上從點(diǎn)K移動到點(diǎn)A，鐵電體電容C8處在0V狀態(tài)，其極化電荷量保持在點(diǎn)D的位置上不移動。
然后，在圖8所示時刻t5之后，通過使復(fù)位數(shù)據(jù)信號RPD以及第2復(fù)位控制信號RPG2依次非活性化，鐵電體電容C6、C8的第1電極成為0V，另外，通過使第2參照單元板線RCP2非活性化，鐵電體電容C6、C8的第2電極成為0V。這樣，在第2參照單元16中，由于鐵電體電容C6從施加正電壓的狀態(tài)向0V狀態(tài)變化，極化電荷量在曲線31上從點(diǎn)A移動到點(diǎn)C，而在第4參照單元18中由于鐵電體電容C8在0V狀態(tài)不變化，極化電荷量處于點(diǎn)D的位置不變化。
在此，伴隨有關(guān)第5實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置的讀出動作，鐵電體的極化電荷量的變動，存儲器單元和參照單元按照相同移動路徑移動，在保持?jǐn)?shù)據(jù)“1”的存儲器單元以及參照單元中，鐵電體電容的極化電荷量從點(diǎn)C按照點(diǎn)E、點(diǎn)K、點(diǎn)A、點(diǎn)C的順序移動，在保持?jǐn)?shù)據(jù)“0”的存儲器單元以及參照單元中，鐵電體電容的極化電荷量從點(diǎn)D按照點(diǎn)H、點(diǎn)B、點(diǎn)D的順序移動。因此，本實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置的極化反相量，成為圖3所示點(diǎn)C到點(diǎn)E之間的電荷量QSW2，比第1實(shí)施方案的極化反相量小。
這樣，依據(jù)第5實(shí)施方案的鐵電體存儲裝置，可以比第1實(shí)施方案更加減小極化反相量，可以提高鐵電體存儲裝置的改寫次數(shù)性能。
另外，通過在從各個參照單元向比特線輸出數(shù)據(jù)“1”以及數(shù)據(jù)“0”之后使開關(guān)控制信號活性化，可以在不將鐵電體電容的容量附加在比特線上的狀態(tài)下使比特線均等化，可以高精度產(chǎn)生基準(zhǔn)電位。
依據(jù)本發(fā)明的鐵電體存儲裝置，在采用參照單元生成基準(zhǔn)電位時，通過在開始驅(qū)動讀出放大器之前進(jìn)行使參照單元和與該參照單元連接的比特線隔離的動作，在讀出放大器的驅(qū)動過程中，構(gòu)成參照單元的鐵電體電容的極化電荷量不變化，在存儲器單元的讀出動作中可以減小參照單元的反相極化量，可以提高鐵電體存儲裝置的改寫次數(shù)性能。
權(quán)利要求
1.一種鐵電體存儲裝置，其特征在于包括分別由第1比特線以及第2比特線構(gòu)成的多個比特線對；對所述各比特線對的電位差進(jìn)行放大的多個讀出放大器；由設(shè)置在所述各比特線對上并且保持?jǐn)?shù)據(jù)的第1鐵電體電容、和其源極以及漏極分別與該第1鐵電體電容的第1電極以及所述第1比特線連接的晶體管所構(gòu)成的多個存儲器單元；由設(shè)置在所述各比特線對上并且保持?jǐn)?shù)據(jù)的第2鐵電體電容、和其源極以及漏極分別與該第2鐵電體電容的第1電極以及所述第2比特線連接的晶體管所構(gòu)成的多個參照單元；將在所述多個存儲器單元中的晶體管的柵極之間連接的字線；將在所述多個參照單元中的晶體管的柵極之間連接的參照字線；將在所述多個存儲器單元中的第1鐵電體電容的第2電極之間連接的單元板線；將在所述多個參照單元中的第2鐵電體電容的第2電極之間連接的參照單元板線；以及控制所述存儲器單元、參照單元以及讀出放大器的動作的控制電路，所述控制電路，在所述讀出放大器的驅(qū)動中使所述參照字線成非活性狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵電體存儲裝置，其特征在于進(jìn)一步包括將在所述多個比特線對中相鄰的所述第2比特線之間連接的開關(guān)電路，所述控制電路，在所述讀出放大器的驅(qū)動中不驅(qū)動所述開關(guān)電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵電體存儲裝置，其特征在于所述控制電路，驅(qū)動所述開關(guān)電路并且使所述字線、單元板線、參照字線以及參照單元板線成活性狀態(tài)，然后使所述單元板線以及參照單元板線成非活性狀態(tài)，然后在使所述參照字線成非活性狀態(tài)后停止對所述開關(guān)電路的驅(qū)動，然后驅(qū)動所述讀出放大器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵電體存儲裝置，其特征在于所述控制電路，驅(qū)動所述開關(guān)電路并且使所述字線、單元板線、參照字線以及參照單元板線成活性狀態(tài)，然后使所述單元板線以及參照單元板線成非活性狀態(tài)，然后在停止對所述開關(guān)電路的驅(qū)動后使所述參照字線成非活性狀態(tài)，然后驅(qū)動所述讀出放大器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵電體存儲裝置，其特征在于所述控制電路，驅(qū)動所述開關(guān)電路并且使所述字線、單元板線、參照字線以及參照單元板線成活性狀態(tài)，然后在使所述參照字線成非活性狀態(tài)后停止對所述開關(guān)電路的驅(qū)動，然后使所述單元板線以及參照單元板線成非活性狀態(tài)，然后驅(qū)動所述讀出放大器。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵電體存儲裝置，其特征在于所述控制電路，驅(qū)動所述開關(guān)電路并且使所述字線、單元板線、參照字線以及參照單元板線成活性狀態(tài)，然后在停止對所述開關(guān)電路的驅(qū)動后使所述參照字線成非活性狀態(tài)，然后使所述單元板線以及參照單元板線成非活性狀態(tài)，然后驅(qū)動所述讀出放大器。7.根據(jù)權(quán)利要求3～6中任一項所述的鐵電體存儲裝置，其特征在于所述控制電路，在使所述字線、單元板線、參照字線以及參照單元板線成活性狀態(tài)之前開始驅(qū)動所述開關(guān)電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵電體存儲裝置，其特征在于所述控制電路，在使所述參照字線以及參照單元板線在給定期間成活性狀態(tài)之后，在給定期間驅(qū)動所述開關(guān)電路，然后驅(qū)動所述讀出放大器。
9.一種鐵電體存儲裝置的讀出方法，是包括分別由第1比特線以及第2比特線構(gòu)成的多個比特線對；對所述各比特線對的電位差進(jìn)行放大的多個讀出放大器；由設(shè)置在所述各比特線對上并且保持?jǐn)?shù)據(jù)的第1鐵電體電容、和其源極以及漏極分別與該第1鐵電體電容的第1電極以及所述第1比特線連接的晶體管所構(gòu)成的多個存儲器單元；由設(shè)置在所述各比特線對上并且保持?jǐn)?shù)據(jù)的第2鐵電體電容、和其源極以及漏極分別與該第2鐵電體電容的第1電極以及所述第2比特線連接的晶體管所構(gòu)成、并且在相鄰比特線對之間保持不同的數(shù)據(jù)的多個參照單元；將在所述多個存儲器單元中的晶體管的柵極之間連接的字線；將在所述多個參照單元中的晶體管的柵極之間連接的參照字線；將在所述多個存儲器單元中的第1鐵電體電容的第2電極之間連接的單元板線；將在所述多個參照單元中的第2鐵電體電容的第2電極之間連接的參照單元板線；控制所述存儲器單元、參照單元以及讀出放大器的動作的控制電路；以及在所述多個比特線對中將相鄰的所述第2比特線之間連接的開關(guān)電路，的鐵電體存儲裝置的讀出方法，其特征在于包括使所述字線以及所述參照字線成活性狀態(tài)的第1步驟；使所述單元板線以及參照單元板線在給定期間成活性狀態(tài)的第2步驟；使用于驅(qū)動所述開關(guān)電路的開關(guān)控制信號成活性狀態(tài)的第3步驟；在所述第1步驟之后使所述參照字線成非活性狀態(tài)的第4步驟；在所述第3步驟之后使所述開關(guān)控制信號成非活性狀態(tài)的第5步驟；以及在所述第4步驟之后在給定區(qū)間驅(qū)動所述讀出放大器的第6步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鐵電體存儲裝置的讀出方法，其特征在于所述第6步驟，在所述第5步驟之后實(shí)行。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鐵電體存儲裝置的讀出方法，其特征在于所述第5步驟，在所述第4步驟之后實(shí)行。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鐵電體存儲裝置的讀出方法，其特征在于所述第5步驟，在所述第4步驟之前實(shí)行。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鐵電體存儲裝置的讀出方法，其特征在于所述第2步驟，直到所述第6步驟開始之后持續(xù)實(shí)行。
14.根據(jù)權(quán)利要求9～13中任一項所述的鐵電體存儲裝置的讀出方法，其特征在于所述第1步驟，在所述第3步驟之后實(shí)行。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鐵電體存儲裝置的讀出方法，其特征在于所述第3步驟，在所述第4步驟之后實(shí)行。
全文摘要
一種鐵電體存儲裝置，首先使字線(WL1)以及單元板線(CP1)成活性狀態(tài)向第1比特線(BL1)輸出存儲器單元的數(shù)據(jù)，同時使開關(guān)控制信號(REQ2)、參照字線(RWL2)以及參照單元板線(RCP2)成活性狀態(tài)在第2比特線(BL2)上生成參照用的電位。然后，在使開關(guān)控制信號(REQ2)以及參照字線(RWL2)成非活性狀態(tài)后，使讀出放大器啟動信號(SAE)成活性狀態(tài)。從而可以實(shí)現(xiàn)，在參照單元的讀出動作中可以減少極化反相量、提高改寫次數(shù)性能。
文檔編號G11C11/22GK1472745SQ03178440
公開日2004年2月4日 申請日期2003年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月18日
發(fā)明者山岡邦吏, 平野博茂, 村久木康夫, 康夫, 茂 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社