專利名稱：存儲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種存儲器，特別是含有強(qiáng)電介質(zhì)電容器的存儲器。
背景技術(shù)：
以前，作為非易失性存儲器之一，強(qiáng)電介質(zhì)存儲器是公知的。這樣的強(qiáng)電介質(zhì)存儲器，例如在特開2001-210795號公報(bào)中被公開。另外，強(qiáng)電介質(zhì)存儲器，是將強(qiáng)電介質(zhì)的極化方向所引起的仿真電容變化用作存儲器元件的存儲器。另外，強(qiáng)電介質(zhì)存儲器在原理上兼具可高速且低電壓重寫數(shù)據(jù)這一優(yōu)點(diǎn)，以及具有非易失性這一優(yōu)點(diǎn)，作為一種理想的存儲器非常引人注目。
圖23是表示以往的一例的1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的構(gòu)成的電路圖。參照圖23，以前的一例1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器，具備存儲器單元101、基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路102、以及讀出放大器(sense amplifier)103。存儲器單元101，沿著由位線BL100與BL101所構(gòu)成的位線對BL100/BL101設(shè)有多根。另外，在垂直于位線對BL100/BL101的方向延伸設(shè)有多根字線WL100～WL103，以及多根板線PL100與PL101。另外，各個(gè)存儲器單元101，分別由保持?jǐn)?shù)據(jù)的1個(gè)強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF100～CF103，以及n溝道晶體管所構(gòu)成的1個(gè)存取(access)晶體管Tr100～Tr103構(gòu)成。強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF100～CF103，分別由1方電極與另一方電極，以及夾在一方電極與另一方電極之間的強(qiáng)電介質(zhì)膜構(gòu)成。強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF100(CF102)的一方電極，與板線PL100(PL101)相連接，同時(shí)，另一方電極與存取晶體管Tr100(Tr102)的源極/漏極中的一方相連接。另外，存取晶體管Tr100(Tr102)的源極/漏極中的另一方，與位線BL100相連接。另外，存取晶體管Tr100(Tr102)的柵極，與字線WL100(WL102)相連接。另外，強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF101(CF103)的一方電極，與板線PL100(PL101)相連接，同時(shí)，另一方電極與存取晶體管Tr101(Tr103)的源極/漏極中的一方相連接。另外，存取晶體管Tr101(Tr103)的源極/漏極中的另一方，與位線BL101相連接。另外，存取晶體管Tr101(Tr103)的柵極，與字線WL101(WL103)相連接。
另外，基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路102，對每一個(gè)位線對BL100/BL101分別設(shè)置。該基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路102，用來將作為數(shù)據(jù)判斷時(shí)的基準(zhǔn)電壓的參考電位Vref，經(jīng)位線BL100或BL101，提供給讀出放大器103。另外，基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路102，由3個(gè)n溝道晶體管104～106，以及1個(gè)電容器107構(gòu)成。n溝道晶體管104的源極/漏極中的一方，與n溝道晶體管105的源極/漏極中的一方相連接。另外，n溝道晶體管104的源極/漏極中的另一方，與位線BL100相連接，同時(shí)，n溝道晶體管105的源極/漏極中的另一方與位線BL101相連接。另外，n溝道晶體管104以及105的柵極中，分別被輸入用來控制n溝道晶體管104以及105的導(dǎo)通/截止的控制信號DMP0以及DMPE。另外，n溝道晶體管104的源極/漏極中的一方，與n溝道晶體管105的源極/漏極中的一方之間的節(jié)點(diǎn)ND101，與n溝道晶體管106的源極/漏極中的一方相連接。該n溝道晶體管106的源極/漏極中的另一方被施加參考電位Vref。該參考電位Vref由未圖示的參考電位生成電路生成。另外，n溝道晶體管106的柵極，被輸入用來控制n溝道晶體管106的導(dǎo)通/截止的控制信號DMPRS。另外，電容器107的一方電極，與n溝道晶體管104的源極/漏極中的一方和n溝道晶體管105的源極/漏極中的一方之間的節(jié)點(diǎn)ND102相連接。另外，電容器107的另一方電極接地。
另外，讀出放大器103，對每一個(gè)位線對BL100/BL101分別設(shè)置。該讀出放大器103與位線BL100以及BL101連接。此外，該讀出放大器103中，被輸入用來激活讀出放大器103的讀出放大器激活信號SAE。另外，傳感器103在讀出來自強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF100～CF103的數(shù)據(jù)時(shí)，具有將位線BL100或BL101中所產(chǎn)生的對應(yīng)于強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF100～CF103的數(shù)據(jù)的電位，與參考電位Vref比較來進(jìn)行判斷，通過這樣來放大位線BL100以及BL101的電位差的功能。具體地說，讀出放大器103在讀出數(shù)據(jù)時(shí)，在位線BL100以及BL101的一方中所產(chǎn)生的對應(yīng)于強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF100～CF103的數(shù)據(jù)的電位，低于從基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路102經(jīng)位線BL100以及BL101中的另一方所供給的參考電位Vref的情況下，讓位線BL100以及BL101的一方中所產(chǎn)生的電位為GND電平。另外，讀出放大器103在讀出數(shù)據(jù)時(shí)，在位線BL100以及BL101的一方中所產(chǎn)生的對應(yīng)于強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF100～CF103的數(shù)據(jù)的電位，高于從基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路102經(jīng)位線BL100以及BL101中的另一方所供給的參考電位Vref的情況下，將位線BL100以及BL101的一方中所產(chǎn)生的電位升高到Vcc。
圖24為用來說明以往的一例1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的動(dòng)作的電壓波形圖。圖25為表示以往的一例1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的強(qiáng)電介質(zhì)電容器的極化狀態(tài)的磁滯圖。接下來，對照圖23～圖25，對以往的一例1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的動(dòng)作進(jìn)行說明。
首先，在讀出數(shù)據(jù)時(shí)的初始狀態(tài)下，如圖24所示，將字線WL100、板線PL100以及位線BL100的電位，保持為GND電平。另外，控制信號DMPRS、控制信號DMP0、控制信號DMPE以及讀出放大器激活信號SAE的電位也保持GND電平。在該狀態(tài)下，將字線WL100從GND電平上升到Vcc電位。通過這樣，讓連接字線WL100的存取晶體管Tr100變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。另外，控制信號DMPRS從GND電平上升到Vcc電位。通過這樣，讓基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路102的n溝道晶體管106變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。因此，通過經(jīng)導(dǎo)通狀態(tài)的n溝道晶體管106供給參考電位Vref，讓節(jié)點(diǎn)ND101以及ND102的電位變?yōu)閰⒖茧娢籚ref，同時(shí)，將電容器107充電到參考電位Vref。
接下來，將板線PL100從GND電平上升到Vcc電位。通過這樣，經(jīng)板線PL100給強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF100施加Vcc的電壓。因此，位線BL100中產(chǎn)生對應(yīng)于強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF100中所保持的數(shù)據(jù)的讀出電位。此時(shí)，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF100保持有數(shù)據(jù)“0”的情況下，如圖25所示，強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF100的極化狀態(tài)沿著磁滯曲線，從“0”移動(dòng)到A點(diǎn)。通過這樣，與強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF100相連接的位線BL100的總電荷量，增加圖25中的Q0up的電荷量。因此，位線BL100的電位，上升相當(dāng)于Q0up的電荷程度。另外，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF100保持有數(shù)據(jù)“1”的情況下，強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF100的極化狀態(tài)沿著磁滯曲線，從“1”移動(dòng)到A點(diǎn)。通過這樣，與強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF100相連接的位線BL100的總電荷量，增加圖25中的Q1up的電荷量。因此，位線BL100的電位，上升相當(dāng)于Q1up的電荷程度。另外，從圖25的磁滯圖可以得知，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF100保持有數(shù)據(jù)“1”的情況下的位線BL100的總電荷量的增加量Q1up，比在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF100保持有數(shù)據(jù)“0”的情況下的位線BL100的總電荷量的增加量Q0up大。通過這樣，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF100保持有數(shù)據(jù)“1”的情況下的位線BL100的電位，比強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF100保持有數(shù)據(jù)“0”的情況下的位線BL100的電位高。
接下來，控制信號DMPE從GND電平上升到Vcc電位。通過這樣，基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路102的n溝道晶體管105變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。因此，充電給電容器107的參考電位Vref，經(jīng)導(dǎo)通狀態(tài)的n溝道晶體管105供給給位線BL101。通過這樣，位線BL101的電位保持參考電位Vref。接下來，控制信號DMPRS從Vcc電位下降到GND電平。通過這樣，基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路102的n溝道晶體管106變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)。接下來，控制信號DMPE從Vcc電位下降到GND電平。通過這樣，基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路102的n溝道晶體管105變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)。因此，位線BL101保持參考電位Vref，同時(shí)變?yōu)楦?dòng)(floating)狀態(tài)(高阻抗?fàn)顟B(tài))。
在該狀態(tài)下，通過讓讀出放大器激活信號SAE從GND電平上升到Vcc電位，激活讀出放大器103。通過這樣，由讀出放大器103，將位線BL100的對應(yīng)于所讀出的數(shù)據(jù)的電位，與位線BL101的參考電位Vref進(jìn)行比較，來判斷出從強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF100所讀出的數(shù)據(jù)并放大。也即，讀出放大器103，在位線BL100的電位低于位線BL101的電位(參考電位Vref)的情況下，判斷從強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF100所讀出的數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)“0”，同時(shí)將位線BL100的電位降低為GND電平。另外，讀出放大器103，在位線BL100的電位高于位線BL101的電位(參考電位Vref)的情況下，判斷從強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF100所讀出的數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)“1”，同時(shí)讓位線BL100的電位上升到Vcc。之后，通過讀出放大器103，將變?yōu)镚ND電平或Vcc電位的位線BL100的電位向外部輸出。
圖23中所示的以往一例1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器中，有時(shí)會因構(gòu)成強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF100的強(qiáng)電介質(zhì)膜的成膜條件的偏差等，引起強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF100的磁滯特性偏差。這種情況下，從強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF100讀出數(shù)據(jù)“0”的情況下的位線BL100的電位(“0”電位)，與讀出數(shù)據(jù)“1”的情況下的位線BL100的電位(“1”電位)，顯示出如圖26所示的分布。另外，根據(jù)強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF100的磁滯特性，具有如圖27所示，“0”電位的分布范圍比“1”電位的分布范圍大的情況，以及如圖28所示，“1”電位的分布范圍比“0”電位的分布范圍大的情況。在如圖26～圖28所示，“0”電位的分布范圍以及“1”電位的分布范圍有偏差的情況下，存在很難設(shè)定用作數(shù)據(jù)“0”或“1”的判斷基準(zhǔn)的參考電位Vref這一問題。另外，由于強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF100的磁滯特性，如圖29所示，有可能會產(chǎn)生“0”電位的分布范圍與“1”電位的分布范圍重合的情況。這種情況下，存在不管怎樣設(shè)定參考電位Vref，都很難準(zhǔn)確判斷數(shù)據(jù)這一問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是用于解決上述問題的發(fā)明，其目的之一在于提供一種能夠容易地設(shè)定參考電位，同時(shí)還能夠準(zhǔn)確判斷數(shù)據(jù)的存儲器。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第1方面的存儲器，具備保持?jǐn)?shù)據(jù)的強(qiáng)電介質(zhì)電容器、以及與強(qiáng)電介質(zhì)電容器相連接的驅(qū)動(dòng)線以及數(shù)據(jù)線。這樣，在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，通過經(jīng)驅(qū)動(dòng)線給強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加電壓脈沖，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有第1數(shù)據(jù)的情況下，在數(shù)據(jù)線中產(chǎn)生負(fù)電位，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有第2數(shù)據(jù)的情況下，在數(shù)據(jù)線中產(chǎn)生正電位。
該第1方面的存儲器，如上所述，在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有第1數(shù)據(jù)的情況下，在數(shù)據(jù)線中產(chǎn)生負(fù)電位，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有第2數(shù)據(jù)的情況下，在數(shù)據(jù)線中產(chǎn)生正電位，通過這樣，能夠?qū)⒆鳛榈?數(shù)據(jù)或者第2數(shù)據(jù)的判斷基準(zhǔn)的參考電位，設(shè)定為GND電平。這樣，即使在數(shù)據(jù)讀出時(shí)，數(shù)據(jù)線中所產(chǎn)生的電位產(chǎn)生偏差的情況下，也能夠容易地設(shè)定參考電位。另外，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有第1數(shù)據(jù)的情況下，在數(shù)據(jù)線中產(chǎn)生負(fù)電位，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有第2數(shù)據(jù)的情況下，在數(shù)據(jù)線中產(chǎn)生正電位，通過這樣，由于數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，數(shù)據(jù)線中所產(chǎn)生的電位的分布范圍不會重疊，因此，通過將參考電位設(shè)定為接地電位(GND電平)，就能夠?qū)?qiáng)電介質(zhì)電容器中所保持的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確地判斷為第1數(shù)據(jù)或第2數(shù)據(jù)。另外，由于能夠?qū)⒆鳛榈?數(shù)據(jù)或第2數(shù)據(jù)的判斷基準(zhǔn)的參考電位，設(shè)定為接地電位，因此能夠?qū)⒋鎯ζ鲀?nèi)部一般所使用的接地電位，用作參考電位。通過這樣，與將參考電位設(shè)定為接地電位以外的電位的情況不同，由于不需要另外設(shè)置用來產(chǎn)生參考電位的電路，因此能夠簡化存儲器的電路構(gòu)成。
作為優(yōu)選方式，上述第1方面的存儲器中，在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，通過將數(shù)據(jù)線的電位與接地電位的參考電位進(jìn)行比較，來進(jìn)行強(qiáng)電介質(zhì)電容器中所保持的數(shù)據(jù)的判斷。如果采用這樣的構(gòu)成，通過將正電位或負(fù)電位的數(shù)據(jù)線電位與接地電位的參考電位進(jìn)行比較，便能夠容易地判斷強(qiáng)電介質(zhì)電容器所保持的數(shù)據(jù)是第1數(shù)據(jù)還是第2數(shù)據(jù)。
作為優(yōu)選方式，上述第1方面的存儲器中，在上述強(qiáng)電介質(zhì)電容器中所施加的電壓脈沖下降之后，進(jìn)行強(qiáng)電介質(zhì)電容器中所保持的數(shù)據(jù)的判斷。如果采用這樣的構(gòu)成，由于在通過電壓脈沖，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有第1數(shù)據(jù)的情況下，在數(shù)據(jù)線中產(chǎn)生負(fù)電位，同時(shí)，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有第2數(shù)據(jù)的情況下，在數(shù)據(jù)線中產(chǎn)生正電位之后，進(jìn)行數(shù)據(jù)的判斷，因此能夠準(zhǔn)確地將強(qiáng)電介質(zhì)電容器所保持的數(shù)據(jù)判斷為第1數(shù)據(jù)還是第2數(shù)據(jù)。
作為優(yōu)選方式，上述第1方面的存儲器中，在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有第1數(shù)據(jù)的情況下，通過減少數(shù)據(jù)線的總電荷量來在數(shù)據(jù)線中產(chǎn)生負(fù)電位，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有第2數(shù)據(jù)的情況下，通過增加數(shù)據(jù)線的總電荷量來在數(shù)據(jù)線中產(chǎn)生正電位。如果采用這樣的構(gòu)成，便能夠容易地在強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有第1數(shù)據(jù)的情況下，在數(shù)據(jù)線中產(chǎn)生負(fù)電位，同時(shí)，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有第2數(shù)據(jù)的情況下，在數(shù)據(jù)線中產(chǎn)生正電位。
這種情況下，最好讓在經(jīng)驅(qū)動(dòng)線給強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加電壓脈沖之前的驅(qū)動(dòng)線的電位為接地電位，在經(jīng)驅(qū)動(dòng)線給強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加電壓脈沖之后的驅(qū)動(dòng)線的電位為負(fù)電位。如果采用這樣的構(gòu)成，根據(jù)強(qiáng)電介質(zhì)電容器的磁滯曲線的形狀，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有第1數(shù)據(jù)的情況下，能夠讓電壓脈沖從接地電位開始上升時(shí)的數(shù)據(jù)線的總電荷量的增加分量，比電壓脈沖下降到負(fù)電位時(shí)的數(shù)據(jù)線的總電荷量的減少量小，同時(shí)，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有第2數(shù)據(jù)的情況下，能夠讓電壓脈沖從接地電位開始上升時(shí)的數(shù)據(jù)線的總電荷量的增加量，比電壓脈沖下降到負(fù)電位時(shí)的數(shù)據(jù)線的總電荷量的減少量大。這樣，能夠容易地通過給強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加電壓脈沖，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有第1數(shù)據(jù)的情況下，減少數(shù)據(jù)線的總電荷量，同時(shí)，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有第2數(shù)據(jù)的情況下，增加數(shù)據(jù)線的總電荷量。
作為優(yōu)選方式，上述第1方面的存儲器中，在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，在經(jīng)驅(qū)動(dòng)線給強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加電壓脈沖之前，數(shù)據(jù)線的電位為負(fù)電位，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有第1數(shù)據(jù)的情況下，通過在給強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加電壓脈沖前后，讓數(shù)據(jù)線的總電荷量不變，來保持?jǐn)?shù)據(jù)線的電位為負(fù)電位，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有第2數(shù)據(jù)的情況下，通過增加數(shù)據(jù)線的總電荷量，而在數(shù)據(jù)線中產(chǎn)生正電位。如果采用這樣的構(gòu)成，便能夠容易地在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有第1數(shù)據(jù)的情況下，在數(shù)據(jù)線中產(chǎn)生負(fù)電位，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有第2數(shù)據(jù)的情況下，在數(shù)據(jù)線中產(chǎn)生正電位。
這種情況下，最好在經(jīng)驅(qū)動(dòng)線給強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加電壓脈沖之前，將數(shù)據(jù)線的電位保持為接地電位，同時(shí)讓驅(qū)動(dòng)線的電位為給定的正電位，之后，在數(shù)據(jù)線變?yōu)楦?dòng)狀態(tài)之后，通過讓驅(qū)動(dòng)線的電位從給定的正電位下降到接地電位，而讓數(shù)據(jù)線的電位為負(fù)電位。如果采用這樣的構(gòu)成，由于能夠伴隨著驅(qū)動(dòng)線的電位從給定的正電位下降到接地電位，讓數(shù)據(jù)線的電位從接地電位下降到給定的負(fù)電位，因此能夠容易地在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，在經(jīng)驅(qū)動(dòng)線給強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加電壓脈沖之前，讓數(shù)據(jù)線的電位為負(fù)電位。
在經(jīng)驅(qū)動(dòng)線給上述強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加電壓脈沖之前，讓數(shù)據(jù)線的電位為負(fù)電位的構(gòu)成中，最好還具備偽驅(qū)動(dòng)線、以及與偽驅(qū)動(dòng)線以及數(shù)據(jù)線相連接的偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器；在經(jīng)驅(qū)動(dòng)線給強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加電壓脈沖之前，將數(shù)據(jù)線的電位保持為接地電位，同時(shí)讓偽驅(qū)動(dòng)線的電位為給定的正電位，之后，讓數(shù)據(jù)線變?yōu)楦?dòng)狀態(tài)之后，通過讓偽驅(qū)動(dòng)線的電位從給定的正電位下降到接地電位，而讓數(shù)據(jù)線的電位為負(fù)電位。如果采用這樣的構(gòu)成，能夠伴隨著偽驅(qū)動(dòng)線的電位從給定的正電位下降到接地電位，經(jīng)偽驅(qū)動(dòng)線以及偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器，讓數(shù)據(jù)線的電位從接地電位下降到給定的負(fù)電位。通過這樣，與使用驅(qū)動(dòng)線以及強(qiáng)電介質(zhì)電容器，將數(shù)據(jù)線的電位從接地電位降低到給定的負(fù)電位的情況不同，能夠不給保持?jǐn)?shù)據(jù)的強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加給定的正電壓，而將數(shù)據(jù)線的電位從接地電位降低到給定的負(fù)電位。因此，在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，在經(jīng)驅(qū)動(dòng)線給強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加電壓脈沖之前，能夠抑制在保持?jǐn)?shù)據(jù)的強(qiáng)電介質(zhì)電容器中因給定的正電壓而產(chǎn)生干擾，同時(shí)讓數(shù)據(jù)線的電位為負(fù)電位。
本發(fā)明的第2方面的存儲器，具備互相交叉配置的多根字線以及位線；以及存儲器單元，其分別配置在多根字線與位線的交叉點(diǎn)上，同時(shí)，包含有與字線以及位線相連接，保持?jǐn)?shù)據(jù)的強(qiáng)電介質(zhì)電容器。這樣，在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，通過經(jīng)字線給強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加電壓脈沖，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有第1數(shù)據(jù)的情況下，在位線中產(chǎn)生負(fù)電位，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有第2數(shù)據(jù)的情況下，在位線中產(chǎn)生正電位。
該第2方面的存儲器，如上所述，在設(shè)有在多根字線與位線的交叉點(diǎn)上分別具有強(qiáng)電介質(zhì)電容器的存儲器單元的交叉點(diǎn)型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器中，數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有第1數(shù)據(jù)的情況下，在位線中產(chǎn)生負(fù)電位，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有第2數(shù)據(jù)的情況下，在位線中產(chǎn)生正電位，通過這樣，能夠?qū)⒆鳛榈?數(shù)據(jù)與第2數(shù)據(jù)的判斷基準(zhǔn)的參考電位，設(shè)定為GND電平。這樣，在交叉點(diǎn)型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器中，即使在數(shù)據(jù)讀出時(shí)，位線中所產(chǎn)生的電位產(chǎn)生偏差的情況下，也能夠容易地設(shè)定參考電位。另外，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有第1數(shù)據(jù)的情況下，在位線中產(chǎn)生負(fù)電位，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有第2數(shù)據(jù)的情況下，在位線中產(chǎn)生正電位，通過這樣，由于數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，位線中所產(chǎn)生的電位的分布范圍不會重疊，因此，通過將參考電位設(shè)定為接地電位(GND電平)，就能夠?qū)?qiáng)電介質(zhì)電容器中所保持的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確地判斷為第1數(shù)據(jù)或第2數(shù)據(jù)。另外，由于能夠?qū)⒆鳛榈?數(shù)據(jù)與第2數(shù)據(jù)的判斷基準(zhǔn)的參考電位，設(shè)定為接地電位，因此能夠?qū)⒋鎯ζ鲀?nèi)部一般所使用的接地電位，用作參考電位。通過這樣，與將參考電位設(shè)定為接地電位以外的電位的情況不同，由于不需要另外設(shè)置用來產(chǎn)生參考電位的電路，因此能夠簡化交叉點(diǎn)型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的電路構(gòu)成。
作為優(yōu)選方式，上述第2方面的存儲器中，在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，通過將位線的電位與接地電位的參考電位進(jìn)行比較，來進(jìn)行強(qiáng)電介質(zhì)電容器中所保持的數(shù)據(jù)的判斷。如果采用這樣的構(gòu)成，通過將正電位或負(fù)電位的位線電位與接地電位的參考電位進(jìn)行比較，便能夠容易地判斷強(qiáng)電介質(zhì)電容器所保持的數(shù)據(jù)是第1數(shù)據(jù)還是第2數(shù)據(jù)。
作為優(yōu)選方式，上述第2方面的存儲器中，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器中所施加的電壓脈沖下降之后，進(jìn)行強(qiáng)電介質(zhì)電容器中所保持的數(shù)據(jù)的判斷。如果采用這樣的構(gòu)成，由于在通過電壓脈沖，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有第1數(shù)據(jù)的情況下，在位線中產(chǎn)生負(fù)電位，同時(shí)，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有第2數(shù)據(jù)的情況下，在位線中產(chǎn)生正電位之后，進(jìn)行數(shù)據(jù)的判斷，因此能夠準(zhǔn)確地將強(qiáng)電介質(zhì)電容器所保持的數(shù)據(jù)判斷為第1數(shù)據(jù)還是第2數(shù)據(jù)。
作為優(yōu)選方式，上述第2方面的存儲器中，在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有第1數(shù)據(jù)的情況下，通過減少位線的總電荷量來在位線中產(chǎn)生負(fù)電位，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有第2數(shù)據(jù)的情況下，通過增加位線的總電荷量來在位線中產(chǎn)生正電位。如果采用這樣的構(gòu)成，便能夠容易地在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有第1數(shù)據(jù)的情況下，在位線中產(chǎn)生負(fù)電位，同時(shí)，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有第2數(shù)據(jù)的情況下，在位線中產(chǎn)生正電位。
作為優(yōu)選方式，上述第2方面的存儲器中，在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，在經(jīng)字線給強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加電壓脈沖之前，位線的電位為負(fù)電位；在強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有第1數(shù)據(jù)的情況下，通過在給強(qiáng)電介質(zhì)施加電壓脈沖前后，讓位線的總電荷量不變，來保持位線的電位為負(fù)電位，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有第2數(shù)據(jù)的情況下，通過增加位線的總電荷量，而在位線中產(chǎn)生正電位。如果采用這樣的構(gòu)成，便能夠容易地在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有第1數(shù)據(jù)的情況下，在位線中產(chǎn)生負(fù)電位，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有第2數(shù)據(jù)的情況下，在位線中產(chǎn)生正電位。
這種情況下，最好還具備偽字線、以及與偽字線以及位線相連接的偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器；在經(jīng)字線給強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加電壓脈沖之前，將位線的電位保持為接地電位，同時(shí)讓偽字線的電位為給定的正電位，之后，讓位線變?yōu)楦?dòng)狀態(tài)之后，通過讓偽字線的電位從給定的正電位下降到接地電位，而讓位線的電位為負(fù)電位。如果采用這樣的構(gòu)成，能夠伴隨著偽字線的電位從給定的正電位下降到接地電位，經(jīng)偽字線以及偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器，讓位線的電位從接地電位下降到給定的負(fù)電位。通過這樣，與使用字線以及強(qiáng)電介質(zhì)電容器，將位線的電位從接地電位降低到給定的負(fù)電位的情況不同，能夠不給保持?jǐn)?shù)據(jù)的強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加給定的正電壓，而將位線的電位從接地電位降低到給定的負(fù)電位。因此，在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，在經(jīng)字線給強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加電壓脈沖之前，能夠抑制在保持?jǐn)?shù)據(jù)的強(qiáng)電介質(zhì)電容器中因給定的正電壓而產(chǎn)生干擾，同時(shí)讓位線的電位為負(fù)電位。
本發(fā)明的第3方面的存儲器，具有多根位線、與多根位線相交叉配置的多根字線以及驅(qū)動(dòng)線、以及分別配置在多根字線與位線的交叉點(diǎn)上的存儲器單元。另外，存儲器單元包括源極/漏極中的一方與位線相連接，同時(shí)柵極與字線相連接的晶體管、以及與晶體管的源極/漏極中的另一方以及驅(qū)動(dòng)線相連接，且保持?jǐn)?shù)據(jù)的強(qiáng)電介質(zhì)電容器；這樣，在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，通過經(jīng)驅(qū)動(dòng)線給強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加電壓脈沖，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有第1數(shù)據(jù)的情況下，在位線中產(chǎn)生負(fù)電位，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有第2數(shù)據(jù)的情況下，在位線中產(chǎn)生正電位。
該第3方面的存儲器，如上所述，在各個(gè)存儲器單元中設(shè)有連接在位線與驅(qū)動(dòng)線之間的晶體管以及強(qiáng)電介質(zhì)電容器的1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器中，數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有第1數(shù)據(jù)的情況下，在位線中產(chǎn)生負(fù)電位，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有第2數(shù)據(jù)的情況下，在位線中產(chǎn)生正電位，通過這樣，能夠?qū)⒆鳛榈?數(shù)據(jù)與第2數(shù)據(jù)的判斷基準(zhǔn)的參考電位，設(shè)定為GND電平。這樣，在1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器中，即使在數(shù)據(jù)讀出時(shí)，位線中所產(chǎn)生的電位產(chǎn)生偏差的情況下，也能夠容易地設(shè)定參考電位。另外，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有第1數(shù)據(jù)的情況下，在位線中產(chǎn)生負(fù)電位，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有第2數(shù)據(jù)的情況下，在位線中產(chǎn)生正電位，通過這樣，由于數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，位線中所產(chǎn)生的電位的分布范圍不會重疊，因此，通過將參考電位設(shè)定為接地電位(GND電平)，就能夠?qū)?qiáng)電介質(zhì)電容器中所保持的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確地判斷為第1數(shù)據(jù)或第2數(shù)據(jù)。另外，由于能夠?qū)⒆鳛榈?數(shù)據(jù)與第2數(shù)據(jù)的判斷基準(zhǔn)的參考電位，設(shè)定為接地電位，因此能夠?qū)⒋鎯ζ鲀?nèi)部一般所使用的接地電位，用作參考電位。通過這樣，與將參考電位設(shè)定為接地電位以外的電位的情況不同，由于不需要另外設(shè)置用來產(chǎn)生參考電位的電路，因此能夠簡化1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的電路構(gòu)成。
作為優(yōu)選方式，上述第3方面的存儲器中，在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，通過將位線的電位與接地電位的參考電位進(jìn)行比較，來進(jìn)行強(qiáng)電介質(zhì)電容器中所保持的數(shù)據(jù)的判斷。如果采用這樣的構(gòu)成，通過將正電位或負(fù)電位的位線電位與接地電位的參考電位進(jìn)行比較，便能夠容易地判斷強(qiáng)電介質(zhì)電容器所保持的數(shù)據(jù)是第1數(shù)據(jù)還是第2數(shù)據(jù)。
作為優(yōu)選方式，上述第3方面的存儲器中，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器中所施加的電壓脈沖下降之后，進(jìn)行強(qiáng)電介質(zhì)電容器中所保持的數(shù)據(jù)的判斷。如果采用這樣的構(gòu)成，由于在通過電壓脈沖，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有第1數(shù)據(jù)的情況下，在位線中產(chǎn)生負(fù)電位，同時(shí)，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有第2數(shù)據(jù)的情況下，在位線中產(chǎn)生正電位之后，進(jìn)行數(shù)據(jù)的判斷，因此能夠準(zhǔn)確地將強(qiáng)電介質(zhì)電容器所保持的數(shù)據(jù)判斷為第1數(shù)據(jù)還是第2數(shù)據(jù)。
作為優(yōu)選方式，上述第3方面的存儲器中，在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有第1數(shù)據(jù)的情況下，通過減少位線的總電荷量來在位線中產(chǎn)生負(fù)電位，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有第2數(shù)據(jù)的情況下，通過增加位線的總電荷量來在位線中產(chǎn)生正電位。如果采用這樣的構(gòu)成，便能夠容易地在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有第1數(shù)據(jù)的情況下，在位線中產(chǎn)生負(fù)電位，同時(shí)，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有第2數(shù)據(jù)的情況下，在位線中產(chǎn)生正電位。
作為優(yōu)選方式，上述第3方面的存儲器中，在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，在經(jīng)字線給強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加電壓脈沖之前，位線的電位為負(fù)電位，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有第1數(shù)據(jù)的情況下，通過在給強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加電壓脈沖前后，讓位線的總電荷量不變，來保持位線的電位為負(fù)電位，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有第2數(shù)據(jù)的情況下，通過增加位線的總電荷量，而在位線中產(chǎn)生正電位。如果采用這樣的構(gòu)成，便能夠容易地在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有第1數(shù)據(jù)的情況下，在位線中產(chǎn)生負(fù)電位，同時(shí)，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有第2數(shù)據(jù)的情況下，在位線中產(chǎn)生正電位。
這種情況下，最好還具備偽驅(qū)動(dòng)線、以及與偽驅(qū)動(dòng)線以及位線相連接的偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器；在經(jīng)驅(qū)動(dòng)線給強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加電壓脈沖之前，將位線的電位保持為接地電位，同時(shí)讓偽驅(qū)動(dòng)線的電位為給定的正電位，之后，讓位線變?yōu)楦?dòng)狀態(tài)之后，通過讓偽驅(qū)動(dòng)線的電位從給定的正電位下降到接地電位，而讓位線的電位為負(fù)電位。如果采用這樣的構(gòu)成，能夠伴隨著偽驅(qū)動(dòng)線的電位從給定的正電位下降到接地電位，經(jīng)偽驅(qū)動(dòng)線以及偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器，讓位線的電位從接地電位下降到給定的負(fù)電位。通過這樣，與使用驅(qū)動(dòng)線以及強(qiáng)電介質(zhì)電容器，將位線的電位從接地電位降低到給定的負(fù)電位的情況不同，能夠不給保持?jǐn)?shù)據(jù)的強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加給定的正電壓，而將位線的電位從接地電位降低到給定的負(fù)電位。因此，在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，在經(jīng)驅(qū)動(dòng)線給強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加電壓脈沖之前，能夠抑制在保持?jǐn)?shù)據(jù)的強(qiáng)電介質(zhì)電容器中因給定的正電壓而產(chǎn)生干擾，同時(shí)讓位線的電位為負(fù)電位。


圖1為表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的構(gòu)成的電路圖。
圖2為用來說明本發(fā)明的第1實(shí)施方式的1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的動(dòng)作的電壓波形圖。
圖3～圖5為表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的強(qiáng)電介質(zhì)電容器的極化狀態(tài)的磁滯圖。
圖6為表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的數(shù)據(jù)讀出時(shí)的位線電位分布的圖。
圖7為用來說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式的1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的動(dòng)作的電壓波形圖。
圖8～圖15為說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式的1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的強(qiáng)電介質(zhì)電容器的極化狀態(tài)的磁滯圖。
圖16為表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的構(gòu)成的電路圖。
圖17為用來說明本發(fā)明的第3實(shí)施方式的1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的動(dòng)作的電壓波形圖。
圖18為表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式的交叉點(diǎn)型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的構(gòu)成的電路圖。
圖19為用來說明本發(fā)明的第4實(shí)施方式的交叉點(diǎn)型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的動(dòng)作的電壓波形圖。
圖20為用來說明本發(fā)明的第5實(shí)施方式的交叉點(diǎn)型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的動(dòng)作的電壓波形圖。
圖21為表示本發(fā)明的第6實(shí)施方式的交叉點(diǎn)型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的構(gòu)成的電路圖。
圖22為用來說明本發(fā)明的第6實(shí)施方式的交叉點(diǎn)型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的動(dòng)作的電壓波形圖。
圖23為說明以往的一例1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的構(gòu)成的電路圖。
圖24為用來說明以往的一例1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的動(dòng)作的電壓波形圖。
圖25為說明以往的一例1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的強(qiáng)電介質(zhì)電容器的極化狀態(tài)的磁滯圖。
圖26～圖29為說明以往的一例1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的數(shù)據(jù)讀出時(shí)的位線電位分布的圖。
具體實(shí)施例方式
下面對照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
(第1實(shí)施方式)首先對照圖1，對本發(fā)明的第1實(shí)施方式的1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的構(gòu)成進(jìn)行說明。
第1實(shí)施方式的1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器，如圖1所示，具有存儲器單元1、基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路2、以及讀出放大器3。存儲器單元1，沿著由位線BL0與BL1所構(gòu)成的位線對BL0/BL1設(shè)有多根。另外該位線BL0與BL1為本發(fā)明的“數(shù)據(jù)線”之一例。另外，在垂直于位線對BL0/BL1的方向延伸設(shè)有多根字線WL0～WL3，以及多根板線PL0與PL1。另外，板線PL0與PL1為本發(fā)明的“驅(qū)動(dòng)線”之一例。另外，各個(gè)存儲器單元1，分別由保持?jǐn)?shù)據(jù)的1個(gè)強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0～CF3，以及n溝道晶體管所構(gòu)成的1個(gè)存取晶體管Tr0～Tr3構(gòu)成。強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0～CF3，分別由1方電極與另一方電極，以及夾在一方電極與另一方電極之間的強(qiáng)電介質(zhì)膜構(gòu)成。強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0(CF2)的一方電極，與板線PL0(PL1)相連接，同時(shí)，另一方電極與存取晶體管Tr0(Tr2)的源極/漏極中的一方相連接。另外，存取晶體管Tr0(Tr2)的源極/漏極中的另一方，與位線BL0相連接。另外，存取晶體管Tr0(Tr2)的柵極，與字線WL0(WL2)相連接。另外，強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF1(CF3)的一方電極，與板線PL0(PL1)相連接，同時(shí)，另一方電極與存取晶體管Tr1(Tr3)的源極/漏極中的一方相連接。另外，存取晶體管Tr1(Tr3)的源極/漏極中的另一方，與位線BL1相連接。另外，存取晶體管Tr1(Tr3)的柵極，與字線WL1(WL3)相連接。
另外，基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路2，對每一根位線對BL0/BL1分別設(shè)置。該基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路2，用來將作為數(shù)據(jù)判斷時(shí)的基準(zhǔn)電壓的GND電平(接地電位)的參考電位Vref，經(jīng)位線BL0或BL1，提供給讀出放大器3。另外，基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路2，由3個(gè)n溝道晶體管4～6，以及1個(gè)電容器7構(gòu)成。n溝道晶體管4的源極/漏極中的一方，與n溝道晶體管5的源極/漏極中的一方相連接。另外，n溝道晶體管4的源極/漏極中的另一方，與位線BL0相連接，同時(shí)，n溝道晶體管5的源極/漏極中的另一方與位線BL1相連接。另外，n溝道晶體管4以及5的柵極中，分別被輸入用來控制n溝道晶體管4以及5的導(dǎo)通/截止的控制信號DMP0以及DMPE。另外，n溝道晶體管4的源極/漏極中的一方，與n溝道晶體管5的源極/漏極中的一方之間的節(jié)點(diǎn)ND1，與n溝道晶體管6的源極/漏極中的一方相連接。該n溝道晶體管6的源極/漏極中的另一方被供給GND電平(接地電位)的參考電位Vref。另外，n溝道晶體管6的柵極，被輸入用來控制n溝道晶體管6的導(dǎo)通/截止的控制信號DMPRS。另外，電容器7的一方電極，與n溝道晶體管4的源極/漏極中的一方和n溝道晶體管5的源極/漏極中的一方之間的節(jié)點(diǎn)ND2相連接。另外，電容器7的另一方電極接地。
另外，讀出放大器3，對每一個(gè)位線對BL0/BL1分別設(shè)置。該讀出放大器3與位線BL0以及BL1相連接。另外，讀出放大器3中，被輸入用來激活讀出放大器3的讀出放大器激活信號SAE。另外，讀出放大器3在讀出來自強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0～CF3的數(shù)據(jù)時(shí)，具有將位線BL0或BL1中所產(chǎn)生的對應(yīng)于強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0～CF3的數(shù)據(jù)的電位，與參考電位Vref比較來進(jìn)行判斷，通過這樣來放大位線BL0以及BL1的電位差的功能。具體地說，讀出放大器3在讀出數(shù)據(jù)時(shí)，在位線BL0以及BL1的一方中所產(chǎn)生的對應(yīng)于強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0～CF3的數(shù)據(jù)的電位，低于從基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路2經(jīng)位線BL0以及BL1中的另一方所供給的GND電平的參考電位Vref的情況下，讓位線BL0以及BL1的一方中所產(chǎn)生的電位為GND電平。另一方面，讀出放大器3在讀出數(shù)據(jù)時(shí)，在位線BL0以及BL1的一方中所產(chǎn)生的對應(yīng)于強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0～CF3的數(shù)據(jù)的電位，高于從基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路2經(jīng)位線BL0以及BL1中的另一方所供給的GND電平的參考電位Vref的情況下，將位線BL0以及BL1的一方中所產(chǎn)生的電位升高到Vcc。
接下來，對照圖1～圖5，對本發(fā)明的第1實(shí)施方式的強(qiáng)電介質(zhì)電容器的動(dòng)作進(jìn)行說明。
首先，在讀出數(shù)據(jù)時(shí)的初始狀態(tài)下，如圖2所示，將字線WL0、板線PL0以及位線BL0的電位，保持為GND電平(接地電位)。另外，控制信號DMPRS、控制信號DMP0、控制信號DMPE以及讀出放大器激活信號SAE的電位也保持為GND電平。在該狀態(tài)下，將字線WL0從GND電平上升到Vcc電位。通過這樣，讓連接字線WL0的存取晶體管Tr0變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。另外，控制信號DMPRS從GND電平上升到Vcc電位。通過這樣，讓基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路2的n溝道晶體管6變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。因此，通過經(jīng)導(dǎo)通狀態(tài)的n溝道晶體管6供給GND電平(接地電位)的參考電位Vref，讓節(jié)點(diǎn)ND1以及ND2的電位變?yōu)镚ND電平，同時(shí)，將電容器7充電到GND電平的參考電位Vref。接下來，控制信號DMP0從GND電平上升到Vcc電位。通過這樣，基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路2的n溝道晶體管4變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。因此，經(jīng)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)的n溝道晶體管4，向位線BL0供給GND電平的參考電位Vref。之后，控制信號DMP0從Vcc電位下降到GND電平。通過這樣，基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路2的n溝道晶體管4變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)。因此，位線BL0保持GND電平的參考電位Vref，變?yōu)楦?dòng)狀態(tài)(高阻抗?fàn)顟B(tài))。
接下來，在圖2所示的期間T1中，經(jīng)板線PL0給強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0施加上升到Vcc電位的電壓脈沖。具體地說，板線PL0從GND電平上升到Vcc電位。通過這樣，經(jīng)板線PL0給強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0施加Vcc的電壓。因此，位線BL0中產(chǎn)生對應(yīng)于強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0中所保持的數(shù)據(jù)的電位。此時(shí)，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0保持有數(shù)據(jù)“0”的情況下，如圖3所示，強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0的極化狀態(tài)沿著磁滯曲線，從“0”移動(dòng)到A點(diǎn)。通過這樣，與強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0相連接的位線BL0的總電荷量，增加圖3中的Q0up的電荷量。因此，位線BL0的電位，上升相當(dāng)于Q0up的電荷程度。另外，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0保持有數(shù)據(jù)“1”的情況下，如圖4所示，強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0的極化狀態(tài)沿著磁滯曲線，從“1”移動(dòng)到A點(diǎn)。通過這樣，與強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0相連接的位線BL0的總電荷量，增加圖4中的Q1up的電荷量。因此，位線BL0的電位，上升相當(dāng)于Q1up的電荷程度。接下來，控制信號DMPE從GND電平上升到Vcc電位。通過這樣，基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路2的n溝道晶體管5變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。因此，充電給電容器7的GND電平(接地電位)的參考電位Vref，經(jīng)導(dǎo)通狀態(tài)的n溝道晶體管5供給位線BL1。通過這樣，位線BL1的電位保持為GND電平(接地電位)的參考電位Vref。接下來，控制信號DMPRS從Vcc電位下降到GND電平。通過這樣，基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路2的n溝道晶體管6變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)。
接下來，在圖2所示的期間T2中，板線PL0從Vcc電位下降到-1/3Vcc電位。通過這樣，給強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0施加-1/3Vcc的電壓。此時(shí)，不管在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0中保持有數(shù)據(jù)“0”以及“1”中的哪一個(gè)的情況下，都如圖5所示，強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0的極化狀態(tài)沿著磁滯曲線從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)。通過這樣，與強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0相連接的位線BL0的總電荷量，減少圖5中的Qdown的電荷量。因此，位線BL0的電位，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0保持有數(shù)據(jù)“0”以及“1”中任一個(gè)的情況下，都下降相當(dāng)于Qdown的電荷程度。
另外，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0中保持有數(shù)據(jù)“0”的情況下，上述期間T1以及T2中的位線BL0的總電荷量的變化量，為Q0up-Qdown。這里，從圖3以及圖5的磁滯曲線的形狀判斷出，由于Q0up＜Qdown，因此Q0up-Qdown為負(fù)數(shù)。所以，由于位線BL0的初始狀態(tài)的電位為GND電平(接地電位)，因此在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0保持有數(shù)據(jù)“0”的情況下的期間T2中的位線BL0的電位，變?yōu)樨?fù)電位。另外，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0中保持有數(shù)據(jù)“1”的情況下，期間T1以及T2中的位線BL0的總電荷量的變化量，為Q1up-Qdown。這里，從圖4以及圖5的磁滯曲線的形狀判斷出，由于Q1up＞Qdown，因此Q1up-Qdown為正數(shù)。所以，由于位線BL0的初始狀態(tài)的電位為GND電平(接地電位)，因此在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0保持有數(shù)據(jù)“1”的情況下的期間T2中的位線BL0的電位，變?yōu)檎娢弧?br> 接下來，控制信號DMPE從Vcc電位下降到GND電平。通過這樣，基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路2的n溝道晶體管5變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)。因此，位線BL1保持GND電平的參考電位Vref，同時(shí)變?yōu)楦?dòng)狀態(tài)(高阻抗?fàn)顟B(tài))。在該狀態(tài)下，通過讓讀出放大器激活信號SAE從GND電平上升到Vcc電位，激活讀出放大器3。通過這樣，由讀出放大器3，將位線BL0的對應(yīng)于所讀出的數(shù)據(jù)的電位，與位線BL1的參考電位Vref進(jìn)行比較，來判斷出從強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0所讀出的數(shù)據(jù)并放大。也即，讀出放大器3，在位線BL0的電位低于位線BL1的電位(參考電位Vref＝GND)的情況下，判斷從強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0所讀出的數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)“0”，同時(shí)將位線BL0的電位降低為GND電平。另外，讀出放大器3，在位線BL0的電位高于位線BL1的電位(參考電位Vref＝GND)的情況下，判斷從強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0所讀出的數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)“1”，同時(shí)讓位線BL0的電位上升到Vcc。如上所述，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0中保持有數(shù)據(jù)“0”的情況下，由于期間T2中的位線BL0的電位變?yōu)樨?fù)電位，因此位線BL0的電位，被讀出放大器3變?yōu)镚ND電平。另外，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0中保持有數(shù)據(jù)“1”的情況下，由于期間T2中的位線BL0的電位變?yōu)檎娢?，因此位線BL0的電位，被讀出放大器3提高到Vcc。之后，通過讀出放大器3，將變?yōu)镚ND電平或Vcc電位的位線BL0的電位向外部輸出。
第1實(shí)施方式中，如上所述，經(jīng)板線PL0給強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0施加電壓脈沖，使得在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0中保持有數(shù)據(jù)“0”的情況下，位線BL0中產(chǎn)生負(fù)電位，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0中保持有數(shù)據(jù)“1”的情況下，位線BL0中產(chǎn)生正電位，之后再讀出數(shù)據(jù)，通過這樣，能夠?qū)⒆鳛閿?shù)據(jù)“0”或數(shù)據(jù)“1”的判斷基準(zhǔn)的參考電位Vref，設(shè)定為GND電平(接地電位)。通過這樣，即使在數(shù)據(jù)讀出時(shí)，位線BL0中所產(chǎn)生的電位產(chǎn)生偏差的情況下，也能夠容易地設(shè)定參考電位Vref。
另外，第1實(shí)施方式中，經(jīng)板線PL0給強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0施加電壓脈沖，使得在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0中保持有數(shù)據(jù)“0”的情況下，位線BL0中產(chǎn)生負(fù)電位，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0中保持有數(shù)據(jù)“1”的情況下，位線BL0中產(chǎn)生正電位，之后再讀出數(shù)據(jù)，通過這樣，在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)位線BL0中所產(chǎn)生的電位顯示出如圖6所示的分布。通過這樣，由于數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，在從強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0中讀出數(shù)據(jù)“0”的情況下的位線BL0的電位(“0”電位)的分布范圍(負(fù)電位)，與在從強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0中讀出數(shù)據(jù)“1”的情況下的位線BL0的電位(“1”電位)的分布范圍(正電位)不會重疊，因此，通過將參考電位Vref設(shè)定為GND電平(接地電位)，能夠?qū)?qiáng)電介質(zhì)電容器CF0中所保持的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確地判斷為“0”或“1”。
另外，第1實(shí)施方式中，由于能夠?qū)⒆鳛閿?shù)據(jù)“0”或數(shù)據(jù)“1”的判斷基準(zhǔn)的參考電位Vref，設(shè)定為GND電平(接地電位)，因此能夠?qū)?qiáng)電介質(zhì)存儲器內(nèi)部一般所使用的GND電平的電位，用作參考電位Vref。通過這樣，與將參考電位Vref設(shè)定為GND電平以外的電位的情況不同，由于不需要另外設(shè)置用來產(chǎn)生參考電位Vref的電路，因此能夠簡化強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的電路構(gòu)成。
(第2實(shí)施方式)該第2實(shí)施方式的1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器中，與上述第1實(shí)施方式的強(qiáng)電介質(zhì)存儲器不同，預(yù)先將與強(qiáng)電介質(zhì)電容器相連接的位線的電位設(shè)為負(fù)電位之后，給強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加電壓脈沖，讀出強(qiáng)電介質(zhì)電容器的數(shù)據(jù)。接下來，對照圖1以及圖7～圖15，對第2實(shí)施方式的1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的動(dòng)作進(jìn)行說明。另外，該第2實(shí)施方式的1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的電路構(gòu)成，與圖1中所示的第1實(shí)施方式的1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的電路完全一樣。
第2實(shí)施方式的1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器中，如圖7所示，在數(shù)據(jù)讀出時(shí)的初始狀態(tài)下，將字線WL0、板線PL0以及位線BL0的電位，保持為GND電平。另外，控制信號DMPRS、控制信號DMP0、控制信號DMPE以及讀出放大器激活信號SAE的電位也保持GND電平。之后，將字線WL0從GND電平上升到Vcc電位。通過這樣，讓連接字線WL0的存取晶體管Tr0變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。另外，控制信號DMPRS從GND電平上升到Vcc電位。通過這樣，讓基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路2的n溝道晶體管6變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。因此，通過經(jīng)導(dǎo)通狀態(tài)的n溝道晶體管6供給GND電平(接地電位)的參考電位Vref，讓節(jié)點(diǎn)ND1以及ND2的電位變?yōu)镚ND電平，同時(shí)，將電容器7充電到GND電平的參考電位Vref。接下來，控制信號DMP0從GND電平上升到Vcc電位。通過這樣，基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路2的n溝道晶體管4變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。因此，經(jīng)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)的n溝道晶體管4，向位線BL0供給GND電平的參考電位Vref。通過這樣，位線BL0的電位保持為GND電平。
接下來，第2實(shí)施方式中，在圖7所示的期間T1中，板線PL0從GND電平上升到1/3Vcc電位。通過這樣，經(jīng)板線PL0給強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0施加1/3Vcc的電壓。此時(shí)，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0保持有數(shù)據(jù)“0”的情況下，如圖8所示，強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0的極化狀態(tài)，從“0”移動(dòng)到C點(diǎn)。另外，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0保持有數(shù)據(jù)“1”的情況下，如圖12所示，強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0的極化狀態(tài)，從“1”移動(dòng)到D點(diǎn)。另外，此時(shí)由于與強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0相連接的位線BL0的電位固定在GND電平，因此即使強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0的極化狀態(tài)發(fā)生變化，位線BL0的電位也不會從GND電平開始變化。之后，控制信號DMP0從Vcc電位下降到GND電平。通過這樣，基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路2的n溝道晶體管4變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)。因此，位線BL0保持GND電平的電位，同時(shí)變?yōu)楦?dòng)狀態(tài)(高阻抗?fàn)顟B(tài))。
接下來，第2實(shí)施方式中，在圖7所示的期間T2中，板線PL0從1/3Vcc電位下降到GND電平。通過這樣，給強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0施加GND電平的電壓。因此，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0中保持有數(shù)據(jù)“0”的情況下，如圖9所示，強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0的極化狀態(tài)沿著磁滯曲線，從C點(diǎn)移動(dòng)到“0”。通過這樣，與強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0相連接的位線BL0的總電荷量，減少圖9中的Q0downA的電荷量。因此，位線BL0的電位從GND電平下降相當(dāng)于Q0downA的電荷的程度，從而變成負(fù)電位。另外，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0中保持有數(shù)據(jù)“1”的情況下，如圖13所示，強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0的極化狀態(tài)沿著磁滯曲線，從D點(diǎn)移動(dòng)到“1”。通過這樣，與強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0相連接的位線BL0的總電荷量，減少圖13中的Q1downA的電荷量。因此，位線BL0的電位從GND電平下降相當(dāng)于Q1downA的電荷的程度，從而變成負(fù)電位。如上所述，第2實(shí)施方式中，期間T2中，位線BL0的電位變?yōu)樨?fù)電位。之后，控制信號DMPE從GND電平上升到Vcc電位。通過這樣，基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路2的n溝道晶體管5變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。因此，通過電容器7所保持的GND電平的參考電位Vref，經(jīng)導(dǎo)通狀態(tài)的n溝道晶體管5，向位線BL1供給。通過這樣，位線BL1的電位變?yōu)镚ND電平的參考電位Vref。
接下來，第2實(shí)施方式中，在圖7所示的期間T3中，經(jīng)板線PL0給強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0施加上升到Vcc電位的電壓脈沖。具體地說，板線PL0從GND電平上升到Vcc電位。通過這樣，經(jīng)板線PL0給強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0施加Vcc電壓。因此，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0保持有數(shù)據(jù)“0”的情況下，如圖10所示，強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0的極化狀態(tài)沿著磁滯曲線，從“0”移動(dòng)到A點(diǎn)。通過這樣，與強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0相連接的位線BL0的總電荷量，增加圖10中的Q0upB的電荷量。因此，位線BL0的電位，上升相當(dāng)于Q0upB的電荷程度。另外，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0保持有數(shù)據(jù)“1”的情況下，如圖14所示，強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0的極化狀態(tài)沿著磁滯曲線，從“1”移動(dòng)到A點(diǎn)。通過這樣，與強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0相連接的位線BL0的總電荷量，增加圖14中的Q1upB的電荷量。因此，位線BL0的電位，上升相當(dāng)于Q1upB的電荷程度。之后，控制信號DMPE從Vcc電位下降到GND電平。通過這樣，基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路2的n溝道晶體管5變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)。因此，位線BL1保持GND電平的參考電位Vref，同時(shí)變?yōu)楦?dòng)狀態(tài)(高阻抗?fàn)顟B(tài))。之后，控制信號DMPRS從Vcc電位下降到GND電平。通過這樣，基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路2的n溝道晶體管6變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)。
接下來，在圖7所示的期間T4中，板線PL0從Vcc電位下降到GND電平。通過這樣，經(jīng)板線PL0給強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0施加GND電平的電壓。因此，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0中保持有數(shù)據(jù)“0”的情況下，如圖11所示，強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0的極化狀態(tài)沿著磁滯曲線，從A點(diǎn)移動(dòng)到“0”。通過這樣，與強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0相連接的位線BL0的總電荷量，減少圖11中的Q0downB的電荷量。因此位線BL0的電位下降相當(dāng)于Q0downB的電荷的程度。另外，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0中保持有數(shù)據(jù)“1”的情況下，如圖15所示，強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0的極化狀態(tài)沿著磁滯曲線，從A點(diǎn)移動(dòng)到“1”。通過這樣，與強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0相連接的位線BL0的總電荷量，減少圖15中的Q1downB(＝Q0downB)的電荷量。因此，位線BL0的電位下降相當(dāng)于Q1downB的電荷的程度。
另外，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0中保持有數(shù)據(jù)“0”的情況下，圖7中所示的期間T1～T4中的位線BL0的總電荷量的變化量，為-Q0downA+Q0upB-Q0downB。這里，從圖9～圖11的磁滯圖可以判斷出，由于Q0upB＝Q0downB，因此變?yōu)?Q0downA+Q0upB-Q0downB＝-Q0downA。所以期間T1～T4中的位線BL0的總電荷量的變化量為負(fù)。由于位線BL0的初始狀態(tài)的電位為GND電平，因此，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0中保持有數(shù)據(jù)“0”的情況下的期間T4中的位線BL0的電位，變?yōu)樨?fù)電位。另外，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0中保持有數(shù)據(jù)“1”的情況下，期間T1～T4中的位線BL0的總電荷量的變化量，為-Q1downA+Q1upB-Q1downB。這里，從圖13～圖15的磁滯圖可以判斷出，-Q1downA+Q1upB-Q1downB為正數(shù)。所以期間T1～T4中的位線BL0的總電荷量的變化量為正。由于位線BL0的初始狀態(tài)的電位為GND電平，因此，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0中保持有數(shù)據(jù)“1”的情況下的期間T4中的位線BL0的電位，變?yōu)檎娢弧?br> 接下來，通過讓讀出放大器激活信號SAE從GND電平上升到Vcc電位，激活讀出放大器3。通過這樣，與上述第1實(shí)施方式相同，由讀出放大器3，判斷出從強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0向位線BL0所讀出的數(shù)據(jù)是“0”還是“1”并放大。也即，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0中保持有數(shù)據(jù)“0”的情況下，由于期間T4中的位線BL0的電位變?yōu)樨?fù)電位，因此位線BL0的電位，被讀出放大器3變?yōu)镚ND電平。另外，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0中保持有數(shù)據(jù)“1”的情況下，由于期間T4中的位線BL0的電位變?yōu)檎娢唬虼宋痪€BL0的電位，被讀出放大器3提高到Vcc。之后，通過讀出放大器3，將變?yōu)镚ND電平或Vcc電位的位線BL0的電位向外部輸出。
第2實(shí)施方式中，如上所述，預(yù)先將與強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0相連接的位線BL0的電位設(shè)為負(fù)電位之后，給強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0施加電壓脈沖，讀出強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0的數(shù)據(jù)，通過這樣，在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0保持有數(shù)據(jù)“0”的情況下，能夠容易地在位線BL0中產(chǎn)生負(fù)電位，同時(shí)，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0保持有數(shù)據(jù)“1”的情況下，能夠容易地在位線BL0中產(chǎn)生正電位，因此，能夠?qū)⒆鳛閿?shù)據(jù)“0”或數(shù)據(jù)“1”的判斷基準(zhǔn)的參考電位Vref，設(shè)定為GND電平(接地電位)。通過這樣，即使在數(shù)據(jù)讀出時(shí)，位線BL0中所產(chǎn)生的電位產(chǎn)生偏差的情況下，也能夠容易地設(shè)定參考電位Vref。另外，第2實(shí)施方式中，在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0保持有數(shù)據(jù)“0”的情況下，能夠容易地在位線BL0中產(chǎn)生負(fù)電位，同時(shí)，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0保持有數(shù)據(jù)“1”的情況下，能夠容易地在位線BL0中產(chǎn)生正電位，因此，能夠在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，在從強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0中讀出數(shù)據(jù)“0”的情況下的位線BL0的電位的分布范圍(負(fù)電位)，與在從強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0中讀出數(shù)據(jù)“1”的情況下的位線BL0的電位的分布范圍(正電位)不會重疊。通過這樣，通過將參考電位Vref設(shè)定為GND電平，能夠?qū)?qiáng)電介質(zhì)電容器CF0中所保持的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確地判斷為“0”或“1”。
第2實(shí)施方式的除此之外的效果，與上述第1實(shí)施方式的效果相同。
(第3實(shí)施方式)接下來，對照圖16，對本發(fā)明的第3實(shí)施方式的1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的構(gòu)成進(jìn)行說明。
該第3實(shí)施方式的1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器如圖16所示，與上述第1實(shí)施方式的1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器不同，具有在給強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0施加電壓脈沖，將強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0的數(shù)據(jù)讀出到位線BL0之前，讓位線BL0為負(fù)電位的偽電路11。該偽電路11對每一個(gè)位線對BL0/BL1分別設(shè)置。另外，偽電路11，由偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器CFD0以及CFD1，與n溝道晶體管所形成的偽存取晶體管TrD0以及TrD1構(gòu)成。偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器CFD0的一方電極，與偽板線PLD相連接，同時(shí)，另一方電極與偽存取晶體管TrD0的源極/漏極中的一方相連接。另外，偽板線PLD為本發(fā)明的“偽驅(qū)動(dòng)線”之一例。另外，偽存取晶體管TrD0的源極/漏極中的另一方，與位線BL0相連接。另外，偽存取晶體管TrD0的柵極，與偽字線WLD0相連接。另外偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器CFD1的一方電極，與偽板線PLD相連接，同時(shí)，另一方電極與偽存取晶體管TrD1的源極/漏極中的一方相連接。另外，偽存取晶體管TrD1的源極/漏極中的另一方，與位線BL1相連接。另外，偽存取晶體管TrD1的柵極，與偽字線WLD1相連接。第3實(shí)施方式的1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器除此之外的構(gòu)成，與上述第1實(shí)施方式的1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的構(gòu)成相同。
接下來，對照圖8、圖9、圖12、圖13、圖16以及圖17，對本發(fā)明的第3實(shí)施方式的1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的動(dòng)作進(jìn)行說明。
該第3實(shí)施方式的1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器，與上述第2實(shí)施方式的1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器不同，在經(jīng)板線PL0給強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0(參照圖16)施加電壓脈沖，將強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0的數(shù)據(jù)讀出到位線BL0之前，使用偽電路11讓位線BL0為負(fù)電位。具體地說，如圖17所示，通過將控制信號DMPRS以及DMP0與偽字線WLD0，上升到Vcc電位，讓基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路2的n溝道晶體管6以及4與偽存取晶體管TrD0變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。之后，在圖17所示的期間T1中，給位線BL0施加GND電平的參考電位Vref，同時(shí)讓偽板線PLD從GND電平上升到1/3Vcc電位。通過這樣，經(jīng)偽板線PLD給偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器CFD0施加1/3Vcc的電壓。此時(shí)，在偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器CFD0保持有數(shù)據(jù)“0”的情況下，如圖8所示，偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器CFD0的極化狀態(tài)，從“0”移動(dòng)到C點(diǎn)。另外，在偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器CFD0保持有數(shù)據(jù)“1”的情況下，如圖12所示，偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器CFD0的極化狀態(tài)，從“1”移動(dòng)到D點(diǎn)。另外，即使在像這樣偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器CFD0的極化狀態(tài)發(fā)生變化的情況下，此時(shí)由于與偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器CFD0相連接的位線BL0，被施加GND電平的參考電位Vref，因此，位線BL0的電位不會從GND電平開始變化。之后，控制信號DMP0從Vcc電位下降到GND電平。通過這樣，基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路2的n溝道晶體管4變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)。因此，位線BL0保持GND電平的電位，同時(shí)變?yōu)楦?dòng)狀態(tài)(高阻抗?fàn)顟B(tài))。
接下來，在圖17所示的期間T2中，偽板線PLD從1/3Vcc電位下降到GND電平。通過這樣，給偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器CFD0施加GND電平的電壓。因此，在偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器CFD0中保持有數(shù)據(jù)“0”的情況下，與圖9所示的第2實(shí)施方式的情況一樣，偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器CFD0的極化狀態(tài)沿著磁滯曲線，從C點(diǎn)移動(dòng)到“0”。通過這樣，與偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器CFD0相連接的位線BL0的總電荷量，減少圖9中的Q0downA的電荷量。因此，位線BL0的電位從GND電平下降相當(dāng)于Q0downA的電荷的程度，從而變成負(fù)電位。另外，在偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器CFD0中保持有數(shù)據(jù)“1”的情況下，與圖13所示的第2實(shí)施方式的情況一樣，偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器CFD0的極化狀態(tài)沿著磁滯曲線，從D點(diǎn)移動(dòng)到“1”。通過這樣，與偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器CFD0相連接的位線BL0的總電荷量，減少圖13中的Q1downA的電荷量。因此，位線BL0的電位從GND電平下降相當(dāng)于Q1downA的電荷的程度，從而變成負(fù)電位。
如上所述，第3實(shí)施方式中，使用偽電路11，在圖17中所示的期間T2中，讓位線BL0的電位為負(fù)電位。因此，第3實(shí)施方式的1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器中，不需要為了在期間T2中讓位線BL0的電位為負(fù)電位，經(jīng)板線PL0，給存儲器單元1的強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0施加1/3Vcc的電壓。這樣，第3實(shí)施方式中，在圖17中所示的期間T2之后，與上述第2實(shí)施方式的期間T2之后的動(dòng)作(參照圖7)相同，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0中保持有數(shù)據(jù)“0”的情況下，位線BL0中產(chǎn)生負(fù)電位，同時(shí)，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0中保持有數(shù)據(jù)“1”的情況下，位線BL0中產(chǎn)生正電位。第3實(shí)施方式的1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的除此以外的動(dòng)作，與上述第2實(shí)施方式的1T1C型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的動(dòng)作相同。
第3實(shí)施方式中，在經(jīng)板線PL0給強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0施加電壓脈沖之前，保持位線BL0的電位為GND電平，同時(shí)讓偽板線PLD的電位為1/3Vcc，之后，讓位線BL0成為浮動(dòng)狀態(tài)之后，讓偽板線PLD的電位從1/3Vcc下降到GND電平，通過這樣，讓位線BL0的電位為負(fù)電位，從而能夠在經(jīng)板線PL0給強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0施加電壓脈沖之前，經(jīng)偽板線PLD以及偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器CFD0，將位線BL0的電位從GND電平降低到給定的負(fù)電位。通過這樣，與使用板線PL0以及強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0，將位線BL0的電位從GND電平降低到給定的負(fù)電位的情況不同，能夠不給保持?jǐn)?shù)據(jù)的強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0施加1/3Vcc的電壓，而將位線BL0的電位從GND電平降低到給定的負(fù)電位。因此，在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，在給強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0施加電壓脈沖讀出數(shù)據(jù)之前，能夠抑制因給保持?jǐn)?shù)據(jù)的強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0施加1/3Vcc的電壓而產(chǎn)生的干擾，同時(shí)讓位線BL0的電位為負(fù)電位。
第3實(shí)施方式的除此之外的效果，與上述第1實(shí)施方式的效果相同。
(第4實(shí)施方式)接下來，對照圖18，該第4實(shí)施方式中，與上述第1～第3實(shí)施方式不同，對將本發(fā)明適用于交叉點(diǎn)型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的例子進(jìn)行說明。
該第4實(shí)施方式的交叉點(diǎn)型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器中，如圖18所示，字線WL0～WL3，與位線BL0～BL5設(shè)置為在互相垂直的方向上延伸。另外，該字線WL0～WL3，為本發(fā)明的“驅(qū)動(dòng)線”之一例，位線BL0～BL5，為本發(fā)明的“數(shù)據(jù)線”之一例。另外，在字線WL0～WL3與位線BL0～BL5相交叉的位置上，分別設(shè)有僅由一個(gè)強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10所構(gòu)成的存儲器單元21。另外，位線BL0～BL5的一方端部，分別與對每一根位線BL0～BL5所設(shè)置的n溝道晶體管所構(gòu)成的開關(guān)晶體管22的源極/漏極中的一方相連接。該開關(guān)晶體管22，用來在讀出數(shù)據(jù)時(shí)，抑制被后述的讀出放大器23所放大的電位，倒流到位線BL0～BL5以及強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10側(cè)。另外，開關(guān)晶體管22的柵極，被輸入用于控制開關(guān)晶體管22的導(dǎo)通/截止的控制信號SWA，同時(shí)，開關(guān)晶體管22的源極/漏極中的另一方，與位線BL10～BL15相連接。
另外，位線BL10～BL15，分別與對每一根位線BL10～BL15(BL0～BL5)所設(shè)置的讀出放大器23相連接。該讀出放大器23，具有在從強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10讀出數(shù)據(jù)時(shí)，將位線BL10～BL15中所產(chǎn)生的對應(yīng)于強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF0的數(shù)據(jù)的電位，與GND電平(接地電位)的參考電位Vref比較來進(jìn)行判斷，通過這樣來放大位線BL10～BL15的電位與參考電位Vref之間的電位差的功能。另外，讀出放大器23，與n溝道晶體管所構(gòu)成的開關(guān)晶體管24的源極/漏極中的一方連接。該開關(guān)晶體管24的柵極，被輸入用來控制開關(guān)晶體管24的導(dǎo)通/截止的控制信號SWB，同時(shí)，開關(guān)晶體管24的源極/漏極中的另一方，被供給GND電平的參考電位Vref。另外，讀出放大器23，被輸入用來激活讀出放大器23的讀出放大器激活信號SAE。
接下來，對照圖3～圖5、圖18以及圖19，對本發(fā)明的第4實(shí)施方式的交叉點(diǎn)型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的動(dòng)作進(jìn)行說明。另外，以下的動(dòng)作說明中，一并讀出與字線WL相連接的所有存儲器單元21的數(shù)據(jù)。另外，與字線WL3以及位線BL0～2相連接的強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10中，保持有數(shù)據(jù)“0”，同時(shí)，與字線WL3以及位線BL3～5相連接的強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10中，保持有數(shù)據(jù)“1”。
首先，在讀出數(shù)據(jù)時(shí)的初始狀態(tài)下，如圖19所示，將字線WL0～3的電位、位線BL0～5以及BL10～15的電位，保持為GND電平。另外，控制信號SWA、SWB以及讀出放大器激活信號SAE的電位也保持為GND電平。這樣，在讓位線BL0～5處于浮動(dòng)狀態(tài)之后，在圖19所示的期間T1中，選擇字線WL3，給與字線WL3相連接的所有強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10施加上升到Vcc電位的電壓脈沖。具體地說，字線WL3從GND電平上升到Vcc電位。通過這樣，給與字線WL3相連接的所有強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10施加Vcc的電壓。此時(shí)，與字線WL3以及位線BL0～2相連接的強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10中，與圖3中所示的第1實(shí)施方式的情況相同，極化狀態(tài)沿著磁滯曲線，從“0”移動(dòng)到A點(diǎn)。通過這樣，位線BL0～2的總電荷量，增加圖3中的Q0up的電荷量。因此，位線BL0～2的電位，上升相當(dāng)于Q0up的電荷程度。另外，此時(shí)，與字線WL3以及位線BL3～5相連接的強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10中，與圖4中所示的第1實(shí)施方式的情況相同，極化狀態(tài)沿著磁滯曲線，從“1”移動(dòng)到A點(diǎn)。通過這樣，位線BL3～5的總電荷量，增加圖4中的Q1up的電荷量。因此，位線BL3～5的電位，上升相當(dāng)于Q1up的電荷程度。
接下來，在圖19所示的期間T2中，字線WL3從Vcc電位下降到-1/3Vcc電位。通過這樣，給與字線WL3相連接的所有強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10施加-1/3Vcc的電壓。此時(shí)，與字線WL3以及位線BL0～5相連接的強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10中，與圖5中所示的第1實(shí)施方式的情況相同，極化狀態(tài)沿著磁滯曲線，從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)。通過這樣，位線BL0～5的總電荷量，減少圖5中的Qdown的電荷量。因此，位線BL0～5的電位，減少相當(dāng)于Qdown的電荷程度。
另外，圖19中所示的期間T1以及T2中的位線BL0～2的總電荷量的變化量，為Q0up-Qdown。這里，從圖3以及圖5所示的磁滯曲線的形狀判斷出，由于Q0up＜Qdown，因此Q0up-Qdown為負(fù)數(shù)。因此，由于位線BL0～2的初始狀態(tài)的電位為GND電平，因此期間T2中的位線BL0～2的電位，變?yōu)樨?fù)電位。另外，期間T1以及T2中的位線BL3～5的總電荷量的變化量，為Q1up-Qdown。這里，從圖4以及圖5所示的磁滯曲線的形狀判斷出，由于Q1up＞Qdown，因此Q1up-Qdown為正數(shù)。所以，由于位線BL3～5的初始狀態(tài)的電位為GND電平，因此在期間T2中的位線BL3～5的電位，變?yōu)檎娢弧?br> 之后，在圖19所示的期間T2中，控制信號SWA以及SWB從GND電平上升到Vcc電位。通過這樣，開關(guān)晶體管22以及24變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。因此，經(jīng)導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)晶體管22，將BL0～5的電位分別傳遞給位線BL10～15。通過這樣，位線BL10～12的電位變?yōu)樨?fù)電位，同時(shí)，位線BL13～15的電位變?yōu)檎娢弧Ａ硗?，?jīng)導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)晶體管24，將GND電平的參考電位Vref提供給讀出放大器23。之后，控制信號SWA以及SWB，從Vcc電位下降到GND電平。通過這樣，開關(guān)晶體管22以及24變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)。
在該狀態(tài)下，通過讓讀出放大器激活信號SAE從GND電平上升到Vcc電位，來激活讀出放大器23。通過這樣，由讀出放大器23，將位線BL10～15的對應(yīng)于所讀出的數(shù)據(jù)的電位，分別與GND電平的參考電位Vref進(jìn)行比較，來判斷出從強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10所讀出的數(shù)據(jù)并放大。該數(shù)據(jù)判斷時(shí)的動(dòng)作，與上述第1實(shí)施方式的讀出放大器3的數(shù)據(jù)判斷時(shí)的動(dòng)作相同。也即，由于讀出數(shù)據(jù)“0”的位線BL10～12的電位，為低于GND電平的參考電位Vref的負(fù)電位，因此，通過讀出放大器23使其為GND電平。另外，由于讀出數(shù)據(jù)“1”的位線BL13～15的電位，為高于GND電平的參考電位Vref的正電位，因此，通過讀出放大器23將其提高到Vcc。之后，通過讀出放大器23，將分別變?yōu)镚ND電平以及Vcc電位的位線BL10～15的電位向外部輸出。另外，在通過讀出放大器23放大位線BL10～15的電位時(shí)，由于開關(guān)晶體管變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)，因此抑制了放大之后的位線BL10～15的電位倒流到強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10側(cè)。
第4實(shí)施方式中，如上所述，在交叉點(diǎn)型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器中，經(jīng)字線WL3給強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10施加電壓脈沖，使得與保持有數(shù)據(jù)“0”的強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10相連接的位線BL10～12中產(chǎn)生負(fù)電位，與保持有數(shù)據(jù)“1”的強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10相連接的位線BL13～15中產(chǎn)生正電位，之后再一并讀出與字線WL3相連接的強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10的數(shù)據(jù)，通過這樣，能夠?qū)⒆鳛閿?shù)據(jù)“0”或數(shù)據(jù)“1”的判斷基準(zhǔn)的參考電位Vref，設(shè)定為GND電平(接地電位)。通過這樣，即使在數(shù)據(jù)讀出時(shí)，位線BL10～15中所產(chǎn)生的電位產(chǎn)生偏差的情況下，也能夠容易地設(shè)定參考電位Vref。
另外，第4實(shí)施方式中，在交叉點(diǎn)型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器中，經(jīng)字線WL3給強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10施加電壓脈沖，使得與保持有數(shù)據(jù)“0”的強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10相連接的位線BL10～12中產(chǎn)生負(fù)電位，與保持有數(shù)據(jù)“1”的強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10相連接的位線BL13～15中產(chǎn)生正電位，之后再一并讀出與字線WL3相連接的強(qiáng)電介質(zhì)電容器10的數(shù)據(jù)，通過這樣，在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，從強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10中讀出數(shù)據(jù)“0”的位線BL10～12的電位的分布范圍(負(fù)電位)，與從強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10中讀出數(shù)據(jù)“1”的位線BL13～15的電位的分布范圍(正電位)不會重疊。這樣，通過將參考電位Vref設(shè)定為GND電平(接地電位)，能夠?qū)?qiáng)電介質(zhì)電容器CF10中所保持的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確地判斷為數(shù)據(jù)“0”或數(shù)據(jù)“1”。
第4實(shí)施方式的除此之外的效果，與上述第1實(shí)施方式的效果相同。
(第5實(shí)施方式)該第5實(shí)施方式的交叉點(diǎn)型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器中，與上述第4實(shí)施方式的交叉點(diǎn)型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器不同，預(yù)先將與強(qiáng)電介質(zhì)電容器相連接的位線的電位設(shè)為負(fù)電位之后，給強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加電壓脈沖，通過這樣，向位線讀出強(qiáng)電介質(zhì)電容器的數(shù)據(jù)。接下來，對照圖8～圖15、圖18以及圖20，對本發(fā)明的第5實(shí)施方式的交叉點(diǎn)型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的動(dòng)作進(jìn)行說明。另外，該第5實(shí)施方式的交叉點(diǎn)型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的電路構(gòu)成，與上述第4實(shí)施方式的交叉點(diǎn)型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的電路構(gòu)成完全相同。
第5實(shí)施方式的交叉點(diǎn)型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器中，如圖20所示，在數(shù)據(jù)讀出時(shí)的初始狀態(tài)下，將字線WL0～3的電位、位線BL0～5以及BL10～15的電位，保持為GND電平。另外，控制信號SWA、SWB以及讀出放大器激活信號SAE的電位也保持為GND電平。之后，在期間T1中，選擇字線WL3，從GND電平上升到1/3Vcc電位。通過這樣，給與字線WL3相連接的所有強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10(參照圖18)施加1/3Vcc的電壓。此時(shí)，與字線WL3以及位線BL0～2相連接的強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10中，與圖8中所示的第2實(shí)施方式的情況相同，極化狀態(tài)從“0”移動(dòng)到C點(diǎn)。另外，與字線WL3以及位線BL3～5相連接的強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10中，與圖12中所示的第2實(shí)施方式的情況相同，極化狀態(tài)從“1”移動(dòng)到D點(diǎn)。另外，此時(shí)由于位線BL0～5的電位固定在GND電平，因此即使強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10的極化狀態(tài)發(fā)生變化，位線BL0～5的電位也不會從GND電平開始變化。之后，位線BL0～5變?yōu)楦?dòng)狀態(tài)(高阻抗?fàn)顟B(tài))。
接下來，在圖20所示的期間T2中，字線WL3從1/3Vcc電位下降到GND電平。通過這樣，給與字線WL3相連接的所有強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10施加GND電平的電壓。此時(shí)，與字線WL3以及位線BL0～2相連接的強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10中，與圖9中所示的第2實(shí)施方式的情況相同，極化狀態(tài)沿著磁滯曲線，從C點(diǎn)移動(dòng)到“0”。通過這樣，位線BL0～2的總電荷量，減少圖9中的Q0downA的電荷量。因此，位線BL0～2的電位從GND電平下降相當(dāng)于Q0downA的電荷的程度，從而變成負(fù)電位。另外，與字線WL3以及位線BL3～5相連接的強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10中，與圖13中所示的第2實(shí)施方式的情況相同，極化狀態(tài)沿著磁滯曲線，從D點(diǎn)移動(dòng)到“1”。通過這樣，位線BL3～5的總電荷量，減少圖13中的Q1downA的電荷量。因此，位線BL3～5的電位從GND電平下降相當(dāng)于Q1downA的電荷的程度，從而變成負(fù)電位。如上所述，第5實(shí)施方式中，在圖20所示的期間T2中，位線BL0～5的電位為負(fù)電位。
接下來，圖20所示的期間T3中，選擇字線WL3，給與字線WL3相連接的所有強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10施加上升到Vcc電位的電壓脈沖。具體地說，字線WL3從GND電平上升到Vcc電位。通過這樣，給與字線WL3相連接的所有強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10施加Vcc的電壓。此時(shí)，與字線WL3以及位線BL0～2相連接的強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10中，與圖10中所示的第2實(shí)施方式的情況相同，極化狀態(tài)沿著磁滯曲線從“0”移動(dòng)到A點(diǎn)。通過這樣，位線BL0～2的總電荷量，增加圖10中的Q0upB的電荷量。因此，位線BL0～2的電位，上升相當(dāng)于Q0upB的電荷程度。另外，與字線WL3以及位線BL3～5相連接的強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10中，與圖14中所示的第2實(shí)施方式的情況相同，極化狀態(tài)沿著磁滯曲線從“1”移動(dòng)到A點(diǎn)。通過這樣，位線BL3～5的總電荷量，增加圖14中的Q1upB的電荷量。因此，位線BL3～5的電位，上升相當(dāng)于Q1upB的電荷程度。
接下來，在圖20所示的期間T4中，字線WL3從Vcc電位下降到GND電平。通過這樣，給與字線WL3相連接的所有強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10施加GND電平的電壓。此時(shí)，與字線WL3以及位線BL0～2相連接的強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10中，與圖11中所示的第2實(shí)施方式的情況相同，極化狀態(tài)沿著磁滯曲線從A點(diǎn)移動(dòng)到“0”。通過這樣，位線BL0～2的總電荷量，減少圖11中的Q0downB的電荷量。因此位線BL0～2的電位下降相當(dāng)于Q0downB的電荷的程度。另外，與字線WL3以及位線BL3～5相連接的強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10中，與圖15中所示的第2實(shí)施方式的情況相同，極化狀態(tài)沿著磁滯曲線從A點(diǎn)移動(dòng)到“0”。通過這樣，位線BL3～5的總電荷量，減少圖15中的Q1downB(＝Q0downB)的電荷量。因此位線BL3～5的電位下降相當(dāng)于Q1downB的電荷的程度。
另外，圖20中所示的期間T1～T4中的位線BL0～2的總電荷量的變化量，為-Q0downA+Q0upB-Q0downB。這里，從圖9～圖11中所示的磁滯曲線的形狀可以判斷出，由于Q0upB＝Q0downB，因此變?yōu)?Q0downA+Q0upB-Q0downB＝-Q0downA。所以圖20所示的期間T1～T4中的位線BL0～2的總電荷量的變化量為負(fù)。由于位線BL0～2的初始狀態(tài)的電位為GND電平，因此，期間T4中的位線BL0～2的電位，變?yōu)樨?fù)電位。另外，期間T1～T4中的位線BL3～5的總電荷量的變化量，為-Q1downA+Q1upB-Q1downB。這里，從圖13～圖15中所示的磁滯曲線的形狀可以判斷出，-Q1downA+Q1upB-Q1downB為正數(shù)。所以期間T1～T4中的位線BL3～5的總電荷量的變化量為正。由于位線BL3～5的初始狀態(tài)的電位為GND電平，因此，期間T4中的位線BL3～5的電位，變?yōu)檎娢弧?br> 之后，控制信號SWA以及SWB從GND電平上升到Vcc電位。通過這樣，開關(guān)晶體管22以及24變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。因此，經(jīng)導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)晶體管22，將BL0～5的電位分別傳遞給位線BL10～15。通過這樣，位線BL10～12的電位變?yōu)樨?fù)電位，同時(shí)，位線BL13～15的電位變?yōu)檎娢?。另外，?jīng)導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)晶體管24，將GND電平的參考電位Vref提供給讀出放大器23。之后與上述第4實(shí)施方式相同，通過讀出放大器23，判斷從強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10讀出到位線BL10～15中的數(shù)據(jù)是“0”還是“1”并放大。
第5實(shí)施方式中，如上所述，在交叉點(diǎn)型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器中，預(yù)先將與強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10相連接的位線BL0～5的電位設(shè)為負(fù)電位之后，給強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10施加電壓脈沖，一并讀出與字線WL3相連接的強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10的數(shù)據(jù)，通過這樣，在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，能夠容易地在與保持有數(shù)據(jù)“0”的強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10相連接的位線BL0～2中產(chǎn)生負(fù)電位，同時(shí)，在與保持有數(shù)據(jù)“1”的強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10相連接的位線BL3～5中產(chǎn)生正電位，從而能夠在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，容易地在經(jīng)開關(guān)晶體管與位線BL0～2相連接的位線BL10～12中產(chǎn)生負(fù)電位，同時(shí)，在經(jīng)開關(guān)晶體管與位線BL3～5相連接的位線BL13～15中產(chǎn)生正電位。通過這樣，能夠?qū)⒂脕韺膹?qiáng)電介質(zhì)電容器CF10向位線BL10～15讀出的數(shù)據(jù)判斷為“0”或“1”的參考電位Vref，設(shè)定為GND電平。因此，即使在數(shù)據(jù)讀出時(shí)，位線BL10～15中所產(chǎn)生的電位產(chǎn)生偏差的情況下，也能夠容易地設(shè)定參考電位Vref。另外，第5實(shí)施方式中，能夠容易地在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，在與保持有數(shù)據(jù)“0”的強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10相連接的位線BL10～12中產(chǎn)生負(fù)電位，同時(shí)，在與保持有數(shù)據(jù)“1”的強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10相連接的位線BL13～15中產(chǎn)生正電位，因此，能夠讓在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，從強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10中讀出數(shù)據(jù)“0”的位線BL10～12的電位的分布范圍(負(fù)電位)，與從強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10中讀出數(shù)據(jù)“1”的位線BL13～15的電位的分布范圍(正電位)不會重疊。這樣，通過將參考電位Vref設(shè)定為GND電平，能夠?qū)?qiáng)電介質(zhì)電容器CF10中所保持的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確地判斷為數(shù)據(jù)“0”或數(shù)據(jù)“1”。
第5實(shí)施方式的除此之外的效果，與上述第1實(shí)施方式的效果相同。
(第6實(shí)施方式)接下來，參照圖21，對本發(fā)明的第6實(shí)施方式的交叉點(diǎn)型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的構(gòu)成進(jìn)行說明。
該第6實(shí)施方式的交叉點(diǎn)型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器如圖21所示，與上述第4實(shí)施方式的交叉點(diǎn)型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器不同，具有在給強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10施加電壓脈沖，將強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10的數(shù)據(jù)讀出到位線BL0～5中之前，讓位線BL0～5為負(fù)電位的偽電路31。該偽電路31由對每一根位線BL0～5分別設(shè)置的偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器CFD10構(gòu)成。該偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器CFD10，分別設(shè)置在垂直于位線BL0～5的方向延伸的偽字線WLD，與位線BL0～5的相交叉的位置上。另外，偽字線WLD為本發(fā)明的“偽驅(qū)動(dòng)線”之一例。另外偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器CFD10的一方電極，與偽字線WLD相連接，同時(shí)，另一方電極分別與位線BL0～5相連接。第6實(shí)施方式的交叉點(diǎn)型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的除此之外的構(gòu)成，與上述第4實(shí)施方式的交叉點(diǎn)型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的構(gòu)成相同。
接下來，對照圖8、圖9、圖12、圖13、圖21以及圖22，對本發(fā)明的第6實(shí)施方式的交叉點(diǎn)型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的動(dòng)作進(jìn)行說明。另外，以下的動(dòng)作說明中，一并讀出與字線WL3相連接的所有存儲器單元的數(shù)據(jù)。另外，與位線BL0～2相連接的偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器CFD10中，保持有數(shù)據(jù)“0”，同時(shí)，與位線BL3～5相連接的強(qiáng)電介質(zhì)電容器CFD10中，保持有數(shù)據(jù)“1”。
該第6實(shí)施方式的交叉點(diǎn)型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器，與上述第5實(shí)施方式的交叉點(diǎn)型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器不同，在給強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10(參照圖21)施加電壓脈沖，將強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10的數(shù)據(jù)讀出到位線BL0～5中之前，使用偽電路31讓位線BL0～5分別為負(fù)電位。具體地說，期間T1(參照圖22)中，將位線BL0～5的電位固定在GND電平，同時(shí)讓偽字線WLD從GND電平上升到1/3Vcc電位。通過這樣，給與偽字線WLD相連接的偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器CFD10施加1/3Vcc的電壓。此時(shí)，在與位線BL0～2相連接的偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器CFD10中，與圖8中所示的第2實(shí)施方式的情況相同，極化狀態(tài)從“0”移動(dòng)到C點(diǎn)。另外，在與位線BL3～5相連接的偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器CFD10中，與圖12中所示的第2實(shí)施方式的情況相同，極化狀態(tài)從“1”移動(dòng)到D點(diǎn)。另外，即使在像這樣偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器CFD10的極化狀態(tài)發(fā)生變化的情況下，由于與偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器CFD10相連接的位線BL0～5的電位，固定在GND電平，因此，位線BL0～5的電位不會從GND電平開始變化。之后，位線BL0～5變?yōu)楦?dòng)狀態(tài)(高阻抗?fàn)顟B(tài))。
接下來，在圖22所示的期間T2中，偽字線WLD從1/3Vcc電位下降到GND電平。通過這樣，給與偽字線WLD相連接的所有偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器CFD10施加GND電平的電壓。此時(shí)，在與位線BL0～2相連接的偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器CFD10中，與圖9中所示的第2實(shí)施方式的情況相同，極化狀態(tài)沿著磁滯曲線，從C點(diǎn)移動(dòng)到“0”。通過這樣，位線BL0～2的總電荷量，減少圖9中的Q0downA的電荷量。因此，位線BL0～2的電位從GND電平下降相當(dāng)于Q0downA的電荷的程度，從而變成負(fù)電位。另外，在與位線BL3～5相連接的偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器CFD10中，與圖13中所示的第2實(shí)施方式的情況相同，極化狀態(tài)沿著磁滯曲線，從D點(diǎn)移動(dòng)到“1”。通過這樣，位線BL3～5的總電荷量，減少圖13中的Q1downA的電荷量。因此，位線BL3～5的電位從GND電平下降相當(dāng)于Q1downA的電荷的程度，從而變成負(fù)電位。
如上所述，第6實(shí)施方式中，使用偽電路31，在圖22中所示的期間T2中，讓位線BL0～5的電位為負(fù)電位。因此，第6實(shí)施方式的交叉點(diǎn)型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器中，不需要為了在圖22所示的期間T2中讓位線BL0～5的電位為負(fù)電位，而經(jīng)字線WL3，給存儲器單元21的強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10施加1/3Vcc的電壓。這樣，第6實(shí)施方式中，在圖22中所示的期間T2之后，與上述第5實(shí)施方式的期間T2之后的動(dòng)作(參照圖20)相同，在與保持有數(shù)據(jù)“0”的強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10相連接的位線BL10～12中產(chǎn)生負(fù)電位，同時(shí)，在與保持有數(shù)據(jù)“1”的強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10相連接的位線BL13～15中產(chǎn)生正電位。第6實(shí)施方式的交叉點(diǎn)型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的除此以外的動(dòng)作，與上述第5實(shí)施方式的交叉點(diǎn)型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的動(dòng)作相同。
第6實(shí)施方式中，在交叉點(diǎn)型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器中，在經(jīng)字線WL3給強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10施加電壓脈沖之前，保持位線BL0～5的電位為GND電平，同時(shí)讓偽字線WLD的電位為1/3Vcc，之后，讓位線BL0～5成為浮動(dòng)狀態(tài)之后，讓偽字線WLD的電位從1/3Vcc下降到GND電平，通過這樣，讓位線BL0～5的電位為負(fù)電位，從而能夠在經(jīng)字線WL3給強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10施加電壓脈沖之前，經(jīng)偽字線WLD以及偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器CFD10，將位線BL0～5的電位從GND電平降低到給定的負(fù)電位。通過這樣，與使用字線WL3以及強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10，將位線BL0～5的電位從GND電平降低到給定的負(fù)電位的情況不同，能夠不給保持?jǐn)?shù)據(jù)的強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10施加1/3Vcc的電壓，而將位線BL0～5的電位從GND電平降低到給定的負(fù)電位。因此，在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，在給強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10施加電壓脈沖讀出數(shù)據(jù)之前，能夠抑制因給強(qiáng)電介質(zhì)電容器CF10施加1/3Vcc的電壓而產(chǎn)生的干擾，同時(shí)讓位線BL0～5的電位為負(fù)電位。
第6實(shí)施方式的除此之外的效果，與上述第1實(shí)施方式的效果相同。
另外，本次所公布的實(shí)施方式的所有點(diǎn)均為示例，而不能夠?qū)Ρ景l(fā)明進(jìn)行限制。本發(fā)明的范圍，通過權(quán)利要求的范圍而不是上述實(shí)施方式的說明進(jìn)行公布，并且還包括與權(quán)利要求的范圍等同的意味以及范圍內(nèi)的所有變更。
例如，上述實(shí)施方式中，對將本發(fā)明適用于1T1C型以及交叉點(diǎn)型強(qiáng)電介質(zhì)存儲器的例子進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不僅限于此，還能夠在除了1T1C型以及交叉點(diǎn)型之外的強(qiáng)電介質(zhì)存儲器中適用本發(fā)明。
另外，上述第2以及第5實(shí)施方式中，在給強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加電壓脈沖，將強(qiáng)電介質(zhì)電容器的數(shù)據(jù)讀出到位線中之前，通過給強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加1/3Vcc的電壓，讓位線的電位為負(fù)電位，但本發(fā)明并不僅限于此，也可以通過將1/3Vcc以外的電壓施加給強(qiáng)電介質(zhì)電容器，來讓位線的電位變?yōu)樨?fù)電位。另外，這種情況下，最好通過給強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加1/2Vcc以下的電壓，讓位線的電位為負(fù)電位，對于抑制強(qiáng)電介質(zhì)電容器中產(chǎn)生較大的干擾非常理想。
權(quán)利要求
1.一種存儲器，其特征在于，具備保持?jǐn)?shù)據(jù)的強(qiáng)電介質(zhì)電容器；以及與所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器相連接的驅(qū)動(dòng)線以及數(shù)據(jù)線，在所述數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，通過經(jīng)所述驅(qū)動(dòng)線給所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加電壓脈沖，在所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有第1數(shù)據(jù)的情況下，在所述數(shù)據(jù)線中產(chǎn)生負(fù)電位，在所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有第2數(shù)據(jù)的情況下，在所述數(shù)據(jù)線中產(chǎn)生正電位。
2.如權(quán)利要求1所述的存儲器，其特征在于，在所述數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，通過將所述數(shù)據(jù)線的電位與接地電位的參考電位進(jìn)行比較，進(jìn)行所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器中所保持的所述數(shù)據(jù)的判斷。
3.如權(quán)利要求1所述的存儲器，其特征在于，在所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器中所施加的所述電壓脈沖下降之后，進(jìn)行所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器中所保持的所述數(shù)據(jù)的判斷。
4.如權(quán)利要求1所述的存儲器，其特征在于，在所述數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，在所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有所述第1數(shù)據(jù)的情況下，通過減少所述數(shù)據(jù)線的總電荷量來在所述數(shù)據(jù)線中產(chǎn)生負(fù)電位，在所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有所述第2數(shù)據(jù)的情況下，通過增加所述數(shù)據(jù)線的總電荷量來在所述數(shù)據(jù)線中產(chǎn)生正電位。
5.如權(quán)利要求4所述的存儲器，其特征在于，在經(jīng)所述驅(qū)動(dòng)線給所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加所述電壓脈沖之前的所述驅(qū)動(dòng)線的電位為接地電位，在經(jīng)所述驅(qū)動(dòng)線給所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加所述電壓脈沖之后的所述驅(qū)動(dòng)線的電位為負(fù)電位。
6.如權(quán)利要求1所述的存儲器，其特征在于，在所述數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，在經(jīng)所述驅(qū)動(dòng)線給所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加所述電壓脈沖之前，所述數(shù)據(jù)線的電位為負(fù)電位，在所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有所述第1數(shù)據(jù)的情況下，通過在給所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加所述電壓脈沖前后，讓所述數(shù)據(jù)線的總電荷量不變，來保持所述數(shù)據(jù)線的電位為負(fù)電位，在所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有所述第2數(shù)據(jù)的情況下，通過增加所述數(shù)據(jù)線的總電荷量，而在所述數(shù)據(jù)線中產(chǎn)生正電位。
7.如權(quán)利要求6所述的存儲器，其特征在于，在經(jīng)所述驅(qū)動(dòng)線給所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加所述電壓脈沖之前，將所述數(shù)據(jù)線的電位保持為接地電位，同時(shí)讓所述驅(qū)動(dòng)線的電位為給定的正電位，之后，在所述數(shù)據(jù)線變?yōu)楦?dòng)狀態(tài)之后，通過讓所述驅(qū)動(dòng)線的電位從所述給定的正電位下降到接地電位，而讓所述數(shù)據(jù)線的電位為負(fù)電位。
8.如權(quán)利要求6所述的存儲器，其特征在于，還具備偽驅(qū)動(dòng)線；以及與所述偽驅(qū)動(dòng)線以及所述數(shù)據(jù)線相連接的偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器，在經(jīng)所述驅(qū)動(dòng)線給所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加所述電壓脈沖之前，將所述數(shù)據(jù)線的電位保持為接地電位，同時(shí)讓所述偽驅(qū)動(dòng)線的電位為給定的正電位，之后，讓所述數(shù)據(jù)線變?yōu)楦?dòng)狀態(tài)之后，通過讓所述偽驅(qū)動(dòng)線的電位從所述給定的正電位下降到接地電位，而讓所述數(shù)據(jù)線的電位為負(fù)電位。
9.一種存儲器，其特征在于，具備互相交叉配置的多根字線以及位線；以及存儲器單元，其分別配置在所述多根字線與位線的交叉點(diǎn)上，同時(shí)，包含有與所述字線以及所述位線相連接、保持?jǐn)?shù)據(jù)的強(qiáng)電介質(zhì)電容器，在所述數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，通過經(jīng)所述字線給所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加電壓脈沖，在所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有第1數(shù)據(jù)的情況下，在所述位線中產(chǎn)生負(fù)電位，在所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有第2數(shù)據(jù)的情況下，在所述位線中產(chǎn)生正電位。
10.如權(quán)利要求9所述的存儲器，其特征在于，在所述數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，通過將所述位線的電位與接地電位的參考電位進(jìn)行比較，來進(jìn)行所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器中所保持的所述數(shù)據(jù)的判斷。
11.如權(quán)利要求9所述的存儲器，其特征在于，在所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器中所施加的所述電壓脈沖下降之后，進(jìn)行所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器中所保持的所述數(shù)據(jù)的判斷。
12.如權(quán)利要求9所述的存儲器，其特征在于，在所述數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，在所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有所述第1數(shù)據(jù)的情況下，通過減少所述位線的總電荷量來在所述位線中產(chǎn)生負(fù)電位，在所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有所述第2數(shù)據(jù)的情況下，通過增加所述位線的總電荷量來在所述位線中產(chǎn)生正電位。
13.如權(quán)利要求9所述的存儲器，其特征在于，在所述數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，在經(jīng)所述字線給所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加所述電壓脈沖之前，所述位線的電位為負(fù)電位，在所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有所述第1數(shù)據(jù)的情況下，通過在給所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加所述電壓脈沖前后，讓所述位線的總電荷量不變，來保持所述位線的電位為負(fù)電位，在所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有所述第2數(shù)據(jù)的情況下，通過增加所述位線的總電荷量，而在所述位線中產(chǎn)生正電位。
14.如權(quán)利要求13所述的存儲器，其特征在于，還具備偽字線；以及與所述偽字線以及所述位線相連接的偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器，在經(jīng)所述字線給所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加所述電壓脈沖之前，將所述位線的電位保持為接地電位，同時(shí)讓所述偽字線的電位為給定的正電位，之后，讓所述位線變?yōu)楦?dòng)狀態(tài)之后，通過讓所述偽字線的電位從所述給定的正電位下降到接地電位，而使所述位線的電位為負(fù)電位。
15.一種存儲器，其特征在于，具備多根位線；與所述多根位線相交叉配置的多根字線以及驅(qū)動(dòng)線；以及分別配置在所述多根字線與位線的交叉點(diǎn)上的存儲器單元，所述存儲器單元包括晶體管，其源極/漏極中的一方與所述位線相連接，同時(shí)柵極與所述字線相連接；以及強(qiáng)電介質(zhì)電容器，其與所述晶體管的源極/漏極中的另一方以及所述驅(qū)動(dòng)線相連接，且保持?jǐn)?shù)據(jù)，在所述數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，通過經(jīng)所述驅(qū)動(dòng)線給所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加電壓脈沖，在所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有第1數(shù)據(jù)的情況下，在所述位線中產(chǎn)生負(fù)電位，在所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有第2數(shù)據(jù)的情況下，在所述位線中產(chǎn)生正電位。
16.如權(quán)利要求15所述的存儲器，其特征在于，在所述數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，通過將所述位線的電位與接地電位的參考電位進(jìn)行比較，來進(jìn)行所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器中所保持的所述數(shù)據(jù)的判斷。
17.如權(quán)利要求15所述的存儲器，其特征在于，在所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器中所施加的所述電壓脈沖下降之后，進(jìn)行所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器中所保持的所述數(shù)據(jù)的判斷。
18.如權(quán)利要求15所述的存儲器，其特征在于，在所述數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，在所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有所述第1數(shù)據(jù)的情況下，通過減少所述位線的總電荷量來在所述位線中產(chǎn)生負(fù)電位，在所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有所述第2數(shù)據(jù)的情況下，通過增加所述位線的總電荷量來在所述位線中產(chǎn)生正電位。
19.如權(quán)利要求15所述的存儲器，其特征在于，在所述數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，在經(jīng)所述字線給所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加所述電壓脈沖之前，所述位線的電位為負(fù)電位，在所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有所述第1數(shù)據(jù)的情況下，通過在給所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加所述電壓脈沖前后，讓所述位線的總電荷量不變，來保持所述位線的電位為負(fù)電位，在所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有所述第2數(shù)據(jù)的情況下，通過增加所述位線的總電荷量，而在所述位線中產(chǎn)生正電位。
20.如權(quán)利要求19所述的存儲器，其特征在于，還具備偽驅(qū)動(dòng)線；以及與所述偽驅(qū)動(dòng)線以及所述位線相連接的偽強(qiáng)電介質(zhì)電容器，在經(jīng)所述驅(qū)動(dòng)線給所述強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加所述電壓脈沖之前，將所述位線的電位保持為接地電位，同時(shí)讓所述偽驅(qū)動(dòng)線的電位為給定的正電位，之后，讓所述位線變?yōu)楦?dòng)狀態(tài)之后，通過讓所述偽驅(qū)動(dòng)線的電位從所述給定的正電位下降到接地電位，而讓所述位線的電位為負(fù)電位。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種能夠容易地設(shè)定參考電位，同時(shí)能夠正確地判斷數(shù)據(jù)的存儲器。該存儲器具備保持?jǐn)?shù)據(jù)的強(qiáng)電介質(zhì)電容器，以及與強(qiáng)電介質(zhì)相連接的驅(qū)動(dòng)線以及數(shù)據(jù)線。這樣，在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)，通過經(jīng)驅(qū)動(dòng)線給強(qiáng)電介質(zhì)電容器施加電壓脈沖，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器保持有第1數(shù)據(jù)的情況下，在數(shù)據(jù)線中產(chǎn)生負(fù)電位，在強(qiáng)電介質(zhì)電容器中保持有第2數(shù)據(jù)的情況下，在數(shù)據(jù)線中產(chǎn)生正電位。
文檔編號H01L27/105GK1770317SQ20051010630
公開日2006年5月10日 申請日期2005年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月24日
發(fā)明者境直史 申請人:三洋電機(jī)株式會社