專利名稱：鐵電存儲裝置及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵電存儲裝置及電子設(shè)備。尤其涉及讀出動作穩(wěn)定的鐵電存儲裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的FeRAM(鐵電存儲裝置)在特開2002-100183號公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)中被披露。上述專利文獻(xiàn)1披露的鐵電存儲裝置在讀出放大器的前級設(shè)有將二值化了的信號中的低電位側(cè)的信號重新設(shè)定為0V的0電平設(shè)定電路。
專利文獻(xiàn)1特開2002-100183號公報(bào)不過，在上述專利文獻(xiàn)1披露的現(xiàn)有的FeRAM中，因?yàn)樵诖鎯卧鲜┘痈唠妷?，所以存在?gòu)成存儲單元的鐵電體的疲勞特性大、容易劣化的問題。而且，由于電路構(gòu)造復(fù)雜，存在讀出動作所需時(shí)間長，動作速度慢的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種克服了以上技術(shù)缺陷的鐵電存儲裝置及電子設(shè)備。通過權(quán)利要求范圍內(nèi)的獨(dú)立權(quán)利要求所描述的技術(shù)特征的組合來實(shí)現(xiàn)該目的。而且，從屬權(quán)利要求規(guī)定了本發(fā)明的最佳實(shí)施例。
為了解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種鐵電存儲裝置，其包括電壓源，用于產(chǎn)生預(yù)定電壓；第一位線和第二位線；第一鐵電電容器，其一端電連接至第一位線；第一電阻器，設(shè)置在第一位線和電壓源之間，具有第一電阻值；第一開關(guān)元件，設(shè)置在電壓源和第一位線之間，對是否在規(guī)定(預(yù)定)的期間通過第一電阻器向第一位線供給預(yù)定電壓進(jìn)行切換；第二鐵電電容器，其一端電連接至第二位線；第二電阻器，設(shè)置在第二位線和電壓源之間，具有與所述第一電阻值不同的第二電阻值；第二開關(guān)元件，設(shè)置在電壓源和第二位線之間，對是否在預(yù)定期間通過第二電阻器向第二位線供給預(yù)定電壓進(jìn)行切換；以及讀出放大器，將向第一位線和第二位線供給預(yù)定電壓時(shí)的第一位線的電位與第二位線的電位進(jìn)行比較，判定寫入到第一鐵電電容器的數(shù)據(jù)。
在上述結(jié)構(gòu)中，隨著寫入到第一鐵電電容器的數(shù)據(jù)不同，第一位線的充電特性有很大地不同。也就是說，因?yàn)槟軌蛟趯懭氲降谝昏F電電容器的數(shù)據(jù)間獲得較大的讀出電位差，所以能夠基于該電位差判定寫入到第一鐵電電容器的數(shù)據(jù)。因此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠提供結(jié)構(gòu)極其簡單，讀出動作穩(wěn)定的鐵電存儲裝置。
此外，在上述結(jié)構(gòu)中，因?yàn)榈诙痪€和第一位線的時(shí)間常數(shù)不同，所以由電壓源供給預(yù)定電壓時(shí)的第二位線的充電特性與第一位線的充電特性不同。而且，讀出放大器基于該充電特性的差異判定寫入到鐵電電容器的數(shù)據(jù)。也就是說，在第一位線和第二位線上供給預(yù)定電壓后的預(yù)定時(shí)間選擇(timing)中的第一位線的電位和第二位線的電位不同，讀出放大器能夠基于該電位差判定寫入到鐵電電容器的數(shù)據(jù)。
因此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠以極其簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的讀出動作。而且，即使在因發(fā)生工序變動和工序特性不一、動作溫度變化、電源電壓變化等導(dǎo)致鐵電電容器的特性發(fā)生變化時(shí)，也能夠進(jìn)行穩(wěn)定的讀出該數(shù)據(jù)的動作。
例如，在第二鐵電電容器上寫入數(shù)據(jù)“0”作為參考電壓數(shù)據(jù)時(shí)，將第二電阻值設(shè)置得比第一電阻值大，另一方面，寫入數(shù)據(jù)“0”作為參考電壓數(shù)據(jù)時(shí)，將第二電阻值設(shè)置得比第一電阻值小。
在上述的鐵電存儲裝置中，優(yōu)選第二鐵電電容器被寫入數(shù)據(jù)“0”。
在上述的結(jié)構(gòu)中，為了使第二鐵電電容器保持?jǐn)?shù)據(jù)“0”，可以將其一端的電位設(shè)得比另一端高些。而且，在判定寫入到第一鐵電電容器的數(shù)據(jù)時(shí)，因?yàn)樵趹?yīng)該生成參照電壓的第二位線上供給預(yù)定電壓，所以可以利用該預(yù)定電壓將第二電容器一端的電位設(shè)得比另一端高，從而能夠使第二電容器保持?jǐn)?shù)據(jù)“0”。因此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠以極其簡單的結(jié)構(gòu)使第二電容器保持參考電壓數(shù)據(jù)。
在上述的鐵電存儲裝置中，優(yōu)選第二鐵電電容器的另一端接地。
在上述結(jié)構(gòu)中，在判定寫入到第一鐵電電容器的數(shù)據(jù)時(shí)，在應(yīng)該生成參考電壓的第二位線上供給預(yù)定電壓時(shí)，在該第二鐵電電容器上施加該預(yù)定電壓。也就是說，在上述結(jié)構(gòu)中，因?yàn)樽鳛閰⒖茧妷簲?shù)據(jù)寫入的數(shù)據(jù)“0”沒有被破壞，所以可以不進(jìn)行向第二電容器的再寫入動作。因此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠輕易地使第二鐵電電容器保持參考電壓數(shù)據(jù)。
在上述的鐵電存儲裝置中，優(yōu)選第二電阻值比第一電阻值大。
在上述結(jié)構(gòu)中，第二位線的時(shí)間常數(shù)是將數(shù)據(jù)“0”寫入到第一鐵電電容器時(shí)的第一位線的時(shí)間常數(shù)和將數(shù)據(jù)“1”寫入到第一鐵電電容器時(shí)的第一位線的時(shí)間常數(shù)兩者之間的值。也就是說，在第一位線和第二位線上供給預(yù)定電壓時(shí)的第二位線的電位是將數(shù)據(jù)“0”寫入到第一鐵電電容器時(shí)的第一位線的電位和將數(shù)據(jù)“1”寫入到第一鐵電電容器時(shí)的第一位線的電位兩者之間的值。因此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠根據(jù)第二位線的電位正確判定寫入到第一鐵電電容器的數(shù)據(jù)。
在上述的鐵電存儲裝置中，第二電阻值優(yōu)選這樣的電阻值，使第二位線的時(shí)間常數(shù)是在第一鐵電電容器上寫入數(shù)據(jù)“1”時(shí)的第一位線的時(shí)間常數(shù)和在第一鐵電電容器上寫入數(shù)據(jù)“0”時(shí)的第一位線的時(shí)間常數(shù)二者之間的時(shí)間常數(shù)。
在上述結(jié)構(gòu)中，在第一位線和第二位線上供給預(yù)定電壓時(shí)的第二位線的電位是將數(shù)據(jù)“0”寫入到第一鐵電電容器時(shí)的第一位線的電位和將數(shù)據(jù)“1”寫入到第一鐵電電容器時(shí)的第一位線的電位兩者之間的大致中央值。因此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，因?yàn)槟軌驅(qū)⒖茧妷旱脑６热〉么笮阅軌蛘_判定寫入到第一鐵電電容器的數(shù)據(jù)。
在上述的鐵電存儲裝置中，第二電阻值小于第二位線的時(shí)間常數(shù)是在第一鐵電電容器上寫入數(shù)據(jù)“1”時(shí)的第一位線的時(shí)間常數(shù)和在第一鐵電電容器上寫入數(shù)據(jù)“0”時(shí)的第一位線的時(shí)間常數(shù)二者之間的時(shí)間常數(shù)時(shí)的電阻值，且優(yōu)選第二位線的時(shí)間常數(shù)比在第一鐵電電容器上寫入數(shù)據(jù)“0”時(shí)的第一位線的時(shí)間常數(shù)大時(shí)的電阻值。
在上述結(jié)構(gòu)中，在第一位線和第二位線上供給了規(guī)定電壓時(shí)的第二位線的電位值小于在第一鐵電電容器上寫入數(shù)據(jù)“0”時(shí)的第一位線的電位和在第一鐵電電容器上寫入數(shù)據(jù)“1”時(shí)的第一位線的電位兩者之間的大致中央值。因此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于疲勞特性的不同，寫入“1”時(shí)的第一位線的電位下降，即使在這種情況下，也能夠正確判定寫入到第一鐵電電容器的數(shù)據(jù)。
在上述的鐵電存儲裝置中，優(yōu)選第一鐵電電容器具有與第二鐵電電容器大致相等的電容。
在上述的鐵電存儲裝置中，優(yōu)選電壓源生成與驅(qū)動該鐵電存儲裝置的驅(qū)動電壓大致相等的電壓，作為預(yù)定電壓。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，因?yàn)槟軌驅(qū)⑸沈?qū)動電壓的驅(qū)動電壓源作為電壓源使用，所以能夠使鐵電存儲裝置高度集成化。
在上述的鐵電存儲裝置中，電壓源可以生成鐵電電容器的強(qiáng)制電壓(抗電壓)和驅(qū)動該鐵電存儲器的驅(qū)動電壓兩者之間的電壓，作為預(yù)定電壓。根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，因?yàn)槟軌驕p小施加在構(gòu)成鐵電電容器的鐵電體上的電壓，所以能夠抑制鐵電特性的劣化，尤其是疲勞特性的劣化。而且，能夠提供可靠性高的鐵電存儲裝置。
在上述鐵電存儲裝置中，電壓源可以生成比鐵電電容器的強(qiáng)制電壓小的電壓，作為預(yù)定電壓。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠抑制鐵電特性的劣化，而且能夠提供不需要再寫入動作的鐵電存儲器。
在上述鐵電存儲裝置中，開關(guān)優(yōu)選其源極和漏極中的一個(gè)電連接至電壓源或位線，另一個(gè)電連接至電阻器的n型晶體管。基于此，能夠提供動作更加穩(wěn)定的鐵電存儲裝置。
該鐵電存儲裝置優(yōu)選還包括控制裝置，在開始將預(yù)定電壓供給到位線和電阻器上后，該控制裝置控制開關(guān)以使在位線到達(dá)與預(yù)定電壓大致相同的電位之前停止供給。這種情況下，該鐵電存儲裝置優(yōu)選還包括電連接至鐵電電容器另一端的板線，以及板線控制部，在將預(yù)定電壓供給到位線的期間，該板線控制部將板線的電位控制為接地電位。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，因?yàn)槟軌蛟谧x出動作中獲得大的讀出電位，所以能夠提供動作穩(wěn)定的鐵電存儲裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，還可以提供具備上述的鐵電存儲裝置的電子設(shè)備。這里，所說的電子設(shè)備一般指具備本發(fā)明所涉及的存儲裝置的、具有一定功能的設(shè)備，其結(jié)構(gòu)沒有特別限制，例如包括具備上述存儲裝置的一般計(jì)算機(jī)裝置、便攜式電話、PHS、PDA、電子筆記本、IC卡等的需要存儲裝置的所有裝置。


圖1是表示本發(fā)明的鐵電存儲裝置100的整體結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是電容器陣列110的電路結(jié)構(gòu)的一部分的示意圖。
圖3是在本實(shí)施例的鐵電存儲裝置100中，讀出寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)的讀出動作和寫入數(shù)據(jù)的寫入動作的第一實(shí)施例的時(shí)序圖。
圖4是電容器陣列110的等效電路的示意圖。
圖5是表示鐵電電容器Cp的Q-V磁滯特性和C-V特性的示意圖。
圖6是相對于向位線BL供給VCC的時(shí)間t，位線BL的電位的示意圖。
圖7是在本實(shí)施例的鐵電存儲裝置100中，讀出寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)的讀出動作和寫入數(shù)據(jù)的寫入動作的第二實(shí)施例的時(shí)序圖。
圖8在本實(shí)施例的鐵電存儲裝置100中，讀出寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)的讀出動作和寫入數(shù)據(jù)的寫入動作的第三實(shí)施例的時(shí)序圖。
圖9是第二實(shí)施例中的電容器陣列110的電路結(jié)構(gòu)的一部分的示意圖。
圖10是相對于向位線BL和第一偽位線DBL1供給VCC的時(shí)間t，位線BL、第一偽位線DBL1和電位信號SAon的電位的示意圖。
圖11是第三實(shí)施例中的電容器陣列110的電路結(jié)構(gòu)的一部分的示意圖。
圖12是相對于向位線BL和第二偽位線DBL2供給VCC的時(shí)間t，位線BL和第二偽位線DBL2的電位的示意圖。
圖13是第四實(shí)施例中的電容器陣列110的電路結(jié)構(gòu)的一部分的示意圖。
圖14是在第二實(shí)施例至第四實(shí)施例中，使第一偽鐵電電容器DCp1和第二偽鐵電電容器DCp2保持?jǐn)?shù)據(jù)“1”的結(jié)構(gòu)的一例示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖，通過本發(fā)明的實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行說明。但是以下的實(shí)施例并不是對權(quán)利要求所保護(hù)范圍的限定，而且，實(shí)施例中描述的技術(shù)特征并不都是本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題的必要技術(shù)特征。
圖1是本發(fā)明的鐵電存儲裝置100的整體結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的框圖。鐵電存儲裝置100包括電容器陣列110，具有多個(gè)以陣列結(jié)構(gòu)設(shè)置的鐵電電容器；位線控制部120；板線控制部130；以及字線控制部140。
位線控制部120控制位線BL的電位，而且，基于位線BL的電位，判定寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)。板線控制部130控制板線PL的電位。此外，字線控制部140控制字線WL的電位。
圖2是第一實(shí)施例中的電容器陣列110的電路結(jié)構(gòu)的一部分的示意圖。電容器陣列110包括位線BL；板線PL；鐵電電容器Cp；作為電壓源一例的恒電壓源200；預(yù)充電電壓源210；電阻器R1；作為開關(guān)的一例的晶體管TR1、TR2和TR3。而且，電容器陣列110具有多個(gè)鐵電電容器Cp，該鐵電電容器Cp電連接至位線BL和板線PL，布置成陣列狀，在以下的描述中，以該多個(gè)鐵電電容器Cp中的一個(gè)為例對鐵電存儲裝置100的構(gòu)造和動作進(jìn)行說明。
鐵電電容器Cp的一端通過晶體管TR2電連接至位線BL，另一端電連接至板線PL。也就是說，晶體管TR2的源極和漏極中的一個(gè)連接至鐵電電容器Cp的一端，而且，另一個(gè)連接至位線BL。而且，在晶體管TR2的柵極上連接有字線WL，晶體管TR2根據(jù)字線WL的電位的變化，對是否電連接位線BL和鐵電電容器Cp進(jìn)行切換。
恒電壓源200生成用于供給到位線BL的規(guī)定電壓。恒電壓源200生成諸如與驅(qū)動鐵電存儲裝置100的驅(qū)動電壓VCC大致相同的電壓。這種情況下，恒電壓源200設(shè)置在鐵電存儲裝置100上，可以是生成驅(qū)動電壓VCC的驅(qū)動電壓源。
在另一個(gè)例子中，恒電壓源200可以生成驅(qū)動電壓VCC和后述的強(qiáng)制電壓Vc之間的電壓，而且，可以生成比強(qiáng)制電壓Vc小的電壓。下面參照圖7和圖8，對恒電壓源200生成這些電壓、并供給到位線BL時(shí)的鐵電存儲裝置100的動作進(jìn)行描述。
電阻器R1設(shè)置在位線BL和恒電壓源200之間。而且，晶體管TR1設(shè)置在恒電壓源200和位線BL之間，將在恒電壓源200中生成的電壓通過電阻器R1供給到位線BL。晶體管TR1的源極和漏極中的一個(gè)電連接至恒電壓源200，而且，另一個(gè)電連接至電阻器R1。此外，在晶體管TR1的柵極上供給信號Read，根據(jù)信號Read的電位的變化，對是否通過電阻器R1將該電壓供給到位線BL進(jìn)行切換。
此外，在本實(shí)施例中，在位線BL的端部，恒電壓源200通過晶體管TR1和電阻器R1設(shè)置，但是在其他的形態(tài)中，恒電壓源200可以設(shè)置在位線BL上的多個(gè)晶體管TR2電連接的點(diǎn)之間，向位線BL供給預(yù)定電壓。此外，恒電壓源200可以設(shè)置在位線BL上的鐵電電容器Cp電連接的點(diǎn)和晶體管TR3電連接的點(diǎn)之間，向位線BL供給預(yù)定電壓。在這種情況下，電阻器R1優(yōu)選設(shè)置在恒電壓源200和位線BL之間，而且，晶體管TR1優(yōu)選與電阻器R1串聯(lián)設(shè)置。
預(yù)充電電壓源210可以是具有這種結(jié)構(gòu)的電壓源，向位線BL供給0V作為預(yù)充電電壓VPR。也就是說，電容器陣列110代替具有預(yù)充電電壓源210的結(jié)構(gòu)，具有可以通過晶體管TR3將位線BL接地的結(jié)構(gòu)。
圖3是在本實(shí)施例的鐵電存儲裝置100中，讀出寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)的讀出動作和寫入數(shù)據(jù)的寫入動作的第一實(shí)施例的時(shí)序圖。在本例中，恒電壓源200生成驅(qū)動電壓VCC作為供給到位線BL的電壓。
首先，通過將信號PC的電位設(shè)為VCC，使晶體管TR3導(dǎo)通，對位線BL預(yù)充電。在本例中，預(yù)充電電壓源210生成0V作為預(yù)充電電壓VPR，位線BL被預(yù)充電為0V。
接著，通過將字線WL的電位從0V變化到VCC，使晶體管TR2導(dǎo)通。據(jù)此，鐵電電容器Cp一端的電位變?yōu)?V，而且，因?yàn)榘寰€PL的電位也為0V，所以鐵電電容器Cp兩端的電位差是0V。
接著，通過將信號PC的電位設(shè)為0V，使晶體管TR3非導(dǎo)通(截止)，位線BL處于懸接(浮游)狀態(tài)。而且，通過將信號Read的電位設(shè)為VCC，使晶體管TR1導(dǎo)通。基于此，由恒電壓源200通過電阻器R1將VCC供給到位線BL，所以在位線BL的電位描繪出預(yù)定充電波形的同時(shí)，位線BL漸漸被充電。
這種時(shí)候，根據(jù)寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)其時(shí)間常數(shù)發(fā)生變化，所以根據(jù)該數(shù)據(jù)位線BL的充電波形不同。具體地說，當(dāng)寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)為“0”時(shí)，位線BL的電位的上升為急劇的充電波形，當(dāng)該數(shù)據(jù)為“1”時(shí)，位線BL的電位的上升與該數(shù)據(jù)為“0”時(shí)相比為緩和的充電波形。關(guān)于充電波形將參照圖4和圖5進(jìn)行描述。
接著，在將信號Read的電位設(shè)定為VCC后經(jīng)過了預(yù)定時(shí)間之后，通過將該電位設(shè)定為“0”，使晶體管TR1非導(dǎo)通?；诖?，位線BL處于懸接狀態(tài)，所以保持晶體管TR1非導(dǎo)通時(shí)的位線BL的電位。具體地說，在寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)為“0”時(shí)和該數(shù)據(jù)為“1”時(shí)二者之間，在位線BL上產(chǎn)生預(yù)定電位差。而且，通過設(shè)置在位線控制部120上的讀出放大器(沒有圖示)，放大位線BL的電位，基于增大的位線BL的電位，判斷寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)。
接著，通過使板線PL的電位從0V變化到VCC之后，再變化到0V，向鐵電電容器Cp再寫入數(shù)據(jù)。而且，通過將位線BL和字線WL的電位設(shè)為0V，從而結(jié)束讀出和寫入動作。
圖4是電容器陣列110的等效電路的示意圖。鐵電電容器Cp具有電容C，所以在本實(shí)施例的電容器陣列110中，電阻器R1、鐵電電容器Cp和位線BL如該圖所示形成RC串聯(lián)電路。這里，使晶體管TR3導(dǎo)通，由恒壓電壓源200生成的電壓為位線BL充電時(shí)，t秒后的位線BL上的點(diǎn)A的電位Vt如以下公式(1)所示Vt＝VCC×(1-e-t/CR)(1)這里，時(shí)間常數(shù)CR表示例如位線BL的電位上升到外加電壓VCC的(1-e-1)，即上升到63.2％的時(shí)間。也就是說，時(shí)間常數(shù)CR越大位線BL的充電時(shí)間越遲緩。因?yàn)闀r(shí)間常數(shù)CR根據(jù)鐵電電容器Cp的電容C發(fā)生變化，所以該充電時(shí)間根據(jù)寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)發(fā)生變化。在以下的描述中，對根據(jù)寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)，鐵電電容器Cp的電容C發(fā)生怎樣地變化進(jìn)行說明。
圖5是鐵電電容器Cp的Q-V磁滯特性和C-V特性的示意圖。在圖5(a)所示的鐵電電容器Cp的Q-V磁滯特性中，特性曲線的斜率(ΔQ/ΔV)表示鐵電電容器Cp的電容C，在特性曲線中，斜率陡峭時(shí)表示電容C的值較大，斜率平緩時(shí)表示電容C的值較小。
圖5(b)是表示相對于電壓V的鐵電電容器Cp的電容C的C-V特性的示意圖。如該圖所示，電容C隨著寫入鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)和電壓V發(fā)生變化。也就是說，當(dāng)在電容器鐵電電容器Cp上漸漸地從0V開始施加正電壓時(shí)，在寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)為“0”的情況下，電容C緩慢地減少。另一方面，在當(dāng)該數(shù)據(jù)為“1”的情況下，電容C急劇地增加，當(dāng)電壓為鐵電電容器Cp的極化量大致為零時(shí)的電壓、即強(qiáng)制電壓Vc和-Vc時(shí)電容C達(dá)到最大值后，電容C急速地減少。接著，對隨著該電容C的變化，位線BL的帶電位發(fā)生怎樣地變化進(jìn)行說明。
圖6是相對于向位線BL供給VCC的時(shí)間t，位線BL的電位的示意圖。如上所述，鐵電電容器Cp的電容C隨著寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)發(fā)生變化。因此，通過電阻器R1將VCC供給到位線BL上時(shí)，位線BL的電位在該數(shù)據(jù)為“0”時(shí)急速增加，在該數(shù)據(jù)為“1”時(shí)緩慢增加。也就是說，在預(yù)定時(shí)間T0時(shí)的位線BL的電位在該數(shù)據(jù)為“0”時(shí)和為“1”時(shí)產(chǎn)生ΔV的電位差。
參照圖3，在使信號Read的電位從0V變化到VCC時(shí)，開始向位線BL充電，在使信號Read的電位從VCC變化到0V時(shí)，停止向位線BL充電，保持該停止時(shí)的電位的位線BL處于懸接狀態(tài)。因此，在該數(shù)據(jù)為“0”和為“1”時(shí)，在產(chǎn)生規(guī)定電位差的時(shí)間選擇中，通過停止對位線BL的充電，能夠判斷寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)。
圖7是在本實(shí)施例的鐵電存儲裝置100中，讀出寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)的讀出動作和寫入數(shù)據(jù)的寫入動作的第二實(shí)施例的時(shí)序圖。本例中的讀出動作和寫入動作與第一實(shí)施例中的動作相同，但在本例中的恒電壓源200生成鐵電電容器Cp的強(qiáng)制電壓Vc和驅(qū)動電壓VCC之間的電壓。因此，在本例中，充電到位線BL的電壓比第一實(shí)施例的電壓低，所以能夠進(jìn)一步降低施加在鐵電電容器Cp上的電壓。從而，能夠進(jìn)一步抑制構(gòu)成鐵電電容器Cp的鐵電體的劣化。
圖8是在本實(shí)施例的鐵電存儲裝置100中，讀出寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)的讀出動作和寫入數(shù)據(jù)的寫入動作的第三實(shí)施例的時(shí)序圖。
本例中的讀出動作與第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中的動作相同。一方面，在本例中，恒電壓源200生成低于鐵電電容器Cp的強(qiáng)制電壓Vc的電壓。也就是說，不能在鐵電電容器Cp上供給高于強(qiáng)制電壓Vc的電壓。因此，通過讀出動作不能破壞寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)，所以可以不必進(jìn)行使板線PL的電位從0V變化到VCC的再寫入動作。
根據(jù)本例，因?yàn)椴恍枰賹懭雱幼?，所以能夠降低鐵電電容器Cp的功耗。而且，因?yàn)椴恍枰賹懭雱幼?，所以能夠抑制?gòu)成鐵電電容器Cp的鐵電體的疲勞。
圖9是第二實(shí)施例中的電容器陣列110的電路構(gòu)造的一部分的示意圖。在以下的描述中，將以與第一實(shí)施例的不同點(diǎn)為中心對第二實(shí)施例的鐵電存儲裝置100進(jìn)行說明。而且，標(biāo)注有與第一實(shí)施例相同的附圖標(biāo)記的結(jié)構(gòu)，具有與上述實(shí)施例相同的功能。
在本實(shí)施例中，電容器陣列110在生成信號SAon這點(diǎn)上與第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)不同，該信號SAon表示判定寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)的時(shí)間選擇。具體地說，本實(shí)施例的電容器陣列110不僅具有第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，還包括第一偽位線DBL1、第一偽鐵電電容器DCp1、電阻器R2、作為開關(guān)的一例的晶體管TR4、讀出放大器220、以及作為波形整形部的一例的緩沖器230。
第一偽鐵電電容器DCp1的一端連接至第一偽位線DBL1，另一端接地。在本實(shí)施例中，第一偽鐵電電容器DCp1具有與其他的鐵電電容器Cp大致相同的面積和電容。在其他實(shí)施例中，第一偽鐵電電容器DCp1可以通過晶體管等的開關(guān)連接至第一偽位線DBL1。這種情況下，優(yōu)選該開關(guān)根據(jù)連接至鐵電電容器Cp的晶體管TR2的動作進(jìn)行控制。
電阻器R2設(shè)置在第一偽位線DBL1和恒電壓源200之間。而且，晶體管TR4設(shè)置在恒電壓源200和第一偽位線DBL1之間。對是否將在恒電壓源200中生成的電壓通過電阻器R2供給到第一偽位線DBL1進(jìn)行切換。晶體管TR4的源極和漏極中的一個(gè)電連接至恒電壓源200，而且，另一個(gè)電連接至電阻器R2。此外，在晶體管TR4的柵極上供給信號Read，根據(jù)信號Read的電位的變化，對是否通過電阻器R2將該電壓供給到第一偽位線DBL1進(jìn)行切換。也就是說，在本實(shí)施例中，晶體管TR4與晶體管TR1的動作同步，對是否將該電壓供給到第一偽位線DBL1進(jìn)行切換。
電阻器R2的電阻值優(yōu)選由鐵電電容器Cp和/或第一偽鐵電電容器DCp1的磁滯特性決定。如對參照圖5所作的說明，鐵電電容器Cp和第一偽鐵電電容器DCp1的電容(常誘電體容量順電電容)根據(jù)磁滯特性曲線的斜率發(fā)生變化。
例如，在磁滯特性曲線的斜率較大的情況下，與磁滯特性曲線的斜率較小的情況相比，鐵電電容器Cp和第一偽鐵電電容器DCp1的電容較大，所以位線BL和第一偽位線DBL1的時(shí)間常數(shù)也變大。也就是說，在位線BL和第一偽位線DBL1上供給預(yù)定電壓時(shí)，磁滯特性曲線的斜率較大的情況下，該位線BL和第一偽位線DBL1的電位緩慢上升，另一方面，在該斜率較小的情況下，該位線BL和第一偽位線DBL1的電位急速上升。
因此，位線BL的電位在寫入鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)為“1”時(shí)和為“0”時(shí)產(chǎn)生ΔV電位差時(shí)，該電位差ΔV為最大時(shí)的時(shí)間選擇根據(jù)鐵電電容器Cp的磁滯特性發(fā)生變動。因此，優(yōu)選這樣設(shè)置電阻器R2的電阻值，根據(jù)磁滯特性，在讀出放大器220動作的時(shí)間選擇中，該電位差ΔV為最大的值或者獲得充分的讀出裕度的值。
緩沖器230接收第一偽位線DBL1的電位作為輸入，生成整形該電位波形的電位信號SAon。在本實(shí)施例中，緩沖器230在第一偽位線DBL1的電位比預(yù)定電位低的時(shí)候輸出0V作為電位信號SAon，在第一偽位線DBL1的電位比預(yù)定電位高的時(shí)候輸出VCC作為電位信號SAon。該預(yù)定電位可以是與恒電壓源200開始動作的電位大致相等的電位。
在本實(shí)施例中，電容器陣列110具有多級緩沖器230。而且，各緩沖器230也作為延遲元件發(fā)揮作用，通過使緩沖器230的級數(shù)發(fā)生變化，可以調(diào)整相對于電位波形的電位信號SAon的延遲時(shí)間。
讀出放大器220根據(jù)電位信號SAon的電位發(fā)生變化的時(shí)間選擇，基于位線BL的電位判定寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)。也就是說，在本實(shí)施例中，讀出放大器220將電位信號SAon作為使能信號接收。
圖10是相對于向位線BL和第一偽位線DBL1供給VCC的時(shí)間t，位線BL、第一偽位線DBL1和電位信號SAon的電位的示意圖。本實(shí)施例的鐵電存儲裝置100因?yàn)閷?shí)現(xiàn)與第一實(shí)施例相同的動作，所以在以下的描述中，以第一偽位線DBL1的電位變化為中心，對本實(shí)施例的鐵電存儲裝置100的動作進(jìn)行說明。
首先，與第一實(shí)施例相同，將位線BL和第一偽位線DBL1預(yù)充電為0V，處于懸接狀態(tài)。接著，使信號Read的電位從0V變化到VCC，使晶體管TR1和晶體管TR4導(dǎo)通?；诖耍珊汶妷涸?00分別通過電阻器R1和R2向位線BL和第一偽位線DBL1供給VCC，所以，如圖10所示，位線BL和第一偽位線DBL1的電位在描繪預(yù)定充電波形的同時(shí)漸漸被充電。
在本實(shí)施例中，電阻器R2具有與電阻器R1大致相等的電阻值，在第一偽鐵電電容器DCp1上寫入數(shù)據(jù)“0”。而且，位線BL的電容與第一偽位線DBL1的電容大致相等。因此，第一偽位線DBL1的電位與在寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)為“0”時(shí)的位線BL的電位同樣地上升。
接著，第一偽位線DBL1的電位超過緩沖器230的閾值時(shí)，緩沖器230輸出VCC作為電位信號SAon。在本實(shí)施例中，緩沖器230也作為延遲元件發(fā)揮作用，所以在第一偽位線DBL1的電位超過該閾值后并經(jīng)過時(shí)間Δt后，使電位信號SAon的電位從0V變化到VCC。
接著，電位信號SAon的電位超過讀出放大器220的閾值時(shí)，讀出放大器220開始動作。讀出放大器220在電位信號SAon的電位超過該閾值時(shí)，將位線BL的電位與參考電壓進(jìn)行比較，判定寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)。讀出放大器220在位線BL的電位比參考電位高的情況下，判定寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)為“0”。另一方面，讀出放大器220在位線BL的電位比參考電位低的情況下，判定寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)為“1”。
在本實(shí)施例中，根據(jù)規(guī)定電壓供給到位線BL和第一偽位線DBL1上時(shí)的該第一偽位線DBL1的電位發(fā)生變化的時(shí)間選擇，能夠使讀出放大器220的動作開始。該時(shí)間選擇由第一偽位線DBL1的時(shí)間常數(shù)、即連接至第一偽位線DBL1的第二電阻器和第一偽鐵電電容器DCp1的特性決定。而且，即使諸如第一電阻器和鐵電電容器Cp等的對位線BL的時(shí)間常數(shù)產(chǎn)生影響的特性發(fā)生了變化時(shí)，根據(jù)該變化，第一偽位線DBL1的時(shí)間常數(shù)也變化。因此，根據(jù)本實(shí)施例，能夠提供即使在鐵電電容器等的特性發(fā)生了變化的情況下也能夠進(jìn)行穩(wěn)定讀出動作的鐵電存儲裝置100。
在本實(shí)施例中，讀出放大器220基于電位波形的電位發(fā)生變化的時(shí)間選擇，判定寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)。而且，該時(shí)間選擇由緩沖器230整形電位波形的動作決定。因此，根據(jù)本實(shí)施例，通過緩沖器230能夠?qū)⒃摃r(shí)間選擇設(shè)定為期望的時(shí)間選擇，所以能夠進(jìn)一步使讀出動作穩(wěn)定。
圖11是第三實(shí)施例中的電容器陣列110的電路結(jié)構(gòu)的一部分的示意圖。在以下的說明中，將以與第一實(shí)施例和/或第二實(shí)施例不同之處為中心對第三實(shí)施例的鐵電存儲裝置100進(jìn)行說明。此外，與第一實(shí)施例和/或第二實(shí)施例標(biāo)注有相同的附圖標(biāo)記的器件具有與上述實(shí)施例相同的功能。
在本實(shí)施例中，電容器陣列110具有生成用于判定寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)的參考電壓的結(jié)構(gòu)，這一點(diǎn)是與第一實(shí)施例和/或第二實(shí)施例的不同之處。具體地說，本實(shí)施例的電容器陣列110不僅具有第一實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)，還包括第二偽位線DBL2、第二偽鐵電電容器DCp2、電阻器R3、作為開關(guān)的一例的晶體管TR5、以及讀出放大器220。
第二偽鐵電電容器DCp2的一端連接至第二偽位線DBL2，另一端接地。在本實(shí)施例中，第二偽鐵電電容器DCp2具有與其他的鐵電電容器Cp大致相同的面積和電容。在其他示例中，第二偽鐵電電容器DCp2可以通過晶體管等的開關(guān)連接至第二偽位線DBL2。這種情況下，該開關(guān)優(yōu)選根據(jù)連接至鐵電電容器Cp的晶體管TR2的動作進(jìn)行控制。
電阻器R3設(shè)置在第二偽位線DBL2和恒電壓源200之間。此外，晶體管TR5設(shè)置在恒電壓源200和第二偽位線DBL2之間，對是否將在恒電壓源200中生成的電壓通過電阻器R3提供到第二偽位線DBL2進(jìn)行切換。晶體管TR5的源極和漏極中的一個(gè)電連接至恒電壓源200，而且，另一個(gè)電連接至電阻器R3。此外，在晶體管TR5的柵極上供給信號Read，根據(jù)信號Read的電位的變化，對是否通過電阻器R3將該電壓供給到第二偽位線DBL2進(jìn)行切換。也就是說，在本實(shí)施例中，晶體管TR5與晶體管TR1的動作同步，對是否將該電壓供給到第二偽位線DBL2進(jìn)行切換。
電阻器R3的電阻值根據(jù)寫入到第二偽鐵電電容器DCp2的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)定。具體地說，電阻器R3的電阻值優(yōu)選設(shè)定成這樣的電阻值，以使第二偽位線DBL2的時(shí)間常數(shù)為由下面的公式(2)求得的值。
R1×(2CBL+Cp“1”+Cp“0”)/2(2)這里，CBL表示位線BL的電容，Cp“1”表示寫入數(shù)據(jù)“1”時(shí)的Cp的電容，Cp“0”表示寫入數(shù)據(jù)“0”時(shí)的鐵電電容器Cp的電容。
此外，電阻器R3的電阻值可以是這樣的電阻值，可以使第二偽位線DBL2的時(shí)間常數(shù)小于在鐵電電容器Cp上寫入數(shù)據(jù)“1”時(shí)的位線BL的時(shí)間常數(shù)，且大于在鐵電電容器Cp上寫入數(shù)據(jù)“0”時(shí)的位線BL的時(shí)間常數(shù)。
在本實(shí)施例中，因?yàn)樵诘诙挝痪€DBL2上寫入數(shù)據(jù)“0”，電阻器R3的電阻值設(shè)定成比電阻器R1的電阻值大的值。電阻器R3的電阻值優(yōu)選設(shè)定成這樣的電阻值，可以使第二偽位線DBL2的時(shí)間常數(shù)小于由公式(2)求出的值。
在本實(shí)施例中，在第二偽位線DBL2的端部通過晶體管TR5和電阻器R3設(shè)置恒電壓源200，但在其他形態(tài)中，恒電壓源200可以設(shè)置在第二偽位線DBL2中的連接有第二偽鐵電電容器DCp2的點(diǎn)和讀出放大器220之間，可以在第二偽位線DBL2上供給預(yù)定電壓。在這種情況下，電阻器R3優(yōu)選設(shè)置在恒電壓源200和第二偽位線DBL2之間，而且，優(yōu)選晶體管TR5與電阻器R3串聯(lián)設(shè)置。
第二偽位線DBL2的一端通過電阻器R3和晶體管TR5連接至恒電壓源200，另一端連接至讀出放大器220。讀出放大器220與位線BL和第二偽位線DBL2的另一端連接，根據(jù)位線BL和第二偽位線DBL2的電位判定寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)。
第二偽位線DBL2優(yōu)選對應(yīng)其一條設(shè)置多條位線BL。例如第二偽位線DBL2可以以位線BL的塊為單位設(shè)置，而且，可以對應(yīng)鐵電存儲裝置100設(shè)置一條第二偽位線。
圖12是相對于向位線BL和第二偽位線DBL2供給VCC的時(shí)間t，位線BL和第二偽位線DBL2的電位的示意圖。本實(shí)施例的鐵電存儲裝置100因?yàn)檫M(jìn)行與第一實(shí)施例相同的動作，所以在以下的描述中，以第二偽位線DBL2的電位的變化為中心，對本實(shí)施例的鐵電存儲裝置100的動作進(jìn)行說明。
首先，與第一實(shí)施例相同，將位線BL和第二偽位線DBL2預(yù)充電為0V，使其處于懸接狀態(tài)。接著，使信號Read的電位從0V變化到VCC，使晶體管TR1和晶體管TR5導(dǎo)通?；诖?，由恒電壓源200分別通過電阻器R1和R3向位線BL和第二偽位線DBL2供給VCC，所以，如圖12所示，位線BL和第二偽位線DBL2的電位在描繪預(yù)定充電波形的同時(shí)漸漸被充電。
在第二偽位線DBL2上寫入數(shù)據(jù)“0”，電阻器R3的電阻值比電阻器R1的電阻值大。因此，第二偽位線DBL2的時(shí)間常數(shù)大于在鐵電電容器Cp上寫入數(shù)據(jù)“0”時(shí)的位線BL的時(shí)間常數(shù)，小于寫入數(shù)據(jù)“1”時(shí)的位線BL的時(shí)間常數(shù)。因此，第二偽位線DBL2的電位與在鐵電電容器Cp上寫入數(shù)據(jù)“1”時(shí)的位線BL的電位相比上升得快，與在鐵電電容器Cp上寫入數(shù)據(jù)“0”時(shí)的位線BL的電位相比上升得慢。
接著，讀出放大器220在位線BL和/或第二偽位線DBL2的電位開始上升后，在預(yù)定時(shí)間選擇中，比較第二偽位線DBL2的電位和位線BL的電位，判定寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)。讀出放大器220在位線BL的電位比第二偽位線DBL2的電位高的情況下，判定寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)為“0”。另一方面，讀出放大器220在位線BL的電位比第二偽位線DBL2的電位低的情況下，判定寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)為“1”。
在本實(shí)施例中，因?yàn)榈诙挝痪€DBL2與位線BL的時(shí)間常數(shù)不同，所以由電壓源供給預(yù)定電壓時(shí)的第二偽位線DBL2的充電特性與位線BL的充電特性不同。而且，讀出放大器220根據(jù)充電特性的不同判定寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)。也就是說，在位線BL和第二偽位線DBL2上供給預(yù)定電壓后的預(yù)定時(shí)間選擇中的位線BL的電位與DBL2的電位不同，讀出放大器220能夠根據(jù)該電位差判定寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)。
因此，根據(jù)本實(shí)施例，能夠以極其簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的讀出動作。而且，即使在工序變動或工序特性不一、動作溫度變化、電壓源電壓變化等引起鐵電電容器的特性發(fā)生變化時(shí)，也能夠?qū)崿F(xiàn)該數(shù)據(jù)的穩(wěn)定讀出動作。
在本實(shí)施例中，為了使第二偽鐵電電容器DCp2保持?jǐn)?shù)據(jù)“0”，將其一端的電位設(shè)置得比另一端高。而且，在判定寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)時(shí)，在應(yīng)該生成參考電壓的第二偽位線DBL2上供給預(yù)定電壓，所以通過該預(yù)定電壓能夠?qū)⒌诙舞F電電容器DCp2的一端的電位設(shè)置得比另一端高，使第二偽鐵電電容器DCp2保持?jǐn)?shù)據(jù)“0”。因此，根據(jù)本實(shí)施例，能夠以極其簡單的結(jié)構(gòu)使第二偽鐵電電容器DCp2保持參考電壓數(shù)據(jù)。
在本實(shí)施例中，在判定寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)時(shí)，在應(yīng)該生成參考電壓的第二偽位線DBL2上供給預(yù)定電壓時(shí)，能夠在第二偽鐵電電容器DCp2上施加該預(yù)定電壓。也就是說，在本實(shí)施例中，因?yàn)樽鳛閰⒖茧妷簲?shù)據(jù)寫入的數(shù)據(jù)“0”沒有被破壞，所以可以不進(jìn)行向第二偽鐵電電容器DCp2的再寫入動作。因此，根據(jù)本實(shí)施例，能夠以極其簡單的結(jié)構(gòu)使第二偽鐵電電容器DCp2保持參考電壓數(shù)據(jù)。
在本實(shí)施例中，第二偽位線DBL2的時(shí)間常數(shù)是在鐵電電容器Cp上寫入數(shù)據(jù)“0”時(shí)的位線BL的時(shí)間常數(shù)和寫入數(shù)據(jù)“1”時(shí)的時(shí)間常數(shù)二者之間的值。也就是說，在位線BL和第二偽位線DBL2上供給預(yù)定電壓時(shí)的第二偽位線DBL2的電位是在鐵電電容器Cp上寫入數(shù)據(jù)“0”時(shí)的位線BL的電位和寫入數(shù)據(jù)“1”時(shí)的電位二者之間的值。因此，根據(jù)本實(shí)施例，根據(jù)第二偽位線DBL2的電位，能夠判定寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)。
在本實(shí)施例中，在位線BL和第二偽位線DBL2上供給預(yù)定電壓時(shí)的第二偽位線DBL2的電位是在鐵電電容器Cp上寫入數(shù)據(jù)“0”時(shí)的位線BL的電位和寫入數(shù)據(jù)“1”時(shí)的電位二者之間的大概中央值。因此，根據(jù)本實(shí)施例，因?yàn)槟軌驅(qū)⒖茧妷旱脑６茸兇?，所以能夠更加正確地判定寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)。
在本實(shí)施例中，在位線BL和第二偽位線DBL2上供給預(yù)定電壓時(shí)的第二偽位線DBL2的電位與在鐵電電容器Cp上寫入數(shù)據(jù)“0”時(shí)的位線BL的電位和寫入數(shù)據(jù)“1”時(shí)的電位二者之間的大概中央值相比較小。因此，根據(jù)本實(shí)施例，即使由于疲勞特性導(dǎo)致在鐵電電容器Cp上寫入數(shù)據(jù)“1”時(shí)的位線BL的電位降低，也能夠正確地判定寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)。
圖13是第四實(shí)施例中的電容器陣列110的電路結(jié)構(gòu)的一部分的示意圖。在本實(shí)施例中，電容器陣列110具有第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。也就是說，本實(shí)施例的電容器陣列110除了第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)以外，還包括第一偽位線DBL1和第二偽位線DBL2、電阻器R2和電阻器R3、晶體管TR4和晶體管TR5、第一偽鐵電電容器DCp1和第二偽鐵電電容器DCp2、讀出放大器220、及緩沖器230。
本實(shí)施例的各元件具有與第一實(shí)施例至第三實(shí)施例中描述的元件相同的結(jié)構(gòu)和動作。而且，對標(biāo)注有與第一實(shí)施例至/或第三實(shí)施例相同的附圖標(biāo)記的結(jié)構(gòu)具有與該實(shí)施例相同的功能。也就是說，在本實(shí)施例中，讀出放大器220根據(jù)緩沖器230所輸出的電位信號SAon的電位的變化的時(shí)間選擇，將位線BL的電位和第二偽位線DBL2的電位進(jìn)行比較，判定寫入到鐵電電容器Cp上的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本實(shí)施例，在電位差ΔV、即獲得充分的讀出裕度的時(shí)間選擇中，將在鐵電電容器Cp上寫入數(shù)據(jù)為“0”時(shí)的位線BL的電位和為“1”時(shí)的位線BL的電位二者之間的電位作為參考電壓，判定寫入到鐵電電容器Cp上的數(shù)據(jù)，所以能夠?qū)崿F(xiàn)更加穩(wěn)定的讀出動作。
圖14是在第二實(shí)施例至第四實(shí)施例中，使第一偽鐵電電容器DCp1和第二偽鐵電電容器DCp2保持?jǐn)?shù)據(jù)“1”的結(jié)構(gòu)的一例的示意圖。
在本例中，電容器陣列110還包括晶體管TR6、反相器240和242。晶體管TR6的源極接地，漏極連接至第一偽位線DBL1和/或第二偽位線DBL2。在第一偽鐵電電容器DCp1和/或第二偽鐵電電容器DCp2的另一端上供給反相器242的輸出。而且，在晶體管TR6的柵極和反相器240的輸入上供給再寫入信號RW。再寫入信號RW是在進(jìn)行讀出動作時(shí)其電位為0V，在進(jìn)行再寫入動作時(shí)其成為電位為VCC的信號。
在本例中，與上述的實(shí)施例相同，讀出寫入到鐵電電容器Cp上的數(shù)據(jù)，在進(jìn)行該讀出動作時(shí)，因?yàn)樵賹懭胄盘朢W的電位是0V，另一方面，第一偽位線DBL1和/或第二偽位線DBL2的電位上升到VCC，所以寫入到第一偽鐵電電容器DCp1和/或第二偽鐵電電容器DCp2的數(shù)據(jù)“1”被破壞。
因此，在本例中，讀出寫入到鐵電電容器Cp的數(shù)據(jù)后，在第一偽鐵電電容器DCp1和/或第二偽鐵電電容器DCp2上再寫入數(shù)據(jù)“1”。具體地說，使再寫入信號RW的電位從0V變化到VCC，使晶體管TR6導(dǎo)通，將第一偽位線DBL1和/或第二偽位線DBL2的電位設(shè)定為0V。另一方面，當(dāng)再寫入信號RW的電位成為VCC時(shí)，反相器242的輸出從0V變化到VCC，在第一偽鐵電電容器DCp1和/或第二偽鐵電電容器DCp2上施加以其一端作為基準(zhǔn)的電壓-VCC，所以，在第一偽鐵電電容器DCp1和/或第二偽鐵電電容器DCp2上再寫入數(shù)據(jù)“1”。
通過上述的發(fā)明的示例描述的實(shí)施例和應(yīng)用例，根據(jù)用途可以適當(dāng)組合，或者變形、或者改進(jìn)，而且，本發(fā)明并不限于上述的實(shí)施例。經(jīng)過這種組合、變形、或改進(jìn)而得到的方式也包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)，這從記載在權(quán)利要求書中的內(nèi)容可以顯而易見地推導(dǎo)出。
附圖標(biāo)記說明100鐵電存儲裝置 110電容器陣列120位線控制部 130板線控制部140字線控制部 200恒電壓源210預(yù)充電電壓源 220讀出放大器230緩沖器 240、242反相器Cp鐵電電容器DCp1、DCp2偽鐵電電容器BL位線 DBL1、DBL2偽位線R1-R3電阻器 TR1-TR5晶體管
權(quán)利要求
1.一種鐵電存儲裝置，其特征在于，包括電壓源，用于產(chǎn)生預(yù)定電壓；第一位線和第二位線；第一鐵電電容器，其一端電連接至所述第一位線；第一電阻器，設(shè)置在所述第一位線和所述電壓源之間，具有第一電阻值；第一開關(guān)元件，設(shè)置在所述電壓源和所述第一位線之間，對是否在預(yù)定期間通過所述第一電阻器向所述第一位線供給所述預(yù)定電壓進(jìn)行切換；第二鐵電電容器，其一端電連接至所述第二位線；第二電阻器，設(shè)置在所述第二位線和所述電壓源之間，具有與所述第一電阻值不同的第二電阻值；第二開關(guān)元件，設(shè)置在所述電壓源和所述第二位線之間，對是否在預(yù)定期間通過所述第二電阻器向所述第二位線供給所述預(yù)定電壓進(jìn)行切換；以及讀出放大器，將向所述第一位線和所述第二位線供給所述預(yù)定電壓時(shí)的所述第一位線的電位與所述第二位線的電位進(jìn)行比較，判定寫入到所述第一鐵電電容器的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵電存儲裝置，其特征在于在所述第二鐵電電容器上寫入數(shù)據(jù)“0”。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵電存儲裝置，其特征在于所述第二鐵電電容器的另一端接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的鐵電存儲裝置，其特征在于所述第二電阻值大于所述第一電阻值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鐵電存儲裝置，其特征在于所述第二電阻值是使所述第二位線的時(shí)間常數(shù)是在所述第一鐵電電容器上寫入數(shù)據(jù)“1”時(shí)的所述第一位線的時(shí)間常數(shù)和在所述第一鐵電電容器上寫入數(shù)據(jù)“0”時(shí)的所述第一位線的時(shí)間常數(shù)二者之間的時(shí)間常數(shù)的電阻值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵電存儲裝置，其特征在于所述第二電阻值是使所述第二位線的時(shí)間常數(shù)大于在所述第一鐵電電容器上寫入數(shù)據(jù)“1”時(shí)的所述第一位線的時(shí)間常數(shù)、且小于在所述第一鐵電電容器上寫入數(shù)據(jù)“0”時(shí)的所述第一位線的時(shí)間常數(shù)的電阻值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的鐵電存儲裝置，其特征在于所述第一鐵電電容器具有與所述第二鐵電電容器大致相等的電容。
8.一種電子設(shè)備，其特征在于具備根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的鐵電存儲裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種讀出動作穩(wěn)定的鐵電存儲裝置。該鐵電存儲裝置的特征在于包括電壓源，用于產(chǎn)生預(yù)定電壓；第一鐵電電容器，其一端電連接至第一位線；第一電阻器，設(shè)置在第一位線和電壓源之間，具有第一電阻值；第二鐵電電容器，其一端電連接至第二位線；第二電阻器，設(shè)置在第二位線和電壓源之間，具有與第一電阻值不同的第二電阻值；以及讀出放大器，將向第一位線和第二位線供給預(yù)定電壓時(shí)的第一位線的電位與第二位線的電位進(jìn)行比較，判定寫入到第一鐵電電容器的數(shù)據(jù)。
文檔編號G11C7/00GK1734664SQ20051008316
公開日2006年2月15日 申請日期2005年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月14日
發(fā)明者山村光宏 申請人:精工愛普生株式會社