专利名称：强电介质存储器件的数据读出方法及强电介质存储器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及强电介质存储器件的读取方法及强电介质存储器件。
背景技术：
年近来，人们不断地提出将强电介质用于存储单元中的电容器来实现存储数据非易失性的强电介质存储器件。强电介质电容器具有迟滞特性，故即便电场为零也会留有极性随经历不同的残留极化。因此，可用强电介质电容器的残留极化表示存储数据来实现非易失性存储器件。
美国专利No.4873664说明书中揭示有2种强电介质存储器件。第一种的存储单元由每位一个晶体管及一个电容器(1T1C)构成，且如每256个主体存储单元(标准单元)设有一个基准存储单元。第二种不设基准存储单元，存储单元由每位2个晶体管及2个电容器(2T2C)构成，一对互补数据存储在一对强电介质电容器中。
构成电容器的强电介质材料，已知有KNO3、PbLa2O3-ZrO2-TiO2及PbTiO3-PbZrO3等。按照PCT国际公开No.WO93/12542公报，还公开有适合于强电介质存储器件的比PbTiO3-PbZrO3疲劳度小得多的强电介质材料。
现在来简单说明一下已有技术如2T2C组成的强电介质存储器件的结构和工作状态。图31为存储单元结构图，图32为读出放大器电路图，图33为动作时序图，图34为强电介质电容器工作的迟滞特性图，图35为电源电压与数据读出时位线电压的关系图。
图31中，C00～C37为强电介质电容器，CPD为单元板极驱动器，SA0～SA3为读出放大器，CP为单元板极信号，WL0～WL3为字线，BL0～BL3、/BL3～/BL3为位线。在图32中，BP为位线预充电信号，/SAP、SAN为读出放大器控制信号，VSS为接地电压，VDD为电源电压。
在图34中，点A～F为表示强电介质电容器两电极施加正负电场时的迟滞特性。点P901～P903表示强电介质电容器读出时的状态。
存储单元结构，例如其位线BL0和/BL0连接于读出放大器SA0，强电介质电容器C00和C01通过以字线WL0为栅极的N沟道型MOS晶体管分别连接于位于BL0、/BL0。而且强电介质电容器C00、C01还连接由单元板极驱动器CPD驱动的单元板极信号CP。读出放大器SA0，其电路结构为受控于读出放大器控制信号/SAP、SAN，并由位线预充电信号BP控制位线BL0和/BL0的预充电。
下面，参照图33和图34说明上述电路的工作。
首先，由位线预充电信号BP将位于BL0和/BL0预充电到逻辑电压“L”。之后，位线预充电信号BP为逻辑电压“L”，使位线BL0和/BL0为浮置状态。
强电介质电容器C00及C01的起始状态分别为图34的点B和点E。下面，取字线WL0为逻辑电压“H”，单元板极信号CP为逻辑电压“H”。这里，字线WL0的逻辑电压“H”的电平为升至电源电压VDD以上的电压。此时，强电介质电容器C00及C01的两电极加有电场，故在位线BL0和/BL0上生成取决于强电介质电容器与包含寄生电容等的位线电容的电容比的电位，这两根位线的电压构成读出数据。强电介质电容器C00及C01的状态分别为图34的点P901和点P902。
此后，读出放大器控制信号/SAP为逻辑电压“L”，SAN为逻辑电压“H”，使读出放大器SA0工作。由此，将位线读出的电位放大到电源电压VDD和接地电压VSS。也即，通过读出放大器SA0的工作，将电源电压VDD加到从位线BL0、/BL0读出的电位中具有较高电位的位线BL0上。这样，位线BL0的电位变为逻辑电压“H”。与此同时，具有较低电位的位线/BL0上加有接地电压VSS，位线/BL0的电位变为逻辑电压“L”。因此，两位线的电位根据其电位的不同能够变为逻辑电压“H”和“L”。也即，读出放大器SA0将两位线的电位差放大至电源电压VDD与接地电压VSS的电位差。在本说明书中，将这样的工作简称为将位线读出的电位放大到电源电压VDD和接地电压VSS。
此时，强电介质电容器C00及C01的状态分别为图34的点P903和点D。
接着，作为重写操作、取单元板极信号CP为逻辑电压“L”。这是一种用来防止强电介质电容器极化电平下降，使下面的读出操作能平稳进行的操作。强电介质电容器C00及C01的状态分别为图34的点A和点E。
此后，读出放大器停止工作，借助位线预充电信号BP将位线BL0和/BL0预充电到逻辑电压“L”，强电介质电容器C00及C01的状态为图34的B点和E点。
图35表示，作为上述读出操作，取单元板极信号CP为逻辑电压“H”，在位线BL0和/BL0读出数据时，位线BL0和/BL0的电位与电源电压的关系。图35所示虚线表示字线WL0逻辑电压“H”的电平比电源电压足够高，从而使存储单元晶体管的阈值无影响时的位线BL0的电位。但实际上为实线所示比虚线所述电位低的电位。
然而，在已有2T2C结构的强电介质存储器件中，按照上面所述，往往存储单元晶体管阈值影响读至位线的电位低，此时位线间电位差也即位线BL0与/BL0的电位差就小。特别是低电压时这种影响大，故存在低电压工作困难的问题。
为此，若提高字线电压来解决上述问题，则会使电路复杂化，同时由于字线升压，存储单元晶体管的耐压等会出现问题。
在读出操作中，作为位线逻辑电压“L”侧的操作，由于与电源电压相同的电压值单向加给强电介质电容器，故存在对强电介质电容器读出次数寿命不利的问题。这些问题不只是限于2T2C结构的强电介质存储，1T1C结构的强电介质存储器件中也同样存在。
本发明考虑到上述已有技术存在的问题，其目的在于提供一种低电压操作比已有技术更为可靠的强电介质存储器件的读出方法及强电介质存储器件。
为实现上述发明目的，权利要求1记载的本发明，是一种强电介质存储器件的数据读出方法，其特征在于，所述强电介质存储器件备有具有连接于字线的栅极和连接于位线的漏极的存储单元晶体管，具有连接于单元板极的第一电极和连接于所述存储单元晶体管源极的第二电极，并存有数据的强电介质电容器，和连接于所述位线的电位变更手段；所述方法对将所述单元板极从第一电位转变到第二电位再从该第二电位转变到所述第一电位侧的一连串动作至少运行一次后，所述电位变更手段将所述位线的电位改变到预定值，并读出该预定值。
权利要求2记载的本发明，其特征在于，根据所述位线的位线电容值和/或所述强电介质存储器件的规定电源电压值来确定所述改变到预定值的操作是在所述单元板极的所述一连串操作之后进行，还是在从所述第一电位转变到所述第二电位后进行。
权利要求3记载的本发明，是一种强电介质存储器件，其特征在于，备有
具有连接于字线的栅极和连接于位线的漏极的存储单元晶体管；转变至预定电位的单元板极；具有连接于所述单元板极的第一电极和连接于所述存储单元晶体管源极的第二电极，并存储数据的强电介质电容器；连接于所述位线的读出放大器；将所述单元板极从所述第一电位转变至所述第二电位，再从该第二电位转变至所述第一电位侧后，控制所述读出放大器将所述位线的电位改变到预定值的控制手段。
权利要求8记载的本发明，是一种强电介质存储器件，其特征在于，备有栅极、漏极分别连接于字线、位线的存储单元晶体管，第一电极、第二电极分别连接于单元板极、所述存储单元晶体管源极的强电介质电容器，连接于所述位线的读出放大器，检测预定电压的电压检测电路，和根据所述检测电压控制驱动单元板极的控制电路；所述控制电路根据所述电压检测电路的检测结果是否满足预定基准，切换到转变驱动所述单元板极的第一驱动模式或脉冲驱动所述板极的第二驱动模式。
按照上述结构，本发明采用例如脉冲驱动单元板极信号将电场单方向施加给强电介质存储单元电容器，进而不施加或反向施加，然后驱动读出放大器读出的方式，或采用多次转变单元板极信号后，驱动读出放大器读出的方式，故读出的位线电压差大。根据电源电压检测信号选用上述驱动方式，故在很宽的电源范围内读出的位线电压差大。在多次转变单元板极信号的读出方式中，可考虑电流消耗选择最佳转变次数，并能使单元板极信号转变时的电压最佳化。
附图概述图1为本发明第一实施形态强电介质电容器的工作时序图；图2为本发明第一实施形态强电介质电容器的工作迟滞特性图；图3为第一实施形态中另一例强电介质电容器的工作时序图；图4为第一实施形态中另一例强电介质电容器的工作迟滞特性图；图5为本发明第一实施形态中电源电压与读出数据时位线电压的关系图；
图6为本发明第二实施形态中强电介质电容器工作的迟滞特性图；图7为本发明第三实施形态中的工作时序图；图8为本发明第四实施形态中的工作时序图；图9为本发明第四实施形态中强电介质电容器工作的迟滞特性图；图10为本发明第四实施形态中电源电压与读出数据时位线电压的关系图；图11为本发明中板极转变工作模式和第四实施形态中板极脉冲驱动工作模式的选择切换点与电源电压相关性的图；图12为本发明第五实施形态中强电介质电容器工作的迟滞特性图；图13为本发明第五实施形态中电源电压与读出数据时位线电压的关系图；图14为1T1C型存储单元的结构图；图15为本发明第六实施形态中工作时序图；图16为本发明第七实施形态中工作时序图；图17为本发明第八实施形态中工作时序图；图18为本发明第八实施形态中强电介质电容器工作的迟滞特性图；图19为本发明第九实施形态中工作时序图；图20为本发明第八、九实施形态中工作中板极驱动次数与位线读出电压的关系图；图21为本发明第十实施形态中工作时序图；图22为本发明第十实施形态中强电介质电容器工作的迟滞特性图；图23为本发明第十一实施形态中工作时序图；图24为本发明第十一实施形态中强电介质电容器工作的迟滞特性图；图25为本发明第十二实施形态中工作时序图；图26为本发明第十二实施形态中强电介质电容器工作的迟滞特性图；图27为2T2C型存储单元结构图；图28为已有技术例的工作时序图；图29为已有技术例的强电介质电容器工作的迟滞特性图；图30为为已有技术例的位线电容与位线电压的关系图；图31为表示存储单元结构例的图；图32为表示读出放大电路结构例的图；图33为已有技术例的工作时序图。
图34为已有技术例的强电介质电容器工作的迟滞特性图；图35为已有技术例的电源电压与读出数据时位线电压的关系图。
符号说明1-存储单元；2-位线预充电电路；3-读出放大器；4-基准电压产生电路；P201～P203、P401～P403、P901～P903--表示强电介质电容器读出时的状态的点；C0～C9、C00～C09、C为10～C37--强电介质电容器；CPD-单元板极驱动器；SA0～SA3读出放大器；CP-单元板极单元；WL、WL0～WL3-字线；BL、/BL、BL0～BL3、BL0-/BL3-位线；BP-位线预充电信号；/SAP、SAN、SAE-读出放大器控制信号；VSS-接地电压；VDD-电源电压；RCP-基准单元板极信号；RWL-基准字线；EQ0、EQ1-位线均衡信号，INV-“非”电路；Qn0～Qn27-N沟道型MOS晶体管；Qp21～Qp23-P沟道型MOS晶体管；t11～t218-时刻；L1H～L3H、L1L～L3L-表示位线电容的直线；H11～H215、L11～L215-表示强电介质电容器在各工作状态下的状态点；VH1～VH21-“H”的读出电压；VL1～VL21-“L”的读出电压；ΔV1～ΔV21读出电位差。
实施本发明的最佳形态下面，参照
本发明的实施形态。
实施形态1图1为本发明第一实施形态强电介质存储器件的工作时序图，图2为强电介质电容器工作的迟滞特性图，图5为电源电压与数据读出时位线电压的关系图。
存储单元的结构与已有技术的结构相同，如图31所示那样。读出放大器的电路图也与已有技术的相同。如图32所示那样。因此，省略对本实施形态中强电介质存储器件的电路结构的说明。但是，控制读出放大器和单元板极信号CP的控制电路(省略图示)与已有技术的不同。关于这一点在下面的工作说明中谈及。
图2中，点A-点F表示强电介质电容器两电极施加正负电场时的迟滞特性，点P201～P203表示强电介质电容器的读出时的状态。
本发明的电位变更手段对应于图31所示读出放大器SA0～SA3。
下面，边参照图1及图2边说明本实施形态的工作，同时也描述本发明强电介质存储器件的数据读出方法的一实施形态。
首先，位线预充电信号BP(省略图示)为“H”时，位线BL0和/BL0被预充电为逻辑电压“L”。
下面，位线预充电信号BP为L时，位线BL0和/BL0变为浮置状态。强电介质电容器C00及C01的起始状态分别对应于图2中B点和E点。
接着，按照控制电路(省略图示)的指令，字线WL0为逻辑电压“H”，单元板极信号CP为逻辑电压“H”。这里，字线WL0的逻辑电压“H”的电平大于电源电压VDD。因此，加给强电介质电容器的电压为比升至电源电压VDD以上的电压仅低存储单元晶体管的阈值的电压。例如，电源电压VDD为3.0V，升压后的电压为4.0V，阈值为1.5V，则加给强电介质电容器的电压为4.0-1.5＝2.5V。在升压后的电压比电源电压VDD大存储单元晶体管阈值电压以上情况下，例如，若为3.0+1.5＝4.5V以上，则加给强电介质电容器的电压为电源电压VDD(3.0V)。
此时强电介质电容器C00及C01两电极产生电场，在位线BL0和/BL0上出现由强电介质电容器与包含寄生电容等位线电容的电容比确定的电位。同时，强电介质电容器C00及C01的状态，分别对应于图2所示点P201和点P202。
下面，按照控制电路的指令，单元板极信号CP为逻辑电压“L”。此时，虽读至位线BL0和/BL0的电位下降，但两者的电位差却比单元板极信号CP变为逻辑电压“L”之前更大。即使存储单元晶体管的阈值可能有影响，也会使这种影响减少。其理由如下。
即，由于位线电位下降，接于字线的存储单元晶体管的栅极电压与接于位线的存储单元晶体管的漏极或源极的电位差变大，故不易受阈值的影响，该电位差，即字线位线间的电位差，若大于阈值，则基本上不受阈值的影响。
这里，强电介质电容器C00及C01的状态为图2所示点P203和点E附近。
之后，控制电路输出的读出放大器控制信号/SAP为逻辑电压“L”，SAN为逻辑电压“H”，使读出放大器SA0工作。由此，从位线读出的电位放大到电源电压VDD和接地电压VSS，同时还进行重写操作。强电介质电容器C00及C01的状态为图2中A点和E点。本发明的控制手段对应于上述控制电路。
这里，在点A状态下，如上所述，由于字线WL0充分升压，故强电介质电容器加有电源电压VDD。
此后，按照控制电路来的信号停止读出放大器的工作，位线预充电信号BP从“ L”变为“H”，使位线BL0和/BL0预充电到逻辑电压“L”。强电介质电容器C00及C01的状态为图2中B点和E点。
作为上述读出操作，取单元板极信号CP为逻辑电压“H”。图5示出其后单元板极信号CP为逻辑电压“L”时将数据读至位线BL0和/BL0情况下，位线BL0和/BL0电位与电源电压的关系。如图5所示，位线BL0与/BL0的电位差比已有技术的大。
当单元板极信号CP为逻辑电压“L”时，读出放大器不工作。所以，位线为浮置状态，负载小，故具有操作快、耗电小的效果。
在读出放大器工作的同时，还具有向强电介质电容器进行数据重写的效果。实际情况工作的下限电压可从2.0V降至1.5V左右，因此，可低电压化。
读出操作中，在P202点只施加给强电介质电容器C01比电源电压低的电压，故强电介质电容器的读出次数寿命方面比已有技术有利。
下面，参照图3、图4说明单元板极信号CP的驱动电压比位线BL0、/BL0的驱动电压大的图1所示情况例。这里，图3、图4分别对应于图1、图2。即，图3为该例中强电介质存储器件的工作时序图，图4为该强电介质电容器工作的迟滞特性图。
即，如图3所示，单元板极信号CP的逻辑电压“H”的电平取得比读出放大器的驱动电压(这里为电源电压VDD)大，故与图1所示情况相比，位线BL0和位线/BL0的电位差更大。因此，与图1所示工作的上述例相比，该情况下数据读出的电位差大，故能以更低的电压工作。
实施形态2图6是本发明第2实施形态的强电介质存储器件的强电介质电容器工作的迟滞特性图。下面参照该图对本实施形态进行说明。
在该图中，点A～F是在强电介质电容器的两极加上正负电场时的迟滞特性，点P401～P403表示强电介质电容器读出时的状态。
本实施形态的工作时序与第1实施形态的图1相同，本实施形态与上述实施形态不同，其特征在于，不使字线升压。也就是说，本实施形态在强电介质电容器的H方数据再写时或写入时不加像电源电压那样的高电压，设法延长强电介质电容器的寿命，特别是读出写入次数的寿命。
下面对本实施形态的工作加以说明。
首先，位线BL0与/BL0由位线预充电信号BP预充电到逻辑电压“L”。而强电介质电容器C00和C01的初始状态为图6的点B和点E。
接着，使字线WL0为逻辑电压“H”，使单元板极信号CP为逻辑电压“H”电平。这里，字线WL0的逻辑电压“H”的电平是电源电压VDD。加在强电介质电容器上的电压是比电源电压VDD低存储单元晶体管的阈值的电压。这时，在强电介质电容器C00和C01两极上加上电场，从而在位线BLO和/BLO上产生由包含强电介质电容和寄生电容等的位线电容的电容比决定的电位。
又，根据控制电路的指示，使单元板极信号CP为逻辑电压“L”电平。这时，位线BL0和/BL0读出的电位下降，但是它们之间的电位差比使单元板极信号CP为逻辑电压“L”电平之前更大。而且即使有存储单元晶体管的阈值的影响，也可以减小该影响。强电介质电容器C00和C01的状态是图6所示的点P403和点E。
此后，与上述第1实施形态一样使读出放大器SAO工作。借助于此，位线上读出的电位被放大到电源电压VDD和接地电压VSS，同时也进行再写操作。强电介质电容器C00和C01的状态是图6所示的点A和点E。
在本实施形态的情况下，如上所述点A的状态下由于字线没有升压，强电介质电容器只加上比电源电压VDD低存储单元晶体管阈值的电压。
此后，使读出放大器停止工作，位线BL0与/BL0由位线预充电信号BP预充电到逻辑电压“L”。而强电介质电容器C00和C01的状态为图6所示的点B和点E对应的状态。
本实施形态的强电介质存储器件与第1实施形态所所述的情况相同，读出操作中的、强电介质电容器C01上施加的电压比电源电压VDD低。而且在本强电介质存储器件的情况下，再写时对强电介质电容器C00只施加比电源电压VDD低存储单元晶体管阈值的电压。因此，有延长本强电介质存储器件的强电介质电容器C00、C01的寿命，特别是具有延长读出写入次数的的效果。并且由于在再写时施加在强电介质电容器上的电压比电源电压VDD低阈值电压的大小，因此具有驱动用消耗电力也小的效果。
实施形态3图7是本发明第3实施形态的强电介质存储器件的工作时序图，下面参照该图对本实施形态加以说明。
本实施形态的强电介质电容器的工作的迟滞特性与第2实施形态的情况相同，下面用图6进行说明。
本实施形态的特征在于，在选择字线之前驱动单元板极信号，在选择字线时立即从强电介质电容器读出电荷，实现高速操作。还有，读出放大器SAO的工作时序与第1和第2实施形态相同。
下面对本实施形态的动作加以说明。
首先，位线BL0与/BL0由位线预充电信号BP预充电到逻辑电压“L”。而强电介质电容器C00和C01的初始状态为图6的点B和点E。
其次，使单元板极信号CP为逻辑电压“H”。这时，强电介质电容器的状态没有特别变化。
又，使字线WL0为逻辑电压“H”。这里，字线WL0的逻辑电压“H”的电平取电源电压VDD。加在强电介质电容器上的电压是比电源电压VDD低存储单元晶体管的阈值的电压。但是也可能升压。这时，单元板极信号CP由于已经是逻辑电压“H”，所以在强电介质电容器C00和C01两极上加上电场，从而位线BLO和/BLO上产生由包含强电介质电容和寄生电容等的位线电容的电容比决定的电位。于是，这些电位被读出。
接着，使单元板极信号CP为逻辑电压“L”。这时，位线BL0和/BL0读出的电位下降，但是它们之间的电位差由于没有存储单元晶体管的阈值的影响而变大。强电介质电容器C00和C01的状态为图6所示的点P403和点E附近。
此后，使读出放大器工作。借助于此，位线上读出的电位被放大为电源电压VDD和接地电压VSS，同时也进行再写操作。强电介质电容器C00和C01的状态是图6的点A和点E。在点A的状态下由于字线没有升压，强电介质电容器上只加上比电源电压VDD低存储单元晶体管阈值的电压。
此后，使读出放大器停止工作，位线BL0与/BL0由位线预充电信号BP预充电到逻辑电压“L”。而强电介质电容器C00和C01的状态为图6的点B和点E。
这样，采用本实施形态的强电介质存储器件，由于与字线的选择同时，从强电介质电容器读出电荷，能够实现高速操作。再者，借助于与第2实施形态组合的实施例，可以得到两者的效果。
以上对2T2C型结构的强电介质存储器件讲行了说明，但是并不限于这种结构，对于1T1C型结构的强电介质存储器件，也能够以同样的工作方法实施，得到同样的效果。下面把使单元板极暂时上升到H电平，然后下降到L电平后，使读出放大器工作这样工作方法称为板极脉冲驱动工作方式。
这样，采用上述实施形态时，从强电介质存储单元电容器读出的位线上的电位没有存储单元晶体管阈值的影响，可低电压工作。又，单元板极信号转变时的负荷也小，可高速操作，具有能够作为低消耗电力的强电介质存储器件的效果。
上述实施形态是在位线电容值和电源电压值处于规定的条件下时，特别是如下面所述，在位线电容值小的情况下和电源电压小的情况下有效起作用的实施形态。但是，强电介质存储器件的位线电容量和电源电压往往也在工作中变动，而且有时也有意改变各种数值的设定。这样，由于位线电容和电源电压变化，使上述位线之间的电位差发生变化。
因此，下面考虑位线和电源电压的变化，对实施上述板极脉冲驱动工作的情况等的实施形态加以说明。
在进入实施形态的说明之前，首先以已有的结构为基础，对位线电容和电源电压的变化引起的位线之间的电位差变化这一点加以叙述。
亦即，对已有的2T2C型结构的强电介质存储器件，就其结构与工作加以简单说明。
图27是存储单元及其周边电路的结构图。图28是工作的时序图。图29是强电介质电容器的动作的迟滞特性图。图30是位线电容量和位线电压的关系图。又，C21～C22是强电介质电容器，CP是单元板极信号。又，WL是字线，BL、/BL是位线。而BP是位线预充电信号，SAE是读出放大器控制信号，VSS是接地电压。又，INV是“非”电路，Qn21～Qn27是N沟道MOS晶体管，Qp21～Qp23是P沟道MOS晶体管。又，1表示存储单元，2表示位线预充电电路、3表示读出放大器。t211～t218表示时刻，L1H、L1L是表示位线电容量的直线。而H211～H215、L211～L215是表示在各状态下的强电介质电容器的状态的点。又，VH21是“H”的读出电压，VL21是“L”的读出电压，ΔV21是读出电位差。
电路结构情况如下，即位线BL和/BL连接于读出放大器3，位线BL和/BL上通过以字线WL为栅极的N沟道MOS晶体管Qn21、Qn22分别连接着强电介质电容器C21、C22。强电介质电容器C21、C22又连接单元板极信号CP。而读出放大器3由读出放大器控制信号SAE控制，位线BL和/BL的预充电由位线预充电信号BP控制。
下面参照图28和图29对所述2T2C型结构的强电介质存储器件的工作加以说明。
首先，根据位线预充电信号BP，位线BL和/BL预充电到逻辑电压“L”。这时，强电介质电容器C21和C22的初始状态是图29的点H211和点L211。
在时刻t211，使位线BL和/BL为浮置状态，在时刻t212，使字线WL为逻辑电压“H”，在时刻t213使单元板极信号CP为逻辑电压“H”。这里，字线WL的逻辑电压“H”的电平是升压到电源电压VDD以上的电压。这时在强电介质电容器C21和C22的两极上加电场，从而在位线BL和/BL读出包含强电介质电容和寄生电容等的位线电容的电容比决定的电位。强电介质电容器C21和C22的状态是图29的点H213和点L213。
在时刻t214，读出放大器控制信号SAE为逻辑电压“H”，使读出放大器工作。借助于此，位线上读出的电位被放大为电源电压和接地电压。强电介质电容器C21和C22的状态为图29的点H214和点L214。
在时刻t215，作为再写操作，使单元板极信号CP为逻辑电压“L”。强电介质电容器C21和C22的状态为图29的点H215和L215。
此后，使读出放大器停止工作，借助于位线预充电信号BP，位线BL和/BL预充电到逻辑电压“L”。强电介质电容器C21和C22的状态为图29的点H211和L211。
下面对图30的读出操作中位线电容与位线电压的关系加以说明。读出操作中的位线电压因位线电容而改变。关于这一点，在图29示出，表示位线电容的直线L1H和直线L1L的斜率(位线电容)的变化引起的读出位线电压VH21、VL21的变化情况。而且随着这一变化，位线BL和/BL的位线电压差ΔV21也发生变化。从该图30的读出操作中的位线电容与位线电压的关系图可知，位线BL和/BL的位线电压差ΔV21具有极大值。而且具有该极大值的时候的位线电容与存储单元的电容有关系，由位线电容与存储单元的电容之比决定。
这样，借助于使位线电容最佳化，可以使位线BL和/BL的位线电压差ΔV21变大，可以使读出放大器的工作稳定。但是在实际的器件中，往往位线电容非常小，因而位线BL和/BL的读出位线电压差小，低电压工作发生困难。
因此，下面考虑这样的位线电压差的变化，以进行所谓驱动方式的切换为中心叙述，该切换指例即例如在位线电容小，或是电源电压低的情况下，使用上述板极脉冲驱动工作方式，在这以外的条件下，使用已有的板极转变工作方式。又，对其他实施形态也进行具体的叙述。
下面参照附图对本发明的强电介质存储器件的实施形态加以说明。
实施形态4图8是本实施形态的强电介质存储器件中，在某一电源电压值以下有选择地使用的工作时序图。图9是强电介质电容器的工作迟滞特性图。而图10是位线电容与位线电压的关系图。图11表示已有的板极转变工作方式与图8的板极脉冲驱动工作方式的切换点与电源电压的关系。存储单元及其周边电路结构图是与已有的例子相同的图27。图中的记号和已有的例子相同。还有，L2H、L2L是表示使单元板极信号CP下降为“L”时的位线电容的直线。
下面参照图8和图9对本实施形态例的工作加以说明。
首先，位线BL和/BL由位线预充电信号BP预充电到逻辑电压“L”。
这时强电介质电容器C21和C22的初始状态为图9的点H11和点L11。
在时刻t11使位线BL和/BL处于浮置状态，在时刻t12使字线WL处于逻辑电压“H”，在时刻t13使单元板极信号CP为逻辑电压“H”。这里，字线WL的逻辑电压“H”的电平是升压到电源电压VDD以上的电压。这时，在强电介质电容器C21和C22的两极加上电场，从而在位线BL和/BL读出由包含强电介质电容和寄生电容等的位线电容的电容比决定的电位。强电介质电容器C21和C22的状态是图9的点H13和点L13。
接着，在时刻t14使单元板极信号CP为逻辑电压“L”。强电介质电容器C21和C22的状态是图9的点H14和点L14。位线电压差为ΔV1。
在时刻t15，读出放大器控制信号SAE为逻辑电压“H”，使读出放大器工作。借助于此，位线上读出的电位被放大为电源电压VDD和接地电压VSS，同时进行再写。强电介质电容器C21和C22的状态为图9的点H15和点L15。
此后，使读出放大器停止工作，借助于位线预充电信号BP，位线BL和/BL预充电到逻辑电压“L”，强电介质电容器C21和C22的状态为图9的点H11和L11。
下面以图10的对上述板极脉冲驱动工作方式中的位线电容与位线电压的关系加以说明。位线电压差因位线电容而改变。位线电压差在板极脉冲驱动工作方式中为ΔV1，在已有的板极转变工作方式中为ΔV21，在位线电容为1.8以下时板极脉冲驱动工作方式的位线电压差变大。又，该图10是电源电压为5V时的图。如果电源电压比该图所示更低，则即使在位线电容大的情况下，也是板极脉冲驱动工作方式比板极转变驱动工作方式在位线电位差这一点上有利。表示该关系的是图11。
本实施形态根据电源电压，从能够使读出电位差大的观点出发，选择更加有利的工作方式。例如在位线电容为3.5时，检测的电源电压为3V，因而在电源电压为3V以下时选择板极脉冲驱动工作方式，在电源电压为3V以上时可以选择板极转变工作方式。而板极脉冲驱动工作方式也有在读出放大器工作的同时，也把数据再度写入强电介质电容器的效果。
实施形态5本实施形态5是实施形态4的工作方式取存储单元的字线WL的逻辑电压“H”的电平为电源电压VDD时的状况。电路结构、工作方式与实施形态4相同。在不升压而使字线取电源电压时，存在字线为栅极的存储单元晶体管的阈值的影响，往往位线上不能充分读出H数据。在低电压位线的电容量小的时候这一影响大。
下面参照图8。图9和图12对工作进行说明。首先，位线BL和/BL由位线预充电信号BP预充电到逻辑电压“L”。这时强电介质电容器C21和C22的初始状态为图12的点H21和点L21。如图8所示，在时刻t11使位线BL和/BL处于浮置状态，在时刻t12使字线WL处于逻辑电压“H”，在时刻t13使单元板极信号CP为逻辑电压“H”。这里，字线WL的逻辑电压“H”的电平是电源电压VDD。这时，在强电介质电容器C21和C22的两极加上电场，从而在位线BL和/BL读出由包含强电介质电容和寄生电容等的位线电容的电容比决定的电位。但是，由于存储单元晶体管的阈值Vt的影响，位线的H数据没能充分读出，因此，强电介质电容器C21和C22的状态是图12的点B23和点L23。这时的位线电压差为ΔV2。接着，在时刻t14使单元板极信号CP为逻辑电压“L”。强电介质电容器C21和C22的状态是图12的点H24和点L24。位线电压差为ΔV3。在时刻t15，读出放大器控制信号SAE为逻辑电压“H”，使读出放大器工作。借助于此，位线上读出的电位被放大为电源电压VDD和接地电压VSS，同时进行再写入。强电介质电容器C21和C22的状态为图12的点H25和点L25。此后，使读出放大器停止工作，借助于位线预充电信号BP，位线BL和/BL预充电到逻辑电压“ L”。强电介质电容器C21和C22的状态为图12的点H21和L21。
下面以图13对上述板极脉冲驱动工作方式和已有的板极转变工作方式的位线电容与位线电压的关系加以说明。位线电压差因位线电容而改变，在板极脉冲驱动工作方式中为ΔV3，在已有的板极转变工作方式中为ΔV2。由于不使字线升压，在已有的板极转变工作方式中，在位线电容小的时候，比实施形态4迅速恶化。在位线电容为3.5以下时，板极脉冲驱动工作方式的位线电压差变大。
本实施形态与实施形态4相同，根据电源电压，选择读出电位差有利的工作方式。不使字线升压的本实施形态与实施形态4相比，在低电压工作其效果大。
实施形态6实施形态6是在1T1C结构的强电介质存储器件中，像实施形态4和2那样，根据电源有选择地变更工作方式的实施形态。图14是存储单元及其周边电路的结构图，图15是工作时序图。C0～C7是强电介质电容器，CP是单元板极信号，RCP是单元板极参考信号，WL0、WL1是字线，RWL是参考字线，BL0～BL1、/BL0～/BL1是位线，EQ0、EQ1是位线均衡信号，BP是位线预充电信号，SAE是读出放大器控制信号，Qn0～Qn9是N沟道型MOS晶体管，1是存储单元，2是位线预充电电路，3是读出放大器，4是参考电压发生电路。t81～t89是时刻。还有，1T1C结构的强电介质存储器件如上所述，对一个参考存储单元，设置例如256个主体存储单元1，因而也设置256条字线。在图14，为了简化说明，对一个参考存储单元只标出1条字线。又，存储单元电容器C0、C4在电气上与位线BL0连接，存储单元电容器C1、C5在电气上与位线/BL0连接。而存储单元电容器C2、C6在电气上与位线BL1连接，存储单元电容器C3、C7在电气上与位线/BL1连接。
其电路结构是，位线BL0与/BL0连接于读出放大器3，在位线BL0与BL1上，通过以字线WL0为栅极的N沟道MOS晶体管Qn0、Qn2，分别连接着强电介质电容器C0、C2，强电介质电容器C0、C2还连接单元板极信号CP。而在位线/BL0与/BL1上，通过以字线RWL0为栅极的N沟道MOS晶体管Qn5、Qn7，分别连接着强电介质电容器C5、C7，强电介质电容器C5、C7还连接单元板极参考信号RCP。又，位线BL0与BL1及位线/BL0与/BL1可以分别通过栅极是位线均衡信号EQ0、EQ1的N沟道型MOS晶体管Qn8、Qn9在电气上连接。又读出放大器3以读出放大器控制信号SAE控制，位线预充电信号BP控制位线BL0和/BL0、BL1和/BL1的预充电。
下面参照图15对本实施形态的工作加以说明。
这里以板极脉冲驱动工作为中心叙述，板极转变工作由于与上述实施形态中说明的内容相同，因此省略其说明。
首先，根据位线预充电信号BP，位线预充电到逻辑电压“L”。在时刻t81，使位线为浮置状态，在时刻t82，使字线WL0、参考字线RWL0为逻辑电压“H”，在时刻t83使单元板极信号CP、单元板极参考信号RCP为逻辑电压“H”。这里在强电介质电容器两极加上电场，从而在位线上读出包含强电介质电容和寄生电容等的位线电容的电容比决定的电位。又，从强电介质电容器存储单元读出的H和L的数据，由于被位线/BL0和/BL1所均分，因此是从主体存储单元读出的H或L的数据的电位的1/2。
接着，在时刻t84，使单元板极信号CP、单元板极参考信号RCP为逻辑电压“ L”。接着，在时刻t85，使位线均衡信号EQ0为逻辑电压“L”，在电气上将产生参考电位的位线/BL0和/BL1分离开，在时刻t86使读出放大器控制信号SAE为逻辑电压“H”，使读出放大器工作。以此使位线读出的电位放大到电源电压VDD和接地电压VSS。此后，使读出放大器停止工作，根据位线预充电信号BP，将位线预充电到逻辑电压“L”。
本实施形态的工作特征在于，在对单元板极信号CP和单元板极参考信号RCP进行脉冲驱动之后，即在使单元板极信号CP和单元板极参考信号RCP为逻辑电压“L”之后，使位线均衡信号EQ0为逻辑电压“L”，将产生着参考电位的位线在电气上分离开。进行这样的操作，可以使参考电位为正确地从主体存储单元读出的H数据和L数据的中间电位。如果在使单元板极信号为逻辑电压“L”之前使位线均衡，则会稍许偏离所希望的中间电位。
实施形态7实施形态7也与实施形态6一样，是在1T1C结构的强电介质存储器件中，像实施形态4和实施形态5那样，根据电源有选择地变更工作方式的实施形态。
图14是存储单元及其周边电路的结构图，图16是工作时序图。
下面参照图16对工作加以说明。首先，根据位线预充电信号BP，位线预充电到逻辑电压“L”。在时刻t91，使位线为浮置状态，在时刻t92，使字线WL0、参考字线RWL0为逻辑电压“H”，在时刻t93使单元板极信号CP、单元板极参考信号RCP为逻辑电压“H”。这里在强电介质电容器两极加上电场，从而在位线上读出包含强电介质电容和寄生电容等的位线电容的电容比决定的电位。又，从参考强电介质电容存储单元读出的H和L的数据，被位线/BL0和/BL1所均分，变成从主体存储单元读出的H或L的数据的电位的1/2。接着，在时刻t94，使位线均衡信号EQ0为逻辑电压“L”，在电气上将产生参考电位的位线/BL0和/BL1分离开。接着，在时刻t95使单元板极信号CP、单元板极参考信号RCP为逻辑电压“L”。在时刻t96，使读出放大器控制信号SAE为逻辑电压“ H”，使读出放大器工作。以此使位线上读出的电位放大到电源电压VDD和接地电压VSS。此后，使读出放大器停止工作，根据位线预充电信号BP，使位线预充电到逻辑电压“L”。
本实施形态的工作特征在于，在对单元板极信号CP和单元板极参考信号RCP进行脉冲驱动的过程中，即在使其为逻辑电压“H”之后，使位线均衡信号EQ0为逻辑电压“L”，将产生着参考电位的位线在电气上分离开，然后使单元板极信号CP和单元板极参考信号RCP为逻辑电压“L”。进行这样的操作，可以使参考电位的产生和读出放大器的起动高速化。
实施形态8图17是本实施形态的工作时序图，图18是强电介质电容器工作的迟滞特性图。这实施形态8的工作特征在于，在多次驱动板极之后使单元板极为逻辑电压“ H”，以加大位线的读出电位差。这里，电路结构图是图27所示的2T2C的电路图。当然，这种情况也适用于1T1C型的存储器结构。
下面参照图17和图18对本实施形态的工作加以说明。
首先，位线BL和/BL根据位线预充电信号BP预充电到逻辑电压“L”。这时强电介质电容器C21和C22的初始状态为图18的点H101和点L101。在时刻t101使位线BL和/BL处于浮置状态，在时刻t102使字线WL处于逻辑电压“H”，在时刻t103使单元板极信号CP为逻辑电压“H”。这时，在强电介质电容器C21和C22的两极加上电场，从而在位线BL和/BL读出由包含强电介质电容和寄生电容等的位线电容的电容比决定的电位。强电介质电容器C21和C22的状态是图18的点H103和点L103。接着，在时刻t104使单元板极信号CP为逻辑电压“L”。强电介质电容器C21和C22的状态是图18的点H104和点L104。接着，在时刻t105使单元板极信号CP为逻辑电压“H”。强电介质电容器C21和C22的状态是图18的点H105和点L105。位线电压差为ΔV10。在时刻t106，使读出放大器控制信号SAE为逻辑电压“H”，使读出放大器工作。借助于此，位线上读出的电位被放大到电源电压VDD和接地电压VSS。在时刻t107作为再写操作，使单元板极信号CP为逻辑电压“L”。强电介质电容器C21和C22的状态为图18的点H107和点L107。此后，使读出放大器停止工作，根据位线预充电信号BP，位线BL和/BL预充电到逻辑电压“L”。强电介质电容器C21和C22的状态为图18的点H101和L101。
如从图18可了解到的那样，在时刻t105读出的位线电压差比在时刻t103读出的位线电压差还大。根据本操作方式，读出的位线电压差变大，能够稳定工作，特别是对存储单元电容特性的偏差等影响，有很强的免除力。
实施形态9图19是本实施形态的工作时序图，该实施形态与实施形态8一样，借助于多次驱动板极，使读出的位线电压差变大。对板极的脉冲驱动次数比实施形态8多1次。其工作基本上与实施形态8相同。图20表示对板极的脉冲驱动次数与读出的位线电压差的关系。对板极的脉冲驱动次数在5次以上时位线电压差已经达到相当程度的饱和。对板极的脉冲驱动次数多则位线电压差变大，但是为此消耗电流也变大。所以最好是取适当的板极的脉冲驱动次数。实施形态8和实施形态9是现实的。
实施形态10图21是本实施形态的工作时序图，图22是强电介质电容器工作的迟滞特性图。本实施形态的工作特征在于，在几次驱动板极之后使板极为逻辑电压“L”，以加大位线的读出电位差。这里，电路结构图是图27所示的2T2C。当然，这种情况也可适用于1T1C型的存储器结构。
下面参照图22和图23对工作进行说明。首先，位线BL和/BL根据位线预充电信号BP预充电到逻辑电压“L”。这时强电介质电容器C21和C22的初始状态为图22的点H141和点L141。在时刻t141使位线BL和/BL处于浮置状态，在时刻t142使字线WL处于逻辑电压“H”，在时刻t143使单元板极信号CP为逻辑电压“H”。这时，在强电介质电容器C21和C22的两极加上电场，从而在位线BL和/BL读出由包含强电介质电容和寄生电容等的位线电容的电容比决定的电位。强电介质电容器C21和C22的状态是图22的点H143和点L143。接着，在时刻t144使单元板极信号CP为逻辑电压“L”。强电介质电容器C21和C22的状态是图22的点H144和点L144。又，在时刻t145，使单元板极信号CP为逻辑电压“H”。强电介质电容器C21和C22的状态是图22的点H145和点L145。接着，在时刻t146，使单元板极信号CP为逻辑电压“L”。强电介质电容器C21和C22的状态是图22的点H146和点L146。位线电压差为ΔV14。在时刻t147使读出放大器控制信号SAE为逻辑电压“H”，使读出放大器工作。借助于此，位线上读出的电位被放大到电源电压VDD和接地电压VSS，同时再度将数据写入。此后，使读出放大器停止工作，根据位线预充电信号BP，位线BL和/BL预充电到逻辑电压“L”。强电介质电容器C21和C22的状态为图22的点H141和L141。
如从图22可了解到的那样，在时刻t146读出的位线电压差比在时刻t144读出的位线电压差还大。根据本工作方式，读出的位线电压差变大，能够稳定动作，特别是对于存储单元电容特性的偏差等影响，有很强的免除力。
实施形态11本实施形态的工作时序与实施形态8相同，但是改变多次驱动板极时的电压电平，减小电压振幅。
图23是本实施形态的工作时序图，图24是强电介质电容器工作的迟滞特性图。其工作方与实施形态8相同。
本实施形态具有板极电压振幅小，因而消耗电力少的效果。而且读出的位线电压差也可以借助于电压振幅的设定使其与实施形态8大致相同。
实施形态12本实施形态的工作时序与实施形态10相同，但是改变多次驱动板极时的电压电平，减小电压振幅。
图25是本实施形态的工作时序图，图26是强电介质电容器工作的迟滞特性图。其工作与实施形态10相同。
本实施形态具有板极电压振幅小，因而消耗电力少的效果。而且读出位线电压差也可以借助于电压振幅的设定使其与实施形态10大致相同。
本发明权利要求1、3所述的发明具有，例如从强电介质存储单元电容器读出的位线上的电位不受存储单元晶体管的阈值的影响，能够在较低的电压下工作的作用。特别是在位线的电容值比强电介质电容器的电容值小的时候有效。
如从以上所述可了解到的那样，本发明权利要求5所述的发明是根据权利要求3所述的发明，其特征在于，例如在以字线为选择状态之后脉冲驱动单元板极，在脉冲驱动单元板极时可以在位线充分读出强电介质电容器读出的电荷，具有不浪费读出电荷的作用。
又，本发明权利要求6所述的发明是根据权利要求3所述的发明，其特征在于，不使字线电压高于电源电压，因而不需要特别的升压电路，而且由于不使字线升压，强电介质存储单元电容器上只加扣除存储单元晶体管阈值后的电压。因此，强电介质存储单元电容器由于持续使用引起的劣化受到抑制，具有提高耐久性(改写特性)，增加改写次数的寿命的作用。
本发明权利要求7所述的发明是根据权利要求3所述的发明，其特征在于，例如单元板极从第1电位转变到第2电位后使上述字线为选择状态，然后使上述单元板极从第2电位转变到第1电位，因此与权利要求5所述的发明相比具有高速操作的作用。
本发明权利要求2、8所述的发明，根据电源电压检测信号有选择地切换板极转变工作方式与板极脉冲驱动工作方式，以此可以在大电源电压范围中加大读出的位线电压差，具有使低电压工作成为可能的效果。特别是对板极脉冲驱动工作方式，由于位线电容小，低电压工作有效。
本发明权利要求9所述的发明是不使例如存储单元的字线升压的器件，其特征在于，根据电源电压检测信号有选择地切换与权利要求8相同的板极转变工作方式与板极脉冲驱动工作方式，这样在位线电容小的情况下与已有的板极转变工作方式固定不变的场合相比，对低电压工作非常有效。
本发明权利要求10所述的发明在将板极脉冲驱动作方式使用于例如1T1C型存储单元的情况下，在板极脉冲驱动之后将H数据与L数据的参考位线分开，因此具有能够正确发生H数据与L数据的1/2的电位的效果。
本发明权利要求11所述的发明在将板极脉冲驱动工作方式使用于例如1T1C型存储单元的情况下，在板极脉冲驱动的中途将H数据与L数据的参考位线分开，因此具有使参考电位的发生及读出放大器的起动高速化的效果。
本发明权利要求12～15所述的发明使例如单元板极信号多次转变，因此具有使强电介质存储单元电容在位线上读出的电荷量变大的效果。权利要求14所述的发明，例如，多次使单元板极信号转变，在强电介质存储单元电容上施加电压的状态下驱动读出放大器，因此能够得到确实比已有的板极转变工作方式大的读出电位差。而权利要求15所述的发明，例如，多次使单元板极信号转变，在强电介质存储单元电容器上没有施加电压的状态下驱动读出放大器，因此能够在不使字线升压的器件和低电压工作中得到大的读出电位差。
本发明权利要求16所述的发明，对例如上述权利要求12所述的单元板极信号多次转换操作，增加转变次数，使读出电位差增大，但是该读出电位差会发生饱和，因此采取使转变次数最佳化，从而具有降低电力消耗的效果。
本发明权利要求17～19所述的发明，在像例如上述权利要求12所述的发明那样，使单元板极信号多次转变时，取该转变电压为比电源电压小的电压，因而具有加大读出电位差同时降低电力消耗的效果。
这样采用本发明，借助于使单元板极信号多次转变，可以加大强电介质存储单元电容器在位线上读出的电荷量，特别是具有能够实现在低电压下可工作的强电介质存储器件的数据读出方法及强电介质存储器件的效果。
工业应用性如上所述，本发明的结构为利用在例如单元板极加上脉冲状单元板极信号CP之后的位线BL0、/BL0及电位，借助于读出放大器使这些电位变成逻辑电压“H”和“L”，因而而能够提供比以往更加可靠地进行低电压工作的强电介质存储器件的读出方法及强电介质存储器件。
权利要求
1.一种强电介质存储器件的数据读出方法，其特征在于，所述强电介质存储器件备有具有连接于字线的栅极和连接于位线的漏极的存储单元晶体管，具有连接于单元板极的第一电极和连接于所述存储单元晶体管源极的第二电极，并存有数据的强电介质电容器，和连接于所述位线的电位变更手段；所述方法对将所述单元板极从第一电位转变到第二电位再从该第二电位转变到所述第一电位侧的一连串动作至少运行一次后，所述电位变更手段将所述位线的电位改变到预定值，并读出该预定值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述位线的位线电容值和/或所述强电介质存储器件的规定电源电压值来确定所述改变到预定值的操作是在所述单元板极的所述一连串操作之后进行，还是在从所述第一电位转变到所述第二电位后进行。
3.一种强电介质存储器件，其特征在于，备有具有连接于字线的栅极和连接于位线的漏极的存储单元晶体管；转换至预定电位的单元板极；具有连接于所述单元板极的第一电极和连接于所述存储单元晶体管源极的第二电极，并存储数据的强电介质电容器；连接于所述位线的读出放大器；将所述单元板极从所述第一电位转变至所述第二电位，再从该第二电位转变至所述第一电位侧后，控制所述读出放大器将所述位线的电位改变到预定值的控制手段。
4.如权利要求3所述的存储器件，其特征在于，所谓转变至所述第一电压侧就是转变至所述第二电压，所述单元板极的所述第一电位与所述第二电位的电位差比所述读出放大器的驱动电压大。
5.如权利要求3所述的存储器件，其特征在于，所谓转变至所述第一电压侧就是转变至所述第二电压，所述第一电位和所述第二电位对应于脉冲电压波形中的Lo电平的Hi电平，所述控制手段在所述字线为选择状态后对所述单元板极输出所述脉冲电压波形。
6.如权利要求3昕述的存储器件，其特征在于，向所述字线施加的电压为小于电源电压的电压。
7.如权利要求3所述的存储器件，其特征在于，所述控制手段在将所述单元板极从所述第一电位转变至所述第二电位后使所述字线为选择状态，然后将所述单元板极从所述第二电位转变至第一电位。
8.一种强电介质存储器件，其特征在于，备有栅极、漏极分别连接于字线、位线的存储单元晶体管，第一电极、第二电极分别连接于单元板极、所述存储单元晶体管源极的强电介质电容器，连接于所述位线的读出放大器，检测预定电压的电压检测电路，和根据所述检测电压控制驱动单元板极的控制电路；所述控制电路根据所述电压检测电路的检测结果是否满足预定基准，切换到转变驱动所述单元板极的第一驱动模式或脉冲驱动所述板极的第二驱动模式。
9.如权利要求8所述的存储器件，其特征在于，所述字线的选择状态的电压为小于电源电压的电压。
10.一种强电介质存储器件，其特征在于，备有栅极、漏极分别连接于第一字线、第一位线的第一存储单元晶体管，第一电极、第二电极分别连接于单元板板、所述第一存储单元晶体管的源极的第一强电介质电容器，栅极、漏极分别连接于第二字线、第二位线的第二存储单元晶体管，第三电极、第四电极分别连接于单元板极、所述第二存储单元晶体管的源极的第二强电介质电容器，电连接于所述第一及第二位线的开关晶体管，和连接于所述第一或第二位线的读出放大器；选择所述第一和第二字线，在所述开关晶体管接通状态下，所述单元板极从第一电源压转变至第二电源电压，再转变至所述第一电源电压后，使所述开关晶体管呈截止状态。
11.一种强电介质存储器件，其特征在于，备有栅极、漏极分别连接于第一字线、第一位线的第一存储单元晶体管，第一电极、第二电极分别连接于单元板板、所述第一存储单元晶体管的源极的第一强电介质电容器，栅极、漏极分别连接于第二字线、第二位线的第二存储单元晶体管，第三电极、第四电极分别连接于单元板极、所述第二存储单元晶体管的源极的第二强电介质电容器，电连接于所述第一及第二位线的开关晶体管，和连接于所述第一或第二位线的读出放大器；选择所述第一和第二字线，在所述开关晶体管接通状态下，所述单元板极从第一电源压转变至第二电源电压，使所述开关晶体管变为截止状态后所述单元板极转变至所述第一电源电压。
12.一种强电介质存储器件，其特征在于，备有栅极、漏极分别连接于字线、位线的存储单元晶体管，第一电极、第二电极分别连接于单元板极、所述存储单元晶体管源极的强电介质电容器，连接于所述位线的读出放大器，和控制所述单元板极和所述读出放大器的控制电路；将所述单元板极多次转变至第一电源电压和第二电源电压后，使所述读出放大器工作。
13.如权利要求12所述的存储器件，其特征在于，所述第一和第二电源电压的差比所述读出放大器的驱动电压大。
14.一种强电介质存储器件，其特征在于，备有栅极、漏极分别连接于字线、位线的存储单元晶体管，第一电极、第二电极分别连接于单元板极、所述存储单元晶体管源极的强电介质电容器，连接于所述位线的读出放大器，和控制所述单元板极和所述读出放大器的控制电路，使所述单元板极的起始电压为第一电源电压，将所述单元板极在所述第一和第二电源电压之间多次转变后，转变至所述第二电源电压，然后使所述读出放大器工作。
15.一种强电介质存储器件，其特征在于，备有栅极、漏极分别连接于字线、位线的存储单元晶体管，第一电极、第二电极分别连接于单元板极、所述存储单元晶体管源极的强电介质电容器，连接于所述位线的读出放大器，控制所述单元板极和所述读出放大器的控制电路，和使所述单元板极的起始电压为第一电源电压，将所述单元板极在所述第一和第二电源电压之间多次转变后，转变至所述第一电源电压，然后使所述读出放大器工作。
16.一种强电介质存储器件，其特征在于，备有栅极、漏极分别连接于字线、位线的存储单元晶体管，第一电极、第二电极分别连接于单元板极、所述存储单元晶体管源极的强电介质电容器，连接于所述位线的读出放大器，和控制所述单元板极和所述读出放大器的控制电路，将所述单元板极在第一和第二电源电压之间多次转变后使所述读出放大器工作情况下，所述单元板极在读至所述位线的电荷量实质上达最大值一半以上前，一直在转变。
17.一种强电介质存储器件，其特征在于，备有栅极、漏极分别连接于字线、位线的存储单元晶体管，第一电极、第二电极分别连接于单元板极、所述存储单元晶体管源极的强电介质电容器，连接于所述位线的读出放大器，和控制所述单元板极和所述读出放大器的控制电路，使所述单元板极的起始电压为第一电源电压，将所述单元板极在第二和第三电源电压之间多次转变后，使所述读出放大器工作。
18.一种强电介质存储器件，其特征在于，备有栅极、漏极分别连接于字线、位线的存储单元晶体管，第一电极、第二电极分别连接于单元板极、所述存储单元晶体管源极的强电介质电容器，连接于所述位线的读出放大器，和控制所述单元板极和所述读出放大器的控制电路，使所述单元板极的起始电压为第一电源电压，将所述单元板极在第二和第三电源电压之间多次转变后，其后使之为所述第三电源电压后，使所述读出放大器工作。
19.一种强电介质存储器件，其特征在于，备有栅极、漏极分别连接于字线、位线的存储单元晶体管，第一电极、第二电极分别连接于单元板极、所述存储单元晶体管源极的强电介质电容器，连接于所述位线的读出放大器，控制所述单元板极和所述读出放大器的控制电路，使所述单元板极的起始电压为第一电源电压，将所述单元板极在第二和第三电源电压之间多次转变后，其后使之为所述第一电源电压后，使所述读出放大器工作。
全文摘要
本发明提供一种强电介质存储器件的读出方法及强电介质存储器件。为此,如图1所示,将脉冲形单元板极信号CP施加给单元板极后,通过读出放大器使位线BL0和/BL0的电位分别为逻辑电压“H”和“L”。也即,控制单元板极电极所加信号,使强电介质电容器暂时加电场后,不加电场。然后,由读出放大器对位线电位进行放大。该方法及器件与已有技术相比低电压工作更可靠。
文档编号G11C11/22GK1183165SQ97190219
公开日1998年5月27日 申请日期1997年3月18日 优先权日1996年3月18日
发明者平野博茂, 浅利康二 申请人:松下电子工业株式会社