强电介体存储器 【技术领域】
本发明涉及强电介体存储器，尤其是涉及在一个存储单元上进行3值以上的多值存储为特征的强电介体存储器。
背景技术
将强电介体电容作为存储元件而持有的强电介体存储器持有与DRAM相当的动作速度，并且由于持有FLASH存储器那样的非易失性存储器等的特征，作为可能取代以往的存储器的存储器元件而受到重视。
作为以往使用的存储器元件的结构，如DRAM，由晶体管和电容器构成一个存储器单元，通过在电容上使用强电介体材料，而保持存储(1T1C型结构)的结构，以及对各存储器单元追加作为参照用的另一个晶体管和电容的组合(2T2C型结构)的结构。但是，考虑到高集成化的未来，无论1T1C型还是2T2C型结构都有其局限性。因此，为了实现更高的集成化而进行了反复的研究。其中之一是更小的存储元件的研究，即，一个存储单元只由一个强电介体电容构成的强电介体存储器(1C型结构)，以及一个存储单元只由一个晶体管构成，在其晶体管的栅电极部采用强电介体电容结构，由该强电介体电容的存储而调整晶体管开关的导通·截止的强电介体存储器(1T型结构)。另外地一种研究是在强电介体存储器单元的每一个上使之保持3值以上的存储容量而实现高集成化的方法。
作为多值化的方法，探讨了如特开平8-180673所示，将多个不同阈值电压的强电介体电容并联排列而作为一个存储器单元，通过这些强电介体电容中的极化翻转的电容的个数的不同而使之具有多值，或者如特开平8-124378所示，通过控制向强电介体存储器单元施加电压而形成与正负双方的极化饱和状态不同的第三中间状态的方法等。但是，在所述的方法中，由于在一个存储器单元中设置多个强电介体电容，多值的程度越大则存储器单元的尺寸也就越大，在后者的方法中，由于存储值的不同而改变施加电压，多值的程度越大则不可避免周边电路的尺寸的增大。
【发明内容】
为了解决上述的问题，本发明之1的强电介体存储器的特征在于：通过以不同的施加时间施加写入脉冲而进行所述多值存储。
根据所述的特征，与施加电压的控制比较，由于极化翻转的中间状态容易形成，因此比较容易进行利用极化翻转的中间状态的多值存储。
另外，本发明之2的强电介体存储器的特征在于：所述写入脉冲的电压是与存储的值无关的固定值。
根据所述的特征，由于与多值的程度无关，只需要同一水准的施加电压便可，所以可以获得能够在周边电路的尺寸基本没有变化的情况下制造多值的强电介体存储器的效果。
而且，本发明之3的强电介体存储器的特征在于：所述写入或再写入动作，是通过持续施加以下两个脉冲来进行：(1)具有为了进行复位或读出动作，能够使强电介体存储器单元翻转的充分的电压和时间的脉冲；(2)具有为了进行写入动作，与以与用于复位或读出动作的脉冲相反极性存储的值对应的时间的脉冲。
根据所述特征，由于能够以两个脉冲确实地进行多值存储，多值存储的动作效率高，并且由于始终从指向一个方向的极化状态进行多值存储，因此可以进行稳定的多值存储。
而且，本发明之4的强电介体存储器的特征在于：用于所述复位或读出动作的脉冲和用于所述写入动作的脉冲，极性相反而电压相等。
根据所述的特征，只要准备与以往的强电介体存储器相同的一种电压源即可，具有同以往的强电介体存储器的电路基本没有变化而可以进行多值存储的良好效果。
根据本发明所实现的强电介体存储器，可以比较容易地进行多值数存储，而且，收到对于以往的强电介体存储器电路基本不作变更即可对应的效果。
【附图说明】
图1是表示本发明的实现多值化的原理的图。
图2是表示关于本发明的强电介体存储器的为了进行写入动作的顺序的有一列的图。
【具体实施方式】
在本发明中，由于强电介体存储器的多值化采用强电介体材料的两极的极化状态和其中间状态而进行的，只要具有根据读出脉冲的响应电荷量的不同读出存储内容的类型的存储单元结构，与种类没有特别的关系。因此，不仅是以往的1T1C结构还是2T2C结构都可以采用1C结构等本发明的方法。而且，1T结构在采用强电介体电容的极化状态的点也一样，可以采用本发明的方法。
关于强电介体材料，在本发明的方法中不作任何限定，不过，最好使用存储内容的缓和和保持损失尽量少的材料。
以下，结合附图说明本发明的内容。
(实施例1)
图1是说明本发明的多值化的实现原理的图。在本实施例中，在具有0.9V的强迫电压的强电介体电容上，施加具有1.8V的电压的脉冲而进行写入动作，比较在改变脉冲的施加时间时的翻转极化量。其结果，由于脉冲的施加时间的不同，而在翻转极化量上产生不同。通过使之与图1的2水准完全翻转极化的1水准而合计采用3水准，可以以3值进行存储。
(实施例2)
图2是表示关于本发明的强电介体存储器的用于进行写入动作的顺序的一例的图。首先，施加具有充分的脉冲宽度的复位或读出脉冲，使极化在一方呈饱和状态。然后，施加与存储的值的时间不同的所述脉冲持有相反极性的写入脉冲，作出对应各自的值的极化状态而进行信息的存储。此时，对应各自的值的写入脉冲宽规定以某单位时间的整数倍则更好，进而，复位或写入脉冲的脉冲宽度，与具有最长脉冲宽的写入脉冲宽为同样的脉冲宽是理想的。