JP2005294826A

Memory cell having electric field programmable memory element and operating method therefor

Abstract

Problem to be solved.To provide a memory cell having an access transistor and an electric field programmable bistable element. An access transistor 12 is a MOSFET having a gate 16, source 18, or drain 20 region coupled to an electric field programmable bistable element 14, which is selectively and controllable. Facilitates programming and reading. Further disclosed are memory cells in which a plurality of separate electric field programmable bistable elements 14 are connected to a common access transistor, and differential memory cells that store complementary data states. [Selection diagram] Fig. 3A

JP2005294826A, drawing sheet 1
Sheet 1 of 55

Term

Term ended

Projected expiry passed 23 March 2025, 1.5 years ago.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Published
  4. Projected expiry
  5. Today

11 claims: 3 independent, 8 dependent

  1. 1
    少なくとも第1のデータ状態および第2のデータ状態を有するメモリ・セルであって、 半導体トランジスタ、および半導体トランジスタへ接続された電界プログラム可能双安定素子を具備し、 半導体トランジスタが、 第1の導電型を提供する不純物を有する第1の領域と、 第1の導電型を提供する不純物を有する第2の領域と、 第1の領域と第2の領域との間に配置されたボディ領域であって、第2の導電型を提供する不純物を含み、第2の導電型が第1の導電型とは異なるボディ領域と、 ボディ領域から間隔を空けられ、ボディ領域へ電気的に結合されたゲートと を含み、 電界プログラム可能双安定素子が、 第1の電極と、 第2の電極と、 第1および第2の電極の間に配置された少なくとも1つの電界プログラム可能薄膜であって、メモリ・セルの第1のデータ状態が電界プログラム可能薄膜の第1の抵抗を表し、第2のデータ状態が電界プログラム可能薄膜の第2の抵抗を表す電界プログラム可能薄膜と を含む メモリ・セル。
  2. 2
    第1の領域が半導体トランジスタのドレイン領域であり、第1の電極がドレイン領域へ接続される、請求項1に記載のメモリ・セル。
  3. 3
    第2の領域が半導体トランジスタのソース領域であり、第1の電極がソース領域へ接続される、請求項1に記載のメモリ・セル。
  4. 4
    第1の電極が半導体トランジスタのゲートへ接続される、請求項1に記載のメモリ・セル。
  5. 5
    複数の電界プログラム可能双安定素子を含み、また、少なくとも第1のデータ状態および第2のデータ状態を有するメモリ・セルであって、 半導体トランジスタ、半導体トランジスタへ接続された第1の電界プログラム可能双安定素子、および半導体トランジスタへ接続された第2の電界プログラム可能双安定素子を具備し、 半導体トランジスタが、 第1の導電型を提供する不純物を有する第1の領域と、 第1の導電型を提供する不純物を有する第2の領域と、 第1の領域と第2の領域との間に配置されたボディ領域であって、第2の導電型を提供する不純物を含み、第2の導電型が第1の導電型とは異なるボディ領域と、 ボディ領域から間隔を空けられ、ボディ領域へ電気的に結合されたゲートと を含み、 第1の電界プログラム可能双安定素子が、 第1の電極と、 第2の電極と、 第1および第2の電極の間に配置された少なくとも1つの電界プログラム可能薄膜であって、第1の抵抗状態および第2の抵抗状態を含む少なくとも2つの抵抗状態を有する電界プログラム可能薄膜と を含み、 第2の電界プログラム可能双安定素子が、 第1の電極と、 第2の電極と、 第1および第2の電極の間に配置された少なくとも1つの電界プログラム可能薄膜であって、第1の抵抗状態および第2の抵抗状態を含む少なくとも2つの抵抗状態を有する電界プログラム可能薄膜と を含み、 (1)第1の電界プログラム可能双安定素子の電界プログラム可能薄膜が第1の状態にあり、第2の電界プログラム可能双安定素子の電界プログラム可能薄膜が第2の状態にあるとき、メモリ・セルが第1のデータ状態にあり、(2)第1の電界プログラム可能双安定素子の電界プログラム可能薄膜が第2の状態にあり、第2の電界プログラム可能双安定素子の電界プログラム可能薄膜が第1の状態にあるとき、メモリ・セルが第2のデータ状態にある メモリ・セル。
  6. 6
    第3および第4のデータ状態を有し、 第1の電界プログラム可能双安定素子の電界プログラム可能薄膜が第1の状態にあり、第2の電界プログラム可能双安定素子の電界プログラム可能薄膜が第1の状態にあるとき、メモリ・セルが第3のデータ状態にあり、 第1の電界プログラム可能双安定素子の電界プログラム可能薄膜が第2の状態にあり、第2の電界プログラム可能双安定素子の電界プログラム可能薄膜が第2の状態にあるとき、メモリ・セルが第4のデータ状態にある、 請求項5に記載のメモリ・セル。
  7. 7
    複数の半導体トランジスタおよび複数の電界プログラム可能双安定素子を含み、少なくとも第1のデータ状態および第2のデータ状態を有するメモリ・セルであって、 第1の半導体トランジスタ、第1の半導体トランジスタへ接続された第1の電界プログラム可能双安定素子、第2の半導体トランジスタ、および第2の半導体トランジスタへ接続された第2の電界プログラム可能双安定素子とを具備し、 第1の半導体トランジスタが、 第1の導電型を提供する不純物を有する第1の領域と、 第1の導電型を提供する不純物を有する第2の領域と、 第1の領域と第2の領域との間に配置されたボディ領域であって、第1の半導体トランジスタのボディ領域が、第2の導電型を提供する不純物を含み、第2の導電型が第1の導電型とは異なるボディ領域と、 第1の半導体トランジスタのボディ領域から間隔を空けられ、ボディ領域へ電気的に結合されたゲートと を含み、 第1の電界プログラム可能双安定素子が、 第1の電極と、 第2の電極と、 第1の電極と第2の電極との間に配置された少なくとも1つの電界プログラム可能薄膜であって、第1の抵抗状態および第2の抵抗状態を含む少なくとも2つの抵抗状態を有する電界プログラム可能薄膜と を含み、 第2の半導体トランジスタが、 第3の導電型を提供する不純物を有する第1の領域と、 第3の導電型を提供する不純物を有する第2の領域と、 第1の領域と第2の領域との間に配置されたボディ領域であって、第2の半導体トランジスタのボディ領域が、第4の導電型を提供する不純物を含み、第4の導電型が第3の導電型とは異なるボディ領域と、 第2の半導体トランジスタのボディ領域から間隔を空けられ、ボディ領域へ電気的に結合されたゲートと を含み、 第2の電界プログラム可能双安定素子が、 第1の電極と、 第2の電極と、 第2の電界プログラム可能双安定素子の第1の電極と第2の電極との間に配置された少なくとも1つの電界プログラム可能薄膜であって、第1の抵抗状態および第2の抵抗状態を含む少なくとも2つの抵抗状態を有する、第2の電界プログラム可能双安定素子の電界プログラム可能薄膜と を含み、 (1)第1の電界プログラム可能双安定素子の電界プログラム可能薄膜が第1の状態にあり、第2の電界プログラム可能双安定素子の電界プログラム可能薄膜が第2の状態にあるとき、メモリ・セルが第1のデータ状態にあり、(2)第1の電界プログラム可能双安定素子の電界プログラム可能薄膜が第2の状態にあり、第2の電界プログラム可能双安定素子の電界プログラム可能薄膜が第1の状態にあるとき、メモリ・セルが第2のデータ状態にある メモリ・セル。
  8. 8
    第1の半導体トランジスタのボディ領域がN型半導体物質であり、第2のトランジスタのボディ領域がP型半導体物質である、請求項7に記載のメモリ・セル。
  9. 9
    第1の半導体トランジスタのボディ領域がN型半導体物質であり、第2のトランジスタのボディ領域がN型半導体物質である、請求項7に記載のメモリ・セル。
  10. 10
    第1の半導体トランジスタのボディ領域がP型半導体物質であり、第2のトランジスタのボディ領域がP型半導体物質である、請求項7に記載のメモリ・セル。
  11. 11
    第3および第4のデータ状態を有し、 第1の電界プログラム可能双安定素子の電界プログラム可能薄膜が第2の状態にあり、第2の電界プログラム可能双安定素子の電界プログラム可能薄膜が第2の状態にあるとき、メモリ・セルが第3のデータ状態にあり、 第1の電界プログラム可能双安定素子の電界プログラム可能薄膜が第1の状態にあり、第2の電界プログラム可能双安定素子の電界プログラム可能薄膜が第1の状態にあるとき、メモリ・セルが第4のデータ状態にある、 請求項7に記載のメモリ・セル。
Independent claims11