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수직 트랜지스터;상기 수직 트랜지스터 상에 형성된 스크리닝 전하(screening charge) 형성층;상기 스크리닝 전하 형성층 상에 형성된 강유전체층;상기 강유전체층 상에 형성된 전극; 및상기 전극 상에 형성된 플레이트라인을 포함하며,상기 수직 트랜지스터는, 상기 스크리닝 전하 형성층과 적어도 일부분이 맞닿도록 형성된 n+ 확산층과 워드라인, 및 상기 워드라인과 교차하도록 형성된 비트라인을 포함하고,상기 강유전체층의 분극상태에 따라 유도되는 스크리닝 전하가 상기 스크리닝 전하 형성층에 형성되도록 구성되는 3단자 비파괴 검출형 강유전체 메모리
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제1항에 있어서,상기 강유전체층의 분극상태는 상기 비트라인 또는 상기 플레이트라인에 인가되는 전압의 크기에 따라 다단계로 변하도록 구성되며, 상기 스크리닝 전하 형성층에 형성되는 스크리닝 전하의 상태는 상기 강유전체층의 분극상태에 따라 다단계로 변하도록 구성되는 3단자 비파괴 검출형 강유전체 메모리
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제1항에 있어서,상기 스크리닝 전하 형성층은 산화물반도체를 포함하는,3단자 비파괴 검출형 강유전체 메모리
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제3항에 있어서,상기 산화물반도체는, InOx, TiOx, CeOx, ZnOx, TaOx, AlOx, LaOx, NbOx, Sn-도핑된 InOx, InxZn1-xO2, LixNb1-xO3, SrxTi1-xO3, BaxSr1-xTiO3, Nb-도핑된 SrxTi1-xO3, Cr-도핑된 SrxTi1-xO3, SrxZr1-xO3, Nb2O5-x 및 Cr-도핑된 SrxZr1-xO3로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상의 n-타입 산화물반도체를 포함하는 것인, 3단자 비파괴 검출형 강유전체 메모리
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제1항에 있어서,상기 스크리닝 전하 형성층은 제1 컨텍 금속 및 제2 컨텍 금속을 포함하고, 상기 제1 컨텍 금속은 적어도 일부가 상기 수직 트랜지스터의 n+ 확산층 부분과 맞닿도록 구성되고,상기 제2 컨텍 금속은 상기 제1 컨텍 금속과 이격되어 배치되고, 적어도 일부가 상기 수직 트랜지스터의 워드라인과 맞닿도록 구성된, 3단자 비파괴 검출형 강유전체 메모리
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제1항에 있어서,상기 강유전체층은, 강유전성(Ferroelectricity)을 가지는 PZT, PLZT, HZO, HfOx, PT, BT 및 BFO 로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상의 강유전체를 포함하는 것인, 3단자 비파괴 검출형 강유전체 메모리
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제1항에 있어서,상기 스크리닝 전하 형성층과 상기 강유전체층 사이에 형성되는 절연막을 더 포함하는 것인, 3단자 비파괴 검출형 강유전체 메모리
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제7항에 있어서,상기 강유전체층과 상기 전극 사이 및 상기 강유전체층과 상기 절연막 사이에 형성되는 피로방지막을 더 포함하는 것인, 3단자 비파괴 검출형 강유전체 메모리
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제8항에 있어서,상기 피로방지막은 SrTiOx, IrOx, 또는 RuOx 인 것인, 3단자 비파괴 검출형 강유전체 메모리
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제1항에 있어서,상기 비트라인은 상기 워드라인과 수직으로 교차되도록 형성되고, 상기 플레이트라인은 상기 워드라인과 수직으로 교차하면서 상기 비트라인과 평행하도록 형성되어,5F2 크기의 유닛 셀을 갖는 것을 특징으로 하는 3단자 비파괴 검출형 강유전체 메모리
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제1항에 있어서, 상기 강유전체층 상에 형성된 n-타입 산화물반도체 및 p-타입 산화물반도체를 더 포함하고,상기 n-타입 산화물반도체와 상기 p-타입 산화물반도체는 상기 전극을 사이에 두고 이격 배치되며,상기 강유전체층의 분극상태에 따라 상기 p-타입 산화물반도체 및 상기 n-타입산화물 반도체에 전하가 유도되도록 구성되는,3단자 비파괴 검출형 강유전체 메모리
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제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 3단자 비파괴 검출형 강유전체 메모리의 동작방법으로서,상기 3단자 비파괴 검출형 강유전체 메모리의 워드라인에 워드 전압(VW)을 인가하는 단계, 상기 3단자 비파괴 검출형 강유전체 메모리의 비트라인 또는 상기 3단자 비파괴 검출형 강유전체 메모리의 플레이트라인에 전압을 인가하는 단계 및 스크리닝 전하(screening charge)가 상기 3단자 비파괴 검출형 강유전체 메모리의 스크리닝 전하 형성층에 형성되거나 없어지는 단계를 포함하는 라이트(write) 단계; 및상기 워드라인에 리드 전압(VR)을 인가하는 단계 및 상기 비트라인에서 전류의 흐름을 독출하는 단계를 포함하는 리드(read) 단계;를 포함하고, 상기 워드 전압(VW) 및 상기 리드 전압(VR)을 인가하였을 때, 상기 강유전체층의 분극 상태에 영향을 주지 않도록 구성되고,상기 비트라인 또는 상기 플레이트라인에 전압을 인가하였을 때, 상기 강유전체층의 분극 상태에 영향을 주어, 분극 상태가 변하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 3단자 비파괴 검출형 강유전체 메모리의 동작방법
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제12항에 있어서,상기 라이트(write) 단계에서, 비트라인에 상기 강유전체층의 분극 상태에 영향을 주는 비트전압(VB)을 인가할 때, 상기 스크리닝 전하 형성층에 전하가 형성되지 않거나, 양의 전하(positive charge)가 형성되는 것을 특징으로 하는, 3단자 비파괴 검출형 강유전체 메모리의 동작방법
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제12항에 있어서,상기 라이트(write) 단계에서, 상기 플레이트라인에 상기 강유전체층의 분극 상태에 영향을 주는 플레이트 전압(VP)을 인가할 때, 상기 스크리닝 전하 형성층에 형성되는 스크리닝 전하는 음의 전하(negative charge)인 것을 특징으로 하는, 3단자 비파괴 검출형 강유전체 메모리의 동작방법
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제14항에 있어서,상기 플레이트전압(VP)을 다단계로 나누어 인가하여 상기 스크리닝 전하 형성층에 형성되는 음의 전하(negative charge)의 크기를 다단계로 조절하도록 구성되는 3단자 비파괴 검출형 강유전체 메모리의 동작방법
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제12항에 있어서,상기 리드(read) 단계를 수행할 때, 상기 플레이트라인에 작동전압(Vcc)을 인가하도록 더 구성되고,상기 작동전압은, 상기 강유전체층의 분극 상태에 영향을 주지 않고 상기 스크리닝 전하 형성층에 형성되는 음의 전하(negative charge)를 강화하는 것을 특징으로 하는 3단자 비파괴 검출형 강유전체 메모리의 동작방법
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제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 3단자 비파괴 검출형 강유전체 메모리를 하나의 셀로 구성하고, 각각의 셀의 비트라인 말단에 형성된 센싱라인을 더 포함하는 셀 어레이 구조의 동작방법으로서,기록하고자 하는 특정 셀의 워드라인에 워드 전압(VW)을 인가하는 단계, 상기 기록하고자 하는 특정 셀의 비트라인 또는 플레이트라인에 전압을 인가하는 단계 및 스크리닝 전하(screening charge)가 상기 3단자 비파괴 검출형 강유전체 메모리의 스크리닝 전하 형성층에 형성되거나 없어지는 단계를 포함하는 라이트(write) 단계; 및독출하고자 하는 특정 셀의 비트라인 말단에 형성된 센싱라인에서 전류의 흐름을 독출하는 단계를 포함하는 리드(read) 단계;를 포함하고, 상기 워드 전압(VW)을 인가하였을 때, 상기 기록하고자 하는 특정 셀의 강유전체층의 분극 상태에 영향을 주지 않도록 구성되고,상기 비트라인 또는 상기 플레이트라인에 전압을 인가하였을 때, 상기 기록하고자 하는 특정 셀의 강유전체층의 분극 상태에 영향을 주어, 분극 상태가 변하도록 구성되는 것을 특징으로 하는,3단자 비파괴 검출형 강유전체 셀 어레이 구조의 동작방법
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제17항에 있어서,상기 각각의 셀의 비트라인 말단에 형성된 센싱라인은, 데이터를 독출하기 위하여 S/A(sense amplifier) 또는 ADC(analog-digital converter)를 포함하는 것을 특징으로 하는,3단자 비파괴 검출형 강유전체 셀 어레이 구조의 동작방법
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제17항에 있어서,상기 라이트(write) 단계에서, 상기 기록하고자 하는 특정 셀의 비트라인에 상기 강유전체층의 분극 상태에 영향을 주는 전압을 인가할 때, 상기 스크리닝 전하 형성층에 전하가 형성되지 않거나, 양의 전하(positive charge)가 형성되는 것을 특징으로 하는, 3단자 비파괴 검출형 강유전체 셀 어레이 구조의 동작방법
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제17항에 있어서,상기 라이트(write) 단계에서, 상기 플레이트라인에 상기 강유전체층의 분극 상태에 영향을 주는 전압을 인가할 때, 상기 스크리닝 전하 형성층에 형성되는 스크리닝 전하는 음의 전하(negative charge)인 것을 특징으로 하는, 3단자 비파괴 검출형 강유전체 셀 어레이 구조의 동작방법
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제17항에 있어서,상기 워드라인, 상기 비트라인, 상기 플레이트라인 및 상기 센싱라인에 인가되는 전압은 사각펄스형태인 것을 특징으로 하는, 3단자 비파괴 검출형 강유전체 셀 어레이 구조의 동작방법
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