Fujitsu 163-0731 User Manual

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第 2 章 技術解説

2.5 セルへのデータ書込み , 読出し

■ 書込み動作

"1" および "0" のデータをセルへ書き込むには , 強誘電体キャパシタの両電極間に , 

+Vcc もしくは  

−Vcc の電圧を印加します。図 2.7 において , 1T/1C セルでの実際の書込みは , WL（ワード線）を選択状  
態（トランジスタをオン状態）にして BL（ビット線）と PL（プレート線）の間に電圧（Vcc）を印
加すれば , 強誘電体キャパシタに電圧が加わり , 所定のデータが書き込まれます。"0" データを書き込  
む場合は , BL = 0 V, PL = Vcc に , "1" データの場合は , BL = Vcc, PL = 0 V にします。

書込み後のデータは , 選択ワード線が非選択（トランジスタオフ状態）になっても保持され , 不揮  

発性データとなります。

これら二つのデータの状態が「2.4 セルの動作原理」で説明したように印加電圧を取り去っても分 

極量が残る残留分極 (

+Pr, −Pr) の状態を意味します。

■ 読出し動作

"1" あるいは "0" 状態のデータをセルから読み出すには , WL を選択する前に , まず BL を 0 V にプ   

リチャージしハイインピーダンス状態に保ちます。その後 , WL を選択して PL に Vcc を印加し , 強誘  
電体に所定の電圧を加えることで読出しが行われます。図 2.7 に示すように , もしセルが "0" データ 
を保持していた場合は , 分極反転しない比較的小さな電荷移動 (j0) によって BL が DVL にチャージ  
アップされます。他方セルが "1" データを保持していた場合は , 分極反転することにより大きな電荷 
移動 (j1) が起こり BL が DVH にチャージアップされます。この DVH と DVL の間に設定された基準 
電位 (Vref) を持つセンス・アンプを BL に接続しておくことにより , Vref より低い電位の DVL はより  
低い 0 V に , Vref より高い電位の DVH はより高い Vcc まで増幅することができます。

増幅後の強誘電体キャパシタのバイアス状態は , "0" 読出しでは , BL = 0 V, PL = Vcc であるので , Vf         

= 

+Vcc（"0" 書込みと同じ状態）, "1" 読出しでは , BL = Vcc, PL = Vcc であるので 0 バイアス (Vf = 0          

V) となっています。

■ 読出し後の再書込み動作

"1"データの読出しの場合においては, 分極反転によりデータは破壊されて, "0"データの状態になっ  

ているため , 再び "1" データの書込みを行い , 読出し前の正しいデータに戻しておく必要があります。

"1" データの読出し後には , BL 電位が Vcc になっています。このとき PL 電位を 0 V にすることに  

よって , "1" データの再書込みが行われます。その後 , WL をオフにすると , 強誘電体キャパシタは 0   
バイアスとなり , "1" データを保持し , 元の "1" データに戻ったことになります。"0" データの読出し  
では , 分極反転が発生しませんので , データは破壊されず , 読出し後も "0" データを保持しています。