[發(fā)明專利]機(jī)電存儲(chǔ)器、使用其的電路、和機(jī)電存儲(chǔ)器驅(qū)動(dòng)方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680002694.6
• 申請(qǐng)日: 2006-06-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101107711A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 內(nèi)藤康幸
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L27/10
• 分類號(hào): H01L27/10;B81B3/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 肖鸝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及采用微機(jī)電系統(tǒng)的存儲(chǔ)元件，以及使用所述存儲(chǔ)元件的電路。

背景技術(shù)

在例如無(wú)線終端的信息通信設(shè)備的功能日益增強(qiáng)的情況下，在提供服務(wù)從而滿足用戶的需求方面必須提高信息設(shè)備的適應(yīng)的信息量。在無(wú)線終端的存儲(chǔ)器中，需要例如減小尺寸、大容量、和低功耗的性能。目前，使用DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器)、SRAM(靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器)、和SDRAM(靜態(tài)動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器)。DRAM是需要記錄保持操作的存儲(chǔ)裝置，并且具有增加功耗的問(wèn)題。

目前，減小功耗的研究和開(kāi)發(fā)取得了進(jìn)展。已經(jīng)研發(fā)了結(jié)合了將更新操作抑制到最低水平的功能從而將個(gè)人計(jì)算機(jī)的DRAM的功耗降低到1/10的技術(shù)。提供了PASR(部分陣列自更新)和TCSR(溫度補(bǔ)償自更新)的存儲(chǔ)器，PASR是將存儲(chǔ)器劃分為塊并且僅更新需要的塊的功能，TCSR是根據(jù)溫度自動(dòng)確定最佳更新時(shí)間從而擴(kuò)大平均更新時(shí)間的功能。在時(shí)鐘頻率100MHz下，數(shù)據(jù)傳輸速率是400Mbyte/s，并且電源電壓是移動(dòng)電話通常使用的1.8V(Elpida?Memory，May2004)。

此外，還研發(fā)了在無(wú)線終端中使用的SDRAM，并且引入了結(jié)合了高速SRAM和大容量DRAM的SDRAM。在這樣的SDRAM中，應(yīng)用了DDR(雙數(shù)據(jù)速率)技術(shù)，和采用了例如數(shù)據(jù)傳輸速率1.1Gbyte/s，256MB、以及PASR和TCSR的降低功耗的技術(shù)。這是導(dǎo)致在例如移動(dòng)電話或PDA(SamsungElectronics，May?2004)的移動(dòng)設(shè)備上顯示三維運(yùn)動(dòng)圖像的技術(shù)。在半導(dǎo)體存儲(chǔ)元件中，通過(guò)在電容器中積蓄或放電而進(jìn)行一位數(shù)據(jù)的記錄。在易失性存儲(chǔ)器中出現(xiàn)了由于積蓄的電荷數(shù)量的減小導(dǎo)致的信息的時(shí)間惡化。當(dāng)電荷逃逸的路徑完全中斷時(shí)可以避免該現(xiàn)象。但是采用晶體管的電開(kāi)關(guān)難于完全中斷導(dǎo)電路徑，并且該現(xiàn)象不可避免地出現(xiàn)。因此，需要以固定的時(shí)間間隔進(jìn)行記錄保持操作。所述操作引起功耗增加。

因而，進(jìn)行了用傳統(tǒng)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)元件替代的非易失性存儲(chǔ)元件的研發(fā)。配置了MRAM(磁隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)和FeRAM(鐵電隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)使得磁材料或介電材料用于存儲(chǔ)單元，并且磁極化或電極化用于可以半永久保持的記錄數(shù)據(jù)。該技術(shù)無(wú)需記錄保持操作，并且因此期望成為可以實(shí)現(xiàn)低功耗的存儲(chǔ)元件技術(shù)。因此，預(yù)期這樣的技術(shù)應(yīng)用于降低功耗是重要的領(lǐng)域，例如便攜終端。

作為與傳統(tǒng)半導(dǎo)體工藝具有高親和力，并且其中可以中斷導(dǎo)電路徑的裝置，正在積極地研發(fā)通過(guò)微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)產(chǎn)生的機(jī)電開(kāi)關(guān)。最初，研究領(lǐng)域主要涉及無(wú)線通信終端中開(kāi)關(guān)高頻信號(hào)的傳輸路徑的RF-MEMS開(kāi)關(guān)。RF-MEMS開(kāi)關(guān)是其中微可移動(dòng)電極移動(dòng)從而在信號(hào)傳輸路徑上機(jī)械開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)。該開(kāi)關(guān)具有例如非常低的損失和高隔離度的高頻特性杰出的優(yōu)點(diǎn)。

此外，該開(kāi)關(guān)可以通過(guò)與RF-IC具有高親和力的工藝生產(chǎn)。因此，該開(kāi)關(guān)可以結(jié)合在RF-IC中，并且期望成為顯著貢獻(xiàn)于射頻元件尺寸減小的技術(shù)。

作為通常具有大約幾百μm尺寸的開(kāi)關(guān)，已知在非專利文獻(xiàn)2中所描述的開(kāi)關(guān)。在所述開(kāi)關(guān)中，通過(guò)其傳輸高頻信號(hào)的信號(hào)線在膜上形成，并且控制電極正好布置在信號(hào)線下面。當(dāng)DC電位施加到控制電極時(shí)，通過(guò)靜電吸引力所述膜被吸引向控制電極從而偏轉(zhuǎn)，并且與在基底上形成的地電極接觸，由此在膜上形成的信號(hào)線置于短路狀態(tài)，流過(guò)信號(hào)線的信號(hào)被減弱，并且所述線被中斷。與此相反，當(dāng)DC電位不施加于控制電極時(shí)，膜不偏轉(zhuǎn)，并且流過(guò)在膜上的信號(hào)線的信號(hào)不從地電極喪失，并且通過(guò)開(kāi)關(guān)。

作為應(yīng)用了機(jī)電開(kāi)關(guān)的存儲(chǔ)元件，有在專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)的機(jī)電開(kāi)關(guān)。專利文獻(xiàn)1公開(kāi)了一種結(jié)構(gòu)，其中通過(guò)機(jī)電開(kāi)關(guān)選擇進(jìn)行電荷積蓄的電容器，并且積蓄的電荷由發(fā)光元件以固定的時(shí)間周期逐漸消耗。所述發(fā)光元件具有固定時(shí)間周期的存儲(chǔ)功能。

專利文獻(xiàn)1：JP-A-2002-366058

非專利文獻(xiàn)1：Y.Asao?et?al.，in?Int.Electron?Device?Meeting?Tech.Dig.，Dec.2004。

非專利文獻(xiàn)2：J.B.Muldavin?and?G.M.Rebeiz，IEEE?Microwave?WirelessCompon.Lett.，vol.11，pp.334-336，Aug.2001。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的問(wèn)題