제4항에 있어서, 상기 메모리 셀은, 상기 강유전성 읽기 트랜지스터상에 상기 쓰기 트랜지스터가 배치되는 순서로 적층되는, 비휘발성 메모리 장치.

제5항에 있어서, 상기 쓰기 트랜지스터에는 채널층으로서 BEOL 공정이 가능한 ITZO를 적용하고, 상기 강유전성 읽기 트랜지스터에는 절연층 및 채널층으로서 각각 BEOL 공정이 가능한 HZO 및 ITZO를 적용한, 비휘발성 메모리 장치. 비휘발성 메모리 장치.

쓰기 트랜지스터 및 강유전성 읽기 트랜지스터를 포함하는 메모리 셀; 상기 쓰기 트랜지스터의 게이트 단자에 접속되는 쓰기 워드라인; 상기 쓰기 트랜지스터의 소오스 단자에 접속되는 쓰기 비트라인; 상기 강유전성 읽기 트랜지스터의 소오스 단자에 접속되는 읽기 워드라인; 및 상기 강유전성 읽기 트랜지스터의 드레인 단자에 접속되는 읽기 비트라인;을 포함하되, 상기 쓰기 트랜지스터의 드레인 단자는 상기 강유전성 읽기 트랜지스터의 게이트 단자에 접속되는, 비휘발성 메모리 장치.

제1항에 있어서, 상기 쓰기 트랜지스터의 드레인 단자는 상기 강유전성 읽기 트랜지스터의 게이트 단자에 스토리지 노드에서 접속되어, 상기 쓰기 트랜지스터의 턴온 상태에서 상기 강유전성 읽기 트랜지스터의 강유전성 물질에 분극 방향을 유도하는, 비휘발성 메모리 장치.

제2항에 있어서, 상기 강유전성 물질은 하프늄-지르코늄 옥사이드인, 비휘발성 메모리 장치.

제2항에 있어서, 상기 메모리 셀은, 실리콘 기판상에 FEOL 공정으로 집적된 실리콘 CMOS 논리 회로상에 형성되되 BEOL 공정을 통해 수직 방향으로 적층되는, 비휘발성 메모리 장치.

제6항에 있어서, 상기 강유전성 읽기 트랜지스터를 형성하는 BEOL 공정에서 상기 절연층은 이온빔 스퍼터를 이용하여 성막되는, 비휘발성 메모리 장치.

제1항에 있어서, 상기 쓰기 트랜지스터의 게이트 구조물은 도전층으로서 게이트 전극, 절연층으로서 절연체막 및 채널층으로서 비정질 산화물 반도체막이 적층된 구조를 가지며, 상기 강유전성 읽기 트랜지스터의 게이트 구조물은 도전층으로서 게이트 전극, 절연층으로서 강유전체막 및 채널층으로서 비정질 산화물 반도체막이 적층된 구조를 갖는, 비휘발성 메모리 장치.

제8항에 있어서, 상기 강유전체막은 HZO(Hafnium-Zirconium Oxide), HfLaO(Hafnium-Lanthanum Oxide), HfSiO(Hafnium-Si Oxide) 및 HfAlO(Hafnium-Aluminium Oxide)로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나이고, 상기 비정질 산화물 반도체막은 ITZO(Indium-Tin-Zinc Oxide), IGZO(Indium-Gallium-Zinc Oxide), InO(Indium Oxide), ZnO(Zinc Oxide)로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나인, 비휘발성 메모리 장치.

제2항에 있어서, 상기 강유전성 읽기 트랜지스터는 단일 게이트 트랜지스터인, 비휘발성 메모리 장치.

제2항에 있어서, 상기 강유전성 읽기 트랜지스터는 바텀 게이트와 탑 게이트를 포함하는 이중 게이트 트랜지스터인, 비휘발성 메모리 장치.

제11항에 있어서, 상기 강유전성 읽기 트랜지스터의 상기 바텀 게이트에 인가되는 쓰기 전압에 의해 채널에 전자가 축적되고 이에 따라 전기장이 상기 강유전성 물질에 인가되어 분극을 저장하고 상기 저장된 분극은 상기 강유전성 물질에 의해 유지되어 동작전압이 변하여 데이터가 저장되며, 상기 바텀 게이트 및 상기 탑 게이트에 인가되는 소거 전압에 의해 인버젼 채널이 형성되고 이에 따라 전기장이 상기 강유전성 물질에 인가되어 분극이 바뀌고 데이터가 소거되는, 비휘발성 메모리 장치.

비휘발성 메모리 장치를 동작시키는 방법으로서, 상기 비휘발성 메모리 장치는, 쓰기 트랜지스터 및 강유전성 읽기 트랜지스터를 포함하는 메모리 셀; 상기 쓰기 트랜지스터의 게이트 단자에 접속되는 쓰기 워드라인; 상기 쓰기 트랜지스터의 소오스 단자에 접속되는 쓰기 비트라인; 상기 강유전성 읽기 트랜지스터의 소오스 단자에 접속되는 읽기 워드라인; 및 상기 강유전성 읽기 트랜지스터의 드레인 단자에 접속되는 읽기 비트라인;을 포함하되, 상기 쓰기 트랜지스터의 드레인 단자는 상기 강유전성 읽기 트랜지스터의 게이트 단자에 접속되며, 상기 쓰기 워드라인 및 상기 쓰기 비트라인을 통해 제1 쓰기 제어전압을 상기 쓰기 트랜지스터에 인가하고 상기 읽기 워드라인 및 상기 읽기 비트라인을 통해 제2 쓰기 제어전압을 상기 강유전성 읽기 트랜지스터에 인가하여 상기 강유전성 읽기 트랜지스터의 강유전성 물질에 분극 방향을 쓰기하는 단계; 및 상기 쓰기 워드라인 및 상기 쓰기 비트라인을 통해 제1 읽기 제어전압을 상기 쓰기 트랜지스터에 인가하고 상기 읽기 워드라인 및 상기 읽기 비트라인을 통해 제2 읽기 제어전압을 상기 강유전성 읽기 트랜지스터에 인가하여 상기 분극 방향에 따라 달라지는 상기 강유전성 읽기 트랜지스터의 드레인 전류로부터 데이터를 읽기하는 단계;를 포함하는, 비휘발성 메모리 장치의 동작 방법.

제13항에 있어서, 상기 강유전성 읽기 트랜지스터는 단일 게이트 트랜지스터인, 비휘발성 메모리 장치의 동작 방법.

제13항에 있어서, 상기 강유전성 읽기 트랜지스터는 바텀 게이트와 탑 게이트를 포함하는 이중 게이트 트랜지스터인, 비휘발성 메모리 장치의 동작 방법.

제13항에 있어서, 상기 강유전성 읽기 트랜지스터의 상기 바텀 게이트에 인가되는 쓰기 전압에 의해 채널에 전자가 축적되고 이에 따라 전기장이 상기 강유전성 물질에 인가 되어 분극을 저장하고 상기 저장된 분극은 상기 강유전성 물질에 의해 유지되어 동작전압이 변하여 데이터가 저장되며, 상기 바텀 게이트 및 상기 탑 게이트에 인가되는 소거 전압에 의해 인버젼 채널이 형성되고 이에 따라 전기장이 상기 강유전성 물질에 인가되어 분극이 바뀌고 데이터가 소거되는, 비휘발성 메모리 장치.