Nova Patents
JP2002208291A

Non-volatile memory

Abstract

[Task] In EEPROM, as the number of rewrites is repeated, the oxide film of the memory cell transistor is damaged and the erasing / writing characteristics gradually deteriorate, and the erasing / writing depth becomes shallow under the same rewriting conditions. As a result, the margin of the read operation is narrowed. For this reason, it is necessary to set the rewrite depth and read bias conditions in anticipation of characteristic deterioration due to rewriting, which causes excessive stress application to the memory cell transistor and an increase in current consumption more than necessary in the read circuit. It was.

Solution.A memory cell transistor 108 for storing regulated circuit set values is provided, and a memory cell transistor that stores the voltage control value of the regulated circuit when the erase / write depth is verified after the erase / write operation and the judgment level is not satisfied. By setting the high voltage used for subsequent erasing / writing after rewriting the data to a higher value than the existing value, the rewriting life of the EEPROM is greatly improved.

Term

Term ended

Projected expiry passed 15 January 2021, 5.7 years ago.

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8 claims: 6 independent, 2 dependent

  1. 1
    【特許請求の範囲】 【請求項1】電気的に消去/書き込みが可能な不揮発性のメモリセルトランジスタ群で構成されたメモリセルトランジスタアレイの周辺に、前記メモリセルトランジスタアレイのビット線とワード線を選択するデコーダ回路と、前記メモリセルトランジスタアレイのデータを読み出すセンスアンプ回路と、消去/書き込みに必要な高電圧を制御して前記デコーダ回路に出力するレギュレート回路と、制御信号を元に消去/書き込みに必要な高電圧を発生する昇圧回路と、外部から入力された信号を元に回路動作の制御を行うコントロールロジック回路が設けられた不揮発性記憶装置であって、 前記メモリセルトランジスタアレイには前記レギュレート回路の電圧の制御値を記憶するメモリセルトランジスタを設け、 前記センスアンプ回路を、メモリセルトランジスタアレイのデータの読み出しを行う通常の読み出し動作時と消去/書き込み深さの検証を行う検証用の読み出し動作時には読み出しの判定レベルを変更するよう構成し、 前記メモリセルトランジスタと前記センスアンプ回路および前記レギュレート回路によって、消去/書き込み動作後には前記センスアンプ回路によって消去/書き込み深さを検証して消去/書き込み深さが判定レベルを満たさない場合には前記メモリセルトランジスタのデータを書き換えて以降の消去/書き込み時に使用する高電圧を既存の値よりも高く設定するよう構成した不揮発性記憶装置。
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    【請求項2】電気的に消去/書き込みが可能な不揮発性のメモリセルトランジスタ群で構成されたメモリセルトランジスタアレイの周辺に、前記メモリセルトランジスタアレイのビット線とワード線を選択するデコーダ回路と、前記メモリセルトランジスタアレイのデータを読み出すセンスアンプ回路と、消去/書き込みに必要な高電圧を制御して前記デコーダ回路に出力するレギュレート回路と、制御信号を元に消去/書き込みに必要な高電圧を発生する昇圧回路と、外部から入力された信号を元に回路動作の制御を行うコントロールロジック回路が設けられた不揮発性記憶装置であって、 前記メモリセルトランジスタアレイには前記レギュレート回路の電圧の制御値を記憶する第1のメモリセルトランジスタを設け、 前記メモリセルトランジスタアレイには消去/書き込み回数を記憶する第2のメモリセルトランジスタを設け、 前記第2のメモリセルトランジスタに記憶された消去/書き込み回数が予め設定された特定の回数と一致した場合には、前記センスアンプ回路に対して消去/書き込み深さを検証させるカウンタ回路を設け、 前記第1,第2のメモリセルトランジスタと前記センスアンプ回路と前記レギュレート回路および前記カウンタ回路によって、一定の消去/書き込み回数毎に前記センスアンプ回路によって消去/書き込み深さを検証して消去/書き込み深さが判定レベルを満たさない場合には前記メモリセルトランジスタのデータを書き換えて以降の消去/書き込み時に使用する高電圧を既存の値よりも高く設定するよう構成した不揮発性記憶装置。
  3. 3
    【請求項3】電気的に消去/書き込みが可能な不揮発性のメモリセルトランジスタ群で構成されたメモリセルトランジスタアレイの周辺に、前記メモリセルトランジスタアレイのビット線とワード線を選択するデコーダ回路と、前記メモリセルトランジスタアレイのデータを読み出すセンスアンプ回路と、消去/書き込みに必要な高電圧を制御して前記デコーダ回路に出力するレギュレート回路と、制御信号を元に消去/書き込みに必要な高電圧を発生する昇圧回路と、外部から入力された信号を元に回路動作の制御を行うコントロールロジック回路が設けられた不揮発性記憶装置であって、 前記メモリセルトランジスタアレイには前記レギュレート回路の電圧の制御値を記憶する第1のメモリセルトランジスタを設け、 前記メモリセルトランジスタアレイにはデータ誤り検出訂正用冗長メモリセルトランジスタを設け、 消去/書き込み動作時に前記データ誤り検出訂正用冗長メモリセルトランジスタへ書き込みを実施し、読み出し動作時には前記センスアンプ回路を介して前記メモリセルトランジスタアレイのデータを読み出し、その読み出しデータの誤りの有無を検出する誤り検出訂正回路を設け、 読み出し動作時に前記誤りが検出された場合には、前記第1のメモリセルトランジスタのデータを書き換えて以降の消去/書き込み時に使用する高電圧を既存の値よりも高く設定するよう構成した不揮発性記憶装置。
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    【請求項4】ベリファイ回路を有し、消去/書き込み動作時に消去/書き込み時間を複数回数に分けて印加する毎にベリファイ動作により消去/書き込み深さを検証しながら書き換えを行うフラッシュEEPROM型の請求項1記載の不揮発性記憶装置であって、 ある一定の消去/書き込み時間後ベリファイ動作を行った時にベリファイでNGとなった時には、前記メモリセルトランジスタのデータを書き換えて以降の消去/書き込み時に使用する高電圧を既存の値よりも高く設定するよう構成した不揮発性記憶装置。
  5. 5
    【請求項5】電気的に消去/書き込みが可能な不揮発性のメモリセルトランジスタ群で構成されたメモリセルトランジスタアレイの周辺に、前記メモリセルトランジスタアレイのビット線とワード線を選択するデコーダ回路と、前記メモリセルトランジスタアレイのデータを読み出すセンスアンプ回路と、消去/書き込みに必要な高電圧を制御して前記デコーダ回路に出力するレギュレート回路と、制御信号を元に消去/書き込みに必要な高電圧を発生する昇圧回路と、外部から入力された信号を元に回路動作の制御を行うコントロールロジック回路が設けられた不揮発性記憶装置を製造するに際し、 検査工程において、個々の製品の消去/書き込み深さの検証結果を元にして消去/書き込み時に使用するレギュレート回路の電圧の制御値を、前記メモリセルトランジスタアレイに設けられた前記レギュレート回路の電圧の制御値を記憶するメモリセルトランジスタに個々に設定する不揮発性記憶装置の製造方法。
  6. 6
    【請求項6】昇圧回路の発振周波数の変更が可能なクロック信号発生回路と、前記クロック信号発生回路の発振周波数の制御値を記憶する不揮発性のメモリセルトランジスタとを設け、 消去/書き込み深さがセンスアンプ回路に設定された判定レベルを満たさない場合には前記メモリセルトランジスタのデータを書き換えて以降の消去/書き込み時に使用する昇圧動作用のクロック信号発生回路の発振周波数を既存の値よりも高く設定すると共に消去/書き込み時に使用するレギュレート回路の電圧の制御値を既存の値よりも高く設定するよう構成した請求項1記載の不揮発性記憶装置。
  7. 7
    【請求項7】読み出し時のメモリセルトランジスタアレイへの印加電圧の変更が可能なバイアス発生回路と、前記バイアス発生回路の制御値を記憶する不揮発性のメモリセルトランジスタとを設け、 消去/書き込み深さがセンスアンプ回路に設定された判定レベルを満たさない場合には前記メモリセルトランジスタアレイのバイアス回路の制御値を記憶する不揮発性のメモリセルトランジスタのデータを書き換えて以降の読み出し時の前記メモリセルトランジスタアレイへの印加電圧を既存の値に対して設定の変更を可能とするように構成した請求項1記載の不揮発性記憶装置。
  8. 8
    【請求項8】電気的に消去/書き込みが可能な不揮発性のメモリセルトランジスタ群で構成されたメモリセルトランジスタアレイの周辺に、前記メモリセルトランジスタアレイのビット線とワード線を選択するデコーダ回路と、前記メモリセルトランジスタアレイのデータを読み出すセンスアンプ回路と、消去/書き込みに必要な高電圧を制御して前記デコーダ回路に出力するレギュレート回路と、制御信号を元に消去/書き込みに必要な高電圧を発生する昇圧回路と、外部から入力された信号を元に回路動作の制御を行うコントロールロジック回路が設けられた不揮発性記憶装置であって、 読み出し時のメモリセルトランジスタアレイへの印加電圧の変更が可能なバイアス発生回路と、前記バイアス発生回路の制御値を記憶する不揮発性のメモリセルトランジスタとを設け、 消去/書き込み深さがセンスアンプ回路に設定された判定レベルを満たさない場合には前記メモリセルトランジスタアレイのバイアス回路の制御値を記憶する不揮発性のメモリセルトランジスタのデータを書き換えて以降の読み出し時の前記メモリセルトランジスタアレイへの印加電圧を既存の値に対して設定の変更を可能とするように構成した不揮発性記憶装置。
Independent claims8