| 【発明の名称】 |
不揮発性半導体記憶装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】西村 始修
【氏名】國谷 幸正
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| 【要約】 |
【課題】ビット線にリークがあった場合でも、誤りのないデータ読み出しを行うことで、製造の歩留まりを向上させた不揮発性半導体記憶装置を提供する。
【解決手段】それぞれ異なる電流能力を有する複数のメモリセル読み出し用トランジスタ１３０〜１３２と、各メモリセル読み出し用トランジスタの電流能力を格納するトランジスタ能力格納メモリ１１０と、ビット線毎にリークがあるか否かを判別するとともに、リークがあるビット線のリーク電流の大きさに応じて、トランジスタ能力格納メモリに格納されている電流能力を判別し、対応する電流能力を有するメモリセル読み出し用トランジスタへの駆動電圧を可変制御するトランジスタ能力判別回路１２０とを備えた。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 メモリセルトランジスタに接続されたビット線に対するリーク電流の大きさに応じて前記メモリセルトランジスタへの電流供給能力を可変して前記リーク電流を補正するリーク電流補正手段を備えたことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
【請求項２】 前記リーク電流補正手段は、それぞれ異なる電流能力を有する複数のメモリセル読み出し用トランジスタと、前記リーク電流の大きさに応じて、複数のメモリセル読み出し用トランジスタのいずれかを選択する選択手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の不揮発性半導体記憶装置。
【請求項３】 前記リーク電流補正手段は、前記メモリセルトランジスタのビット線毎に前記リーク電流を補正する補正用トランジスタと、前記リーク電流の大きさに応じて、前記補正用トランジスタに流れる電流を制御する不揮発性メモリからなる制御用トランジスタとを備えたことを特徴とする請求項１記載の不揮発性半導体記憶装置。
【請求項４】 前記選択手段は、前記複数のメモリセル読み出し用トランジスタの各々の電流能力を格納するトランジスタ能力格納メモリと、前記ビット線毎にリークがあるか否かを判別するとともに、リークがあるビット線の前記リーク電流の大きさに応じて、前記トランジスタ能力格納メモリに格納されている前記複数のメモリセル読み出し用トランジスタの電流能力を判別し、対応する電流能力を有するメモリセル読み出し用トランジスタへの駆動電圧を可変制御するトランジスタ能力判別回路とを備えたこと特徴とする請求項２記載の不揮発性半導体記憶装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、不揮発性半導体記憶装置に関し、特に、不揮発性半導体記憶装置のビット線にリークがあった場合でも、誤りのないデータ読み出しを行う技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、各種電化製品の開発期間の短縮が進み、電化製品のシステム基板に実装されたマイクロコンピュータ（以下、マイコンと略称する）に関して、実装後に、ＣＰＵの制御によるプログラムの書き込み、或いは書き換えができるように、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリを内蔵したマイコンが強く要望されており、さらにはシステムの高度化、高集積化に伴いメモリ容量も年々増大している。そのため、製造側としては高集積メモリを安定供給する必要がある。
【０００３】以下に、マイコンに内蔵される不揮発性メモリについて説明する。
【０００４】図４は、従来の不揮発性メモリのメモリセル構成を示す回路図である。図４において、４３０は読み出し用（ＲＥＡＤ）トランジスタ、４４０はビット線切替回路、４５０はメモリセルトランジスタ、４６０は出力電流増幅回路（センスアンプ）、４７０はビット線リークを等価的に示す抵抗モデルである。
【０００５】従来は、メモリセルトランジスタ４５０の値を読み出す場合、ビット線切替回路４４０をオンさせて、ＲＥＡＤトランジスタ４３０の電流能力以上、あるいは以下の状態を、センスアンプ４６０によって、データの“１”、“０”として判定する。
【０００６】次に、図５を用いて、図４のように構成されたメモリセルの動作について説明する。
【０００７】図５は、メモリセルのゲート・ソース間電圧（Ｖｇｓ）対セル電流（Ｉｄｓ）特性を示す図である。
【０００８】図５において、５１０は消去状態のセル電流特性、５２０は書き込み後のセル電流特性、５３０はセンスアンプ特性、５４０はビット線リークを示す。通常、メモリセルの電流特性は、消去状態５１０、もしくは書き込み状態５２０に分布して、センスアンプ特性５３０により、電流が流れた場合、データ“１”の判定を行い、逆に、電流が流れなかった場合には、データ“０”の判定を行う。その際、ビット線リーク５４０が発生すると、データ“０”の判定を誤判断するため、この不揮発性メモリは不良品として処理されることになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このように、上記従来の不帰発性メモリを内蔵したマイコンでは、ビット線にリークがあった場合、リーク電流がセル電流に上乗せされ、データ“０”を“１”に誤判定するため、不良品にしなければならず、製造の歩留まりが悪化する要因となっていた。
【００１０】本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ビット線にリークがあった場合でも、誤りのないデータ読み出しを行うことで、製造の歩留まりを向上させた不揮発性半導体記憶装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するため、本発明に係る不揮発性半導体記憶装置は、メモリセルトランジスタに接続されたビット線に対するリーク電流の大きさに応じて前記リーク電流を補正するリーク電流補正手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】前記リーク電流補正手段は、それぞれ異なる電流能力を有する複数のメモリセル読み出し用トランジスタと、前記リーク電流の大きさに応じて、複数のメモリセル読み出し用トランジスタのいずれかを選択する選択手段とを備えることが好ましい。
【００１３】この場合、前記選択手段は、前記複数のメモリセル読み出し用トランジスタの各々の電流能力を格納するトランジスタ能力格納メモリと、前記ビット線毎にリークがあるか否かを判別するとともに、リークがあるビット線の前記リーク電流の大きさに応じて、前記トランジスタ能力格納メモリに格納されている前記複数のメモリセル読み出し用トランジスタの電流能力を判別し、対応する電流能力を有するメモリセル読み出し用トランジスタへの駆動電圧を可変制御するトランジスタ能力判別回路とを備えることが好ましい。
【００１４】または、前記リーク電流補正手段は、前記メモリセルトランジスタのビット線毎に前記リーク電流を補正する補正用トランジスタと、前記リーク電流の大きさに応じて、前記補正用トランジスタに流れる電流を制御する不揮発性メモリからなる制御用トランジスタとを備えることが好ましい。
【００１５】上記の構成によれば、不揮発性メモリのビット線にリークがあった場合でも、誤りのないデータ読み出しを行うことができ、製造の歩留まりを向上させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１７】（第１実施形態）図１は、本発明の第１実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置（以下、不揮発性メモリとも略称する）の部分構成を示す概略図である。
【００１８】図１において、１１０は、各々サイズの異なるメモリセル読み出し用（ＲＥＡＤ）トランジスタ１３０、１３１、１３２の電流能力を格納するトランジスタ能力格納メモリ、１２０はトランジスタ能力判別回路、１４０はビット線切換回路、１５０はメモリセルトランジスタ、１６０はセンスアンプ、１７０はビット線リークを等価的に示す抵抗モデルである。
【００１９】ここで、不揮発性メモリのビット線にリークがある場合、リーク電流量に対応するＲＥＡＤトランジスタの能力をトランジスタ能力格納メモリに格納する。データ読み出し時に、ビット線にリークのあるアドレスか否かを、トランジスタ能力判別回路１２０で判別し、ビット線のリーク電流量に応じて、ＲＥＡＤトランジスタ１３０、１３１、および１３２のいずれかを選択することにより、ビット線にリークがあった場合でも、正常にデータを読み出すことが可能になる。
【００２０】次に、図３を用いて、ビット線リークの補正動作について説明する。
【００２１】図３は、メモリセルのゲート・ソース間電圧（Ｖｇｓ）対セル電流（Ｉｄｓ）特性を示す図である。
【００２２】図３において、３１０は消去状態のセル電流特性、３２０は書き込み後のセル電流特性、３３０はセンスアンプ特性、３３１は補正したセンスアンプ特性、３４０はビット線リークを示す。通常、メモリセルの電流特性は、消去状態３１０、もしくは書き込み状態３２０に分布して、センスアンプ特性３３０により、電流が流れた場合、データ“１”の判定を行い、逆に、電流が流れなかった場合には、データ“０”の判定を行う。その際、ビット線リーク３４０が発生すると、データ“０”の判定を誤判断するため、センスアンプ特性３３０から補正したセンスアンプ特性３３１を用いてデータ判定を行うことにより、正常にデータを読み出すことが可能になる。
【００２３】（第２実施形態）図２は、本発明の第２実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の部分構成を示す概略図である。
【００２４】図２において、２１０はビット線リークを補正するための補正用トランジスタ２２０のゲート電圧を決めるメモリトランジスタ（制御用トランジスタ）、２３０はＲＥＡＤトランジスタ、２４０はビット線切換回路、２５０はメモリセルトランジスタ、２６０はセンスアンプ、２７０はビット線リークを等価的に示す抵抗モデルである。
【００２５】不揮発性メモリにビット線リーク２７０がある場合、メモリトランジスタ２１０の電流能力を可変して、補正用トランジスタ２２０のゲート電圧を制御することにより、リーク電流を補正する。これにより、ビット線にリークがあっても、メモリセルトランジスタ２５０の閾値電圧をＲＥＡＤトランジスタ２３０で判断し、センスアンプ２６０で増幅することにより、データ“０”または“１”を正常に読み出すことが可能になる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、不揮発性メモリのビット線にリークがあった場合でも、誤りのないデータ読み出しを行うことで、製造の歩留まりを向上させることが可能になる、という格別な効果を奏する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８２１
【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年８月８日（２０００．８．８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９５５５５
【弁理士】
【氏名又は名称】池内 寛幸 （外５名）
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| 【公開番号】 |
特開２００２−５６６８６（Ｐ２００２−５６６８６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年２月２２日（２００２．２．２２） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−２３９６６９（Ｐ２０００−２３９６６９） |
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