DE102006010979B3

DE102006010979B3 - Verfahren zum Einstellen einer Lesespannung und Halbleiterschaltungsanordnung

Info

Publication number: DE102006010979B3
Application number: DE102006010979A
Authority: DE
Inventors: Uwe Augustin; Mirko Reissmann; Gert Köbernik
Original assignee: Qimonda Flash GmbH
Current assignee: Qimonda AG
Priority date: 2006-03-09
Filing date: 2006-03-09
Publication date: 2007-04-12
Anticipated expiration: 2026-03-10
Also published as: US20080002452A1

Abstract

Verfahren zum Einstellen einer Lesespannung, mit der Daten aus einem nicht-flüchtigen Speicher (SP) mit Speicherzellen ausgelesen werden, wobei in jeder Speicherzelle zumindest eine Ziffer mit einem Zustand aus einer ersten und einer zweiten Zustandsmenge speicherbar ist, und wobei Gruppen von Ziffern jeweils einem Speicherbereich (SP1, SP2, SP3, SP4, SP5) aus einer Vielzahl von Speicherbereichen (SP1, SP2, SP3, SP4, SP5) im Speicher (SP) zugeordnet sind; das Verfahren umfasst folgende Schritte: DOLLAR A - Speichern von logischen Zuständen aus der ersten Zustandsmenge in einer bestimmten Anzahl von Ziffern in der Vielzahl von Speicherbereichen (SP1, SP2, SP3, SP4, SP5), DOLLAR A - Lesen der Speicherbereiche (SP1, SP2, SP3, SP4, SP5) nacheinander, wobei das Lesen eines der Speicherbereiche (SP1, SP2, SP3, SP4, SP5) mehrere Ausleseschritte zum Auslesen von Zustandsinformation umfasst, wobei seinerseits die Lesespannung (VLn) bei jedem Ausleseschritt variiert wird und die ausgelesene Zustandsinformation nach jedem Ausleseschritt bereitgestellt wird, DOLLAR A - Bereitstellen einer auf der bestimmten Anzahl von Ziffern basierenden Kontrollinformation, DOLLAR A - Vergleichen der bereitgestellten Zustandsinformationen mit der Kontrollinformation, DOLLAR A - Bestimmen der einzustellenden Lesespannung oder eines einzustellenden Lesespannungsbereichs anhand der Vergleichsergebnisse, und DOLLAR A - Verwenden der einzustellenden Lesespannung oder einer Lesespannung innerhalb des einzustellenden Lesespannungsbereichs ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen einer Lesespannung zum Auslesen von Daten aus einem nichtflüchtigen Speicher sowie eine Halbleiterschaltungsanordnung, die einen nichtflüchtigen Halbleiterspeicher umfasst, dessen Lesespannung einstellbar ist.

Um die Speicherkapazität von nichtflüchtigen Speichern mit einer Vielzahl von Speicherzellen zu erhöhen, kann zum einen anstatt eines Bits, das lediglich einen von zwei Zuständen repräsentiert, eine Ziffer gespeichert werden, die einen von mehr als zwei Zuständen, beispielsweise vier oder acht, repräsentiert. Es sei bemerkt, dass ein Bit ein Spezialfall einer Ziffer ist. Der Wert der Ziffer wird durch den Wert einer Kenngröße, beispielsweise eine Schwellspannung, repräsentiert. Solche Speicherzellen werden auch als Multilevel-Speicherzellen bezeichnet. Es kann auch die Anzahl der Bits erhöht werden, die in jeder Speicherzelle speicherbar sind. Jedes Bit wird in diesem Fall durch eine Kenngröße repräsentiert. Solche Speicherzellen werden auch als Multi-Bit-Speicherzellen bezeichnet. Es ist denkbar, diese Ansätze zu kombinieren, indem in einer Speicherzelle mehrere Ziffern speicherbar sind.

Eine Möglichkeit, um mehr als ein Bit in einer Speicherzelle zu speichern, sind so genannte Nitrid-Festwert-Speicherzellen, die auch als "Nitride Programmable Read-Only-Memory Cells" oder kurz "NROM"-Speicherzellen bezeichnet werden. Eine NROM-Speicherzelle ist üblicherweise als Multi-Bit- Speicherzelle zum Speichern zweier Bits ausgebildet. Solch eine NROM-Speicherzelle ist in dem Dokument US 6,011,725 beschrieben.

Die NROM-Speicherzelle umfasst einen Transistorkörper mit einer dotierten Wanne in einem Substrat, wobei die Wanne ein erstes und ein zweites Dotiergebiet umfasst. Eine Kanalregion befindet sich zwischen den Dotiergebieten. Oberhalb der Kanalregion ist eine Gate-Elektrode angeordnet, die durch eine dielektrische Schicht, angeordnet zwischen der Kanalregion und der Gate-Elektrode, isoliert ist.

Die dielektrische Schicht umfasst eine erste Oxidschicht, eine Nitridschicht, beispielsweise Siliziumnitrid umfassend, und eine zweite Oxidschicht. Die Nitridschicht dient als Ladungsfängerschicht, die zwischen den isolierenden Oxidschichten angeordnet ist, um die Diffusion von Ladungsträgern in diesen Richtungen zu unterbinden. Alternative Materialien zur Ausbildung der Ladungsfängerschicht sind möglich.

Zwei verschiedene Bits werden in verschiedenen Bereichen der Nitridschicht gespeichert. Eine erste Bitregion ist benachbart zum ersten Dotiergebiet, und eine zweite Bitregion ist benachbart zum zweiten Dotiergebiet.

Die Bits werden mittels so genannter heißer Elektronen programmiert. Zum Löschen des Bits werden so genannte heiße Löcher verwendet, die in die Bitregion eingebracht werden und die dort befindlichen Elektronen kompensieren.

Abhängig von der Ladungsmenge, die in die erste oder die zweite Bitregion eingebracht wird, ändert sich eine erste Schwellspannung, die das erste Bit repräsentiert, beziehungs weise eine zweite Schwellspannung, die das zweite Bit repräsentiert. In Abhängigkeit der Schwellspannung repräsentiert das erste oder zweite Bit entweder eine logische "1" oder eine logische "0".

Das erste Bit wird gelesen, indem eine Spannung zwischen dem ersten und dem zweiten Dotiergebiet angelegt wird. Üblicherweise wird ein Lesepotenzial von ungefähr 1,5 V an das zweite Dotiergebiet gelegt, während das erste Dotiergebiet geerdet wird, um das erste Bit zu lesen. An die Gate-Elektrode wird eine Lesespannung bezogen auf ein Bezugspotenzial angelegt. Ladungen nahe dem ersten Dotiergebiet verhindern oder reduzieren den Stromfluss. In diesem Fall liegt die erste Schwellspannung oberhalb der Lesespannung. Das erste Bit repräsentiert in diesem Fall die logische "0". Der Strom fließt, wenn keine Ladung oder nur sehr wenige Ladungsträger in der ersten Bitregion gefangen sind. In diesem Fall liegt die erste Schwellspannung unterhalb der Lesespannung. Das erste Bit repräsentiert eine logische "1". Das Lesen des zweiten Bits wird durchgeführt, indem die entsprechenden Lesepotenziale an das erste Dotiergebiet und die Gate-Elektrode angelegt werden, während das zweite Dotiergebiet geerdet wird.

Ein Halbleiterspeicher umfasst üblicherweise eine Vielzahl von Speicherzellen, die als Speicherzellenfeld mit Zeilen und Spalten matrixförmig angeordnet sind. Die Speicherzellen sind an Wortleitungen und Bitleitungen gekoppelt. Eine Wortleitung aus einer Vielzahl von Wortleitungen verbindet die Gate-Elektroden der Speicherzellen, die in einer, selben Zeile angeordnet sind. Eine Bitleitung bildet die dotierten Gebiete für die Speicherzellen entlang zweier benachbarter Spalten auf jeder Seite der Bitleitung aus. Somit ist jede Speicherzelle an eine Wortleitung und zwei Bitleitungen gekoppelt und durch die Auswahl dieser Wortleitung und dieser Bitleitungen identifizierbar.

Beim Programmieren und Löschen der Speicherzellen werden die Schwellspannungen der Speicherzellen durch Anlegen der Programmier- beziehungsweise Löschpotenziale verändert. Ein Potenzial, das an eine der Wortleitungen angelegt wird, liegt an allen Gate-Elektroden der Speicherzelle dieser Zeile an. Auch wenn die Speicherzellen durch gleiche Potenziale und gleiche Art des Anlegens der Potenziale, beispielsweise pulsweise, programmiert beziehungsweise gelöscht werden, so variieren doch die Verteilungen der Schwellspannungen der programmierten und gelöschten Zellen innerhalb eines jeweiligen Häufungsbereichs. Der Verteilung der Schwellspannungen eines Speicherzellenfeldes mit programmierten und gelöschten Speicherzellen hat zwei Häufungsbereiche, von denen der eine logisch "1" und der andere logisch "0" repräsentiert.

Um die Zustände "0" und "1" unterscheiden zu können, ist die Lesespannung so einzustellen, dass sie zwischen den beiden Häufungsbereichen liegt. Schwellspannungen oberhalb der Lesespannung werden als logisch "0" interpretiert, und Schwellspannungen unterhalb der Lesespannung werden als logisch "1" interpretiert.

Mit zunehmendem Alter der Speicherzellen oder zunehmender Anzahl bereits durchgeführter Lösch- und Programmierzyklen verschieben sich die Häufungsbereiche. Meist erfolgt diese Verschiebung zu niedrigeren Schwellspannungen hin oder die Häufungsbereiche rücken näher zusammen.

Es stellt sich daher die Aufgabe, ein Verfahren zur Einstellung der Lesespannung vorzusehen, das auch bei verschobenen Häufungsbereichen deren Unterscheidbarkeit gewährleistet. Des Weiteren ist eine Halbleiterschaltungsanordnung mit einer derart einstellbaren Lesespannung vorzusehen.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den Merkmalen der nebengeordneten Patentansprüche gelöst.

Das Verfahren dient zum Einstellen einer Lesespannung, mit der Daten aus einem nicht-flüchtigen Speicher mit Speicherzellen ausgelesen werden, wobei in jeder Speicherzelle zumindest eine Ziffer mit einem Zustand aus einer ersten und einer zweiten Zustandsmenge speicherbar ist, und wobei die erste Zustandsmenge zumindest einen ersten Zustand umfasst und die zweite Zustandsmenge zumindest einen zweiten Zustand umfasst, und wobei Gruppen von Ziffern jeweils einem Speicherbereich aus einer Vielzahl von Speicherbereichen im Speicher zugeordnet sind. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:
Speichern von logischen Zuständen aus der ersten Zustandsmenge in einer bestimmten Anzahl von Ziffern in der Vielzahl von Speicherbereichen; Lesen der Speicherbereiche nacheinander, wobei das Lesen eines der Speicherbereiche mehrere Ausleseschritte zum Auslesen von Zustandsinformation umfasst, wobei seinerseits die Lesespannung bei jedem Ausleseschritt variiert wird und die ausgelesene Zustandsinformation nach jedem Ausleseschritt bereitgestellt wird; Bereitstellen einer auf der bestimmten Anzahl von Ziffern basierenden Kontrollinformation; Vergleichen der bereitgestellten Zustandsinformationen mit der Kontrollinformation; Bestimmen der einzustellenden Lesespannung oder eines einzustellenden Lesespannungsbereichs anhand der Vergleichsergebnisse und Verwenden der einzustellenden Lesespannung oder einer Lesespannung innerhalb des einzustellenden Lesespannungsbereichs in einem Normalbetrieb des Speichers zum Auslesen der Daten aus den Speicherzellen.

Vorteil des Verfahrens ist, dass das mehrfache Auslesen eines Speicherbereichs mit jeweils schrittweise veränderter Lesespannung beim Lesen der Speicherbereiche zeit- und energieeffizienter ist, als zunächst mit einer Lesespannung alle Speicherbereiche nacheinander auszulesen, dann die Lesespannung zu variieren und dann erneut alle Speicherbereiche auszulesen. Dieses beruht darauf, dass bei jedem Ausleseschritt lediglich die an die Wortleitungen angelegte Lesespannung, bezogen auf ein Bezugspotenzial, variiert werden muss.

Jeder Speicherbereich wird während des Leseschritts mit verschiedenen Lesespannungen ausgelesen. Abhängig davon ob die Ziffern im Speicherbereich durch Schwellspannungen oberhalb oder unterhalb der Lesespannung repräsentiert werden, wird deren Zustand als zur ersten oder zweiten Zustandsmenge gehörig eingestuft. Dieses sei für den Fall einer NROM-Speicherzelle verdeutlicht: Schwellspannungen oberhalb der Lesespannung werden als logisch "0" interpretiert, die anderen als logisch "1". Auch die umgekehrte Zuordnung ist denkbar. Somit ändert sich mit veränderter Lesespannung die Anzahl der detektierten "0" im Speicherbereich beziehungsweise der Ziffern, deren Zustand als zur ersten Zustandsmenge gehörig interpretiert wird.

Wenn mehr als zwei Zustände durch eine Ziffer repräsentiert werden können, sind mehrere Lesespannungen einzustellen. Zum Einstellen einer der Lesespannungen werden die Zustandsmengen jeweils dahingehend angepasst, dass eine der Zustandsmengen Zustände umfasst, deren Kenngrößen oberhalb der einzustellenden Lesespannung liegen sollen.

In einer vorteilhaften Weiterentwicklung werden Ziffern in einem Kontrollspeicherbereich gespeichert. Die Zustände der Ziffern repräsentieren als Kontrollinformation die Anzahl gespeicherter Zustände, die von einer der Zustandsmengen umfasst werden. Durch diese Kontrollinformation kann die einzustellende Lesespannung bestimmt werden. Dabei wird die ausgelesene Kontrollinformation mit der ausgelesenen Anzahl der Zustände innerhalb der Zustandsmenge aus den Speicherbereichen verglichen. Das Ergebnis lässt auf die einzustellende Lesespannung schließen, bei der die größte Übereinstimmung zwischen der Kontrollinformation und der ausgelesenen Anzahl auftritt.

Vorteilhafterweise wird die Lesespannung für die Speicherbereiche ebenso wie die Lesespannung für die Kontrollspeicherbereiche ausgehend von einem Startwert jeweils schrittweise verändert, sodass gleiche Lesespannungen für alle Bereiche geprüft werden.

Dabei treten bei einer Lesespannung, die innerhalb eines der Häufungsbereiche liegt, Auslesefehler sowohl im Kontrollspeicherbereich als auch in den Speicherbereichen auf. Jedoch heben sich die Fehler für den Kontrollspeicherbereich und für die Speicherbereiche nicht auf, sondern sind gegenläufig. Die Differenz zwischen der ausgelesenen Anzahl und der Kontrollinformation wird mitzunehmender Anpassung der Lesespannung geringer und ist im besten Fall gleich Null.

Durch gleichzeitiges Lesen der Speicherzellen in einem Speicherbereich oder im Kontrollspeicherbereich wird die Geschwindigkeit des Auslesevorgangs erhöht.

Eine Halbleiterschaltungsanordnung mit einstellbarer Lesespannung umfasst einem nichtflüchtigen Halbleiterspeicher mit Speicherzellen, wobei in jeder Speicherzelle zumindest eine Ziffer mit einem Zustand aus einer ersten und einer zweiten Zustandsmenge speicherbar ist, und wobei die erste Zustandsmenge zumindest einen ersten Zustand umfasst und die zweite Zustandsmenge zumindest einen zweiten Zustand umfasst, und wobei Gruppen von Ziffern jeweils einem Speicherbereich aus einer Vielzahl von Speicherbereichen im Speicher zugeordnet sind. Die Halbleiterschaltungsanordnung umfasst ferner einen Wortleitungsdecoder, der mit dem Halbleiterspeicher gekoppelt ist und der ausgebildet ist, auf die Speicherbereiche zuzugreifen, eine Vielzahl von Leseverstärkern, die mit dem Halbleiterspeicher gekoppelt sind und die ausgebildet sind, die Speicherzellen, deren Ziffern einem der Speicherbereiche zugeordnet sind, auszulesen, eine Lesespannungssteuereinheit, die mit der Vielzahl von Leseverstärkern verbunden ist und die ausgebildet ist, eine veränderbare Lesespannung zum Auslesen bereitzustellen, eine Steuerungseinrichtung, die an den Wortleitungsdecoder und die Lesesteuerungseinheit gekoppelt ist und ausgebildet ist, diese derart anzusteuern, dass auf die Speicherbereiche nacheinander derart zugegriffen wird, dass beim Zugriff auf einen der Speicherbereiche dieser mehrfach mit jeweils veränderter Lesespannung ausgelesen wird, und ein Detektionsmittel, das an die Vielzahl von Leseverstärkern gekoppelt ist, und das ausgebildet ist, Zustandsinformationen der Ziffern, die im ausgelesenen Speicherbereich gespeichert sind, bereitzustellen.

Vorteil dieser Anordnung ist, dass zum Einstellen der Lesespannung zunächst jeder der Speicherbereiche mit verschiedenen Lesespannungen ausgelesen wird, was mit einer Zeitersparnis einhergeht.

Vorteilhafterweise ist eine Auswertungseinrichtung vorgesehen, mittels der aus den verschiedenen Lesespannungen die einzustellende Lesespannung oder ein einzustellender Lesespannungsbereich ausgewertet werden.

Das Detektionsmittel stellt als Zustandsinformation bereit, ob die Ziffern im ausgelesenen Speicherbereich der ersten Zustandsmenge zuordenbar sind. Anhand dieser Information kann durch einen Vergleich mit der Kontrollinformation auf die Richtigkeit der ausgelesenen Information geschlossen werden. Vorteilhafterweise umfasst das Detektionsmittel einen Zähler, um die Anzahl der ausgelesenen, der ersten Zustandsmenge zuordenbaren Ziffern zu bestimmen. Diese Information kann mit der Anzahl der ursprünglich gespeicherten, der ersten Zustandsmenge zuordenbaren Ziffern verglichen werden. Hierzu ist vorteilhafterweise eine Vergleichsvorrichtung vorgesehen.

Die Kontrollinformation kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung durch einen Kontrollspeicherbereich bereitgestellt werden.

Vorteilhafterweise umfasst die Halbleiterschaltungsanordnung ein Speichermittel, um die Zustandsinformation, den jeweiligen Lesespannungen zugeordnet, zu speichern. Durch Auswertung dieser Zustandsinformation wird die einzustellende Lesespannung bestimmt.

In einer einfachen Ausführung ist dieses Speichermittel derart ausgestaltet, dass als Zustandsinformationen die Anzahl der Zustände, die der. ersten Zustandsmenge zuordenbar sind, für jeden Speicherbereich und für jede Lesespannung gespeichert werden.

Ein Addierer ermöglicht es, die Gesamtanzahl der ausgelesenen Anzahlen für alle Speicherbereiche bei einer Lesespannung zu ermitteln.

In einem vorteilhaftem Ausführungsbeispiel werden die mit den verschiedenen Lesespannungen (VLn) ausgelesenen Zustandsinformationen einem externen Controller bereitgestellt, um innerhalb des ermittelten Lesespannungsbereichs die eigentliche, einzustellende Lesespannung zu ermitteln. Die Zustandsinformationen umfassen in diesem Fall die mit den verschiedenen Lesespannungen detektierten Daten. Diese Daten können alle gespeicherten Datensätze umfassen, die mit den verschiedenen Lesespannungen innerhalb des Lesespannungsbereichs ausgelesen worden sind. Der externe Controller ist ausgebildet, durch mathematische Verfahren die optimale Lesespannung innerhalb des Lesespannungsbereichs zu bestimmen, bei der die Fehlerwahrscheinlichkeit am geringsten ist.

Vorteilhafterweise umfassen die Speicherbereiche NROM-Speicherzellen, in denen jeweils zwei Bits speicherbar sind, was mit einer Platz sparenden Ausführung der Speicherbereiche einhergeht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den nebengeordneten Patentansprüchen.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erklärt.
Es zeigen:
1 ein Ausführungsbeispiel einer NROM-Speicherzelle,
2 ein Histogramm der Schwellspannungsverteilung einer Vielzahl von Bits,
3 ein Histogramm der Schwellspannungsverteilung einer Vielzahl von Ziffern,
4 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung,
5 ein zweites Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung,
6 ein Ablaufdiagramm des Verfahrens und
7 eine Tabelle.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer NROM-Zelle. In einem Substrat 250 ist eine dotierte Wanne 255 eingebracht, die ein erstes Dotiergebiet 201 und ein zweites Dotiergebiet 202 umfasst. Zwischen dem ersten und dem zweiten Dotiergebiet 201, 202 befindet sich eine Kanalregion 254. Oberhalb der Kanalregion 254 ist eine Gate-Elektrode 400 angeordnet, die durch eine dielektrische Oxid-Nitrid-Oxid-Schicht 251, 252, 253 von der Kanalregion 254 isoliert ist. Die Nitridschicht 252 dient als Ladungsfängerschicht. In verschiedenen Bereichen der Ladungsfängerschicht 254 sind ein erstes Bit 101 und ein zweites Bit 102 speicherbar. Diese Bits 101, 102 sind in 1 durch Ellipsen angedeutet.
Speicher umfassen eine Vielzahl von Speicherzellen. Die Speicherzellen können als oben beschriebene NROM-Speicherzellen ausgebildet sein. Es ist aber auch denkbar, andere Multi-Bit-Speicherzellen vorzusehen oder Speicherzellen, die beispiels weise jeweils lediglich ein Bit speichern können oder als Multi-Level-Speicherzellen ausgebildet sind.
Die Zustände, die in den Speicherzellen gespeichert sind, werden durch veränderbare Kenngrößen repräsentiert. Üblicherweise ist die Kenngröße die Schwellspannung.
In 2 ist ein Histogramm der Schwellspannungen einer Vielzahl von Speicherzellen dargestellt. Die Achsenbeschriftung VT gibt die Schwellspannung an. Die Achsenbeschriftung b gibt die Anzahl der Bits an. Jeder Balken repräsentiert die Anzahl von Bits, deren Schwellspannung sich innerhalb eines Bereichs befindet, dessen Grenzen durch den Ort und die Breite des Balkens angezeigt wird. Die Verteilung zeigt zwei Häufungsbereiche B0 und B1, die jeweils einem der beiden logischen Zustände eines Bits, "0" beziehungsweise "1", entsprechen. Zwischen den Häufungsbereichen B0, B1 befindet sich ein Fenster W, in dem keine Schwellwertspannungen VT liegen.
Im Fall von NROM-Speicherzellen sind die Bits, die durch eine größere Schwellspannung VT repräsentiert werden, der "0" zugeordnet. Die Bits, die durch eine geringere Schwellspannung VT repräsentiert werden, entsprechen der "1".
Beim Auslesen mit einer Lesespannung werden die Bits, deren Schwellspannung VT oberhalb der Lesespannung ist, dem einen logischen Zustand, hier "0", zugeordnet, und die Bits, deren Schwellspannung unterhalb der Lesespannung ist, dem anderen logischen Zustand, hier "1", zugeordnet. Zum fehlerfreien Auslesen muss die Lesespannung innerhalb des Fensters W liegen.
Der durch falsch justierte Lesespannung entstehende Fehler sei im Folgenden verdeutlicht. Beim Auslesen mit einer ersten Lesespannung VL1, die innerhalb eines Häufungsbereichs B0 liegt, werden nur die Bits als "0" interpretiert, deren Schwellspannungen VT oberhalb der ersten Lesespannung VL1 liegen. Schwellspannungen innerhalb des die "0" repräsentierenden Häufungsbereichs B0, die unterhalb der Lesespannung VL1 liegen, werden fehlerhafterweise als "1" interpretiert. Der gleiche Effekt, allerdings in verringertem Umfang, tritt auf, wenn mit einer zweiten Lesespannung VL2 ausgelesen wird, die unterhalb der ersten Lesespannung VL1, innerhalb des Häufungsbereichs B0 liegt.
Ein fehlerfreies Auslesen ist nur dann möglich, wenn die Lesespannung VL innerhalb eines Fensters W zwischen beiden Häufungsbereichen B0, B1 liegt. Dieses ist für eine dritte Lesespannung VL3 der Fall.
Wenn die Lesespannung schrittweise, zum Beispiel zunächst von der ersten Lesespannung VL1 auf die zweite Lesespannung VL2 reduziert wird, reduziert sich der Auslesefehler mit jedem Schritt.
Um den Fehler beim Einstellen der Lesespannung bewerten zu können, wird die Anzahl der als "0" interpretierten Bits mit dem tatsächlichen Wert der als "0" gespeicherten Bits verglichen. Wenn diese Werte übereinstimmen, ist, die Lesespannung richtig eingestellt.
Wenn diese Anzahl in einem Kontrollspeicherbereich des Speichers gespeichert ist, tritt beim Einstellen der einzustellenden Lesespannung das Problem auf, dass auch für den Kontroll speicherbereich zum fehlerfreien Auslesen die einzustellende Lesespannung zu ermitteln ist.
Wenn im Kontrollspeicherbereich Bits mit dem logischen Wert "0" fehlerhafterweise als Bits mit dem logischen Wert "1" ausgelesen werden, so wird ein höherer Wert als der tatsächliche als Anzahl, die im Kontrollspeicherbereich gespeichert ist, ausgelesen. Die Anzahl der Nullen, die beim Auslesen von Speicherbereichen gezählt wird, wird jedoch auf Grund desselben Effekts niedriger als die tatsächliche Anzahl ermittelt. Somit sind die Einzelfehler gegenläufig und können sich nicht aufheben. Der Gesamtfehler als Differenz zwischen der Anzahl, repräsentiert durch die Kontrollinformation, und der ermittelten Anzahl aus den Speicherbereichen reduziert sich jedoch, wenn die Lesespannung in Richtung des Fensters W verschoben wird.
Wenn das Fenster W sehr schmal ist oder die Häufungsbereiche überlappen, ist es denkbar, dass der Fehler nicht verschwindet. In diesen Fällen wird die einzustellende Lesespannung anhand des minimalen Fehlers bestimmt. Dieses geschieht, indem die ausgelesenen Zustandsinformationen bei verschiedenen Lesespannungen mit der Kontrollinformation verglichen werden.
In oben genannten Fällen kann es von Vorteil sein, wenn alle ausgelesenen Zustände, also die Gesamtheit der ausgelesenen Bits und nicht nur deren Anzahl von ermittelten "0" oder "1", zur externen Auswertung bereitstellt werden. Anhand dieser Informationen kann mittels mathematischer Methoden eine einzustellende Lesespannung berechnet werden, bei der der Auslesefehler minimal ist.
Zur Wahl geeigneter Lesespannungen, mit denen zur Bestimmung der eigentlichen, einzustellenden Lesespannung ausgelesen wird, bieten sich verschiedene Vorgehensweisen an. Zum einen kann mit einem vorgegeben Satz an Lesespannungen, einem Scannen gleich, ausgelesen werden. Sämtliche Zustandsinformationen werden für eine spätere Auswertung abgespeichert.
Es ist auch denkbar, von einem Startwert aus die Lesespannung sukzessiv zu reduzieren, bis der Fehler zwischen dem abgespeicherten Wert und der ermittelten Anzahl beim Auslesen unterhalb eines vorgegeben Wertes ist. Die bei den folgenden, weiter sukzessiv reduzierten Lesespannungen ermittelten Zustandsinformationen werden zur späteren Auswertung abgespeichert.
Ein ähnliches Verfahren kann auch für Ziffern angewendet werden, mit denen mehr als ein Zustand gespeichert werden kann.
3 zeigt ein Histogramm der Zustandsverteilung einer Vielzahl von Ziffern. Die Achsenbeschriftung VT gibt die Schwellspannung an. Die Achsenbeschriftung b gibt die Anzahl der Bits an. Jeder Balken repräsentiert die Anzahl von Bits, deren Schwellspannung sich innerhalb eines Bereichs befindet, dessen Grenzen durch den Ort und die Breite des Balkens angezeigt wird. Jeder von vier Häufungsbereichen B0, B1, B2, B3 repräsentiert einen Zifferzustand "0", "1", "2", "3". Zur Unterscheidung der vier Zustände sind drei verschiedene Lesespannungen erforderlich, die jeweils zwischen zwei Häufungsbereichen B0, B1 beziehungsweise B1, B2 beziehungsweise B2, B3 zu justieren sind, sodass sie sich in einem der Fenster W1, W2, W3 befinden.
Zum späteren Auslesen der Zustände ist es erforderlich, festzustellen, in welchem Intervall, zwischen zwei Lesespannungen, die Schwellspannung liegt. Es ist somit nicht nur zu prüfen, ob eine Schwellspannung VT oberhalb einer Lesespannung, sondern auch unterhalb einer anderen liegt. Dieses gilt nicht für die äußeren Häufungsbereiche B0, B3, deren Schwellspannungen VT größer beziehungsweise kleiner als alle einzustellenden Lesespannungen sind.
Zur Einstellung der Lesespannungen ist es jedoch nur erforderlich zu prüfen, ob eine bestimmte Anzahl von Zuständen oberhalb und unterhalb der Lesespannung liegt. Die genaue Bestimmung des Zustandes der Ziffer ist hierbei nicht erforderlich.
Dieses sei im Folgenden anhand der Einstellung der Lesespannung zwischen den Zuständen "1" und "2" verdeutlicht. Dazu wird mit verschiedenen Lesespannungen VL1, VL2, VL3 ausgelesen. Beim Auslesen mit den Lesespannungen VL1, VL2, VL3 kann lediglich unterschieden werden, ob die Schwellspannungen VT, die die Zustände der Ziffern repräsentieren, oberhalb der entsprechenden Lesespannung VL1, VL2, VL3 liegen oder unterhalb. Bei fehlerfreiem Auslesen gehören erstere zu einer ersten Zustandsmenge mit den Zuständen "0" und "1", letztere gehören zu einer zweiten Zustandsmenge mit den Zuständen "2" und "3". Bei jedem Ausleseschritt mit einer der Lesespannungen VL1, VL2, VL3 wird bestimmt, wie viele der Ziffern als zur ersten Zustandsmenge beziehungsweise zur zweiten Zustandsmenge gehörig ausgelesen werden.
Wenn die Lesespannung so gewählt ist, dass sie innerhalb des Häufungsbereichs B1 ist, der die "1" repräsentiert, werden einige dieser Schwellspannungen fehlerhafterweise als zur zweiten Zustandsmenge gehörend ausgelesen. Dieses ist in 3 bei den Lesespannungen VL1 und VL2 der Fall.
Die Bestimmung der einzustellenden Lesespannung erfolgt durch einen Vergleich der Anzahl der Zustände, die als zur ersten Zustandsmenge gehörend ausgelesen worden sind, mit der Anzahl der Zustände, die tatsächlich zur ersten Zustandsmenge gehören. Diese Anzahl kann in einem Kontrollspeicherbereich abgelegt sein. Fehler beim Auslesen dieses Kontrollspeichers verringern sich, wenn die Lesespannung in Richtung des entsprechenden Fensters verringert wird, wie oben bereits für Bits beschrieben.
Bei Ziffern sind für jede einzustellende Lesespannung ein Zähler beziehungsweise ein Kontrollspeicherbereich vorzusehen. Die erste Zustandsmenge umfasst die Zustände mit einer Schwellspannung oberhalb der einzustellenden Lesespannung, die zweite Zustandsmenge die Zustände mit einer Schwellspannung unterhalb.
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung mit justierbarer Lesespannung. Die Schaltungsanordnung umfasst einen Speicher SP mit einer Vielzahl von Speicherzellen.
Der Speicher SP umfasst mehrere Speicherbereiche SP1, SP2, SP3, SP4, SP5. Im Speicher SP speicherbare Ziffern sind einem der Speicherbereiche SP1, SP2, SP3, SP4, SP5 zugeordnet. Ferner umfasst der Speicher SP noch einen Kontrollspeicherbereich K, indem ebenfalls Ziffern speicherbar sind. Es sei bemerkt, dass im Folgenden auch, wenn von "Ziffern" die Rede ist, die entsprechenden Ausführungen auch für Ziffern mit zwei möglichen Zuständen, also "Bits", gelten.
Eine denkbare Organisation solch eines Speichers kann so genannte Seiten mit einer Vielzahl von so genannten Worten umfassen. Der Kontrollspeicherbereich K umfasst ein, vorzugsweise das erste Wort auf der Seite, und die Speicherbereiche SP1, SP2, SP3, SP4, SP5 umfassen jeweils die übrigen Worte auf der Seite. Die den Worten zugeordneten Speicherzellen sind an eine Wortleitung gekoppelt.
Der Speicher SP ist mit einem Wortleitungsdecoder 2 gekoppelt. Der Wortleitungsdecoder 2 ist ausgebildet, die Speicherbereiche SP1, SP2, SP3, SP4, SP5 zum Lesen zu identifizieren und auszuwählen.
Des Weiteren ist der Speicher SP mit einer Vielzahl von Leseverstärkern 3 gekoppelt. Die Leseverstärker 3 lesen die Ziffern eines Speicherbereichs SP1, SP2, SP3, SP4, SP5 parallel aus. Dieses wird dadurch erreicht, dass jeder Speicherzelle des Speicherbereichs SP1, SP2, SP3, SP4, SP5 ein Leseverstärker 3 zugewiesen ist. Über die Leseverstärker 3 wird eine, über die Wortleitungen anlegbare, Lesespannung bereitgestellt.
Die Lesespannung wird durch eine Lesespannungssteuereinheit 4, die an die Leseverstärker 3 gekoppelt ist, eingestellt.
An die Lesespannungssteuereinheit 4 und den Wortleitungsdecoder 2 ist eine Steuereinrichtung 1 gekoppelt, die ausgebildet ist, auf die Ziffern beziehungsweise die entsprechenden Speicherzellen der Speicherbereiche SP1, SP2, SP3, SP4, SP5 zuzugreifen.
Die Lesespannungssteuereinheit 4 umfasst einen Zähler 5, der an eine Auswertungseinrichtung 9 mit einem Speicher 6 sowie einer Vergleichseinrichtung 7 gekoppelt ist.
Zum Auslesen einer Zustandsinformation in einem Normalbetrieb wird an die Speicherzellen des ausgewählten Wortes die eingestellte Lesespannung angelegt. Anhand eines fließenden oder nicht fließenden Stromes wird angezeigt, ob die Schwellspannungen der entsprechenden Speicherzellen oberhalb oder unterhalb der Lesespannung liegen. Daraus lässt sich auf den Zustand der Speicherzellen und der gespeicherten Ziffern schließen. Wenn die Schwellspannung ein Bit repräsentiert, lässt sich direkt auf den Zustand schließen. Wenn die Ziffer einen von mehr als zwei Zuständen repräsentiert, ist jeder mögliche Zustand einem Schwellspannungsbereich zugeordnet. Zur Bestimmung, in welchen dieser Bereich der Schwellspannungswert liegt, sind mehrere Vergleichsschritte erforderlich. Kann die Ziffer beispielsweise einen von vier Zuständen annehmen, sind drei Lesespannungen erforderlich.
Im Folgenden wird auf die Einstellung einer Lesespannung eingegangen. Weitere einzustellende Lesespannungen sind in entsprechender Weise zu justieren. Hierzu werden die Speicherbereiche SP1, SP2, SP3, SP4, SP5 nacheinander mit variierter Lesespannung gelesen.
Das Lesen umfasst für jeden Speicherbereich SP1, SP2, SP3, SP4, SP5 mehrere Ausleseschritte, bei denen jeweils die Lesespannung variiert wird. Nachdem ein Speicherbereich mit mehreren Lesespannungswerten ausgelesen worden ist, wird einer der anderen Speicherbereiche auf die gleiche Weise ausgelesen. Das Vorgehen wird für jeden der Speicherbereiche SP1, SP2, SP3, SP4, SP5 wiederholt, bis alle Speicherbereiche SP1, SP2, SP3, SP4, SP5 derart gelesen worden sind.
Die mit jedem Ausleseschritt ausgelesenen Zustände werden von der Lesespannungssteuereinheit 4 mittels des Zählers 5 gezählt, sodass die Anzahl der Ziffern im Speicherbereich ermittelt wird, die von Schwellspannungen oberhalb der Lesespannung repräsentiert werden. Alternativ kann der Zähler 5 auch die Anzahl der Ziffern im Speicherbereich ermitteln, die von Schwellspannungen unterhalb der Lesespannung repräsentiert werden.
Diese Werte werden in einer Speichereinrichtung, beispielsweise ein flüchtiger Speicher 6 oder ein Register, derart gespeichert, dass die Werte sich der Lesespannung zuordnen lassen, bei denen ausgelesen worden ist. Vorteilhafterweise erfolgt die Speicherung tabellarisch. Um die einzustellende Lesespannung zu bestimmen, sind die Ergebnisse der einzelnen Speicherbereiche bei derselben Lesespannung durch einen Addierer 10 zu summieren.
Durch einen Vergleich der ermittelten Werte durch den Zähler ermittelten Werte mit der tatsächlichen Anzahl der Schwellspannungen, die oberhalb der Lesespannung liegen sollten, lässt sich die einzustellende Lesespannung bestimmen, bei der der Unterschied verschwindet oder am kleinsten ist. Hierzu ist die Vergleichseinrichtung 7 vorgesehen.
Die tatsächliche Anzahl kann im Kontrollspeicherbereich K gespeichert sein. Wenn der Kontrollspeicherbereich K auf gleiche Weise, das heißt mit denselben Lesespannungen wie die übrigen Speicherbereiche SP1, SP2, SP3, SP4, SP5 ausgelesen wird, treten auch hier Auslesefehler auf. Die Differenz die ses Fehlers und des Fehlers beim Auslesen der Speicherbereiche verschwindet jedoch bei korrekter Justierung der Auslesespannung, sodass diese in einem Fenster zwischen den Häufungsbereichen liegt.
Alternativ ist es bei Bits möglich, den Startwert, von dem ausgehend die Lesespannungen für die Ausleseschritte modifiziert werden, basierend auf redundanter Information im Kontrollspeicher zu bestimmen. Hierbei wird neben der Anzahl von logischen "0", die in den Speicherbereichen SP1, SP2, SP3, SP4, SP5 gespeichert sind, auch das hierzu Inverse abgespeichert, sodass die Anzahl von logischen "0" und "1" im Kontrollspeicherbereich gleich ist. Zunächst wird dann der Kontrollspeicher mit variierter Lesespannung ausgelesen bis die Anzahl ausgelesener "0" und "1" gleich ist. Die entsprechende Lesespannung dient als Startwert für das eigentliche Verfahren zur Einstellung der Lesespannung.
5 zeigt eine alternative Ausgestaltung der Halbleiterschaltungsanordnung. Gleiche Bezugszeichen geben gleiche Anordnungsteile an. Zur Vermeidung von Wiederholungen erfolgt keine mehrfache Beschreibung übereinstimmender Anordnungen.
In dieser Ausgestaltung wird die optimale Lesespannung nicht durch die Lesespannungssteuereinrichtung 4 bestimmt. Die Lesespannungssteuereinrichtung 4 stellt die durch die Leseverstärker 3 ausgelesenen Zustandsinformationen lediglich mittels eines Detektionsmittels 8 zur weiteren Auswertung bereit. Die eigentliche Auswertung erfolgt beispielsweise durch eine Auswertungseinrichtung 9 in der Steuereinrichtung 1 oder eine externe Einrichtung. Durch die Bereitstellung entfällt der vom Zähler durchgeführte Kompressionsschritt. Vielmehr werden Zustandsinformationen für sämtliche Ziffern in den Speicherbereichen, jeweils ausgelesen bei einer Vielzahl von Lesespannungen, bereitgestellt. Aufgrund dieser Datenmenge kann eine aufwändigere und genauere Auswertung erfolgen.
In 6 ist der Ablauf des Lesens der Speicherbereiche verdeutlicht.
Der Speicher umfasst M Speicherbereiche SPm, die jeweils mit N verschiedenen Lesespannungen VLn ausgelesen werden. Bei Beginn 501, 503 wird im Schritt 505 der erste Speicherbereich SP1 mit der ersten Lesespannung VL1 ausgelesen. Die ausgelesen Zustandsinformation, die im Schritt 507 bereitgestellt werden, können die ausgelesenen Zustände selbst oder deren aufbereitete Form umfassen. Bei letzteren kann beispielsweise die Anzahl von ausgelesen "0" in diesem Speicherbereich SP1 bei dieser Lesespannung VL1 ermittelt werden und in einer Tabelle gespeichert werden.
Wenn noch nicht alle zu untersuchenden Lesespannungen VLn angelegt worden sind, wie in den Blöcken 509, 511 verdeutlicht, wird mit der nächsten Lesespannung, nun VL2, der Speicherbereich SP1 ausgelesen und die Zustandsinformationen bereitgestellt. Dieses wird wiederholt bis mit allen Lesespannungen VL1 bis VLN der Speicherbereich SP1 ausgelesen worden ist.
Zur Zeitersparnis wird das Anpassen der Lesespannung derart durchgeführt, dass zunächst ein Speicherbereich SP1 mit verschiedenen Lesespannungen VLn ausgelesen wird. Für diese Schritte ist es nicht notwendig, die an den Bitleitungen anliegenden Lesespannungen zu verändern. Lediglich die an die Wortleitung angelegte Lesespannung VLn wird variiert. Dieses geschieht durch entsprechende Ansteuerung mittels der Lesespannungssteuereinrichtung 4.
Im folgenden Schritt wird, wenn noch nicht alle Speicherbereiche SPm ausgelesen worden sind, wie in den Blöcken 513, 515 veranschaulicht, der nächste Speicherbereich, hier SP2, mit den Lesespannungen VL1 bis VLN ausgelesen.
Diese Schritte 503, 505, 507, 509, 511, 513, 515, insbesondere die Auslese- und Bereitstellungsschritte 505, 507, werden wiederholt, bis alle Speicherbereich SP1 bis SPM gelesen worden sind.
Im abschließenden Schritt 517 wird die einzustellende Lesespannung oder der einzustellende Lesespannungsbereich bestimmt.
7 zeigt eine Tabelle, die es ermöglicht, die einzustellende Lesespannung zu bestimmen. In den Spalten sind die Werte, beispielsweise die ausgelesen Anzahlen von "0", bei einer, selben Lesespannung VLn für die verschiedenen Speicherbereiche SP1, SP2, SP3, SP4, SP5 eingetragen. Es sind beispielhaft nur fünf Speicherbereiche SP1, SP2, SP3, SP4, SP5 dargestellt. Üblicherweise ist die Anzahl der ausgelesenen Speicherbereiche größer. In der Tabelle sind beispielhaft fünf Lesespannungen VL1, VL2, VL3, VL4, VL5 dargestellt. In den Zeilen sind die Werte für einen, selben Speicherbereich SPm bei den verschiedenen Lesespannungen VL1, VL2, VL3, VL4, VL5 dargestellt. Der Eintrag E14 gibt beispielsweise die An- zahl "0" im ersten Speicherbereich SP1 bei der vierten Lesespannung VL4 an.
Bei den verschiedenen Lesespannungen VL1, VL2, VL3, VL4, VL5 wird auch die im Kontrollspeicherbereich K gespeicherte Anzahl als Kontrollinformation K1, K2, K3, K4, K5 ausgelesen.
Die ausgelesenen Anzahlen K1, K2, K3, K4, K5 können in Abhängigkeit der Lesespannung VL1, VL1, VL2, VL3, VL4, VL5 variieren. Sie werden in eine Zeile der Tabelle eingetragen.
Zur Ermittlung der einzustellende Lesespannung werden die Einträge der Spalten addiert, beispielsweise E11 bis E15, und die Ergebnisse E1, E2, E3, E4, E5 mit der Anzahl tatsächlich gespeicherter "0" oder der aus dem Kontrollspeicherbereich K ausgelesen Anzahl, hier K1, bei der jeweiligen Lesespannung, hier VL1, verglichen. Der Eintrag oder die Einträge mit der besten Übereinstimmung zeigen die einzustellende Lesespannung beziehungsweise den einzustellende Lesespannungsbereich an.

1: Steuerungseinrichtung
2: Wortleitungsdecoder
3: Leseverstärker
4: Lesespannungssteuereinheit
5: Zähler
6: Speichermittel
7: Auswertungseinrichtung
8: Detektionsmittel
9: Auswertungseinrichtung
10: Addierer
201, 202: Dotiergebiete
250: Substrat
254: Kanalregion
255: Wanne
251, 252, 253: ONO-Schicht
400: Gate-Elektrode
101, 102: erstes, zweites Bit
b: Anzahl der Bits
VT: Schwellspannung
VL1, VL2, VL3: Lesespannung
W, W1, W2, W3: Fenster
B0, B1, B2, B3: Häufungsbereiche
SP: Halbleiterspeicher
SP1, SP2, SP3, SP4, SP5: Speicherbereiche
K: Kontrollspeicherbereich

Claims

Verfahren zum Einstellen einer Lesespannung, mit der Daten aus einem nicht-flüchtigen Speicher (SP) mit Speicherzellen ausgelesen werden, wobei in jeder Speicherzelle zumindest eine Ziffer mit einem Zustand aus einer ersten und einer zweiten Zustandsmenge speicherbar ist, und wobei die erste Zustandsmenge zumindest einen ersten Zustand umfasst und die zweite Zustandsmenge zumindest einen zweiten Zustand umfasst, und wobei Gruppen von Ziffern jeweils einem Speicherbereich (SP1, SP2, SP3, SP4, SP5) aus einer Vielzahl von Speicherbereichen (SP1, SP2, SP3, SP4, SP5) im Speicher (SP) zugeordnet sind; das Verfahren umfasst folgende Schritte: – Speichern von logischen Zuständen aus der ersten Zustandsmenge in einer bestimmten Anzahl von Ziffern in der Vielzahl von Speicherbereichen (SP1, SP2, SP3, SP4, SP5), – Lesen der Speicherbereiche (SP1, SP2, SP3, SP4, SP5) nacheinander, wobei das Lesen eines der Speicherbereiche (SP1, SP2, SP3, SP4, SP5) mehrere Ausleseschritte zum Auslesen von Zustandsinformation umfasst, wobei seinerseits die Lesespannung (VLn) bei jedem Ausleseschritt variiert wird und die ausgelesene Zustandsinformation nach jedem Ausleseschritt bereitgestellt wird, – Bereitstellen einer auf der bestimmten Anzahl von Ziffern basierenden Kontrollinformation, – Vergleichen der bereitgestellten Zustandsinformationen mit der Kontrollinformation, – Bestimmen der einzustellenden Lesespannung oder eines einzustellenden Lesespannungsbereichs anhand der Vergleichsergebnisse, und – Verwenden der einzustellenden Lesespannung oder einer Lesespannung innerhalb des einzustellenden Lesespannungsbereichs in einem Normalbetrieb des Speichers zum Auslesen der Daten aus den Speicherzellen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Ziffern mit Zuständen, die die bestimmte Anzahl repräsentieren, in Speicherzellen eines Kontrollspeicherbereichs (K) als Kontrollinformation gespeichert werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrollinformation in mehreren Ausleseschritten mit der Lesespannung (VLn), die bei jedem Ausleseschritt verändert wird, ausgelesen und nach jedem Ausleseschritt bereitgestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Lesen die Lesespannung (VLn) bei jedem Ausleseschritt ausgehend von einem Startwert schrittweise verändert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Lesen der Speicherbereiche (SP1, SP2, SP3, SP4, SP5) und des Kontrollspeicherbereichs (K) die Lesespannung (VLn) ausgehend von einem Startwert schrittweise verändert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zustandsinformationen eines der Speicherbereiche (SP1, SP2, SP3, SP4, SP5) gleichzeitig aus den entsprechenden Speicherzellen ausgelesen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrollinformation des Kontrollspeicherbereichs (K) gleichzeitig aus den entsprechenden Speicherzellen ausgelesen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen der einzustellenden Lesespannung oder des einzustellenden Lesespannungsbereichs umfasst, die ausgelesenen Zustandsinformationen (E11 ...E55, E1 ...E5) aus allen Speicherbereichen (SP1, SP2, SP3, SP4, SP5) mit der Kontrollinformation zu vergleichen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen der einzustellenden Lesespannung oder des einzustellenden Lesespannungsbereichs umfasst, die aus dem Kontrollspeicher (K) bei einer Lesespannung ausgelesene Kontrollinformation mit den bei derselben Lesespannung ausgelesenen Zustandsinformationen (E11 ...E55, E1 ...E5) aus allen Speicherbereichen zu vergleichen.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgelesenen Zustandsinformationen (E11 ...E55, E1 ...E5) die Anzahl der ausgelesenen Zustände, die der ersten Zustandsmenge zuordenbar sind, umfassen.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahlen, die bei derselben Lesespannung ausgelesen worden sind, für alle Speicherbereiche summiert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit den verschiedenen Lesespannungen (VLn) ausgelesenen Zustandsinformationen innerhalb des Lesespannungsbereichs einem externen Controller bereitgestellt werden, der die einzustellende Lesespannung bestimmt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Zustandsmenge mehr als einen Zustand umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ziffern Bits sind.
Halbleiterschaltungsanordnung mit – einem nichtflüchtigen Halbleiterspeicher (SP) mit Speicherzellen, wobei in jeder Speicherzelle zumindest eine Ziffer mit einem Zustand aus einer ersten und einer zweiten Zustandsmenge speicherbar ist, und wobei die erste Zustandsmenge zumindest einen ersten Zustand umfasst und die zweite Zustandsmenge zumindest einen zweiten Zustand umfasst, und wobei Gruppen von Ziffern jeweils einem Speicherbereich (SP1, SP2, SP3, SP4, SP5) aus einer Vielzahl von Speicherbereichen (SP1, SP2, SP3, SP4, SP5) im Speicher (SP) zugeordnet sind, – einem Wortleitungsdecoder (2), der mit dem Halbleiterspeicher (SP) gekoppelt ist und der ausgebildet ist, auf die Speicherbereiche (SP1, SP2, SP3; SP4, SP5) zuzugreifen, – eine Vielzahl von Leseverstärkern (3), die mit dem Halbleiterspeicher (SP) gekoppelt sind und die ausgebildet sind, die Speicherzellen, deren Ziffern einem der Speicherbereiche (SP1, SP2, SP3, SP4, SP5) zugeordnet sind, auszulesen, – eine Lesespannungssteuereinheit (4), die mit der Vielzahl von Leseverstärkern (3) verbunden ist und die ausgebildet ist, eine veränderbare Lesespannung (VLn) zum Auslesen bereitzustellen, – eine Steuerungseinrichtung (1), die an den Wortleitungsdecoder (2) und die Lesesteuerungseinheit (4) gekoppelt ist und ausgebildet ist, diese derart anzusteuern, dass auf die Speicherbereiche (SP1, SP2, SP3, SP4, SP5) nacheinander derart zugegriffen wird, dass beim Zugriff auf einen der Speicherbereiche (SP1, SP2, SP3, SP4, SP5) dieser mehrfach mit jeweils veränderter Lesespannung (VLn) ausgelesen wird, und – ein Detektionsmittel (5, 8), das an die Vielzahl von Leseverstärkern (3) gekoppelt ist, und das ausgebildet ist, Zustandsinformationen der Ziffern, die im ausgelesenen Spei cherbereich (SP1, SP2, SP3, SP4, SP5) gespeichert sind, bereitzustellen.
Halbleiterschaltungsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswertungseinrichtung (9) vorgesehen ist, die an das Detektionsmittel (5, 8) gekoppelt ist und die ausgebildet ist, die Zustandsinformationen hinsichtlich einer einzustellenden Lesespannung oder eines einzustellenden Lesespannungsbereichs auszuwerten.
Halbleiterschaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionsmittel (8) als Zustandsinformation bereitstellt, ob die Ziffern im ausgelesenen Speicherbereich (SP1, SP2, SP3, SP4, SP5) dem Zustand oder den Zuständen der ersten Zustandsmenge zuordenbar sind.
Halbleiterschaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionsmittel (5) einen Zähler umfasst, der als Zustandsinformation die Anzahl der Ziffern im ausgelesenen Speicherbereich (SP1, SP2, SP3, SP4, SP5), die Zuständen der ersten Zustandsmenge zuordenbar sind, bereitstellt.
Halbleiterschaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertungseinrichtung (9) ein Speichermittel (6) umfasst ist, das ausgebildet ist, die Zustandsinformationen, den entsprechenden Lesespannungen (VLn) zugeordnet, zu speichern.
Halbleiterschaltungsanordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertungseinrichtung (9) einen Addierer (10) umfasst, um die im Speichermittel (6) gespeicherten Anzahlen, die derselben Lesespannung (VLn) zugeordnet sind, zu summieren.
Halbleiterschaltungsanordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertungseinrichtung (9) eine Vergleichseinrichtung (7) umfasst, die an das Speichermittel (6) und den Addierer (10) gekoppelt ist und die ausgebildet ist, die Summe mit einem Wert oder mit mehreren Werten zu vergleichen.
Halbleiterschaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiterspeicher (SP) einen Kontrollspeicherbereich (K) umfasst, der ausgebildet ist, Zustände zu speichern, die die Anzahl von Ziffern mit Zuständen aus der ersten Zustandsmenge, die in den Speicherbereichen (SP1, SP2, SP3, SP4, SP5) gespeichert sind, zu repräsentieren.
Halbleiterschaltungsanordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass diese ausgebildet ist, auf den Kontrollspeicherbereich (K) derart zuzugreifen, dass beim Zugriff dieser mehrfach mit jeweils veränderter Lesespannung (VLn) ausgelesen wird.
Halbleiterschaltungsanordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermittel (6) ausgebildet ist, die Zustandsinformationen aus dem Kontrollspeicherbereich (K), den entsprechenden Lesespannungen zugeordnet, zu speichern.
Halbleiterschaltungsanordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichseinrichtung (7) ausgebildet ist, die Summe (E1, E2, E3, E4, E5) mit Zustandsinformationen aus dem Kontrollspeicherbereich (K) zu vergleichen.
Halbleiterschaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Lesespannungssteuereinheit (4) ausgebildet ist, beim Zugriff ausgehend von einem Startwert eine schrittweise Änderung der Lesespannung (VLn) um jeweils einen Spannungsschritt durchzuführen.
Halbleiterschaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zustandsmenge nur den ersten Zustand und die zweite Zustandsmenge nur den zweiten Zustand umfasst.
Halbleiterschaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherzellen als NROM-Speicherzellen ausgebildet sind.
Halbleiterschaltungsanordnung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass in einer der NROM-Speicherzellen zwei Bits speicherbar sind.