JP2016207243A - Semiconductor storage device - Google Patents

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Takayuki Azuma
嵩之 東
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor storage device capable of reducing stress in reading by decreasing the number of accesses to a reference cell at the time of reading.SOLUTION: A memory 1 includes, as a reading circuit of a data cell 2, a reference cell 3, a detection part 4, a reference generation part 5, and a comparison part 8. After a power is turned on, when reading data of the data cell 3, the memory 1 reads a reference current of the reference cell 3 by the detection part 4, and sets it at the reference generation part 5 as a reference value. The comparison part 6 compares a data current of the data cell 3 with the reference value of the reference generation part 5, for outputting data. After that, by reading the data of the data cell 2 by using the reference value of the reference generation part 5, the number of times of accessing to the reference cell 3 can be significantly decreased, for improved reliability.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、半導体記憶装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor memory device.

半導体記憶装置として、リファレンスセルを用いた読み出し方式のメモリがある。このメモリでは、リファレンスセルへのアクセスによるストレスを低減するために、例えば、読み出し時のリファレンスセルへ電圧を、データが格納されているセル(以下、データセル)に比べて小さい電圧にする技術がある。これにより、リファレンスセルへの読み出しストレスを低減し信頼性を向上させるというものである。   As a semiconductor memory device, there is a read type memory using a reference cell. In this memory, in order to reduce stress due to access to a reference cell, for example, there is a technique for setting a voltage to a reference cell at the time of reading smaller than that of a cell storing data (hereinafter referred to as a data cell). is there. This reduces read stress on the reference cell and improves reliability.

しかし、このような技術では、データセルとリファレンスセルの印加電圧が異なるため、各々のセルの動作点に差分が生じ、適切な読み出しの基準を生成できないという問題が生じる。   However, in such a technique, since the applied voltages of the data cell and the reference cell are different, a difference occurs between the operating points of the respective cells, and there is a problem that an appropriate read reference cannot be generated.

特開2008−65972号公報JP 2008-65972 A

本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、読み出し時にリファレンスセルを用いる構成において、読み出し時のリファレンスセルへのアクセス回数を減らし、リファレンスセルへの読み出しストレスを低減することができる半導体記憶装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to reduce the number of accesses to the reference cell at the time of reading in a configuration using the reference cell at the time of reading and to reduce the read stress to the reference cell. It is an object of the present invention to provide a semiconductor memory device capable of achieving the above.

請求項1に記載の半導体記憶装置は、データセルと、前記データセルのデータを読み出すための基準電流あるいは基準電圧を基準値として出力するリファレンスセルと、前記リファレンスセルの基準値を検出する検出部と、前記検出回路により検出された基準値を生成する基準生成部と、前記データセルの出力と前記基準生成部により生成された基準値とを比較してデータを読み出す比較部とを備えている。   The semiconductor memory device according to claim 1, a data cell, a reference cell that outputs a reference current or a reference voltage for reading data of the data cell as a reference value, and a detection unit that detects a reference value of the reference cell A reference generation unit that generates a reference value detected by the detection circuit; and a comparison unit that compares the output of the data cell with the reference value generated by the reference generation unit and reads data. .

上記構成において、データセルのデータを読み出す際には、初めに検出部によりリファレンスセルの基準電流あるいは基準電圧を基準値として読み出し、基準生成部は検出された基準値を比較部に設定する。この後、比較部においてデータセルの出力と基準生成部により生成される基準値とを比較してデータを読み出す。この後、データセルのデータを読み出す際には、リファレンスセルの基準電流あるいは基準電圧をその都度読み込むことなく、比較部においては基準生成部による基準値を用いるようになる。この結果、リファレンスセルからの基準電流あるいは基準電圧の読み出しの回数を減少させることができ、リファレンスセルへの読み出しのストレスを低減することができ、ひいては信頼性の向上を図ることができる。   In the above configuration, when reading data in the data cell, first, the detection unit reads the reference current or reference voltage of the reference cell as a reference value, and the reference generation unit sets the detected reference value in the comparison unit. Thereafter, the comparison unit compares the output of the data cell with the reference value generated by the reference generation unit, and reads the data. Thereafter, when reading the data of the data cell, the reference value by the reference generation unit is used in the comparison unit without reading the reference current or reference voltage of the reference cell each time. As a result, the number of times of reading the reference current or reference voltage from the reference cell can be reduced, the reading stress to the reference cell can be reduced, and the reliability can be improved.

第1実施形態を示す電気的なブロック構成図Electrical block diagram showing the first embodiment 動作の流れを示す図Diagram showing the flow of operation 第2実施形態を示す電気的なブロック構成図Electrical block diagram showing the second embodiment 動作の流れを示す図Diagram showing the flow of operation 第3実施形態の動作の流れを示す図The figure which shows the flow of operation | movement of 3rd Embodiment. 第4実施形態を示す電気的なブロック構成図Electrical block diagram showing the fourth embodiment 第5実施形態を示す電気的なブロック構成図Electrical block diagram showing the fifth embodiment 動作の流れを示す図Diagram showing the flow of operation 第6実施形態を示す電気的なブロック構成図Electrical block diagram showing the sixth embodiment 動作の流れを示す図Diagram showing the flow of operation 第7実施形態を示す電気的なブロック構成図Electrical block diagram showing the seventh embodiment 第8実施形態を示す電気的なブロック構成図Electrical block diagram showing the eighth embodiment 第9実施形態を示す検出部の回路図(その1)Circuit diagram of detector according to ninth embodiment (No. 1) 検出部の回路図(その2)Circuit diagram of detector (Part 2) 検出部の回路図(その3)Circuit diagram of detector (Part 3) 検出部の回路図(その4)Circuit diagram of detector (Part 4) 第10実施形態の動作の流れを示す図The figure which shows the flow of operation | movement of 10th Embodiment.

(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について、図1および図2を参照して説明する。
図1は電気的なブロック構成を示している。この図1において、半導体記憶装置としてのメモリ1は、図示しない半導体基板に回路素子が形成されることでチップ上に設けられている。メモリ1の基本構成として、データをビット単位で記憶するための多数のデータセル2が設けられている。また、データセル2に対して、データを読み出したり書き込んだりする回路やこれらの動作を制御する制御回路などが設けられている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 1 shows an electrical block configuration. In FIG. 1, a memory 1 as a semiconductor memory device is provided on a chip by forming circuit elements on a semiconductor substrate (not shown). As a basic configuration of the memory 1, a large number of data cells 2 for storing data in bit units are provided. Further, a circuit for reading and writing data, a control circuit for controlling these operations, and the like are provided for the data cell 2.

なお図1では、この実施形態が対象としている読み出し回路部分を示している。読み出し回路は、リファレンスセル3、検出部4、基準生成部5、比較部8を備えている。リファレンスセル3は、データセル2と同様の構成を有し、データセル2に記憶されたデータを判別するための閾値レベルに対応するリファレンス電流を出力する。リファレンスセル3は、複数のデータセル2に対応して1個が設けられている。   FIG. 1 shows a read circuit portion targeted by this embodiment. The readout circuit includes a reference cell 3, a detection unit 4, a reference generation unit 5, and a comparison unit 8. The reference cell 3 has the same configuration as that of the data cell 2 and outputs a reference current corresponding to a threshold level for determining data stored in the data cell 2. One reference cell 3 is provided corresponding to the plurality of data cells 2.

検出部4は、リファレンスセル3からのリファレンス電流を読み取ってこれを基準電流として基準生成部5に設定する。検出部4は、検出した電流をデジタル信号に変換する回路として例えばAD変換回路、DA変換回路などを組み合わせることで構成することができる。基準生成部5は検出部4により設定された基準電流を基準値として比較部6に出力する。比較部6は、内部に電流値の大きさの比較あるいは電流値を電圧に変換してから比較をする回路が設けられ、データセル2のデータに対応する電流と基準電流とを比較してデータを出力する。   The detection unit 4 reads the reference current from the reference cell 3 and sets it in the reference generation unit 5 as a reference current. The detection unit 4 can be configured by combining, for example, an AD conversion circuit and a DA conversion circuit as a circuit that converts the detected current into a digital signal. The reference generation unit 5 outputs the reference current set by the detection unit 4 to the comparison unit 6 as a reference value. The comparison unit 6 is provided with a circuit for comparing the magnitude of the current value or converting the current value into a voltage, and comparing the current corresponding to the data in the data cell 2 with the reference current. Is output.

次に、上記構成の作用について、図2も参照して説明する。まず、電源がONされてメモリ1に給電されると(A1)、メモリ1内の制御部においてデータ読み出しのためのプログラムが設定される。次に、メモリ1は、検出部4によりリファレンスセル3のリファレンス電流を検出する(A2)。次に、メモリ1は、検出部4により検出したリファレンス電流の値を基準値として基準生成部5に設定し、基準値を比較部6に出力する。   Next, the operation of the above configuration will be described with reference to FIG. First, when the power is turned on and power is supplied to the memory 1 (A1), a program for reading data is set in the control unit in the memory 1. Next, the memory 1 detects the reference current of the reference cell 3 by the detection unit 4 (A2). Next, the memory 1 sets the reference current value detected by the detection unit 4 as a reference value in the reference generation unit 5 and outputs the reference value to the comparison unit 6.

メモリ1は、比較部6において、データセル2から入力されるデータ電流と基準生成部5から入力される基準値とによりデータ値を判定して出力する(A3)。この後、電源がONの状態の期間中は、データセル2からデータを読み出すときには、比較部6は、基準生成部5の基準値を用いてデータセル2のデータ電流と比較してデータを読み出す(A3)。そして、電源がOFFになった後、再び電源がONされると(A1)、メモリ1は、上述と同様にしてA2、A3の処理を実行してデータの読み出し処理を行う。   The memory 1 determines and outputs the data value in the comparison unit 6 based on the data current input from the data cell 2 and the reference value input from the reference generation unit 5 (A3). Thereafter, when data is read from the data cell 2 during the power-on period, the comparison unit 6 uses the reference value of the reference generation unit 5 to compare the data current of the data cell 2 and read the data. (A3). Then, after the power is turned off, when the power is turned on again (A1), the memory 1 executes the processes of A2 and A3 in the same manner as described above to perform the data reading process.

このような第1実施形態によれば、データセル2のデータを読み出す際に、その都度リファレンスセル3のリファレンス電流を読み出すのではなく、電源ON時に読み出しを実行する前に、検出部4によりリファレンスセル3からリファレンス電流を読み出して基準生成部5により基準値を設定するようにした。読み出し処理においては、基準生成部5により設定される基準値に基づいて比較部6においてデータセル2のデータを読み出すようにした。これにより、リファレンスセル3へのアクセス回数を格段に減少させることができ、リファレンスセル3への読み出しのストレスを低減することができ、ひいては信頼性の向上を図ることができる。   According to the first embodiment, when the data of the data cell 2 is read, the reference current of the reference cell 3 is not read each time, but before the reading is executed when the power is turned on, the reference unit 4 performs the reference. The reference current is read from the cell 3 and the reference value is set by the reference generator 5. In the reading process, the data in the data cell 2 is read in the comparison unit 6 based on the reference value set by the reference generation unit 5. As a result, the number of accesses to the reference cell 3 can be significantly reduced, read stress on the reference cell 3 can be reduced, and reliability can be improved.

(第2実施形態)
図3および図4は第2実施形態を示すもので、以下、第1実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態では、リファレンスセル3および基準生成部5が切替部7を介して比較部6に接続される構成である。切替部7は、半導体素子からなる2個のスイッチSW1、SW2を備えている。切替部7は、スイッチSW1によりリファレンスセル3を比較部6に接続し、スイッチSW2により基準生成部5を比較部6に接続する。検出部4は、切替部7のスイッチSW1がONされてリファレンスセル3が比較部6に接続されたときに、リファレンス電流を検出して基準生成部5に設定する。
(Second Embodiment)
FIG. 3 and FIG. 4 show the second embodiment, and the following description will be focused on differences from the first embodiment. In this embodiment, the reference cell 3 and the reference generation unit 5 are connected to the comparison unit 6 via the switching unit 7. The switching unit 7 includes two switches SW1 and SW2 made of semiconductor elements. The switching unit 7 connects the reference cell 3 to the comparison unit 6 by the switch SW1, and connects the reference generation unit 5 to the comparison unit 6 by the switch SW2. The detection unit 4 detects the reference current and sets the reference generation unit 5 when the switch SW <b> 1 of the switching unit 7 is turned on and the reference cell 3 is connected to the comparison unit 6.

次に、上記構成の作用について、図4も参照して説明する。まず、電源がONされてメモリ1に給電されると(A1)、メモリ1内の制御部においてデータ読み出しのためのプログラムが設定される。メモリ1は、まず、切替部7のスイッチSW1をON、スイッチSW2をOFFさせる(A11)。これにより、リファレンスセル3が切替部7のスイッチSW1を介して比較部6に接続された状態となる。   Next, the operation of the above configuration will be described with reference to FIG. First, when the power is turned on and power is supplied to the memory 1 (A1), a program for reading data is set in the control unit in the memory 1. First, the memory 1 turns on the switch SW1 and turns off the switch SW2 of the switching unit 7 (A11). As a result, the reference cell 3 is connected to the comparison unit 6 via the switch SW1 of the switching unit 7.

次に、メモリ1は、検出部4によりリファレンスセル3のリファレンス電流を検出する(A2)。続いて、メモリ1は、検出部4により、検出したリファレンス電流の値を基準値として基準生成部5に設定する。この後、メモリ1は、切替部7のスイッチSW1をOFFし、スイッチSW2をONさせる(A12)。これにより、リファレンスセル3は比較部6と切り離され、基準生成部4がスイッチSW2を介して比較部6に接続された状態となる。   Next, the memory 1 detects the reference current of the reference cell 3 by the detection unit 4 (A2). Subsequently, the memory 1 uses the detection unit 4 to set the detected reference current value as a reference value in the reference generation unit 5. Thereafter, the memory 1 turns off the switch SW1 of the switching unit 7 and turns on the switch SW2 (A12). As a result, the reference cell 3 is disconnected from the comparison unit 6, and the reference generation unit 4 is connected to the comparison unit 6 via the switch SW2.

この後、比較部6は、データセル2から入力されるデータ電流と基準生成部5から入力される基準値とによりデータ値を判定して出力する。この後、電源がONの状態の期間中は、データセル2からデータを読み出すときには、比較部6は、基準生成部5の基準値を用いてデータセル2のデータ電流と比較してデータを読み出す。そして、電源がOFFになった後、再び電源がONされると(A1)、上述と同様にしてA11、A2、A12、A3の処理を実行してデータの読み出し処理を行う。   Thereafter, the comparison unit 6 determines and outputs the data value based on the data current input from the data cell 2 and the reference value input from the reference generation unit 5. Thereafter, when data is read from the data cell 2 during the power-on period, the comparison unit 6 uses the reference value of the reference generation unit 5 to compare the data current of the data cell 2 and read the data. . When the power is turned on again after the power is turned off (A1), the processes of A11, A2, A12, and A3 are executed in the same manner as described above to perform the data reading process.

このような第2実施形態によれば、データセル2のデータを読み出す際に、第1実施形態と同様に、その都度リファレンスセル3のリファレンス電流を読み出すのではなく、電源ON時に読み出しを実行する前に、検出部4によりリファレンスセル3からリファレンス電流を読み出して基準生成部5により基準値を設定するようにした。読み出し処理においては、基準生成部5により設定される基準値に基づいて比較部6においてデータセル2のデータを読み出すようにした。これにより、第1実施形態と同様に、リファレンスセル3へのアクセス回数を格段に減少させることができ、リファレンスセル3への読み出しストレスを低減することができ、ひいては信頼性の向上を図ることができる。   According to the second embodiment as described above, when reading the data of the data cell 2, as in the first embodiment, the reference current of the reference cell 3 is not read each time, but is read when the power is turned on. Before, the reference current is read from the reference cell 3 by the detection unit 4 and the reference value is set by the reference generation unit 5. In the reading process, the data in the data cell 2 is read in the comparison unit 6 based on the reference value set by the reference generation unit 5. As a result, as in the first embodiment, the number of accesses to the reference cell 3 can be significantly reduced, read stress on the reference cell 3 can be reduced, and reliability can be improved. it can.

(第3実施形態)
図5は第3実施形態を示しており、以下、第2実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態においては、第2実施形態と同じ構成を採用している。読み出し処理において、異なる処理ステップが含まれている。
(Third embodiment)
FIG. 5 shows a third embodiment. Hereinafter, parts different from the second embodiment will be described. In this embodiment, the same configuration as that of the second embodiment is adopted. Different processing steps are included in the reading process.

すなわち、第2実施形態においては基準値の設定を行った後に、データセル2のデータを読み出す処理を実施していたのに対して、この実施形態においては、検出部4によりリファレンスセル3のリファレンス電流を検出する処理(A2)において、メモリ1は、1回目の読み出し処理も実施するようにしている。   That is, in the second embodiment, the process of reading the data in the data cell 2 is performed after setting the reference value. In this embodiment, the reference unit 3 of the reference cell 3 is detected by the detection unit 4. In the current detection process (A2), the memory 1 also performs the first read process.

すなわち、電源がONされてメモリ1に給電されると(A1)、メモリ1内の制御部においてデータ読み出しのためのプログラムが設定される。メモリ1は、まず、切替部7のスイッチSW1をON、スイッチSW2をOFFさせる(A11)。これにより、リファレンスセル3が切替部7のスイッチSW1を介して比較部6に接続された状態となる。   That is, when the power is turned on and power is supplied to the memory 1 (A1), the control unit in the memory 1 sets a program for reading data. First, the memory 1 turns on the switch SW1 and turns off the switch SW2 of the switching unit 7 (A11). As a result, the reference cell 3 is connected to the comparison unit 6 via the switch SW1 of the switching unit 7.

次に、メモリ1は、比較部6において、データセル2から入力されるデータ電流とリファレンスセル3から入力されるリファレンス電流とによりデータ値を判定して出力する。さらに、メモリ1は、検出部4によりリファレンスセル3のリファレンス電流を検出し、検出したリファレンス電流の値を基準値として基準生成部5に設定する(A2a)。   Next, in the memory 1, the comparison unit 6 determines and outputs a data value based on the data current input from the data cell 2 and the reference current input from the reference cell 3. Further, the memory 1 detects the reference current of the reference cell 3 by the detection unit 4, and sets the detected reference current value as a reference value in the reference generation unit 5 (A2a).

この後、メモリ1は、切替部7のスイッチSW1をOFFし、スイッチSW2をONさせる(A12)。これにより、リファレンスセル3は比較部6と切り離され、基準生成部4がスイッチSW2を介して比較部に接続された状態となる。   Thereafter, the memory 1 turns off the switch SW1 of the switching unit 7 and turns on the switch SW2 (A12). As a result, the reference cell 3 is disconnected from the comparison unit 6 and the reference generation unit 4 is connected to the comparison unit via the switch SW2.

この後、メモリ1は、比較部6により、データセル2から入力されるデータ電流と基準生成部5から入力される基準値とによりデータ値を判定して出力する。この後、電源がONの状態の期間中は、データセル2からデータを読み出すときには、比較部6は、基準生成部5の基準値を用いてデータセル2のデータ電流と比較してデータを読み出す。そして、電源がOFFになった後、再び電源がONされると(A1)、上述と同様にしてA11、A2a、A12、A3の処理を実行してデータの読み出し処理を行う。   Thereafter, the memory 1 determines and outputs the data value by the comparison unit 6 based on the data current input from the data cell 2 and the reference value input from the reference generation unit 5. Thereafter, when data is read from the data cell 2 during the power-on period, the comparison unit 6 uses the reference value of the reference generation unit 5 to compare the data current of the data cell 2 and read the data. . When the power is turned on again after the power is turned off (A1), the processes of A11, A2a, A12, and A3 are executed in the same manner as described above to perform the data read process.

このような第3実施形態によれば、第2実施形態と同様の作用効果を得ることができるとともに、電源ON時に初回のデータセル2のデータを読み出す際に、同時に検出部4によりリファレンスセル3からリファレンス電流を読み出して基準生成部5により基準値を設定するようにしたので、迅速にデータの読み出し処理を行うことができる。   According to the third embodiment, it is possible to obtain the same effect as that of the second embodiment, and at the same time when the data of the first data cell 2 is read when the power is turned on, the reference unit 3 is simultaneously detected by the detection unit 4. Since the reference current is read out and the reference value is set by the reference generation unit 5, the data reading process can be performed quickly.

(第4実施形態)
図6は第4実施形態を示すもので、第1実施形態と異なるところは、比較部6aが、電圧入力型の比較器を構成しているところである。この実施形態では、データセル2のデータセル電流とリファレンスセル3のリファレンス電流とを比較するのではなく、それぞれの入力電圧を、比較部6aにより電圧を比較してデータ値を判定するものである。
(Fourth embodiment)
FIG. 6 shows the fourth embodiment. The difference from the first embodiment is that the comparison unit 6a constitutes a voltage input type comparator. In this embodiment, the data cell current of the data cell 2 and the reference current of the reference cell 3 are not compared, but the respective input voltages are compared with the voltage by the comparison unit 6a to determine the data value. .

この場合、検出部4aは、リファレンスセル3のリファレンス電圧を検出して基準値として基準生成部5aに設定する。基準生成部5aは、基準値として基準電圧を比較部6aに入力する構成である。
したがって、このような第4実施形態によっても、第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
In this case, the detection unit 4a detects the reference voltage of the reference cell 3 and sets it as a reference value in the reference generation unit 5a. The reference generation unit 5a is configured to input a reference voltage as a reference value to the comparison unit 6a.
Therefore, according to the fourth embodiment, it is possible to obtain the same effect as that of the first embodiment.

(第5実施形態)
図7および図8は第5実施形態を示すもので、以下、第1実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態においては、リファレンスセル3から読み出すリファレンス電流について、環境の変動要素を考慮して所定頻度で読み出して基準値を更新することで精度を高めようとするものである。
(Fifth embodiment)
FIG. 7 and FIG. 8 show the fifth embodiment, and the following description will be focused on differences from the first embodiment. In this embodiment, the reference current read from the reference cell 3 is read at a predetermined frequency in consideration of environmental variation factors, and the reference value is updated to improve the accuracy.

メモリ1の温度などの環境の変動要素が変動した状態では、データセル2のデータ電流が変動し、基準生成部5により設定していた基準値がそのままだと、変動状態に追随していないことで誤検出をする恐れがあるのを防止するためである。   In a state in which environmental fluctuation factors such as the temperature of the memory 1 fluctuate, the data current of the data cell 2 fluctuates, and if the reference value set by the reference generation unit 5 remains as it is, the fluctuation state is not followed. This is to prevent the possibility of false detection.

すなわち、図7に示すように、この実施形態では、第1実施形態の構成に加えて、タイマ8を備えている。タイマ8は、検出部4においてリファレンスセル3からリファレンス電流を検出するタイミングを設定するもので、一定時間毎に繰り返し読み出しタイミングを設定している。   That is, as shown in FIG. 7, in this embodiment, a timer 8 is provided in addition to the configuration of the first embodiment. The timer 8 sets the timing at which the detection unit 4 detects the reference current from the reference cell 3, and sets the read timing repeatedly at regular intervals.

この実施形態においては、タイマ8の機能を含めて、図8に示すように動作する。すなわち、まず、電源がONされてメモリ1に給電されると(A1)、メモリ1内の制御部においてデータ読み出しのためのプログラムが設定される。また、メモリ1は、タイマ8によるタイマ動作を開始させる。   In this embodiment, the operation of the timer 8 is performed as shown in FIG. That is, first, when the power is turned on and power is supplied to the memory 1 (A1), a program for reading data is set in the control unit in the memory 1. In addition, the memory 1 starts a timer operation by the timer 8.

次に、メモリ1は、検出部4によりリファレンスセル3のリファレンス電流を検出する(A2)。次に、メモリ1は、検出部4により検出したリファレンス電流の値を基準値として基準生成部5に設定し、基準値を比較部6に出力する。   Next, the memory 1 detects the reference current of the reference cell 3 by the detection unit 4 (A2). Next, the memory 1 sets the reference current value detected by the detection unit 4 as a reference value in the reference generation unit 5 and outputs the reference value to the comparison unit 6.

メモリ1は、比較部6において、データセル2から入力されるデータ電流と基準生成部5から入力される基準値とによりデータ値を判定して出力する(A3)。この後、メモリ1は、タイマ8によるタイマ時間が経過したか否かを判断する(A21)。メモリ1は、タイマ8のタイマ時間が経過していない場合には(A21でNO)、データセル2からデータを読み出すときに、基準生成部5の基準値を用いてデータを読み出す(A3)。   The memory 1 determines and outputs the data value in the comparison unit 6 based on the data current input from the data cell 2 and the reference value input from the reference generation unit 5 (A3). Thereafter, the memory 1 determines whether or not the timer time by the timer 8 has elapsed (A21). When the timer time of the timer 8 has not elapsed (NO in A21), the memory 1 reads data using the reference value of the reference generation unit 5 when reading data from the data cell 2 (A3).

そして、タイマ8のタイマ時間が経過すると(A21でYES)、メモリ1は、検出部4により再びリファレンスセル3のリファレンス電流を検出し基準値として基準生成部5に設定する(A2)。続いて、メモリ1は、比較部6において、データセル2から入力されるデータ電流と新たに設定された基準値とによりデータ値を判定して出力する(A3)。以後、メモリ1は、タイマ8のタイマ時間が経過する毎に(A21でYES)、基準値を新たに検出したリファレンス電流により更新する。   When the timer time of the timer 8 elapses (YES in A21), the memory 1 detects the reference current of the reference cell 3 again by the detection unit 4 and sets it as the reference value in the reference generation unit 5 (A2). Subsequently, the memory 1 determines and outputs the data value from the data current input from the data cell 2 and the newly set reference value in the comparison unit 6 (A3). Thereafter, the memory 1 updates the reference value with the newly detected reference current every time the timer time of the timer 8 elapses (YES in A21).

このような第5実施形態によれば、タイマ8を設け、タイマ時間が経過する毎にリファレンス電流を検出して基準値として設定し直すようにした。これにより、例えば、データ読み出し処理時の環境の状態たとえばメモリ1の温度や経時変化などによるリファレンスセル3およびデータセル2の電流値の変動などに追随して、基準値を更新することができる。この結果、データセル2のデータ読み出しを高精度で行え、この場合でも、リファレンスセル3のリファレンス電流の読み出しの頻度を極力低減できるので、第1実施形態の作用効果を充分に為し得る。   According to the fifth embodiment, the timer 8 is provided, and the reference current is detected and reset as the reference value every time the timer time elapses. As a result, for example, the reference value can be updated following a change in the current value of the reference cell 3 and the data cell 2 due to the state of the environment at the time of data read processing, for example, the temperature of the memory 1 or a change with time. As a result, data reading from the data cell 2 can be performed with high accuracy, and even in this case, the frequency of reading the reference current of the reference cell 3 can be reduced as much as possible, so that the operational effects of the first embodiment can be sufficiently achieved.

(第6実施形態)
図9および図10は、第6実施形態を示すもので、第5実施形態と異なるところは、タイマ8に代えて、温度センサ9を設けたところである。この実施形態では、温度センサ9によりメモリ1のチップ温度を検出するように設けている。温度センサ9による検出温度の変化が所定温度以上変化したときに、リファレンスセル3のリファレンス電流を検出して基準値を更新するものである。
(Sixth embodiment)
9 and 10 show the sixth embodiment. The difference from the fifth embodiment is that a temperature sensor 9 is provided instead of the timer 8. In this embodiment, the temperature sensor 9 is provided so as to detect the chip temperature of the memory 1. When the change in temperature detected by the temperature sensor 9 changes by a predetermined temperature or more, the reference current of the reference cell 3 is detected and the reference value is updated.

これは、メモリ1のチップ温度が変動することで、データセル2およびリファレンスセル3の電流が変化し、電源ON時点で検出したリファレンスセル3のリファレンス電流が変動している場合に、基準値がこれに追随していないのを防止するものである。   This is because when the chip temperature of the memory 1 fluctuates, the currents of the data cell 2 and the reference cell 3 change, and the reference current of the reference cell 3 detected at the time of power-on fluctuation fluctuates. It is intended to prevent this from being followed.

この実施形態においては、温度センサ9の機能を含めて、図10に示すように動作する。メモリ1による、電源がONされてから最初にデータセル2のデータを読み出すまでの処理(A1〜A3)は、前述と同様である。なお、この実施形態では、メモリ1は、温度センサ9の検出温度をモニタしていて、リファレンスセル3のリファレンス電流を読み出した時点つまりA2で検出部4により検出動作を実施した時点の温度を保持する。   In this embodiment, the operation of the temperature sensor 9 is performed as shown in FIG. The processing (A1 to A3) from the memory 1 until the data of the data cell 2 is first read after the power is turned on is the same as described above. In this embodiment, the memory 1 monitors the detected temperature of the temperature sensor 9 and holds the temperature at the time when the reference current of the reference cell 3 is read, that is, when the detection operation is performed by the detection unit 4 at A2. To do.

この後、メモリ1は、温度センサ9により検出されるチップの温度と前回の検出温度との差である温度変化ΔTを算出し、算出した温度変化ΔTが予め設定された所定温度差Tpより大か否かを判断する(A22)。メモリ1は、温度変化ΔTが所定温度差Tpより大でないときには(A22でNO)、データセル2からデータを読み出すときに、基準生成部5の基準値を用いてデータを読み出す(A3)。所定温度差Tpとしては、検出精度や使用環境を考慮して設定することができ、一例として、数℃程度から10℃程度までの範囲で設定することができる。   Thereafter, the memory 1 calculates a temperature change ΔT that is a difference between the temperature of the chip detected by the temperature sensor 9 and the previous detected temperature, and the calculated temperature change ΔT is larger than a preset predetermined temperature difference Tp. Whether or not (A22). When the temperature change ΔT is not greater than the predetermined temperature difference Tp (NO in A22), the memory 1 reads data using the reference value of the reference generation unit 5 when reading data from the data cell 2 (A3). The predetermined temperature difference Tp can be set in consideration of detection accuracy and use environment, and can be set in a range from about several degrees Celsius to about 10 degrees Celsius as an example.

そして、温度変化ΔTが所定温度差Tpより大となった場合には(A22でYES)、メモリ1は、検出部4により再びリファレンスセル3のリファレンス電流を検出し基準値として基準生成部5に設定する(A2)。また、このときメモリ1は、温度センサ9の検出温度を記憶する。   When the temperature change ΔT becomes larger than the predetermined temperature difference Tp (YES in A22), the memory 1 detects the reference current of the reference cell 3 again by the detection unit 4 and supplies the reference generation unit 5 as a reference value. Set (A2). At this time, the memory 1 stores the temperature detected by the temperature sensor 9.

続いて、メモリ1は、比較部6において、データセル2から入力されるデータ電流と新たに設定された基準値とによりデータ値を判定して出力する(A3)。以後、メモリ1は、温度変化ΔTが所定温度差Tpより大になったときに(A22でYES)、基準値を新たに検出したリファレンス電流により更新する。   Subsequently, the memory 1 determines and outputs the data value from the data current input from the data cell 2 and the newly set reference value in the comparison unit 6 (A3). Thereafter, when the temperature change ΔT becomes larger than the predetermined temperature difference Tp (YES in A22), the memory 1 updates the reference value with the newly detected reference current.

このような第6実施形態によれば、温度センサ9を設け、温度変化ΔTが所定温度差Tpより大となったときに、リファレンス電流を検出して基準値として設定し直すようにした。これにより、例えば、データ読み出し処理時のメモリ1の温度変動などに追随して、基準値を更新することができる。この結果、データセル2のデータ読み出しを高精度で行え、この場合でも、リファレンスセル3のリファレンス電流の読み出しの頻度を極力低減できるので、第1実施形態の作用効果を充分に為し得る。   According to the sixth embodiment as described above, the temperature sensor 9 is provided, and when the temperature change ΔT becomes larger than the predetermined temperature difference Tp, the reference current is detected and reset as the reference value. Thereby, for example, the reference value can be updated following the temperature fluctuation of the memory 1 during the data reading process. As a result, data reading from the data cell 2 can be performed with high accuracy, and even in this case, the frequency of reading the reference current of the reference cell 3 can be reduced as much as possible, so that the operational effects of the first embodiment can be sufficiently achieved.

(第7実施形態)
図11は、第7実施形態を示すもので、第6実施形態と異なるところは、温度センサ9に代えて、電源電圧検出部としての電圧センサ10を設けたところである。この実施形態では、電圧センサ10によりメモリ1に入力される電源電圧を検出するように設けている。電圧センサ10による電源電圧の変化が所定以上変化したときに、リファレンスセル3のリファレンス電流を検出して基準値を更新するものである。
(Seventh embodiment)
FIG. 11 shows the seventh embodiment. The difference from the sixth embodiment is that a voltage sensor 10 as a power supply voltage detection unit is provided in place of the temperature sensor 9. In this embodiment, the power supply voltage input to the memory 1 by the voltage sensor 10 is detected. When the change of the power supply voltage by the voltage sensor 10 changes more than a predetermined value, the reference current of the reference cell 3 is detected and the reference value is updated.

これは、メモリ1への電源電圧が変動することで、データセル2およびリファレンスセル3の電流が変化し、電源ON時点で検出したリファレンスセル3のリファレンス電流が変動している場合に、基準値がこれに追随していないのを防止するものである。   This is because when the power supply voltage to the memory 1 fluctuates, the currents of the data cell 2 and the reference cell 3 change, and the reference current of the reference cell 3 detected at the time of power-on fluctuation fluctuates. Are not following this.

この実施形態においては、第6実施形態においてステップA22を実施したのに対して、電圧センサ10による電源電圧の検出電圧の変化が所定値より大か否かによって判断するものである。これによって、電圧センサ10により電圧変動が検出されたときには、メモリ1は、検出部4により再びリファレンスセル3のリファレンス電流を検出し基準値として基準生成部5に設定する(A2)。この場合、基準値を更新設定するための電圧変動の値は、その電圧変動に起因してリファレンスセル3のリファレンス電流値が変動する割合によって設定することができる。   In this embodiment, step A22 is performed in the sixth embodiment, but determination is made based on whether or not the change in the detected voltage of the power supply voltage by the voltage sensor 10 is greater than a predetermined value. As a result, when a voltage variation is detected by the voltage sensor 10, the memory 1 again detects the reference current of the reference cell 3 by the detection unit 4 and sets it as a reference value in the reference generation unit 5 (A2). In this case, the value of the voltage fluctuation for updating and setting the reference value can be set by the rate at which the reference current value of the reference cell 3 fluctuates due to the voltage fluctuation.

このような第7実施形態によれば、電圧センサ10を設け、電源電圧の変動が所定以上変化したときに、リファレンス電流を検出して基準値として設定し直すようにした。これにより、例えば、データ読み出し処理時に電源電圧が変動していても、これに追随して基準値を更新することができる。この結果、データセル2のデータ読み出しを高精度で行え、この場合でも、リファレンスセル3のリファレンス電流の読み出しの頻度を極力低減できるので、第1実施形態の作用効果を充分に為し得る。   According to the seventh embodiment, the voltage sensor 10 is provided, and when the fluctuation of the power supply voltage changes by a predetermined value or more, the reference current is detected and reset as the reference value. Thereby, for example, even if the power supply voltage fluctuates during the data reading process, the reference value can be updated following this. As a result, data reading from the data cell 2 can be performed with high accuracy, and even in this case, the frequency of reading the reference current of the reference cell 3 can be reduced as much as possible, so that the operational effects of the first embodiment can be sufficiently achieved.

(第8実施形態)
図12は第8実施形態を示すもので、第1実施形態に対して異なるところは、予備リファレンスセル11を設けるとともに、リファレンスセル3と予備リファレンスセル11を切り替えて検出部4に接続する切替部12を設けたところである。
(Eighth embodiment)
FIG. 12 shows an eighth embodiment. The difference from the first embodiment is that a spare reference cell 11 is provided, and a switching unit that switches the reference cell 3 and the spare reference cell 11 to connect to the detector 4. 12 is provided.

上記構成において、メモリ1は、最初はリファレンスセル3を用いてリファレンス電流(電圧)を検出部4により検出し、これを基準値として設定する。この後、リファレンスセル3の切替条件が成立すると、メモリ1は、検出部4により、切替部12のスイッチを切り替え制御し、リファレンスセル3に代えて予備リファレンスセル11のリファレンス電流(電圧)を読み出すようになる。   In the above configuration, the memory 1 first detects the reference current (voltage) by the detection unit 4 using the reference cell 3, and sets this as a reference value. Thereafter, when the switching condition of the reference cell 3 is satisfied, the memory 1 controls the switch of the switching unit 12 by the detection unit 4 and reads the reference current (voltage) of the spare reference cell 11 instead of the reference cell 3. It becomes like this.

この場合、この構成において、リファレンスセル3から予備リファレンスセル11に切り替える条件は、例えば、リファレンスセル3の使用回数を検出部4においてカウントしていて、使用回数が所定回数に達したことを条件とすることができる。また、検出部4により検出したリファレンス電流(電圧)の値の変化量が所定以上になったことを条件とすることもできる。   In this case, in this configuration, the condition for switching from the reference cell 3 to the spare reference cell 11 is, for example, that the number of times of use of the reference cell 3 is counted by the detection unit 4 and that the number of times of use has reached a predetermined number of times. can do. Moreover, it can also be made a condition that the amount of change in the value of the reference current (voltage) detected by the detection unit 4 has become a predetermined value or more.

さらに、所定時間が経過した時点を条件としたり、検出部4により検出するリファレンスセル3のリファレンス電流(電圧)が異常な値になったことを条件とするなどの種々の適用が可能である。また、これらの条件を複合的に使用することもできる。   Furthermore, various applications such as a condition that a predetermined time has passed or a condition that the reference current (voltage) of the reference cell 3 detected by the detection unit 4 has an abnormal value are possible. Moreover, these conditions can also be used in combination.

また、切り替え条件としては、例えば、リファレンスセル3と予備リファレンスセル11とを交互に切り替えて接続することで同等の頻度で使用する方法を採用することもできる。   In addition, as a switching condition, for example, a method of using the reference cell 3 and the spare reference cell 11 with the same frequency by alternately switching and connecting them can be adopted.

このような第8実施形態によれば、予備リファレンスセル11を設けて、リファレンスセル3の予備として用いることで、さらに信頼性の向上を図ることができる。
なお、上記構成では、予備リファレンスセル11を1個設ける構成としたが、これに限らず、2個以上の予備リファレンスセルを設ける構成とすることもできる。この場合には、切替部12も、切り替えスイッチを対応する分だけ増やした構成とすればよい。
また、上記第8実施形態では、第1実施形態に適用した場合を示したが、これに限らず、第2〜第7実施形態のものに適用することもできる。
According to such an eighth embodiment, by providing the spare reference cell 11 and using it as a spare for the reference cell 3, it is possible to further improve the reliability.
In the above configuration, one spare reference cell 11 is provided. However, the present invention is not limited to this, and two or more spare reference cells may be provided. In this case, the switching unit 12 may also have a configuration in which the changeover switch is increased by a corresponding amount.
Moreover, although the case where it applied to 1st Embodiment was shown in the said 8th Embodiment, it is not restricted to this, It can also apply to the thing of 2nd-7th Embodiment.

(第9実施形態)
図13〜図16は第9実施形態を示すもので、リファレンスセル3のリファレンス電流(電圧)を読み取る検出部4の具体的な構成を示すものである。前述したDA変換回路や、AD変換回路を用いた構成ではなく、ここでは簡易的なアナログ回路を用いた構成を採用している。
(Ninth embodiment)
FIGS. 13 to 16 show a ninth embodiment and show a specific configuration of the detection unit 4 that reads the reference current (voltage) of the reference cell 3. Instead of the configuration using the above-described DA conversion circuit or AD conversion circuit, a configuration using a simple analog circuit is adopted here.

すなわち、図13に示すものは、リファレンスセル3のリファレンス電流を検出する構成で、カレントミラー回路13を設けている。カレントミラー回路13は、MOSFET13a、13bからなり、ゲート電圧保持用のコンデンサ13cを備えている。   That is, the configuration shown in FIG. 13 is configured to detect the reference current of the reference cell 3 and is provided with a current mirror circuit 13. The current mirror circuit 13 includes MOSFETs 13a and 13b and includes a capacitor 13c for holding a gate voltage.

MOSFET13aは、リファレンスセル3のリファレンス電流を検出するように設けられる。MOSFET13aのソース−ゲート間は短絡状態とされる。MOSFET13bは、基準生成部5に設けられる基準生成用の素子で、MOSFET13aとゲートが共通に接続され、これによってMOSFET13bにリファレンス電流を流すことができる。   The MOSFET 13a is provided so as to detect the reference current of the reference cell 3. The source and gate of the MOSFET 13a are short-circuited. The MOSFET 13b is an element for reference generation provided in the reference generation unit 5, and the MOSFET 13a and the gate are connected in common, thereby allowing a reference current to flow through the MOSFET 13b.

コンデンサ13cは、リファレンス電流を流すときのゲート電圧を保持していて、リファレンスセル3がオフのときも、基準生成部5のMOSFET13bによりリファレンス電流を流すことができる。この構成では、コンデンサ13cの端子電圧を保持することが正確なリファレンス電流を維持することとなるので、リーク電流などで電荷が放電される場合には、リフレッシュ動作を行ってコンデンサ13cの電位を保持することができる。   The capacitor 13c holds the gate voltage when the reference current is passed, and the reference current can be passed by the MOSFET 13b of the reference generation unit 5 even when the reference cell 3 is off. In this configuration, holding the terminal voltage of the capacitor 13c maintains an accurate reference current. Therefore, when charge is discharged due to a leak current or the like, a refresh operation is performed to hold the potential of the capacitor 13c. can do.

次に、図14に示すものでは、上記したカレントミラー回路13に、電荷保持用のスイッチ14aを設けたカレントミラー回路14を設けている。スイッチ14aは、MOSFET13aのゲートからコンデンサ13cの端子までの経路に介在するように設けられる。スイッチ14aは、例えば、MOSFETなどのスイッチング素子を用いることができる。   Next, in the configuration shown in FIG. 14, the current mirror circuit 14 provided with the charge holding switch 14a is provided in the current mirror circuit 13. The switch 14a is provided so as to be interposed in a path from the gate of the MOSFET 13a to the terminal of the capacitor 13c. As the switch 14a, for example, a switching element such as a MOSFET can be used.

リファレンスセル3のリファレンス電流を検出する動作時にはスイッチ14aがオンされ、コンデンサ13cに電荷を充電して基準値を設定するための電圧にする。この後、スイッチ14aをオフした状態として基準生成部5のMOSFET13bのゲートにコンデンサ13cから電圧を与えることでリファレンス電流に相当する基準値を設定することができる。   During the operation of detecting the reference current of the reference cell 3, the switch 14a is turned on, and the capacitor 13c is charged with a charge to set a reference value. After that, the reference value corresponding to the reference current can be set by applying a voltage from the capacitor 13c to the gate of the MOSFET 13b of the reference generation unit 5 with the switch 14a turned off.

このとき、スイッチ14aをオフしているので、リファレンスセル3側へのリーク電流を防止することができ、これによってコンデンサ13cの端子電圧が低下するのを抑制することができ、リフレッシュの頻度を少なくすることができる。   At this time, since the switch 14a is turned off, a leakage current to the reference cell 3 side can be prevented, thereby suppressing a decrease in the terminal voltage of the capacitor 13c and reducing the frequency of refreshing. can do.

次に、図15に示すものは、リファレンスセル3のリファレンス電圧を用いた構成の第4実施形態のものに対応している。この場合には、リファレンスセル3の出力電圧をコンデンサ15により充電することで記憶させる。このコンデンサ15の端子電圧により基準生成部5に基準値を設定することができる。   Next, what is shown in FIG. 15 corresponds to that of the fourth embodiment configured using the reference voltage of the reference cell 3. In this case, the output voltage of the reference cell 3 is stored by being charged by the capacitor 15. A reference value can be set in the reference generator 5 by the terminal voltage of the capacitor 15.

また、図16に示すものは、図15の構成にスイッチ16を付加した構成としている。スイッチ16によりリファレンスセル3側と切り離すようにしたものである。スイッチ16は、例えばMOSFETなどのスイッチング素子を用いることができる。これにより、スイッチ16をオンにしてリファレンスセル3のリファレンス電圧をコンデンサ15に充電することで検出した後は、スイッチ16をオフしてコンデンサ15の端子電圧により基準値を設定することができる。このとき、コンデンサ15の端子電圧はスイッチ16がオフしているので電荷の放電が少なく、基準値を長時間保持することができる。
このような第9実施形態によっても第1実施形態あるいは第4実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
Further, the configuration shown in FIG. 16 has a configuration in which a switch 16 is added to the configuration of FIG. The switch 16 is separated from the reference cell 3 side. As the switch 16, for example, a switching element such as a MOSFET can be used. Thus, after the switch 16 is turned on and the reference voltage of the reference cell 3 is detected by charging the capacitor 15, the switch 16 is turned off and the reference value can be set by the terminal voltage of the capacitor 15. At this time, since the switch 16 is turned off, the terminal voltage of the capacitor 15 is less discharged and the reference value can be held for a long time.
Also according to the ninth embodiment, the same operational effects as those of the first embodiment or the fourth embodiment can be obtained.

(第10実施形態)
図17は第10実施形態を示すもので、以下、第1実施形態と異なる部分について説明する。図示はしないがメモリ1にはデータセル2へのデータの書き込み処理および消去処理を行う回路が設けられていて、記憶させるべきデータを書き込んだり消去する制御を行う。この場合、通常の書き込み処理では、必ず書き込んだデータが正しいかどうかをベリファイ処理を行うことで確認をしている。消去処理においても消去したデータが消去されているかをベリファイ処理により確認している。
(10th Embodiment)
FIG. 17 shows the tenth embodiment. Hereinafter, parts different from the first embodiment will be described. Although not shown, the memory 1 is provided with a circuit for writing and erasing data in the data cell 2 and performs control for writing and erasing data to be stored. In this case, in normal writing processing, it is always confirmed by performing verification processing whether the written data is correct. In the erasure process, it is confirmed by the verify process whether the erased data is erased.

ここで、書き込み処理(消去処理)では、単純な時間制御の書き込みなどではなく、短時間書き込み処理および書込状態のベリファイ処理を繰り返すことで、書込状態を精度よくそろえる制御が入っている場合を想定している。そして、書込状態ベリファイの処理では、通常読み出し動作と同様にリファレンスセル3から読み出したリファレンス電流により生成した基準値を用いている。   Here, in the writing process (erase process), when there is a control for accurately aligning the writing state by repeating the short-time writing processing and the writing state verifying processing instead of simple time-controlled writing or the like. Is assumed. In the write state verify process, the reference value generated by the reference current read from the reference cell 3 is used as in the normal read operation.

また、このような動作では、書き込み状態ベリファイ処理がパス(PASS)するまで、短時間書き込み処理および書き込み状態ベリファイ処理を繰り返すため、一度の書き込み動作中に何度もリファレンスセル3にアクセスしてリファレンス電流を検出することになる。   Further, in such an operation, since the short-time write process and the write state verify process are repeated until the write state verify process passes (PASS), the reference cell 3 is accessed many times during one write operation. Current will be detected.

本実施形態では、このようなベリファイ処理動作に関しても、最初のベリファイ処理だけリファレンスセル3にアクセスし、このとき同時にリファレンス電流を検出して基準値として設定するので、以後、繰返しベリファイ処理を行う際には基準生成部5による基準値を用いることで、リファレンスセル3への繰返しアクセスによるストレスを低減させることができる。   In the present embodiment, the reference cell 3 is accessed only during the first verification process and the reference current is detected and set as a reference value at the same time in the verification process in this embodiment. By using the reference value by the reference generation unit 5, stress due to repeated access to the reference cell 3 can be reduced.

具体的な動作について、図17を参照して説明する。メモリ1は、対象としているデータセル2にデータの書き込み処理を行うと(B1)、この後、書き込みベリファイ処理を行う(B2)。ここでは、メモリ1は、検出部4によりリファレンスセル3のリファレンス電流を検出し、検出したリファレンス電流の値を基準値として基準生成部5に設定し、基準値を比較部6に出力する。メモリ1は、比較部6において、データセル2から入力されるデータ電流と基準生成部5から入力される基準値とによりデータ値を判定して出力する。   A specific operation will be described with reference to FIG. When the memory 1 performs a data write process on the target data cell 2 (B1), the memory 1 performs a write verify process (B2). Here, the memory 1 detects the reference current of the reference cell 3 by the detection unit 4, sets the detected reference current value as the reference value in the reference generation unit 5, and outputs the reference value to the comparison unit 6. In the memory 1, the comparison unit 6 determines and outputs the data value based on the data current input from the data cell 2 and the reference value input from the reference generation unit 5.

次に、メモリ1は、判定したデータ値が書き込んだデータと一致していれば(B3でPASS)、書き込みが成功していることからベリファイ処理を終了(END)する。一方、メモリ1は、判定したデータ値が書き込んだデータと一致していない場合(B3でFAIL)には、再度書き込み処理を実行する(B4)。   Next, if the determined data value matches the written data (PASS in B3), the memory 1 ends the verification process (END) because the writing is successful. On the other hand, if the determined data value does not match the written data (FAIL in B3), the memory 1 executes the writing process again (B4).

この後、メモリ1は、再びベリファイ処理を実施する(B5)。このとき、メモリ1は、リファレンスセル3へのアクセスは行わず、基準生成部5により設定された基準値を用いてベリファイ処理を行う。メモリ1は、ベリファイ処理により読み出したデータ値が書き込んだデータと一致している場合(B6でPASS)には、書き込みが成功していることからベリファイ処理を終了(END)する。また、メモリ1は、判定したデータ値が書き込んだデータと一致していない場合(B6でFAIL)には、再度書き込み処理を実行する(B7)。   Thereafter, the memory 1 performs the verify process again (B5). At this time, the memory 1 does not access the reference cell 3 and performs a verify process using the reference value set by the reference generation unit 5. If the data value read by the verify process matches the written data (PASS in B6), the memory 1 ends the verify process (END) because the write has succeeded. If the determined data value does not match the written data (FAIL in B6), the memory 1 executes the writing process again (B7).

以後、上記したB5〜B7を繰返し実施し、ベリファイ処理により読み出したデータ値が書き込んだデータと一致する(B6でPASS)と、ベリファイ処理を終了(END)する。なお、書き込み処理に限らず、消去処理においても、同様のベリファイ処理で上記のように実施することができる。   Thereafter, the above-described B5 to B7 are repeated, and when the data value read by the verify process matches the written data (PASS in B6), the verify process is ended (END). Note that not only the writing process but also the erasing process can be performed as described above by the same verify process.

このような第10実施形態によれば、書き込み処理時のベリファイ処理が複数回にわたるときには、リファレンスセル3から検出したリファレンス電流から基準値を設定するので、繰返し読み出しを行う場合でも、リファレンスセル3への負担を減らして、劣化を防止することができる。   According to the tenth embodiment, since the reference value is set from the reference current detected from the reference cell 3 when the verify process during the write process is performed a plurality of times, the reference cell 3 can be read even when repeated reading is performed. It is possible to reduce deterioration and prevent deterioration.

(他の実施形態)
なお、本発明は、上述した一実施形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能であり、例えば、以下のように変形または拡張することができる。
(Other embodiments)
In addition, this invention is not limited only to one embodiment mentioned above, It can apply to various embodiment in the range which does not deviate from the summary, For example, it can deform | transform or expand as follows. .

リファレンスセル3は、データセル2を2個以上の複数個を単位としてそれぞれに1個設けることができる。
検出部4は、実施形態に示したもの以外でもリファレンスセル3のリファレンス電流あるいはリファレンス電圧を検出して基準値として設定できるものであれば、適宜の構成を採用することができる。
One reference cell 3 can be provided for each data cell 2 in units of two or more.
The detection unit 4 can adopt an appropriate configuration as long as it can detect the reference current or the reference voltage of the reference cell 3 and set it as a reference value other than those shown in the embodiment.

図面中、1はメモリ、2はデータセル、3はリファレンスセル、4、4aは検出部、5、5aは基準生成部、6、6aは比較部、7は切替部、8はタイマ、9は温度センサ、10は電圧センサ(電源電圧検出部)、11は予備リファレンスセル、12は切替部、13、14はカレントミラー回路、13a、13bはMOSFET、13c、15はコンデンサ、14a、16はスイッチである。   In the drawings, 1 is a memory, 2 is a data cell, 3 is a reference cell, 4 and 4a are detection units, 5 and 5a are reference generation units, 6 and 6a are comparison units, 7 is a switching unit, 8 is a timer, and 9 is Temperature sensor, 10 is a voltage sensor (power supply voltage detection unit), 11 is a spare reference cell, 12 is a switching unit, 13 and 14 are current mirror circuits, 13a and 13b are MOSFETs, 13c and 15 are capacitors, and 14a and 16 are switches. It is.

Claims (11)

データセル(2)と、
前記データセルのデータを読み出すための基準電流あるいは基準電圧を基準値として出力するリファレンスセル(3)と、
前記リファレンスセルの基準値を検出する検出部(4、4a)と、
前記検出回路により検出された基準値を生成する基準生成部(5、5a)と、
前記データセルの出力と前記基準生成部により生成された基準値とを比較してデータを読み出す比較部(6、6a)とを備えたことを特徴とする半導体記憶装置。
Data cell (2);
A reference cell (3) for outputting a reference current or a reference voltage for reading data of the data cell as a reference value;
A detection unit (4, 4a) for detecting a reference value of the reference cell;
A reference generator (5, 5a) for generating a reference value detected by the detection circuit;
A semiconductor memory device, comprising: a comparison unit (6, 6a) for comparing the output of the data cell and the reference value generated by the reference generation unit to read data.
請求項1に記載の半導体記憶装置において、
前記基準生成部(4)により前記基準値を設定してから、前記データセルのデータを比較部(6)により読み出すことを特徴とする半導体記憶装置。
The semiconductor memory device according to claim 1,
The semiconductor memory device, wherein after the reference value is set by the reference generation unit (4), the data of the data cell is read by the comparison unit (6).
請求項1または2に記載の半導体記憶装置において、
前記リファレンスセルと前記基準生成部(5)とを切り替える切替部(7)を設け、
前記検出部(4)は、前記データセルのデータ読出し時に、前記リファレンスセルの基準値を検出した後、前記切替部により前記リファレンスセルに代えて前記基準生成部に切り替えて前記比較部に前記基準値を設定することを特徴とする半導体記憶装置。
The semiconductor memory device according to claim 1 or 2,
A switching unit (7) for switching between the reference cell and the reference generation unit (5);
The detection unit (4) detects a reference value of the reference cell at the time of data reading of the data cell, and then switches to the reference generation unit instead of the reference cell by the switching unit and transfers the reference to the comparison unit. A semiconductor memory device characterized by setting a value.
請求項3に記載の半導体記憶装置において、
前記データセルのデータ読出し時に、前記リファレンスセルの基準値を検出するときに1回目のデータを前記比較部により読み出し、前記基準生成部により前記基準値を設定した後に2回目以降のデータを読み出すことを特徴とする半導体記憶装置。
The semiconductor memory device according to claim 3.
When reading the data of the data cell, when the reference value of the reference cell is detected, the first time data is read by the comparison unit, and after the reference value is set by the reference generation unit, the second and subsequent data is read. A semiconductor memory device.
請求項1から4のいずれか一項に記載の半導体記憶装置において、
前記リファレンスセルの前記基準値の2回目以降の読み出しタイミングを設定するタイマ(8)を備え、
前記検出部は、前記タイマにより読み出しタイミングが設定されると前記リファレンスセルの基準値を検出して更新することを特徴とする半導体記憶装置。
The semiconductor memory device according to claim 1,
A timer (8) for setting the second and subsequent read timings of the reference value of the reference cell;
The detection unit detects and updates a reference value of the reference cell when a read timing is set by the timer.
請求項1から5のいずれか一項に記載の半導体記憶装置において、
使用環境の温度またはチップ温度を検出する温度センサ(9)を備え、
前記検出部による前記リファレンスセルの基準値の検出は、前記温度センサにより検出温度の一定以上の変動が検出されたときに実施することを特徴とする半導体記憶装置。
The semiconductor memory device according to any one of claims 1 to 5,
It has a temperature sensor (9) that detects the temperature of the usage environment or the chip temperature,
The reference value of the reference cell is detected by the detecting unit when the temperature sensor detects a fluctuation of a detected temperature that is greater than a certain level.
請求項1から6のいずれか一項に記載の半導体記憶装置において、
電源電圧を検出する電源電圧検出部(10)を備え、
前記検出部による前記リファレンスセルの基準値の検出は、前記電源電圧検出部により前記電源電圧の検出値の一定以上の変動が検出されたときに実施することを特徴とする半導体記憶装置。
The semiconductor memory device according to any one of claims 1 to 6,
A power supply voltage detector (10) for detecting a power supply voltage;
The detection of the reference value of the reference cell by the detection unit is performed when a fluctuation of the detected value of the power supply voltage is detected by the power supply voltage detection unit.
請求項1から7のいずれか一項に記載の半導体記憶装置において、
前記検出部は、前記リファレンスセルの基準電流をコピーするカレントミラー回路(113、14)と、ミラー動作状態を保持するコンデンサ(13c)とを備えた構成であることを特徴とする半導体記憶装置。
The semiconductor memory device according to claim 1,
The semiconductor memory device, wherein the detection unit includes a current mirror circuit (113, 14) for copying a reference current of the reference cell and a capacitor (13c) for holding a mirror operation state.
請求項8に記載の半導体記憶装置において、
前記カレントミラー回路(14)は、前記コンデンサの電荷放電を抑制するスイッチ(14a)が付加された構成であることを特徴とする半導体記憶装置。
The semiconductor memory device according to claim 8.
The semiconductor memory device, wherein the current mirror circuit (14) is provided with a switch (14a) for suppressing charge discharge of the capacitor.
請求項1から9のいずれか一項に記載の半導体記憶装置において、
前記検出部は、前記データセルへのデータ書き込みまたは消去時のベリファイのためのデータ読み出し時に、前記リファレンスセルの基準値を検出した後、前記切替部により前記リファレンスセルに代えて前記基準生成部に切り替えて前記比較部に前記基準値を設定することを特徴とする半導体記憶装置。
The semiconductor memory device according to any one of claims 1 to 9,
The detecting unit detects a reference value of the reference cell at the time of data reading for verifying data writing or erasing to the data cell, and then the switching unit replaces the reference cell with the reference generating unit. A semiconductor memory device, wherein the reference value is set in the comparison unit by switching.
請求項1から10のいずれか一項に記載の半導体記憶装置において、
前記リファレンスセルと同等の機能を有する予備リファレンスセル(11)を備えたことを特徴とする半導体記憶装置。
The semiconductor memory device according to any one of claims 1 to 10,
A semiconductor memory device comprising a spare reference cell (11) having a function equivalent to that of the reference cell.
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