JPH043396A - Icカード - Google Patents

Icカード

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JPH043396A
JPH043396A JP2106018A JP10601890A JPH043396A JP H043396 A JPH043396 A JP H043396A JP 2106018 A JP2106018 A JP 2106018A JP 10601890 A JP10601890 A JP 10601890A JP H043396 A JPH043396 A JP H043396A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
write
data
voltage
threshold
ffh
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2106018A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeru Furuta
茂 古田
Toshiyuki Matsubara
利之 松原
Sozo Fujioka
藤岡 宗三
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2106018A priority Critical patent/JPH043396A/ja
Publication of JPH043396A publication Critical patent/JPH043396A/ja
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はICカードに関し、特にメモリトランジスタの
しきい値の判定手段に関するものである。
〔従来の技術〕
第7図に、不揮発性メモリの書き換え回数に対するメモ
リトランジスタのしきい値電圧の変化を示す。第7図に
おいて、特性線S1は′1”記憶時(エンハンスメント
)のメモリトランジスタのしきい値電圧vT■を示し、
特性線S2は“0”記憶時(デプレッション)のしきい
値電圧V、イ。
を示す。第7図に示すように、書き換え回数とともに、
コントロールゲート電圧VCG+基準電圧VIEFの値
は劣化して行く。従来のICカードでは保障書き換え回
数以内でVTHE、VT□が規格値内となるように初期
V THE+ ” TIPを十分高く規定して対応して
いるが、実際に■、□、VTMPを測定して規格値内に
あるか否かの判定をしているものはなく、必ずしも規格
値内にはいっている保障はない。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、実際にメモリトランジスタのV
yHを規格値と比較して1VtH1が小さいとき消去、
書込み時間の設定値を増加させ71VTH1を増加させ
、メモリセルのデータ記憶、データ保持を十分に保障す
るrcカードを得ることにある。
〔課題を解決するための手段〕
このような目的を達成するために本発明は、CPUとプ
ログラム可能な不揮発性メモリとを有するICカードで
あって、不揮発性メモリを構成するメモリトランジスタ
の消去時および書込み時のしきい値と規格値とを比較す
る比較手段と、メモリトランジスタへの書込み時間を設
定する設定手段とを備え、CPUは、不揮発性メモリに
対して消去、書込み、読出しを行ない、比較手段によっ
てしきい値が規格値外と判定した場合に書込み時間を増
加させて再度しきい値の判定を行なうようにしたもので
ある。
〔作用〕
本発明によるICカードにおいては、メモリトランジス
タのしきい値が規格値を満足しているか否かが判定され
る。
〔実施例〕
第8図に、−船釣なICカードのプロ、り系統を示す。
同図において、50はCPU、51はROM、52はR
AM、53はEEPROM、54は入出力回路、55は
システムパスである。
第1図は本発明によるICカードの一実施例を構成する
EEPROMを示すブロック系統図であり、第8図の5
3に相当するものである。第1図において、■はシステ
ムバス、2はセンスアンプ、3は基準電圧発生回路、4
はYゲート、5はメモリセル、6はコラムラッチ、7は
アドレスレジスタ・デコーダ、8は制御回路、9は消去
・書込み電圧発生回路、10はプログラマブルタイマ、
11はアドレス・データバス、12はアドレスバス、1
3.14はデータバスである。
第1図の構成で特徴となるのは、基準電圧発生回路3で
あり、この回路3は複数の基準電圧を発生し、この基準
電圧をセンスアンプ2の基準電圧印加端子(第5図の符
号26で示す端子)およびYゲート4を介してメモリセ
ル5のコントロールゲート(第2図、第3図の符号18
で示すゲート)にそれぞれ与えられる構造となっている
。残りの部分は従来のEEPROMと同様である。
次に、メモリセルの書込み時(“0”記憶時)、消去時
(“l”記憶時)のしきい値電圧の測定原理について第
2図〜第5図を用いて説明する。メモリセルの構造とし
てはフローティングゲート構造を想定した。
第2図はメモリセルの回路図であり、1ビツトのメモリ
セルはメモリセルトランジスタ22と選択トランジスタ
23から成る。また、第3図はメモリセルトランジスタ
22の断面図である。なお、第2図および第3図におい
て、15.16はビット線、17はワード線、18はコ
ントロールゲート、19.19aは絶縁膜、20はフロ
ーティングゲート、21はトンネル酸化膜、24はドレ
イン、25はソースである。
次に動作について説明する。消去時には、ビット線15
から、ワード線17によって選択された選択トランジス
タ23を介してメモリトランジスタ22のドレイン24
に高電圧が印加され、コントロールゲート18およびソ
ース25は接地される。このとき発生する高電界によっ
て非常に薄い(約100Å以下)トンネル酸化膜21を
通してドレイン24からフローティングゲート20に電
子が注入され、フローティングゲート20には電子が蓄
積され、結果としてメモリトランジスタ22のしきい値
電圧を高くする(第4図の特性線S3参照)。
次に書込み時には、ソース25をフローティングとし、
コントロールゲート18を高電圧、ドレイン24をグラ
ンド電位にバイアスすると、フローティングゲート20
に蓄積されていた電子がトンネル酸化膜21を通じてド
レイン24側に移動し、フローティングゲート20には
正孔が蓄積されて、メモリトランジスタ22のしきい値
電圧をひき下げる(第4図の特性、v!S4参照)。
第4図は消去時および書込み時のメモリトランジスタ2
2の電気的特性を示す。IMはメモリトランジスタ22
のドレイン24を正、ソース25をグランド電位にバイ
アスしたときに流れる電流で、VCGはコントロールゲ
ート1Bの印加電圧である。特性線S3が消去時の特性
で、メモリトランジスタはエンハンスメントとなってお
り、特性ls4が書込み時の特性で、メモリトランジス
タはデプレッションとなっている。
第5図は読出し時の等価回路である。センスアンプ2は
差動増幅器で、端子26に印加される基準電圧より高い
電圧が入力端子30に与えられると、出力端子27から
rHJレベルが出力され、入力端子30に基準電圧より
低い電圧が印加されると、出力端子27からrLJが出
力される。読出し時には、コントロールゲート18 (
第2図。
第3図参照)の電圧VCGはOVとする。また、基準電
圧はセンスアンプ2のしきい値電圧を規定するものであ
り、消去時、書込み時のメモリトランジスタのしきい値
電圧(VtMt、 VTMP)の双方に対してマージン
を考慮して設定する。また、基準電圧印加時のセンスア
ンプ2のバイアス7191はトランジスタ28a (第
5図)によって規定される。
この電流を■いとすると、トランジスタ26aと30a
とがバランスするとき(端子26.30の印加電圧が等
しいとき)トランジスタ26a、30aに流れる電流は
それぞれIい/2となる。
以下、メモリトランジスタ22 (7) V T)IE
、 V TIPの測定方法について第2図〜第5図を用
いて説明する。
消去時のしきい値電圧V THEの測定は、基準電圧印
加端子26(第5図参照)に基準電圧を与えた状態でコ
ントロールゲート18 (第2図、第3図参照)に与え
る電圧V、Gを増加していくと、メモリセル29に流れ
る電流は第4図の特性線S3のように増加して端子30
の電位が下陣し、その電位が基準電圧より下がると、セ
ンスアンプ2の出力端子27がrHJからrLJに反転
する。この電圧をV CG (aras*lとする。V
 CG (*rms+elとV THEは第4図の点P
I、P2のような関係になる。点P3で示す■い、は端
子30の電位が基準電圧と一致するときのメモリセル2
9に流れる電流であり、等価抵抗31の値と基準電圧の
値により決定される。点P1で示すVCt、(。ras
h+の値が“1”読出し時のマージンであり、点P2で
示す■THEの大きさに対応している。
書込み時のしきい値電圧V ’rHPは消去時と同様に
コントロールゲート18に電圧を印加してセンスアンプ
2の出力端子27上のレベルが反転する電圧を求めれば
よいが、この場合、しきい値電圧が負電圧であるため印
加することが難しいので、第4図の電流値■。の大きさ
でV THPの大きさを検出することにする。ここで、
IoはVcc=OVのときにメモリセル29を流れる電
流である。メモリセル29にIoを流した状態で端子2
6に印加する電圧を変化させると、ある電圧でセンスア
ンプ2の出力端子27上のレベルが反転する電圧がある
。この電圧をv、ItF(wr□to)とすると、この
とき端子30にかかっている電圧はV IIEF (w
rite)に等しいので、抵抗31の値より■。を求め
ることができる。したがって、VREF(w□ta)の
大きさが0”読出し時のマージンであり、メモリトラン
ジスタ22の″0″記憶時のしきい値電圧V THFに
対応している。
以上のように消去、書込み時のしきい値電圧をV CG
 (ars*el + V□F (writelによっ
て定量化できる。このV CG(lll’mtり+  
VREF(write)の規格値を設定し、測定値と比
較して、“良(GO)不良(NG)  ”を判定する。
■、。(11rMS、、+ V□。
write)の規格値をそれぞれVCG(r□xn9+
+  VRE□r□、79.とする。この電圧はICの
内部で発生する。
第6図は、本実施例におけるデータ書込みシーケンスを
表わすフローチャートである。以下、本実施例における
データ書込みを、第1図と第6図と関連づけて説明する
第6図において、外部装置からICカードに対してデー
タ書込み命令が入力されると(ステップ31)、CPU
(第8図参照)はデータが書き込まれるべきアドレスを
第1図のアドレスバス12を介してアドレスレジスタ・
デコーダ7に与える。
アドレスレジスタ・デコーダ7は与えられたアドレスを
デコーダし、ワード線7bによ、ってページを選択し、
信号線7aによってYゲート4を開いてハイドを選択す
る。さらにCPUはデータバス13を介してYゲート4
で選択したバイトにデータ“FF、″を入力し、コラム
ラッチ6がこれを保持する。この後CPUは制御回路8
を動作させ、制御回路8は、消去・書込み電圧発生回路
9で発生した高電圧を適所に印加すると共に、消去・書
込み時間の管理等を行ない、選択された番地に“FFH
”を書き込む(ステップ32)。
次に、CPUは書かれたデータを読みに行くのであるが
、このとき基準電圧発生回路3にアドレス・データバス
を介して基準電圧とV CG(raLii91を発生さ
せ、信号線3aを介してセンスアンプ2の端子26 (
第5図参照)に基準電圧を印加しくステップ33)、信
号線3bおよびYゲート4を介してメモリトランジスタ
22(第2図参照)のコントロールゲート18(第2図
、第3図参照)にV CG Trmtiy+v)を与え
た後、読み出す(ステップ34)。読み出されたデータ
は、データバス14を介してCPUに読み込まれ、書込
みデータである“FFH”と照合される(ステップ35
)。照合結果が“NG”の場合、ステップ36で規定回
数に達したかどうかを判定し、規定回数内ならば、ステ
ップ37で書込み時間を増加させ(ステ・ノブ37)、
再度“FF、″の書込みを行なう (ステップ32)。
書込み時間の設定は、プログラマフルタイマ10にCP
Uがアドレス・データバスを介して行なう。ステップ3
6で規定回数に達したと判定された場合、ステップ45
の処理に移り、“NG″ステータスをカード外部装置に
送信し、データ書込みを行なわず終了する。ステップ3
5の“FFH□ベリファイで“GO”ならば、ステップ
38の“00H″の書込みに移る。
ステップ38で“00H″の書込み後、基準発生回路3
でV IEF (rutin。および0■を発生させ(
ステップ39)、信号線3aを介してセンスアンプ2の
端子26にV IEF (rlltilllllを印加
し、信号線3bとYゲート4を介してコントロールゲー
ト18に0■を印加する。この状態で読出しを行ない(
ステップ40)、“00M”のベリファイを行なう(ス
テップ41)。この結果“NG”ならば“FF、”書込
みと同様の処理を行なう (ステップ42,43.45
)。また、“GO″の場合は当該メモリセルは正常とみ
なしてステップ44で実際のデータを書き込んで終了す
る。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、不揮発性メモリを構成す
るメモリトランジスタの消去時および書込み時のしきい
値と規格値とを比較する比較手段と、メモリトランジス
タへの書込み時間を設定する設定手段とを備え、CPU
は、不揮発性メモリに対して消去、書込み、読出しを行
ない、比較手段によってしきい値が規格値外と判定した
場合に書込み時間を増加させて再度しきい値の判定を行
なうようにしたことにより、メモリトランジスタのしき
い値が規格値を満足しているか否かの判定をICカード
内で行なうことができ、またしきい値が規格値内となる
ように書込み時間を増加できることによりメモリのデー
タ保持および信顛性が飛躍的に向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるICカードの一実施例を構成する
EEPROMを示すブロック系統図、第2図はEEPR
OMメモリセル回路図、第3図はメモリトランジスタの
断面図、第4図はメモリセルの電圧対電流特性を示す特
性図、第5図は読出し回路を示す回路図、第6図はデー
タ書込みシーケンスを示すフローチャート、第7図は書
き換え回数に対するメモリトランジスタのしきい値電圧
の変化を示す特性図、第8図は一般的なICカードを示
すブロック系統図である。 1・・・システムバス、2・・・センスアンプ、3・・
・基準電圧発生回路、4・・・Yゲート、5・・・メモ
リセル、6・・・コラムラッチ、7・・・アドレスレジ
スタ・デコーダ、8・・・制御回路、9・・・消去・書
込み電圧発生回路、lO・・・プログラマブルタイマ、
11・・・アドレス・データバス、12・・・アドレス
バス、13゜14・・・データバス。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. CPUとプログラム可能な不揮発性メモリとを有するI
    Cカードであって、前記不揮発性メモリを構成するメモ
    リトランジスタの消去時および書込み時のしきい値と規
    格値とを比較する比較手段と、前記メモリトランジスタ
    への書込み時間を設定する設定手段とを備え、前記CP
    Uは、前記不揮発性メモリに対して消去、書込み、読出
    しを行ない、前記比較手段によって前記しきい値が規格
    値外と判定した場合に書込み時間を増加させて再度前記
    しきい値の判定を行なうことを特徴とするICカード。
JP2106018A 1990-04-20 1990-04-20 Icカード Pending JPH043396A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2106018A JPH043396A (ja) 1990-04-20 1990-04-20 Icカード

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2106018A JPH043396A (ja) 1990-04-20 1990-04-20 Icカード

Publications (1)

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JPH043396A true JPH043396A (ja) 1992-01-08

Family

ID=14422918

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JP2106018A Pending JPH043396A (ja) 1990-04-20 1990-04-20 Icカード

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JP (1) JPH043396A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08335400A (ja) * 1995-03-21 1996-12-17 Hyundai Electron Ind Co Ltd 不揮発性メモリセルの限界電圧自動検証回路及びこれを利用した不揮発性メモリセルのプログラム及び消去状態の確認方法
JP2000090678A (ja) * 1998-09-10 2000-03-31 Hitachi Ltd 不揮発性メモリ及びシステム
JP2005250619A (ja) * 2004-03-02 2005-09-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 不揮発性記憶装置およびその書き換え方法

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