JPH11297086A - Nonvolatile semiconductor memory, integrated circuit including the same and method of adjusting write time of memory - Google Patents

Nonvolatile semiconductor memory, integrated circuit including the same and method of adjusting write time of memory

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JPH11297086A
JPH11297086A JP10113998A JP10113998A JPH11297086A JP H11297086 A JPH11297086 A JP H11297086A JP 10113998 A JP10113998 A JP 10113998A JP 10113998 A JP10113998 A JP 10113998A JP H11297086 A JPH11297086 A JP H11297086A
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circuit
voltage
trimming
write
writing
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Naoki Yada
直樹 矢田
Kiyoshi Matsubara
清 松原
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Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonvolatile semiconductor memory and integrated circuit contg. the same such as microcomputers wherein the write time can be adjust able as desired in a process after the chip manufacturing. SOLUTION: The nonvolatile semiconductor memory or integrated circuit contg. the same having a power source circuit 25 having a reference voltage generator circuit 50, first booster circuits 90, 70 for generating writing high voltages and second booster circuits 90, 80 for generating erasing high voltages, power source switching circuit comprises a first trimming circuit 53 for adjusting the reference voltage generated by the reference voltage generator circuit 50, and second trimming circuits 72, 92 for adjusting the writing high voltage generated by the first booster circuit so as to change the voltage generated by the first booster circuit according to the counted no. of applying times of the writing voltage to the memory element.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電気的に書込み消
去可能な不揮発性半導体メモリにおける書込み時間の微
調整に適用して有効な技術に関し、例えばブロック単位
で一括してデータの消去が可能なフラッシュメモリチッ
プを内蔵したマイクロコンピュータに利用して有効な技
術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique which is effective when applied to fine adjustment of a writing time in an electrically erasable nonvolatile semiconductor memory. For example, data can be erased collectively in block units. The present invention relates to a technology that is effective when used in a microcomputer having a built-in flash memory chip.

【0002】[0002]

【従来の技術】フラッシュメモリは、コントロールゲー
トおよびフローティングゲートを有する不揮発性記憶素
子をメモリセルに使用しており、1個のトランジスタで
メモリセルを構成することができる。かかるフラッシュ
メモリにおいては、書き込み動作では、図14(B)に
示すように不揮発性記憶素子のドレイン領域Dの電圧を
例えば6.7V(ボルト)にし、コントロールゲートC
−GATEが接続されたワード線を例えば−10.0V
にすることにより、フローティングゲートF−GATE
から電荷をドレイン領域Dへ引き抜いて、しきい値電圧
を低い状態(論理“0”)にする。また、消去動作で
は、図14(C)に示すように、ソース領域Sおよび基
体P−SUBを例えば−10.0Vにし、コントローゲ
ートC−GATEを10.5Vのような高電圧にしてフ
ローティングゲートF−GATEに負電荷を注入してし
きい値を高い状態(論理“1”)にする。これにより1
つの記憶素子に1ビットのデータを記憶させるようにし
ている。
2. Description of the Related Art A flash memory uses a nonvolatile memory element having a control gate and a floating gate as a memory cell, and the memory cell can be constituted by one transistor. In such a flash memory, in the write operation, as shown in FIG. 14B, the voltage of the drain region D of the nonvolatile memory element is set to, for example, 6.7 V (volt), and the control gate C is turned on.
-GATE is connected to a word line, for example, -10.0V
The floating gate F-GATE
, The charge is drawn out to the drain region D to lower the threshold voltage (logic "0"). In the erase operation, as shown in FIG. 14C, the source region S and the base P-SUB are set to, for example, -10.0 V, the control gate C-GATE is set to a high voltage such as 10.5 V, and the floating gate is set. A negative charge is injected into F-GATE to bring the threshold value to a high state (logic "1"). This gives 1
One bit of data is stored in one storage element.

【0003】なお、フラッシュメモリにおいては、一般
に書込みは例えばセクタ単位すなわちワード線を共通に
する1行分のメモリセルに対して同時に行なわれ、消去
はブロック単位すなわちウェル領域を共通にする複数の
セクタに対して同時に行なわれるようになっており、本
発明の実施例においても特に言及しない限りそのように
構成されているものとする。
In a flash memory, writing is generally performed simultaneously, for example, on a sector basis, that is, for one row of memory cells having a common word line, and erasing is performed on a block basis, that is, a plurality of sectors having a common well region. And at the same time, unless otherwise specified in the embodiments of the present invention.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】フラッシュメモリにお
いては、書込み動作や消去動作、読出し動作等において
それぞれ異なる電圧が記憶素子に印加される。このよう
な種々の電圧はメモリ内部の電源回路において生成され
るようになっているが、プロセスばらつきによって電源
回路を構成する素子の特性がばらついてしまい、それに
よって生成される電圧もばらついてしまう。その結果、
メモリの正確な動作が保証されなくなる。そこで、生成
される電圧をチップ製造後の段階で微調整できるように
するため、電圧トリミング回路を設けることについて検
討した。
In a flash memory, different voltages are applied to storage elements in a write operation, an erase operation, a read operation, and the like. Such various voltages are generated in the power supply circuit inside the memory, but the characteristics of the elements constituting the power supply circuit vary due to process variations, and the voltages generated thereby also vary. as a result,
Correct operation of the memory is no longer guaranteed. Therefore, in order to be able to finely adjust the generated voltage at a stage after the chip is manufactured, it has been studied to provide a voltage trimming circuit.

【0005】しかしながら、メモリ内部の電源回路で生
成される基準電圧がトリミング回路によって所望の値に
調整されたとしても書込み時間が大きくばらついてしま
い歩留まりが低下するという問題点があることが明らか
になった。すなわち、フラッシュメモリの記憶素子を構
成するMOSFETはプロセスによってゲート酸化膜の
厚みなど素子の各部の寸法やドレイン領域の不純物濃度
などのパラメータがばらつくが、それによって書込み時
間が大きく変動する。その結果、電圧調整のみ行なった
フラッシュメモリについて書込み時間による選別試験を
行なうと、書込み電圧さえ少し高くしてやれば良品とな
るチップを不良品と判定してしまって良品率が低下する
ことが明らかになった。また、ユーザーシステムの組立
ラインにおいて、書込み時間が規定時間以内に入ってい
ない製品があると、組立ラインにおいて設定された時間
内にフラッシュメモリへのデータの書込みが終了せず、
ラインが止まってしまうというトラブルが発生するおそ
れがある。
However, even if the reference voltage generated by the power supply circuit in the memory is adjusted to a desired value by the trimming circuit, there is a problem that the writing time greatly varies and the yield decreases. Was. That is, in the MOSFET constituting the storage element of the flash memory, parameters such as the size of each part of the element such as the thickness of the gate oxide film and the impurity concentration of the drain region vary depending on the process. As a result, when a screening test based on the writing time is performed on the flash memory that has only been subjected to the voltage adjustment, it becomes clear that a chip that becomes a non-defective product is determined as a defective product if the writing voltage is slightly increased, and the non-defective product ratio is reduced. Was. Also, if there is a product in the assembly line of the user system where the writing time does not fall within the specified time, data writing to the flash memory will not be completed within the time set in the assembly line,
There is a possibility that a trouble that the line stops will occur.

【0006】なお、書込み電圧を大きくすることで書込
み時間を短くすることはできるが、書込み時間が短すぎ
ると正常な記憶素子では例えば0.5〜1.0Vのしき
い値になるはずの記憶素子のしきい値が0V以下になっ
てしまういわゆるデプリート状態の記憶素子が発生する
という別の問題が生じる。従って、極端に書込み電圧を
上げることはできないとともに、書込み電圧を上げる調
整を行なったメモリについて書込み時間による再度の選
別試験を省略するようなこともできない。
The write time can be shortened by increasing the write voltage. However, if the write time is too short, the threshold voltage of, for example, 0.5 to 1.0 V should be stored in a normal storage element. Another problem occurs in that a storage element in a so-called depleted state in which the threshold value of the element becomes 0 V or less occurs. Therefore, the write voltage cannot be extremely increased, and a reselection test based on the write time cannot be omitted for a memory adjusted to increase the write voltage.

【0007】この発明の目的は、チップ製造後の工程に
おいて書込み時間を任意に調整可能な不揮発性半導体メ
モリおよびそれを内蔵したマイクロコンピュータ等の半
導体集積回路を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a nonvolatile semiconductor memory capable of arbitrarily adjusting a writing time in a process after manufacturing a chip, and a semiconductor integrated circuit such as a microcomputer incorporating the same.

【0008】この発明の他の目的は、プロセスばらつき
により書込み時間がばらついた不揮発性半導体メモリも
しくはそれを内蔵したマイクロコンピュータ等の半導体
集積回路の良品率を、チップ製造後の工程において書込
み時間を調整することで向上させることができるように
することにある。
Another object of the present invention is to adjust the non-defective rate of a non-volatile semiconductor memory in which the writing time varies due to process variations or a semiconductor integrated circuit such as a microcomputer incorporating the same, and to adjust the writing time in a process after chip manufacture. The purpose is to be able to improve by doing.

【0009】この発明のさらに他の目的は、不揮発性半
導体メモリもしくはそれを内蔵したマイクロコンピュー
タ等の半導体集積回路の書込み時間による選別試験を効
率良く実行できる書込み電圧の調整技術を提供すること
にある。
Still another object of the present invention is to provide a technique of adjusting a write voltage capable of efficiently executing a selection test based on a write time of a nonvolatile semiconductor memory or a semiconductor integrated circuit such as a microcomputer incorporating the same. .

【0010】この発明のさらに他の目的は、不揮発性半
導体メモリもしくはそれを内蔵したマイクロコンピュー
タ等の半導体集積回路を使用したシステムの組立ライン
において不揮発性メモリへの書込み時間がラインの移送
間隔よりも長くなってラインが停止する等のトラブルの
発生を防止することができるようにすることにある。
Still another object of the present invention is to provide a system for assembling a system using a nonvolatile semiconductor memory or a semiconductor integrated circuit such as a microcomputer incorporating the same in which the writing time to the nonvolatile memory is longer than the line transfer interval. It is an object of the present invention to prevent the occurrence of troubles such as a long line stop.

【0011】この発明の前記ならびにほかの目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかにな
るであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものを概要を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。
The following is a brief description of an outline of typical inventions disclosed in the present application.

【0013】すなわち、基準電圧発生回路と書込み用の
高電圧(負電圧または正電圧)を発生する第1の昇圧回
路と消去用の高電圧(正電圧または負電圧)を発生する
第2の昇圧回路とを有する電源回路および電源切替え回
路を備え、ゲートとソースおよびドレインを有する記憶
素子のしきい値を上記ゲート、ソースおよびドレインに
印加する電圧を制御して変化させデータを記憶させるよ
うに構成された不揮発性半導体メモリもしくはそれを内
蔵した半導体集積回路において、上記基準電圧発生回路
より発生される基準電圧を調整する第1のトリミング回
路と、上記第1の昇圧回路より発生される書込み用の高
電圧を調整する第2のトリミング回路とを設けるととも
に、書込み所要時間を計数する手段を設け、この計数結
果に応じて少なくとも上記第2のトリミング回路の発生
電圧を変化させるようにしたものである。
That is, a reference voltage generating circuit, a first boosting circuit for generating a high voltage for writing (negative voltage or positive voltage), and a second boosting circuit for generating a high voltage for erasing (positive voltage or negative voltage) A power supply circuit having a circuit and a power supply switching circuit, wherein data is stored by changing a threshold value of a storage element having a gate, a source, and a drain by controlling a voltage applied to the gate, the source, and the drain. A trimming circuit that adjusts a reference voltage generated by the reference voltage generation circuit, and a writing circuit that is generated by the first booster circuit. A second trimming circuit for adjusting the high voltage is provided, and a means for counting the required writing time is provided. Also it is obtained so as to vary the generated voltage of the second trimming circuit.

【0014】上記した手段によれば、基準電圧発生回路
で発生される基準電圧がチップ間でばらついても同一電
圧になるように第1のトリミング回路により調整するこ
とができるとともに、記憶素子の書込み特性がチップ間
でばらついても、第2のトリミング回路により第1の昇
圧回路で発生される書込み用高電圧を調整することによ
り書込み時間がチップ間でほぼ一定になるように補正す
ることができる。
According to the above-described means, the reference voltage generated by the reference voltage generation circuit can be adjusted by the first trimming circuit so that the reference voltage is the same even if it varies between chips. Even if the characteristics vary between chips, the writing time can be corrected to be substantially constant between chips by adjusting the high voltage for writing generated in the first boosting circuit by the second trimming circuit. .

【0015】なお、上記書込み所要時間を計数する手段
としては、例えば記憶素子のゲートが接続されたワード
線への書込み電圧の印加回数を計数するカウンタや書込
み時間を直接するタイマがある。しかもこのカウンタ
は、書込み制御を行なうプログラムによって更新される
ソフトカウンタまたはソフトタイマが望ましいが、信号
によって動作するカウンタ回路またはタイマ回路であっ
ても良い。ただし、ソフトウェアで構成するようにした
方がハードウェアの量を減らし、チップサイズを小さく
することができるという利点がある。
As means for counting the required writing time, there are, for example, a counter for counting the number of application of the writing voltage to the word line connected to the gate of the storage element and a timer for directly determining the writing time. Further, this counter is preferably a soft counter or a soft timer updated by a program for performing write control, but may be a counter circuit or a timer circuit operated by a signal. However, the configuration using software has the advantage that the amount of hardware can be reduced and the chip size can be reduced.

【0016】さらに、メモリ内のすべてのワード線およ
びデータ線を順番に選択することでデコーダの機能を検
査する試験によって書込み動作時のワード線への書込み
パルスの印加回数を計数して、この計数値に基づいて第
2のトリミング回路の電圧を調整するようにした。これ
によって、記憶素子の書込み特性がチップ間でばらつい
ても書込み時間がチップ間でほぼ一定になるように補正
することができるとともに、トリミング後に書込み試験
を行なって書込み時間が許容範囲内のものを選別するこ
とにより、本当に書込み時間に問題のあるチップのみを
不良品とすることができ良品率が向上するとともに、書
込みが遅いチップが出てきても上記書込み時間の調整に
より書込み特性の試験時間を短縮することができるよう
になる。
Further, the number of times of application of the write pulse to the word line at the time of the write operation is counted by a test for checking the function of the decoder by sequentially selecting all the word lines and the data lines in the memory. The voltage of the second trimming circuit is adjusted based on the numerical value. As a result, even if the write characteristics of the storage element vary between chips, the write time can be corrected so that the write time becomes substantially constant between the chips, and a write test is performed after trimming to make sure that the write time is within the allowable range. By sorting, only the chip having really a problem with the writing time can be regarded as defective, and the yield rate can be improved.Also, even if a chip with a slow writing comes out, the writing time can be adjusted by adjusting the writing time. Can be shortened.

【0017】また、今回の発明実施の形態に記載しない
が、消去用の高電圧を発生する第2の昇圧回路に第3の
トリミング回路をつけて、書込みと同じ様に消去電圧の
印加回数を計数して、この計数値に基づいて第3のトリ
ミング回路により消去電圧を調整し、消去時間がチップ
間でばらついてもチップ間でほぼ一定になるように補正
することができる。
Although not described in the present embodiment, a third trimming circuit is added to a second booster circuit for generating a high voltage for erasing, and the number of times of application of the erasing voltage is increased in the same manner as in writing. After counting, the erasing voltage is adjusted by the third trimming circuit based on the counted value, so that even if the erasing time varies between chips, it can be corrected so as to be substantially constant between chips.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明をフラッシュメモリ
を内蔵したマイクロコンピュータ(以下、フラッシュマ
イコンと称する)に適用した場合の実施例を図面を用い
て説明する。図1には、本発明を適用したフラッシュマ
イコンの概略構成が示されている。特に制限されない
が、図1に示されている各回路ブロックは、単結晶シリ
コンのような1個の半導体チップ上に形成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to a microcomputer having a built-in flash memory (hereinafter referred to as a flash microcomputer) will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a flash microcomputer to which the present invention is applied. Although not particularly limited, each circuit block shown in FIG. 1 is formed on one semiconductor chip such as single crystal silicon.

【0019】図1において、FLASHは図14に示さ
れているようなフローティングゲートを有するMOSF
ETからなる不揮発性記憶素子としてのメモリセルがマ
トリックス状に配置されたメモリアレイおよびメモリセ
ル選択用のアドレスデコーダ、アドレス及びデータのラ
ッチ回路、データ増幅用のセンスアンプ、データの書込
み,消去,読出しに必要とされる電圧を発生する電源回
路等の周辺回路からなるメモリ回路、FLCはフラッシ
ュメモリ回路に対する書込みや消去、トリミングを行な
うフラッシュコントローラ、CPUはチップ全体の制御
を司る中央処理装置、RAMはデータを一時記憶したり
中央処理装置CPUの作業領域を提供するランダムアク
セスメモリ、BUSは上記中央処理装置CPUとフラッ
シュメモリ回路FLASH、フラッシュコントローラF
LC、高速メモリRAM間を接続するバス、BSCはこ
のバスの占有権の制御等を行なうバスコントローラであ
る。
In FIG. 1, FLASH is a MOSF having a floating gate as shown in FIG.
A memory array in which memory cells as nonvolatile storage elements made of ET are arranged in a matrix, an address decoder for selecting memory cells, an address and data latch circuit, a sense amplifier for amplifying data, writing, erasing, and reading of data FLC is a flash controller that performs writing, erasing and trimming on the flash memory circuit, CPU is a central processing unit that controls the entire chip, and RAM is Random access memory for temporarily storing data and providing a work area for the central processing unit CPU; BUS is the central processing unit CPU, flash memory circuit FLASH, flash controller F
A bus that connects between the LC and the high-speed memory RAM, and a BSC is a bus controller that controls the occupancy of the bus.

【0020】なお、図1には示されていないが、シング
ルチップマイコンのようなマイクロコンピュータの場合
には、上記回路ブロックの他に、内部のメモリと外部の
メモリ等との間のDMA(ダイレクトメモリアクセス)
転送を制御するDMA転送制御回路や、CPUに対する
割込み要求の発生および優先度を判定して割り込みをか
ける割込み制御回路、外部装置との間でシリアル通信を
行なうシリアルコミュニケーションインタフェース回
路、各種タイマ回路、アナログ信号とディジタル信号の
変換を行なうA/D変換回路、システム監視用のウォッ
チドッグタイマ、システムの動作に必要なクロック信号
を発生する発振器などが必要に応じて設けられる。
Although not shown in FIG. 1, in the case of a microcomputer such as a single-chip microcomputer, in addition to the above-mentioned circuit blocks, a DMA (direct memory) between an internal memory and an external memory is used. Memory access)
DMA transfer control circuit for controlling transfer, interrupt control circuit for determining the occurrence and priority of an interrupt request to the CPU and issuing an interrupt, serial communication interface circuit for performing serial communication with an external device, various timer circuits, analog An A / D converter for converting signals and digital signals, a watchdog timer for system monitoring, an oscillator for generating a clock signal required for system operation, and the like are provided as necessary.

【0021】図2には、上記フラッシュメモリ回路FL
ASHの概略構成が示されている。図2において、11
は図14に示されているようなフローティングゲートを
有するMOSFETからなる不揮発性記憶素子としての
メモリセルがマトリックス状に配置されたメモリアレ
イ、12は外部から入力された書込みデータを保持する
データレジスタ、13はこのデータレジスタ12に保持
されたデータに基づいて上記メモリアレイ11に対して
書込みを行なう書込み回路である。
FIG. 2 shows the flash memory circuit FL
The schematic configuration of the ASH is shown. In FIG. 2, 11
Is a memory array in which memory cells are arranged in a matrix as nonvolatile memory elements formed of MOSFETs having floating gates as shown in FIG. 14, 12 is a data register for holding externally input write data, Reference numeral 13 denotes a write circuit for writing data to the memory array 11 based on the data held in the data register 12.

【0022】また、14はアドレス信号を保持するアド
レスレジスタ、15はメモリアレイ11内のワード線の
中から上記アドレスレジスタ14に取り込まれたXアド
レスに対応した1本のワード線を選択するXデコーダ、
16はアドレスレジスタ14に取り込まれたYアドレス
をデコードして1セクタ内の1バイト(あるいは1ワー
ド)のデータを選択するYデコーダ、17は消去の際に
ブロック(マット)の選択等を行なう消去制御回路、1
8はメモリセルアレイ11より読み出されたデータを増
幅して出力するセンスアンプである。
An address register 14 holds an address signal, and an X decoder 15 selects one word line corresponding to the X address taken into the address register 14 from the word lines in the memory array 11. ,
Reference numeral 16 denotes a Y decoder for decoding the Y address taken into the address register 14 and selecting one byte (or one word) of data in one sector, and 17 an erasure for selecting a block (mat) at the time of erasure. Control circuit, 1
Reference numeral 8 denotes a sense amplifier that amplifies and outputs data read from the memory cell array 11.

【0023】さらに、この実施例のフラッシュメモリ回
路には、上記各回路ブロックの他、外部からの制御信号
をフラッシュメモリ各回路への制御信号に変換する制御
回路27、アドレス信号やデータ信号の入出力を行なう
I/Oバッファ回路23、外部から供給される電源電圧
Vccに基づいて書込み電圧、消去電圧、読出し電圧、ベ
リファイ電圧等チップ内部で必要とされる電圧を生成す
る電源回路25、メモリの動作状態に応じてこれらの電
圧の中から所望の電圧を選択してメモリアレイ11に供
給する電源切替回路26等が設けられている。
Further, in the flash memory circuit of this embodiment, in addition to the above-described circuit blocks, a control circuit 27 for converting an external control signal into a control signal for each circuit of the flash memory, and an input of an address signal and a data signal. An I / O buffer circuit 23 for performing output, a power supply circuit 25 for generating a voltage required inside the chip such as a write voltage, an erase voltage, a read voltage, a verify voltage based on a power supply voltage Vcc supplied from the outside, and a memory A power supply switching circuit 26 for selecting a desired voltage from these voltages according to the operation state and supplying the selected voltage to the memory array 11 is provided.

【0024】フラッシュコントローラFLCの詳細な構
成は省略するが、この実施例のフラッシュコントローラ
FLCはコントロールレジスタを備え、CPUがRAM
内に格納されたプログラムに従って、上記コントロール
レジスタに書込みを行なうとフラッシュコントローラF
LCがコントロールレジスタのビット状態に応じてフラ
ッシュメモリ回路FLASHに対する制御信号を形成し
て書込みや消去、読出し、ベリファイ等の動作を行なわ
せるように構成されている。
Although a detailed configuration of the flash controller FLC is omitted, the flash controller FLC of this embodiment has a control register, and the CPU has a RAM.
When the control register is written in accordance with the program stored in the flash controller F,
The LC forms a control signal for the flash memory circuit FLASH in accordance with the bit state of the control register, and performs operations such as writing, erasing, reading, and verifying.

【0025】図3には、上記コントロールレジスタのう
ち書込み、消去制御用のコントロールレジスタCNTR
の構成例が示されている。この実施例のレジスタは、不
用意に書込み、消去動作が行われないようにプロテクト
をかけるためのビットFWEと、電源回路25に対する
電源オンを指示するビットSWE、デコーダの出力の極
性や電源切替え等メモリアレイおよびその周辺回路を書
込み準備状態にさせる書込みセットアップビットPS
V、書込みパルスを与えるように指示するビットP、メ
モリアレイおよびその周辺回路を消去準備状態にさせる
消去セットアップビットESV、消去パルスを与えるよ
うに指示するビットE、消去ベリファイを行なうように
指示するビットEV、書込みベリファイを行なうように
指示するビットPVなどから構成されている。
FIG. 3 shows a control register CNTR for controlling writing and erasing of the control registers.
Is shown. The register of this embodiment includes a bit FWE for protecting the data from being carelessly written and erased, a bit SWE for instructing power supply to the power supply circuit 25, a polarity of output of the decoder, power supply switching, and the like. Write setup bit PS for making memory array and its peripheral circuits ready for writing
V, a bit P for giving a write pulse, an erase setup bit ESV for putting the memory array and its peripheral circuits into an erase preparation state, a bit E for giving an erase pulse, and a bit for giving an erase verify It comprises an EV, a bit PV for instructing to perform write verification, and the like.

【0026】フラッシュコントローラFLCには、上記
書込み消去制御用のコントロールレジスタCNTRの他
に、消去時にメモリアレイ内の複数のブロックのうち消
去ブロックを選択するための消去選択レジスタ、後述の
電圧トリミング用の値を設定するレジスタTRMR1,
TRMR2(図4参照)、メモリアレイ内の欠陥ビット
を含むメモリ列を予備のメモリ列に置き換えるための救
済情報を保持するレジスタが設けられている。
The flash controller FLC has, in addition to the control register CNTR for the write / erase control, an erase select register for selecting an erase block from a plurality of blocks in the memory array at the time of erasing, and a voltage trimming described later. Registers TRMR1 for setting values
TRMR2 (see FIG. 4) is provided with a register for holding rescue information for replacing a memory column including a defective bit in the memory array with a spare memory column.

【0027】なお、特に制限されないが、この実施例で
は、トリミング用レジスタTRMR1,TRMR2の値
はフラッシュメモリ回路FLASHのメモリアレイ内の
所定のエリアに記憶されており、リセット時にフラッシ
ュメモリ回路から読み出してトリミング用レジスタTR
MR1,TRMR2に設定するようにされている。上記
書込み消去制御用のコントロールレジスタCNTRは、
後述の試験およびトリミング値決定の際にのみならず、
通常の書込み、消去動作の際にも使用される。
Although not particularly limited, in this embodiment, the values of the trimming registers TRMR1 and TRMR2 are stored in a predetermined area in the memory array of the flash memory circuit FLASH, and are read from the flash memory circuit at reset. Trimming register TR
MR1 and TRMR2 are set. The control register CNTR for the write / erase control includes:
Not only in the test and trimming value determination described below,
It is also used during normal writing and erasing operations.

【0028】従来のフラッシュメモリの中には、外部の
CPU等から与えられるコマンドをデコードしてそのデ
コード結果に基づいて当該コマンドに対応した処理を実
行すべくメモリ内部の各回路に対する制御信号を順次形
成して出力する制御回路(シーケンサ)を備え、その制
御回路は、例えばマイクロプログラム方式のCPUの制
御部と同様に、コマンド(命令)を実行するのに必要な
一連のマイクロ命令郡が格納されたROM(リードオン
リメモリ)からなるものが開発されているが、この実施
例では、フラッシュコントローラFLCが上記のような
コントロールレジスタCNTRを備え、CPUがRAM
内に格納されたプログラムに従って、上記コントロール
レジスタに書込みを行なうとフラッシュコントローラF
LCがコントロールレジスタCNTRのビット状態に応
じてフラッシュメモリ回路FLASHに対する制御信号
を形成して書込みや消去、読出し、ベリファイ等の動作
を行なわせるように構成されているため、従来のコマン
ド方式のコントローラに比べてハードウェアの規模を小
さくすることができるという利点がある。
In a conventional flash memory, a control signal for each circuit in the memory is sequentially transmitted in order to decode a command given from an external CPU or the like and execute a process corresponding to the command based on the decoded result. It has a control circuit (sequencer) for forming and outputting, and the control circuit stores a series of microinstructions necessary for executing a command (instruction), for example, like a control section of a microprogram type CPU. In this embodiment, the flash controller FLC includes the above-described control register CNTR, and the CPU includes a RAM (Read Only Memory).
When the control register is written in accordance with the program stored in the flash controller F,
Since the LC is configured to form a control signal for the flash memory circuit FLASH in accordance with the bit state of the control register CNTR and perform operations such as writing, erasing, reading, and verifying, the controller of the conventional command method is used. There is an advantage that the scale of hardware can be reduced as compared with the above.

【0029】図4には、電源回路25の具体例が示され
ている。この実施例の電源回路は、基準電圧発生回路5
0と、該基準電圧発生回路50で発生された2.5Vの
ような基準電圧Vrefaに基づいて、読出し時にワード線
を介してメモリセルのコントロールゲートに印加される
4.25Vのような電圧Vrや書込みベリファイ時にコ
ントロールゲートに印加される2.5Vのような電圧V
pvを生成する電圧発生回路60と、書込み時にメモリセ
ルのドレインに印加される6.7Vのような電圧Vpdお
よび消去ベリファイ時にコントロールゲートに印加され
る6.7Vのような電圧Vevを生成する電圧発生回路7
0と、消去時にコントロールゲートに印加される10.
5Vのような電圧Veを生成する電圧発生回路80と、
書込み時にコントロールゲート、また消去時にソース
(およびウェル)にそれぞれ印加される−10.0Vの
ような電圧Vp,Vesを生成する電圧発生回路90と、
チャージポンプ駆動用のクロックφcを発生するリング
オシレータ100と、上記電圧発生回路70〜90およ
び上記リングオシレータ100の電源電圧を発生するク
ランプ電源回路110とにより構成されている。
FIG. 4 shows a specific example of the power supply circuit 25. The power supply circuit of this embodiment includes a reference voltage generation circuit 5
Based on 0 and a reference voltage Vrefa such as 2.5 V generated by the reference voltage generating circuit 50, a voltage Vr such as 4.25 V applied to a control gate of a memory cell via a word line at the time of reading. Or a voltage V such as 2.5 V applied to the control gate during write verification.
a voltage generating circuit 60 for generating pv, and a voltage for generating a voltage Vpd such as 6.7 V applied to the drain of the memory cell during writing and a voltage Vev such as 6.7 V applied to the control gate during erase verify Generator 7
0, applied to control gate during erase
A voltage generation circuit 80 that generates a voltage Ve such as 5 V;
A voltage generating circuit 90 for generating voltages Vp and Ves such as -10.0 V applied to a control gate during writing and a source (and well) during erasing, respectively;
It comprises a ring oscillator 100 for generating a clock φc for driving a charge pump, a voltage generating circuit 70 to 90 and a clamp power supply circuit 110 for generating a power supply voltage for the ring oscillator 100.

【0030】なお、上記電圧発生回路70〜90のうち
70と80は正の昇圧電圧を発生し、90は負の昇圧電
圧を発生するように構成されている。また、特に制限さ
れないが、この実施例では、上記基準電圧発生回路50
と電圧発生回路70,90に対応してそれぞれ電圧トリ
ミング回路53,72,92が設けられており、このう
ちトリミング回路53にはフラッシュコントローラFL
C内のトリミング用レジスタTRMR1に設定されてい
る値が供給され、トリミング回路72,92にはトリミ
ング用レジスタTRMR2に設定されている値が供給さ
れるように構成されている。
The voltage generating circuits 70 to 90 are configured so that 70 and 80 generate a positive boosted voltage, and 90 is configured to generate a negative boosted voltage. Although not particularly limited, in this embodiment, the reference voltage generating circuit 50 is used.
And voltage generating circuits 70, 90, respectively, are provided with voltage trimming circuits 53, 72, 92, respectively. Of these, the trimming circuit 53 includes a flash controller FL.
The value set in the trimming register TRMR1 in C is supplied, and the values set in the trimming register TRMR2 are supplied to the trimming circuits 72 and 92.

【0031】上記基準電圧発生回路50は、基準電圧回
路51と、該基準電圧回路51で生成された基準電圧V
ref を非反転入力端子に受けボルテージホロワのように
機能するオペアンプ52と、該オペアンプ52の出力電
圧を調整するトリミング回路53とから構成されてい
る。トリミング回路53は、後述のように、オペアンプ
の出力電圧を抵抗分割する抵抗ラダーRRDと、該抵抗
ラダー回路の各タップの出力のうちフラッシュコントロ
ーラFLC内の前記トリミング用レジスタTRMR1に
設定されている値に応じた1つの電圧を上記オペアンプ
52の反転入力端子に帰還させるスイッチ回路SWCと
により構成されており(図5参照)、オペアンプ52は
スイッチ回路SWCを介して帰還される電圧が上記基準
電圧回路51からの基準電圧Vref と一致させるように
動作する。
The reference voltage generation circuit 50 includes a reference voltage circuit 51 and a reference voltage V generated by the reference voltage circuit 51.
It comprises an operational amplifier 52 that receives ref at its non-inverting input terminal and functions like a voltage follower, and a trimming circuit 53 that adjusts the output voltage of the operational amplifier 52. As will be described later, the trimming circuit 53 includes a resistor ladder RRD for dividing the output voltage of the operational amplifier by resistance, and a value set in the trimming register TRMR1 in the flash controller FLC among outputs of the taps of the resistor ladder circuit. And a switch circuit SWC that feeds back one voltage corresponding to the above to the inverting input terminal of the operational amplifier 52 (see FIG. 5). The operation is performed so as to match the reference voltage Vref from 51.

【0032】この実施例では、上記オペアンプ52の出
力電圧Vrefaが2.5Vとなるように上記抵抗ラダーR
RDの抵抗比が設定されている。そして、このオペアン
プ52の出力電圧Vrefaが上記電圧発生回路60,7
0,80の基準電圧として、また上記電圧発生回路70
〜90を構成するチャージポンプおよび上記リングオシ
レータ100の電源電圧を発生するクランプ電源110
のオペアンプ111の基準電圧として供給されるように
されている。これにより、電圧発生回路70〜90は、
電源電圧Vcc(5V±0.5V)がばらついても電源
依存性のない昇圧電圧を発生することができる。
In this embodiment, the resistance ladder R is set so that the output voltage Vrefa of the operational amplifier 52 becomes 2.5 V.
The resistance ratio of RD is set. The output voltage Vrefa of the operational amplifier 52 is applied to the voltage generation circuits 60 and 7.
0, 80 as the reference voltage,
To 90 and a clamp power supply 110 for generating a power supply voltage for the ring oscillator 100.
Is supplied as a reference voltage of the operational amplifier 111. Thereby, the voltage generation circuits 70 to 90
Even if the power supply voltage Vcc (5V ± 0.5V) varies, it is possible to generate a boosted voltage independent of the power supply.

【0033】また、上記電圧発生回路60は、上記基準
電圧発生回路50で発成された基準電圧Vrefaを非反転
入力端子に受けボルテージホロワのように機能するオペ
アンプ61と、該オペアンプ61の出力端子に接続され
た抵抗分圧回路62と、該抵抗分圧回路62とオペアン
プ61の反転入力端子との間に接続された選択スイッチ
SW1,SW2とにより構成され、このスイッチSW
1,SW2はリード/書込みベリファイ制御信号R/P
Vによって選択的にオン、オフ制御され、SW1がオン
のときは2.5Vのような書込みベリファイ電圧Vpvを
出力し、SW2がオンのときは4.25Vのような読出
し電圧Vrを出力するように、抵抗分圧回路62を構成
する抵抗R1,R2の抵抗比が設定されている。
The voltage generating circuit 60 receives the reference voltage Vrefa generated by the reference voltage generating circuit 50 at a non-inverting input terminal, and has an operational amplifier 61 functioning as a voltage follower, and an output of the operational amplifier 61. And a selection switch SW1 and a switch SW2 connected between the resistance voltage dividing circuit 62 and an inverting input terminal of the operational amplifier 61.
1 and SW2 are read / write verify control signals R / P
V is selectively turned on and off by V. A write verify voltage Vpv such as 2.5 V is output when SW1 is on, and a read voltage Vr such as 4.25 V is output when SW2 is on. The resistance ratio of the resistors R1 and R2 constituting the resistor voltage dividing circuit 62 is set.

【0034】上記電圧発生回路70は、上記リングオシ
レータ100で形成されたクロックφcによってチャー
ジ動作を行なうチャージポンプ回路71と、抵抗ラダー
RRDとスイッチ回路SWCとからなり上記チャージポ
ンプ回路71の出力電圧を調整するトリミング回路72
と、該トリミング回路72内の抵抗ラダーで上記チャー
ジポンプ回路71の出力電圧を抵抗分割した電圧と基準
電圧Vrefaとを比較し、基準電圧Vrefaの方が高い間は
ハイレベルを出力し基準電圧Vrefaの方が低くなるとロ
ウレベルを出力するコンパレータ73と、該コンパレー
タ73の出力により上記リングオシレータ100で形成
されたクロックφcを上記チャージポンプ回路71に供
給したり遮断したりするクロック制御ゲート回路74と
により構成されている。
The voltage generating circuit 70 comprises a charge pump circuit 71 for performing a charging operation by a clock φc formed by the ring oscillator 100, a resistance ladder RRD and a switch circuit SWC, and outputs the output voltage of the charge pump circuit 71. Adjusting trimming circuit 72
And the reference voltage Vrefa is compared with a voltage obtained by dividing the output voltage of the charge pump circuit 71 by a resistance ladder in the trimming circuit 72. When the reference voltage Vrefa is higher, a high level is output and the reference voltage Vrefa is output. Is lower, the comparator 73 outputs a low level, and a clock control gate circuit 74 that supplies or cuts off the clock φc generated by the ring oscillator 100 to the charge pump circuit 71 based on the output of the comparator 73. It is configured.

【0035】これによって、この電圧発生回路70は、
チャージポンプ回路71の出力電圧が例えば6.7Vよ
りも低い間は上記リングオシレータ100で形成された
クロックφcによりチャージ動作を行ない、チャージポ
ンプ回路71の出力電圧が6.7Vを越えるとリングオ
シレータ100からのクロックφcが遮断されてチャー
ジ動作を停止することで、書込み時にメモリセルのドレ
インに印加される6.7Vのような電圧Vpdおよび消去
ベリファイ時にコントロールゲートに印加される6.7
Vのような電圧Vevを発生する。しかも、この電圧発生
回路70は、後述のような抵抗ラダーRRDとスイッチ
回路SWC(図5参照)とからなるトリミング回路72
を備えているため、発生する電圧が調整可能である。ま
た、書込みドレイン電圧Vpdと消去ベリファイ電圧Vev
を同一レベルに設計し、同一の電圧発生回路70で発生
しているため、電源回路25の簡素化が可能になる。
Thus, the voltage generation circuit 70
While the output voltage of the charge pump circuit 71 is lower than, for example, 6.7 V, the charging operation is performed by the clock φc generated by the ring oscillator 100. When the output voltage of the charge pump circuit 71 exceeds 6.7 V, the ring oscillator 100 Is stopped and the charging operation is stopped, so that the voltage Vpd such as 6.7 V applied to the drain of the memory cell at the time of writing and the control voltage 6.7 applied to the control gate at the time of erase verify.
A voltage Vev such as V is generated. In addition, the voltage generating circuit 70 includes a trimming circuit 72 including a resistance ladder RRD and a switch circuit SWC (see FIG. 5), which will be described later.
, The generated voltage can be adjusted. Further, the write drain voltage Vpd and the erase verify voltage Vev
Are designed at the same level and are generated by the same voltage generating circuit 70, so that the power supply circuit 25 can be simplified.

【0036】なお、電圧発生回路70が書込みドレイン
電圧Vpdと消去ベリファイ電圧Vevを発生しているた
め、書込みドレイン電圧Vpdを変えると消去ベリファイ
電圧Vevも変わることとなるが、消去時はデプリートの
問題もないので、消去レベルを高めにセットしている。
書込み時のドレイン電圧Vpdを変更したとしても変更範
囲内で消去レベルに問題が無いレベルにしており、書込
みドレイン電圧Vpdの調整で消去ベリファイ電圧Vevが
多少設計値よりずれたとしても回路の動作上支障はな
い。そこで、この実施例では、上記のように、書込みド
レイン電圧Vpdと消去ベリファイ電圧Vevを同一の電圧
発生回路70で発生することで電源回路25の簡素化を
図っている。
Since the voltage generation circuit 70 generates the write drain voltage Vpd and the erase verify voltage Vev, if the write drain voltage Vpd is changed, the erase verify voltage Vev will change. Since there is no erasure, the erasure level is set higher.
Even if the drain voltage Vpd at the time of programming is changed, there is no problem in the erase level within the range of change. Even if the erase verify voltage Vev is slightly deviated from the design value by adjusting the program drain voltage Vpd, the operation of the circuit will not be affected. No problem. Therefore, in this embodiment, the power supply circuit 25 is simplified by generating the write drain voltage Vpd and the erase verify voltage Vev by the same voltage generation circuit 70 as described above.

【0037】一方、上記電圧発生回路80は、上記リン
グオシレータ100で形成されたクロックφcによって
チャージ動作を行なうチャージポンプ回路81と、抵抗
分圧回路82と、該抵抗分圧回路82の抵抗比で上記チ
ャージポンプ回路81の出力電圧を抵抗分割した電圧と
基準電圧Vrefaとを比較し、基準電圧Vrefaの方が高い
間はハイレベルを出力し基準電圧Vrefaの方が低くなる
とロウレベルを出力するコンパレータ83と、該コンパ
レータ83の出力により上記リングオシレータ100で
形成されたクロックφcを上記チャージポンプ回路81
に供給したり遮断したりするクロック制御ゲート回路8
4とにより構成されている。
On the other hand, the voltage generating circuit 80 includes a charge pump circuit 81 which performs a charging operation by a clock φc formed by the ring oscillator 100, a resistance voltage dividing circuit 82, and a resistance ratio of the resistance voltage dividing circuit 82. The comparator 83 compares the voltage obtained by dividing the output voltage of the charge pump circuit 81 by resistance with the reference voltage Vrefa, and outputs a high level while the reference voltage Vrefa is higher, and outputs a low level when the reference voltage Vrefa is lower. And the clock φc generated by the ring oscillator 100 based on the output of the comparator 83 and the charge pump circuit 81
Clock control gate circuit 8 for supplying to or shutting off the clock
4.

【0038】これによって、この電圧発生回路80は、
チャージポンプ回路81の出力電圧が例えば10.5V
よりも低い間は上記リングオシレータ100で形成され
たクロックφcによりチャージ動作を行ない、チャージ
ポンプ回路81の出力電圧が10.5Vを越えるとリン
グオシレータ100からのクロックφcが遮断されてチ
ャージ動作を停止することで、消去時にコントロールゲ
ートに印加される10.5Vのような電圧Ve を発生す
る。この電圧発生回路80にはトリミング回路82が設
けられていない。消去は、書込みのセクタ単位に比べて
大きなウェル領域を共通にするブロック単位で行なって
いるので、消去時間は書込み時間よりも短くかつ仕様上
(ユーザーからの要求)も書込み時間ほど高い精度が必
要とされていないためである。もし、消去時間が問題に
なる場合は、この電圧発生回路80にトリミング回路を
追加し、消去時間を基に電圧Veを調整する様にしても
良い。
As a result, the voltage generation circuit 80
The output voltage of the charge pump circuit 81 is, for example, 10.5 V
If the output voltage of the charge pump circuit 81 exceeds 10.5 V, the clock φc from the ring oscillator 100 is cut off to stop the charging operation when the output voltage exceeds 10.5 V. Thus, a voltage Ve such as 10.5 V applied to the control gate at the time of erasing is generated. This voltage generating circuit 80 is not provided with a trimming circuit 82. Erasing is performed in units of blocks that share a larger well area than in units of writing sectors, so the erasing time is shorter than the writing time, and the specification (requirement from the user) requires higher accuracy than the writing time. It is because it is not. If the erasing time becomes a problem, a trimming circuit may be added to the voltage generating circuit 80 to adjust the voltage Ve based on the erasing time.

【0039】上記電圧発生回路90は、負の昇圧回路で
あるが、上記電圧発生回路70と同様な構成を有する。
すなわち、リングオシレータ100で形成されたクロッ
クφcによって負のチャージ動作を行なうチャージポン
プ回路91と、後述のような抵抗ラダーRRDとスイッ
チ回路SWC(図5参照)とからなり上記チャージポン
プ回路91の出力電圧を調整するトリミング回路92
と、該トリミング回路92内の抵抗ラダーで上記チャー
ジポンプ回路71の出力電圧を抵抗分割した電圧と接地
電位とを比較し、接地電位の方が高い間はハイレベルを
出力し接地電位の方が低くなるとロウレベルを出力する
コンパレータ93と、該コンパレータ93の出力により
上記リングオシレータ100で形成されたクロックφc
を上記チャージポンプ回路91に供給したり遮断したり
するクロック制御ゲート回路94とにより構成されてい
る。
Although the voltage generating circuit 90 is a negative booster circuit, it has a configuration similar to that of the voltage generating circuit 70.
That is, the output of the charge pump circuit 91 includes a charge pump circuit 91 for performing a negative charge operation by the clock φc formed by the ring oscillator 100, and a resistor ladder RRD and a switch circuit SWC (see FIG. 5) described later. Trimming circuit 92 for adjusting voltage
And the resistance ladder in the trimming circuit 92 compares the voltage obtained by dividing the output voltage of the charge pump circuit 71 with the ground potential. When the ground potential is higher, a high level is output and the ground potential is higher. A comparator 93 that outputs a low level when the signal becomes low, and a clock φc generated by the ring oscillator 100 based on the output of the comparator 93.
And a clock control gate circuit 94 for supplying and shutting off to the charge pump circuit 91.

【0040】これによって、この電圧発生回路90は、
チャージポンプ回路91の出力電圧が例えば−10.5
Vよりも高い間は上記リングオシレータ100で形成さ
れたクロックφcによりチャージ動作を行ない、チャー
ジポンプ回路91の出力電圧が−10.5Vを越える
(下がる)とリングオシレータ100からのクロックφ
cが遮断されてチャージ動作を停止することで、書込み
時にメモリセルのコントロールゲートおよび消去時にメ
モリセルのソースと基体に印加される−10.5Vのよ
うな電圧Vp,Vesを発生する。
As a result, the voltage generation circuit 90
When the output voltage of the charge pump circuit 91 is, for example, -10.5
While the voltage is higher than V, the charging operation is performed by the clock φc formed by the ring oscillator 100. When the output voltage of the charge pump circuit 91 exceeds (falls) -10.5V, the clock φ from the ring oscillator 100 is output.
When the charge operation is stopped by cutting off c, voltages Vp and Ves such as -10.5 V applied to the control gate of the memory cell at the time of writing and the source and the base of the memory cell at the time of erasing are generated.

【0041】しかも、この電圧発生回路90は、抵抗ラ
ダーとスイッチ回路とからなるトリミング回路92を備
えているため、発生する電圧が調整可能である。また、
この電圧発生回路90も書込み電圧Vpと消去時のソー
ス電圧Vesを共通にしているため、電源回路25の簡素
化が可能になる。書込み電圧Vpと消去時のソース電圧
Vesを同一の電圧発生回路で発生するように構成できる
理由は、電圧発生回路70,80で説明したのと同じ理
由である。
Further, since the voltage generating circuit 90 includes the trimming circuit 92 including a resistance ladder and a switch circuit, the generated voltage can be adjusted. Also,
Since the voltage generation circuit 90 also uses the write voltage Vp and the source voltage Ves at the time of erasure in common, the power supply circuit 25 can be simplified. The reason why the write voltage Vp and the source voltage Ves at the time of erasing can be generated by the same voltage generation circuit is the same as that described for the voltage generation circuits 70 and 80.

【0042】以上のように、この実施例においては、基
準電圧発生回路50で発生される基準電圧Vref がチッ
プ間でばらついても同一電圧になるようにトリミング回
路53により調整することができるとともに、記憶素子
の書込み特性がチップ間でばらついてもトリミング回路
72,92により昇圧回路としての電圧発生回路70お
よび90で発生される書込み用高電圧Vpd,Vpを調整
することにより書込み時間がチップ間でほぼ一定になる
ように補正することができる。
As described above, in this embodiment, the reference voltage Vref generated by the reference voltage generation circuit 50 can be adjusted by the trimming circuit 53 so that the reference voltage Vref becomes the same even if it varies between chips. Even if the write characteristics of the storage element vary between chips, the trimming circuits 72 and 92 adjust the write high voltages Vpd and Vp generated by the voltage generating circuits 70 and 90 as boosting circuits, so that the write time varies between chips. The correction can be made to be substantially constant.

【0043】なお、第2の昇圧回路としての電圧発生回
路90にトリミング回路92を設け、第3の昇圧回路と
しての電圧発生回路70にはトリミング回路72を設け
ないで書込み電圧Vpのみで書込み時間の調整を行なう
ようにしても良い。
Note that a trimming circuit 92 is provided in the voltage generating circuit 90 as the second boosting circuit, and the trimming circuit 72 is not provided in the voltage generating circuit 70 as the third boosting circuit. May be adjusted.

【0044】図5にトリミング回路の具体的な回路構成
例が示されている。各電圧発生回路50,70,90の
出力端子と基準電位点(GNDまたはVrefa)との間に
接続された抵抗ラダーRRDと、各抵抗の結合ノードN
1,N2‥‥Nn と出力端子OUTとの間にピラミッド状
に設けられたMOSFETからなるスイッチ回路SWC
とによりトリミング回路が構成され、各MOSFETの
オン、オフ状態をトリミング用レジスタTRMR1また
はTRMR2のビット信号B1,B2‥‥により制御する
ことにより、上記ノードN1,N2‥‥Nn のうちいずれ
か一つの電圧が出力端子OUTへ供給されるようにされ
ている。なお、図5には16段階の電圧のいずれかを出
力できるように構成されたトリミング回路が示されてい
るが、調整可能な電圧の段数はこれに限定されず、トリ
ミング用レジスタTRMR1,TRMR2のビット数と
の関係でさらに多段に調整できるように構成することも
可能である。
FIG. 5 shows a specific circuit configuration example of the trimming circuit. A resistor ladder RRD connected between an output terminal of each of the voltage generating circuits 50, 70, and 90 and a reference potential point (GND or Vrefa);
1, a switch circuit SWC comprising a MOSFET provided in a pyramid shape between N2 ‥‥ Nn and an output terminal OUT.
By controlling the on / off state of each MOSFET with the bit signals B1, B2 # of the trimming register TRMR1 or TRMR2, any one of the nodes N1, N2 ‥‥ Nn is controlled. The voltage is supplied to the output terminal OUT. FIG. 5 shows a trimming circuit configured to output any one of 16 levels of voltages. However, the number of adjustable voltage levels is not limited to this, and the trimming registers TRMR1 and TRMR2 have It is also possible to configure so that the adjustment can be performed in more stages in relation to the number of bits.

【0045】次に書込み時間のトリミング時におけるフ
ラッシュコントローラの動作手順を図6〜図8を用いて
説明する。
Next, the operation procedure of the flash controller at the time of trimming the writing time will be described with reference to FIGS.

【0046】書込み時間のトリミングを行なうには、対
象となるチップのフラッシュメモリ回路の特性を知る必
要がある。この実施例のフラッシュマイコンでは、チッ
プ製造後の試験工程の中でフラッシュメモリ回路の特性
を知り、その結果を用いてトリミングを行なうように構
成されている。図6には、フラッシュメモリ回路部分の
試験動作手順がフローチャートとして示されている。こ
の試験では、先ずスタンバイ状態におけるチップの電流
を測定することでチップのリークテストを行なう(ステ
ップS1)。このリークテストで所定の値以上の電流が
流れているときは、リーク電流が流れていると推定でき
るので、不良品と判定する。
In order to trim the writing time, it is necessary to know the characteristics of the flash memory circuit of the target chip. The flash microcomputer of this embodiment is configured to know the characteristics of the flash memory circuit during a test process after chip manufacture and perform trimming using the result. FIG. 6 is a flowchart showing a test operation procedure of the flash memory circuit portion. In this test, first, a chip leak test is performed by measuring the current of the chip in the standby state (step S1). If a current equal to or more than a predetermined value flows in the leak test, it can be estimated that a leak current is flowing, and thus it is determined to be defective.

【0047】次に、例えばテスト用パッドに検査用のプ
ローブを当てて、フラッシュメモリ回路FLASH内の
電源回路25から出力される電圧(基準電圧Vrefおよ
び書込み電圧Vp,Vpd)が設計値どおりであるか判定
する(ステップS2)。そして、設計値からずれている
ときは、そのずれ量に応じてトリミング値をそれぞれ決
定する(ステップS3)。このトリミング値をフラッシ
ュメモリ回路内の所定のエリアに格納するが、このとき
所定時間経過しても書込みが終了しないときは不良品と
判定する(ステップS4)。
Next, for example, by applying a test probe to a test pad, the voltages (reference voltage Vref and write voltages Vp, Vpd) output from the power supply circuit 25 in the flash memory circuit FLASH are as designed. (Step S2). If there is a deviation from the design value, a trimming value is determined in accordance with the deviation amount (step S3). The trimming value is stored in a predetermined area in the flash memory circuit. If writing is not completed even after a predetermined time has elapsed, it is determined that the product is defective (step S4).

【0048】それから、上記トリミング値をフラッシュ
コントローラ内の前述のトリミング用レジスタTRMR
1,TRMR2に書き込んで、そのトリミング値をトリ
ミング回路53および72,92に供給して発生される
電圧の調整を行なう。そして、再度電源回路26から出
力される電圧が設計値どおりであるか判定する(ステッ
プS5)。
Then, the trimming value is stored in the trimming register TRMR in the flash controller.
1, TRMR2, and the trimming value is supplied to the trimming circuits 53, 72, and 92 to adjust the generated voltage. Then, it is determined again whether the voltage output from the power supply circuit 26 is as designed (step S5).

【0049】続いて、フラッシュメモリ回路の全メモリ
セルを消去状態(例えばしきい値の高い状態)にする初
期消去試験を行なって所定時間内に正常に消去できない
ビットを有するチップがあれば不良品と判定する(ステ
ップS6)。
Subsequently, an initial erase test for putting all memory cells of the flash memory circuit into an erased state (for example, a state having a high threshold) is performed. Is determined (step S6).

【0050】次に、図9に示すように、全てのワード線
と全てのデータ線を1回ずつ順番に選択して行くことで
効率良くデコーダを検査するダイアグナルデコーダ試験
を行なう(ステップS7)。この時、不良なデコーダが
あれば不良品と判定する。しかも、この実施例ではこの
ダイアグナル試験によって各チップの書込み時間を測定
できるので、その書込み時間によって昇圧回路からなる
電圧発生回路のトリミング値を決定し、そのトリミング
値を用いて書込み時間のトリミングも合わせて行なうよ
うにしている。書込み時間のトリミングの具体的な手順
は後に詳しく説明する。
Next, as shown in FIG. 9, a signal decoder test for efficiently testing the decoder by sequentially selecting all the word lines and all the data lines one by one (step S7). . At this time, if there is a defective decoder, it is determined to be defective. Moreover, in this embodiment, the write time of each chip can be measured by this diagnostic test. Therefore, the trimming value of the voltage generating circuit composed of the booster circuit is determined based on the write time, and the trimming of the write time is also adjusted using the trimming value. To do it. A specific procedure for trimming the writing time will be described later in detail.

【0051】その後、フラッシュメモリ回路の種々の特
性試験(ステップS8〜S12)を行なって良品と不良
品を選別する。フラッシュメモリ回路の特性試験として
は、メモリアレイ内の各メモリセルに対して図10のよ
うなチェッカーパターン状に書込みを行なって正常に書
込みが行なえるか調べるチェッカー書込み試験(ステッ
プS8)と、すべてのメモリセルに対してデータ“0”
(しきい値の低い状態)を書き込んで正常に書込みが行
なえるか調べるオールゼロ書込み試験(ステップS9)
と、データ“0”を書き込む際にデータ線、ワード線を
共通にする非選択のメモリセルのしきい値が変化しない
かまたメモリのリードをしている時にしきい値が変化し
ていないかなどを調べる“0”側データのディスターブ
試験(ステップS10)と、すべてのメモリセルのデー
タを“1”(しきい値の高い状態)にする消去を行なっ
て正常に消去が行なえるか調べる消去試験(ステップS
11)と、データ“0”を書き込む際にデータ線、ワー
ド線を共通にする非選択のメモリセルのしきい値が変化
しないかまたメモリのリードをしている時にしきい値が
変化していないかなど調べる“1”側データのディスタ
ーブ試験(ステップS12)などがある。
Thereafter, various characteristics tests (steps S8 to S12) of the flash memory circuit are performed to select good products and defective products. As a characteristic test of the flash memory circuit, a checker writing test (step S8) is performed in which each memory cell in the memory array is written in a checker pattern as shown in FIG. 10 to check whether the writing can be normally performed. Data "0" for the memory cell
(Zero threshold state) All-zero write test to check whether normal writing can be performed by writing (step S9)
And whether the threshold value of a non-selected memory cell sharing a data line and a word line when writing data "0" does not change, and whether the threshold value does not change while reading the memory. For example, a disturb test (step S10) of "0" side data for examining data, etc., and erasure for setting data of all memory cells to "1" (high threshold state) to check whether normal erasure can be performed. Test (Step S
11), when writing data "0", the threshold value of a non-selected memory cell sharing a data line and a word line does not change, or the threshold value changes while reading the memory. There is a disturb test (step S12) of "1" side data for checking whether or not there is any data.

【0052】次に、上記ステップS7で行なわれる書込
み時間トリミングの具体的な手順を図7および図8のフ
ローチャートを用いて説明する。書込み時間トリミング
を行なう際には、先ずトリミング値を決定するための処
理を行なう。この実施例では、ダイアグナル書込み試験
を利用して書込み時間のトリミング値を決定するように
している。ダイアグナル書込み試験は図7に示すような
手順で行なわれる。すなわち、先ずメモリアレイの書込
みパルス印加回数を計数するカウンタTwdnの初期化
(リセット)を行なう(ステップS21)。次に、フラ
ッシュメモリ回路内の電源回路25を起動させる(ステ
ップS22)。この電源回路25の起動は、CPUが前
記フラッシュコントローラFLC内のコントロールレジ
スタのSWEビットに“1”を立てることにより行なう
ことができる。
Next, the specific procedure of the write time trimming performed in step S7 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. When performing the write time trimming, first, processing for determining a trimming value is performed. In this embodiment, the trimming value of the writing time is determined by using the signal writing test. The diagnostic write test is performed according to the procedure shown in FIG. That is, first, a counter Twdn for counting the number of write pulse application times of the memory array is initialized (reset) (step S21). Next, the power supply circuit 25 in the flash memory circuit is activated (Step S22). The activation of the power supply circuit 25 can be performed by the CPU setting the SWE bit of the control register in the flash controller FLC to "1".

【0053】それから、CPUによってダイアグナル書
込みのためのデータ(いずれか1ビットだけ“0”にさ
れた1セクタ分のデータ)とX,Yアドレスを生成する
とともに、1セクタ(ワードを共通にし1回の書込みの
対象となる例えば32バイトのようなメモリセル群)当
たりの書込みパルス回数を計数するカウンタNを「0」
にする(ステップS23)。そして、生成された書込み
データを作業用メモリRAMに転送する(ステップS2
4)。続いて、RAM内の書込みデータをフラッシュメ
モリ回路FLASH内のデータレジスタ12に転送する
(ステップS25)。また、CPUからフラッシュメモ
リ回路へX,Yアドレスを転送する。
Then, the CPU generates the data (one-bit data of which one bit is set to "0") and the X and Y addresses by the CPU for writing the signal, and also generates one sector (one word with a common word). The counter N for counting the number of write pulses per memory cell group (for example, a memory cell group of 32 bytes) to be written is set to "0".
(Step S23). Then, the generated write data is transferred to the working memory RAM (step S2).
4). Subsequently, the write data in the RAM is transferred to the data register 12 in the flash memory circuit FLASH (step S25). Also, the X and Y addresses are transferred from the CPU to the flash memory circuit.

【0054】次に、メモリアレイ11内の転送されたX
アドレスに対応した1本のワード線に書込みパルスを印
加させる(ステップS26)。この書込みパルスの印加
は、CPUが前記フラッシュコントローラFLC内のコ
ントロールレジスタのPビットに“1”を立てることに
より行なうことができる。続いて、書込みパルス印加回
数を計数するカウンタTwdnおよびNの値をそれぞれ
インクリメント(+1)する(ステップS27)。しか
る後、X,Yアドレスをそのままにしてベリファイのた
めの読出しを行なう(ステップS28)。そして、読出
しデータと書込みデータを比較して書込みが完了したか
判定する(ステップS29)。
Next, the transferred X in the memory array 11 is
A write pulse is applied to one word line corresponding to the address (step S26). The application of the write pulse can be performed by the CPU setting "1" to the P bit of the control register in the flash controller FLC. Subsequently, the values of counters Twdn and N for counting the number of application of the write pulse are respectively incremented (+1) (step S27). Thereafter, reading for verification is performed while keeping the X and Y addresses as they are (step S28). Then, the read data and the write data are compared to determine whether the writing has been completed (step S29).

【0055】ここで、書込みが完了していなければ上記
カウンタNの値が例えば400以上か判定する(ステッ
プS30)。そして、400未満であれば再書込みデー
タを生成(ステップS31)して上記ステップS24へ
移行して上記動作を繰り返す。これによって、1セクタ
に対するデータの書込みは最高400回まで行われる。
そして、400回目に達すると、フラッシュメモリ回路
内の電源回路25の動作を停止させ(ステップS3
2)、書込み不良として終了する。この電源回路25の
停止は、CPUが前記フラッシュコントローラFLC内
のコントロールレジスタのSWEビットに“0”を書き
込むことにより行なうことができる。
Here, if the writing has not been completed, it is determined whether the value of the counter N is, for example, 400 or more (step S30). If it is less than 400, rewrite data is generated (step S31), and the process proceeds to step S24 to repeat the above operation. As a result, data writing to one sector is performed up to 400 times.
Then, when the 400th time is reached, the operation of the power supply circuit 25 in the flash memory circuit is stopped (step S3).
2) The process ends as a write failure. The power supply circuit 25 can be stopped by the CPU writing “0” to the SWE bit of the control register in the flash controller FLC.

【0056】一方、上記書込み動作を繰り返しているう
ちにステップS29で書込み完了と判定されると、最終
アドレスまで達したか判定する(ステップS33)。そ
して、最終アドレスでないときは上記ステップS3へ戻
って次の書込みデータとX,Yアドレスを生成して上記
動作を繰り返す。ここで、次の書込みデータは前の書込
みデータの“0”の位置を1ビットずらしたデータであ
り、X,Yアドレスはそれぞれ前のアドレス値をインク
リメント(もしくはデクリメント)した値である。ステ
ップS33で、最終アドレスと判定されたときは、フラ
ッシュメモリ回路内の電源回路25の動作を停止させ
(ステップS34)、書込み動作を終了する。このよう
にしてダイアグナル書込みが終了した時点でカウンタT
wdnには、メモリアレイに対して書込みパルスを印加
した回数が保持されている。
On the other hand, if it is determined in step S29 that the write operation is completed while the above-described write operation is repeated, it is determined whether the write operation has reached the final address (step S33). If it is not the final address, the process returns to step S3 to generate the next write data and the X and Y addresses, and repeats the above operation. Here, the next write data is data obtained by shifting the position of “0” of the previous write data by one bit, and the X and Y addresses are values obtained by incrementing (or decrementing) the previous address value. If it is determined in step S33 that the address is the last address, the operation of the power supply circuit 25 in the flash memory circuit is stopped (step S34), and the write operation ends. When the writing of the signal is completed in this way, the counter T
wdn holds the number of times a write pulse has been applied to the memory array.

【0057】書込みトリミングでは、図8に示すよう
に、ダイアグナル書込み終了後に先ずカウンタTdwn
の値およびトリミング用レジスタTRMR2の初期設定
値をCPUに読み込む(ステップS41)。トリミング
用レジスタTRMR2の初期設定値は、発生電圧がトリ
ミング回路により調整可能な電圧範囲のちょうど中央に
なるような値が選択される。次に、ステップS41で読
み込まれたカウンタTdwnの値がどのような範囲にあ
るか判定する(ステップS42〜S49)。そして、カ
ウンタTdwnの値の入っている範囲に応じて、トリミ
ングテーブルの参照用タップを変える(ステップS52
〜S59)ことでトリミング用レジスタTRMR2に設
定すべきトリミング値を読み出して、フラッシュメモリ
回路FLASHのメモリアレイ内のトリミング情報エリ
アに書き込んで終了する(ステップS60)。トリミン
グテーブルは、試験の開始前にプログラムとともに作業
用メモリRAM内に格納されている。
In the write trimming, as shown in FIG. 8, the counter Tdwn is first set after the completion of the digital write.
And the initial setting value of the trimming register TRMR2 are read into the CPU (step S41). The initial setting value of the trimming register TRMR2 is selected so that the generated voltage is exactly at the center of the voltage range that can be adjusted by the trimming circuit. Next, the range of the value of the counter Tdwn read in step S41 is determined (steps S42 to S49). Then, the reference tap of the trimming table is changed according to the range in which the value of the counter Tdwn is included (step S52).
To S59), the trimming value to be set in the trimming register TRMR2 is read out, written into the trimming information area in the memory array of the flash memory circuit FLASH, and the process ends (step S60). The trimming table is stored in the working memory RAM together with the program before the start of the test.

【0058】なお、トリミング情報エリアに記憶された
トリミング値は、図6のフローおいてステップS8の書
込み試験の際に、フラッシュメモリ回路から読み出され
てフラッシュコントローラFLC内のトリミング用レジ
スタTRMR2に設定される。これによって、フラッシ
ュメモリ回路の電源回路25内の書込み電圧発生用の電
圧発生回路52,54から発生される電圧がメモリの特
性に応じた最適な電圧に調整されるようになる。また、
通常動作においても、例えばリセットが入ったときにバ
スコントローラBSCによって自動的にフラッシュメモ
リから読み出されてトリミング用レジスタTRMR2に
設定されるように構成されている。
The trimming value stored in the trimming information area is read from the flash memory circuit and set in the trimming register TRMR2 in the flash controller FLC at the time of the write test in step S8 in the flow of FIG. Is done. As a result, the voltages generated from the voltage generation circuits 52 and 54 for generating the write voltage in the power supply circuit 25 of the flash memory circuit are adjusted to the optimum voltages according to the characteristics of the memory. Also,
Also in the normal operation, for example, when a reset is entered, the bus controller BSC automatically reads the data from the flash memory and sets the trimming register TRMR2.

【0059】さらに、上記トリミング値を決定するプロ
グラムもフラッシュメモリの所定のエリアに記憶してお
いて、所定のモード(例えばテストモード)が指定され
たバスコントローラBSCによって自動的にフラッシュ
メモリから読み出されて作業用メモリRAMに転送さ
れ、CPUによって実行されるように構成してもよい。
Further, a program for determining the trimming value is also stored in a predetermined area of the flash memory, and is automatically read from the flash memory by the bus controller BSC in which a predetermined mode (for example, a test mode) is designated. Then, the program may be transferred to the work memory RAM and executed by the CPU.

【0060】上述のように本実施例によれば、フラッシ
ュメモリ回路の基準電圧発生回路50で発生される基準
電圧がチップ間でばらついても同一電圧になるようにト
リミング回路53により調整することができるととも
に、記憶素子の書込み特性がチップ間でばらついてもト
リミング回路72,92により電圧発生回路70,90
で発生される書込み用高電圧Vpd,Vpを調整すること
により書込み時間がチップ間でほぼ一定になるように補
正することができる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to adjust the reference voltage generated by the reference voltage generation circuit 50 of the flash memory circuit by the trimming circuit 53 so that the reference voltage is the same even if it varies between chips. The trimming circuits 72 and 92 enable the voltage generation circuits 70 and 90 even if the write characteristics of the storage elements vary between chips.
By adjusting the writing high voltages Vpd and Vp generated in the above, the writing time can be corrected so as to be substantially constant between chips.

【0061】なお、実施例においては、メモリ内のすべ
てのワード線およびデータ線を順番に選択することでデ
コーダの機能を検査するダイアグナル試験において書込
み動作時の書込みパルスの印加回数を計数して、この計
数値に基づいてトリミング回路(72,92)の電圧を
調整するようにしており、厳密に言うと検出した所要書
込み時間によって、書込み電圧を調整するものではな
い。しかしながら、書込みパルスの印加回数は書込み時
間とほぼ比例しているので、上記のように書込みパルス
印加回数で書込み電圧を調整するようにしてもほぼ正確
な調整が可能となる。
In the embodiment, the number of times of application of a write pulse at the time of a write operation is counted in a signal test in which all word lines and data lines in the memory are sequentially selected to check the function of the decoder. The voltage of the trimming circuit (72, 92) is adjusted based on the count value. Strictly speaking, the writing voltage is not adjusted based on the detected required writing time. However, since the number of application of the write pulse is substantially proportional to the write time, even if the write voltage is adjusted by the number of application of the write pulse as described above, almost accurate adjustment is possible.

【0062】図11(A)は、本発明者がフラッシュマ
イコンの開発に際して行なったダイアグナル試験におけ
る書込みパルスの印加回数と書込み時間との関係を示
す。同図より、ダイアグナル試験における書込みパルス
の印加回数はサンプルによって大きくばらつくものの、
すべてのサンプルはほぼ直線上に分布しており、これよ
りダイアグナル試験における書込みパルスの印加回数と
書込み時間がほぼ比例関係にあることが分かる。また、
図11(B)には、書込み電圧を変えて行なったダイア
グナル試験における書込みパルスの印加回数と書込み時
間との関係を示す。同図において同一記号のものは同一
の書込み電圧に設定されたもので、それぞれ直線上に分
布していることが分かる。これより、書込み電圧を変え
ても書込みパルスの印加回数と書込み時間とは比例関係
にあることが明らかである。
FIG. 11A shows the relationship between the number of application of the write pulse and the write time in the diagnostic test performed by the inventor when developing the flash microcomputer. As can be seen from the figure, although the number of application of the write pulse in the diagnostic test varies greatly depending on the sample,
All the samples are distributed substantially on a straight line, which indicates that the number of application of the write pulse and the write time in the digital test are almost in a proportional relationship. Also,
FIG. 11B shows the relationship between the number of application of the write pulse and the write time in the diagnostic test performed by changing the write voltage. In the drawing, those having the same symbols are set at the same write voltage, and it can be seen that they are distributed on a straight line. It is apparent from this that even if the write voltage is changed, the number of application of the write pulse is proportional to the write time.

【0063】図12は、本発明者がフラッシュマイコン
の開発に際して行なったオール“0”書込み試験におけ
る書込みパルスの印加回数と書込み時間との関係を示
す。同図より、オール“0”書込み試験における書込み
パルスの印加回数はサンプルによって大きくばらつくも
のの、すべてのサンプルは完全に直線上に分布してお
り、これよりオール“0”書込み試験における書込みパ
ルスの印加回数と書込み時間が完全に比例関係にあるこ
とが分かる。従って、より精度の高い電圧調整を行ない
たい場合には、オール“0”の書込み試験またはチェッ
カーパターン書込み試験を行なって得られた書込みパル
ス印加回数を用いて電圧のトリミングを行なうようにす
れば良い。
FIG. 12 shows the relationship between the number of application of the write pulse and the write time in the all "0" write test performed by the inventor when developing the flash microcomputer. As can be seen from the figure, the number of times of application of the write pulse in the all "0" write test varies greatly depending on the sample, but all the samples are completely distributed on a straight line. It can be seen that the number of times and the writing time are completely proportional to each other. Therefore, when it is desired to perform voltage adjustment with higher accuracy, voltage trimming may be performed using the number of write pulse application times obtained by performing a write test of all “0” or a checker pattern write test. .

【0064】ただし、実施例のようにダイアグナル書込
み試験の結果を用いるようにすることにより、ある程度
精度がありしかも短時間に最適なトリミング値を得るこ
とができるという利点がある。それに、書込み時間を推
測するのにソフトカウンタを使用した事により、チップ
外部に時間を測定する装置は必要では無く、個々のチッ
プに同じプログラムを用意することにより多数個同時に
チップの書込み時間調整が容易となる。
However, by using the result of the diagnostic write test as in the embodiment, there is an advantage that an optimum trimming value can be obtained with some accuracy and in a short time. In addition, the use of a soft counter to estimate the write time eliminates the need for a device that measures time outside the chip. It will be easier.

【0065】図13は、本実施例を適用して電圧トリミ
ングを行なったフラッシュメモリについてオール“0”
書込み試験により調べた書込み所要時間を示す。同図に
おいて、白枠の棒は図2におけるトリミング回路60に
よって基準電圧のトリミングのみを行なったサンプルに
ついての測定結果、ハッチングの入った棒は上記基準電
圧のトリミングに加えて、図2のトリミング回路62、
64により書込み電圧のトリミングを行なったサンプル
についての測定結果をそれぞれ示す。なお、図におい
て、Aは書込み時間の許容範囲である。同図より、基準
電圧のトリミングのみではまだ不充分であったものが、
本実施例を適用することにより大幅に良品率が向上され
ることが分かる。
FIG. 13 shows all “0” s in the flash memory that has been subjected to voltage trimming by applying this embodiment.
Shows the required writing time as determined by a writing test. In the same figure, the bars in white frame are the measurement results of the sample in which only the reference voltage was trimmed by the trimming circuit 60 in FIG. 2, and the hatched bars indicate the trimming circuit in FIG. 2 in addition to the trimming of the reference voltage. 62,
Reference numeral 64 shows the measurement results of the samples on which the write voltage was trimmed. In the drawing, A is the allowable range of the writing time. As can be seen from the figure, only the trimming of the reference voltage was still insufficient.
It can be seen that the non-defective product rate is greatly improved by applying this embodiment.

【0066】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、上
記実施例では、消去動作によって記憶素子のしきい値を
高くし書込みによって記憶素子のしきい値を低くする形
式のフラッシュメモリについて説明したが、この発明は
それに限定されず、消去によってしきい値を下げ書込み
によって記憶素子のしきい値を高くする形式のフラッシ
ュメモリおよびそれを内蔵した半導体集積回路において
も同様に適用することができる。
The invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention. Needless to say. For example, in the above embodiment, the flash memory of the type in which the threshold value of the storage element is raised by the erasing operation and the threshold value of the storage element is lowered by the writing has been described, but the present invention is not limited to this. The present invention can be similarly applied to a flash memory in which the threshold value is lowered and the threshold value of the storage element is raised by writing, and a semiconductor integrated circuit incorporating the same.

【0067】また、実施例では、書込みパルス印加回数
を計数して書込み電圧のトリミング値を決定するように
しているが、チップに内蔵されているタイマを利用ある
いはプログラムでRAM上にソフトタイマを構成して書
込み時間を測定し、その書込み時間を用いて書込み電圧
のトリミング値を決定するようにしても良い。さらに、
実施例では書込みパルス印加回数がどのような範囲にあ
るか判定してテーブルを参照し、書込み電圧のトリミン
グ値を決定しているが、適当な演算式を与えて、書込み
パルス印加回数をその演算式に代入して演算によって書
込み電圧のトリミング値を決定するようにしても良い。
In this embodiment, the number of application of the write pulse is counted to determine the trimming value of the write voltage. However, a timer built in the chip is used or a soft timer is configured on the RAM by a program. Then, the write time may be measured, and the trimming value of the write voltage may be determined using the write time. further,
In the embodiment, the range of the number of application of the write pulse is determined and the table is referred to determine the trimming value of the write voltage. However, an appropriate operation formula is given to calculate the number of application of the write pulse. The trimming value of the write voltage may be determined by calculation by substituting into the equation.

【0068】さらに、上記実施例では、書込みパルス印
加回数を計数して書込み電圧を調整するようにしている
が、書込み電圧の調整に加えて、昇圧電圧発生回路80
にもトリミング回路を設けて、消去パルス印加回数を計
数して消去電圧の調整を行なうようにしてもよい。ま
た、第2の昇圧回路としての電圧発生回路90にのみト
リミング回路92を設け、第3の昇圧回路としての電圧
発生回路70にはトリミング回路72を設けないで書込
み電圧Vpのみで書込み時間の調整を行なうようにして
も良い。
Further, in the above embodiment, the write voltage is adjusted by counting the number of times of application of the write pulse.
Also, a trimming circuit may be provided to adjust the erase voltage by counting the number of erase pulse applications. The trimming circuit 92 is provided only in the voltage generating circuit 90 as the second booster circuit, and the trimming circuit 72 is not provided in the voltage generating circuit 70 as the third booster circuit, and the write time is adjusted only by the write voltage Vp. May be performed.

【0069】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるフラッ
シュメモリを内蔵したマイクロコンピュータに適用した
場合について説明したが、この発明はそれに限定される
ものでなく、図1に示されているフラッシュメモリ回路
FLASHとフラッシュコントローラFLCと同様な構
成を有する不揮発性記憶メモリおよびそれを内蔵した半
導体集積回路に広く利用することができる。
In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to a microcomputer having a built-in flash memory, which is the field of application, has been described. However, the present invention is not limited to this. Instead, the present invention can be widely used for a nonvolatile memory having the same configuration as the flash memory circuit FLASH and the flash controller FLC shown in FIG. 1 and a semiconductor integrated circuit incorporating the same.

【0070】[0070]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
のとおりである。
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0071】すなわち、この発明は、チップ製造後の工
程において書込み時間を任意に調整可能な不揮発性半導
体メモリおよびそれを内蔵したマイクロコンピュータ等
の半導体集積回路を得ることができる。また、プロセス
ばらつきにより書込み時間がばらついた不揮発性半導体
メモリもしくはそれを内蔵したマイクロコンピュータ等
の半導体集積回路の良品率を、チップ製造後の工程にお
いて書込み時間を調整することで向上させることができ
る。
That is, according to the present invention, it is possible to obtain a nonvolatile semiconductor memory capable of arbitrarily adjusting a writing time in a process after chip manufacture and a semiconductor integrated circuit such as a microcomputer incorporating the same. In addition, the non-defective semiconductor memory in which the writing time varies due to the process variation or the non-defective product rate of a semiconductor integrated circuit such as a microcomputer incorporating the same can be improved by adjusting the writing time in a process after manufacturing the chip.

【0072】さらに、不揮発性半導体メモリもしくはそ
れを内蔵したマイクロコンピュータ等の半導体集積回路
の書込み時間による選別試験を効率良く実行できるとと
もに、不揮発性半導体メモリもしくはそれを内蔵したマ
イクロコンピュータ等の半導体集積回路を使用したシス
テムの組立ラインにおいて不揮発性メモリへの書込み時
間がラインの移送間隔よりも長くなってラインが停止す
る等のトラブルの発生を防止することができる。
Further, a sorting test based on the write time of a nonvolatile semiconductor memory or a semiconductor integrated circuit such as a microcomputer including the same can be efficiently executed, and the nonvolatile semiconductor memory or a semiconductor integrated circuit such as a microcomputer including the same can be efficiently performed. In the assembly line of the system using the system, it is possible to prevent the occurrence of troubles such as the stoppage of the line due to the writing time to the non-volatile memory being longer than the line transfer interval.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を適用したフラッシュメモリを内蔵した
マイクロコンピュータの一実施例の概略を示す全体ブロ
ック図である。
FIG. 1 is an overall block diagram schematically showing an embodiment of a microcomputer incorporating a flash memory to which the present invention is applied.

【図2】本発明を適用したフラッシュメモリ回路部の構
成例を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a flash memory circuit unit to which the present invention is applied.

【図3】フラッシュコントローラ内の制御用レジスタの
構成例を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a configuration example of a control register in a flash controller.

【図4】フラッシュメモリ回路の電源回路の構成例を示
すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of a power supply circuit of the flash memory circuit.

【図5】フラッシュメモリ回路のトリミング回路の構成
例を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a trimming circuit of the flash memory circuit;

【図6】フラッシュメモリにおける試験手順の一例を示
すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a test procedure in a flash memory.

【図7】フラッシュメモリにおける試験のひとつとして
のダイアグナル試験の手順の一例を示すフローチャート
である。
FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of a procedure of a diagnostic test as one of the tests in the flash memory.

【図8】本発明を適用したフラッシュメモリにおけるト
リミング手順の一例を示すフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing an example of a trimming procedure in a flash memory to which the present invention is applied.

【図9】フラッシュメモリのダイアグナル試験における
書込みパターンを示す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a write pattern in a diagnostic test of a flash memory.

【図10】フラッシュメモリのチェッカーパターン試験
における書込みパターンを示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a write pattern in a checker pattern test of a flash memory.

【図11】フラッシュメモリのダイアグナル書込み試験
におけるパルス印加回数とオールゼロ書込み時間との関
係を示す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing the relationship between the number of pulse applications and the all-zero write time in the diagnostic write test of the flash memory.

【図12】フラッシュメモリのオールゼロ書込みにおけ
る書込みパルス印加回数とオールゼロ書込み時間との関
係を示す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing the relationship between the number of times of application of a write pulse and the all-zero write time in the all-zero write of the flash memory.

【図13】本発明を適用したフラッシュメモリにおける
書込み電圧トリミング前とトリミング後の書込み時間の
変化の様子を示すグラフである。
FIG. 13 is a graph showing a change in write time before and after write voltage trimming in a flash memory to which the present invention is applied.

【図14】フラッシュメモリの記憶素子の代表的な構造
とそれぞれの動作モードでの印加電圧の一例を示す断面
説明図である。
FIG. 14 is a sectional explanatory view showing a typical structure of a storage element of a flash memory and an example of an applied voltage in each operation mode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 メモリアレイ 12 データレジスタ 13 書込み回路 14 アドレスレジスタ 15 Xデコーダ 17 Yデコーダ 25 電源回路 26 電源切替回路 FLC フラッシュコントローラ CNTR コントロールレジスタ TRMR1,TRMR2 トリミング用レジスタ Reference Signs List 11 memory array 12 data register 13 writing circuit 14 address register 15 X decoder 17 Y decoder 25 power supply circuit 26 power supply switching circuit FLC flash controller CNTR control register TRMR1, TRMR2 trimming register

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基準電圧発生回路と書込み用消去用の高
電圧を発生する昇圧回路とを有する電源回路および電源
切替え回路を備え、ゲートとソースとウェルおよびドレ
インを有する記憶素子のしきい値を上記ゲート、ソー
ス、ウェルおよびドレインに印加する電圧を制御して変
化させデータを記憶させるように構成された不揮発性半
導体メモリにおいて、 上記基準電圧発生回路より発生される基準電圧を調整す
る第1のトリミング回路と、上記昇圧回路より発生され
る書込み用消去用の高電圧を調整する第2のトリミング
回路とを設けるとともに、書込み消去所要時間を計数す
る手段を設け、この計数結果に応じて少なくとも上記第
2のトリミング回路のトリミング値を設定し書込み消去
用の昇圧回路の発生電圧を変化させるようにしたことを
特徴とする不揮発性半導体メモリ。
A power supply circuit having a reference voltage generation circuit and a booster circuit for generating a high voltage for writing and erasing; and a power supply switching circuit, wherein a threshold value of a storage element having a gate, a source, a well, and a drain is set. A nonvolatile semiconductor memory configured to control and change a voltage applied to the gate, the source, the well, and the drain to store data, wherein a first voltage adjusted by the reference voltage generating circuit is adjusted; A trimming circuit and a second trimming circuit for adjusting a high voltage for writing and erasing generated by the boosting circuit are provided, and a means for counting a required time for writing and erasing is provided. Setting the trimming value of the second trimming circuit to change the voltage generated by the boosting circuit for writing and erasing; Non-volatile semiconductor memory which is characterized.
【請求項2】 上記書込み所要時間を計数する手段は、
記憶素子への書込みパルス印加回数を計数するソフトカ
ウンタであることを特徴とする請求項1に記載の不揮発
性半導体メモリ。
2. The means for counting the required writing time comprises:
2. The nonvolatile semiconductor memory according to claim 1, wherein the nonvolatile semiconductor memory is a soft counter for counting the number of times of application of a write pulse to a storage element.
【請求項3】 請求項1または2に記載の不揮発性半導
体メモリを内蔵してなることを特徴とする半導体集積回
路。
3. A semiconductor integrated circuit comprising the nonvolatile semiconductor memory according to claim 1 or 2.
【請求項4】 請求項1または2に記載の不揮発性半導
体メモリもしくは請求項5に記載の半導体集積回路に対
して、メモリ内のすべてのワード線およびデータ線を順
番に選択することでデコーダの機能を検査する試験によ
って書込み動作時の書込みパルスの印加回数を計数し
て、この計数値に基づいて第2のトリミング回路のトリ
ミング値を決定し昇圧回路の発生電圧を調整するように
したことを特徴とするメモリの書込み時間調整方法。
4. A decoder for a nonvolatile semiconductor memory according to claim 1 or 2, wherein all word lines and data lines in the memory are sequentially selected. The number of times of application of a write pulse at the time of a write operation is counted by a test for inspecting the function, and the trimming value of the second trimming circuit is determined based on the counted value to adjust the voltage generated by the booster circuit. Characteristic memory write time adjustment method.
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