TW318965B - - Google Patents

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318965 A7 __B7___ 五、發明説明（1 ) 〔發明所靥之技術領域〕 本發明係爲關於記億系統，例如是以電路性地能改寫 的多值記憶不揮發性半導體記憶裝置（EEPROM)所 構成之記憶系統· 〔先行技術〕 近年，提案有NAND格型E E PROM作爲以電路 性地能改寫的不揮發性半導體裝置（EEPROM)的一 種· 此EEPROM，係爲以ψ接道些·源極、汲極的同類 共有稹層作爲《荷儲存餍的例如浮游閘極及控制閘極之η 通道F E TMO S構造的複數個記億格之情況下串聯連接 ，將此作爲1單位而.被連接至位元線· 經濟部中央標隼局貝工消费合作社印策 (請先Η讀背面之注意事項再填寫本頁) 第3 6圖係爲表示記億格陣列1種的NAND格部分 之圚，（a)圖爲平面圖，（b)圚爲等價電路圓•第 37圖爲斷面圓，（a)圃爲沿著第36 (a)圓中的A _A>線之斷面圖：（b)圖爲沿著第36 (a)圖中的 B _ B z線之斷面圖· 在P型矽質基板（或是P型井區（we 1 1 ) 1 1， 被設有以元件分離氧化膜1 2所包圏的元件領域*在元件 領域被形成有NAND格·以複數個聚集NAND格下’ 形成記億格陣列* 參照第3 6圖及第3 7圖，著眼於1個NAND作說 明· 本尺度適用中國國家標準（CNS )八4坑格（210X297公釐）_ 4 _ 318965 Α7 Β7 經 部 中 央 標 率 局 η 工 消 费 合 五、發明説明（ 2 ) 1 | 在第 3 6 圖 及 第 3 7 圖 所 示 的 裝 置 9 串 接 8 個 記 憶格 1 1 Μ 1 Μ 8 而 構 成 1 個 N A N D 格 • 記 億格 分 別 在 基 板 1 | 1 1 上 » 具 有 介 隔 閘極絕緣膜 1 3 而 被 形 成 的 浮 游 閘 極 1 1 1 4 ( 1 4 一 1 1 4 — 2 _ · · • · · « · · 、 1 4 — 8 ) • 在浮 請 先 閱 1 1 I 游 閘 極 1 4 上 9 被 形成有介隔第 2 閘 極 絕 緣膜 1 5 而 被形 讀 背 面 I 1 I 成 有 控 制 閘 極 1 6 〇 作 爲 記 憶格 的 源 極 汲 極 的 η 型 擴散 之 注 1 | 意 I 餍 1 9 分 別 以 所 鄰 接 的 記 憶 格 所 共 有 • 由 於 此 圖 $ 8 個記 事 項 1 I 再 1 L· 憶 格 係 爲 相 互 地 被 串 聯 連 接 • 寫 本 1 在 Ν A N D 格 的 汲 極 側 源極側 • 被設有與記憶格的 頁 1 I 浮 游 閘 極 1 4 — 1 1 4 一 8 % 控制 閘逓 1 6 一 1 16 1 I — 8 同 時 地 所 被 形 成 的 第 1 選 擇 閘 極 1 4 一 9 1 6 -9 1 1 I 及 第 2 選 擇 閘 極 1 4 一 1 0 1 6 一 1 0 • 形成 記 憶格等 1 訂 1 的 元 件 之 基 板 1 1 上.方 係 爲 以 C V D 氧 化 膜 1 7 所 覆 蓋· 1 1 在 C V D 氧 化 膜 1 7 上 被 配 設 有位 元 線 1 8 • N A N D 1 1 格 的 控 制 閘 極 1 6 係 爲 朝 行 方 向 連 績 而 被 形 成 • 朝 行 方向 1 1 所 鄰 接 的 N A N D 格 而 爲 共 通 作 爲 字 元 線 ( 控 制 閘 極 I C G 1 C G 2 、 • · · • · · • · · C G 8 ) 的 功 能 0 選 擇 閘極 14 1 I — g « 1 6 — 9 及 1 4 一 1 0 1 6 一 1 0 分 別 與 控 制閘 1 1 | 極 1 6 — 1 1 6 — 8 同 樣 地 朝 行 方 向 連 績 而 被 形 成 ，朝 1 1 行 方 向 所 鄰. 接 的 N A N D 格 而 爲 共 通 > 作 爲 選 擇 閘 極 1 1 S G 1 S G 2 的 功 能 • 1 故 7?rr 第 七 3 绝 8 m 圇 m 係 爲 m 上 a 述 N A N D 格 被 配 列 成 矩 陣 的 記 憶格 1 1 1 318365 A7 _____B7__ 五、發明説明（3 ) 鋁、或導電性的聚合矽等所構成之基準電位配線·源極線 與基準電位配線的接觸，例如以1處被設置在6 4條的每 位元線•基準電位配線，例如因應於動作模式而控制加諸 在源極線的電位，被連接至週邊電路（未圖示）· 控制閘極C G 1、C G 2 ...........第1、第2選擇 閘極SGI、SG2，係爲朝行方向連縝的被配設•通常 ，將連結在控制閘極之記億格的集合稱爲頁（1頁）；將 以1組的汲極側（第1選擇閘極）及源極側（第2選擇閘 極）的選擇閘極所挾持的上述頁的集合稱爲NAND區段 :(1NAND區段）、或是區段（1®段）·1頁例如 以256位元組（256x8)的記憶格所構成·1頁分 的記億格係爲幾乎同時地進行寫入·1區段例如以 2048位元組（2.048x8)個的記億格所構成· 1 區段分的記憶格係爲幾乎同時地被消去* NAND格EEPROM的動作，如下· 經濟部中央標丰局負工消费合作社印装 - - m - - - -I Bit n ^^1 m ^^1 m el 11 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 資料的寫入係爲從離位元線較逮的記憶格依順進行· 在所被選擇的記億格之控制閘極，加入所被昇壓的寫 入電壓VPP( = 2〇V程度）；在其他的非選擇記憶格之 控制閘極、及第1選擇閘極，分別加入中間《位（= 10V程度）：在位元線，因應於資料而君入〇V(’0 ，寫入）、或是中間電位（寫入）·此時，位元線 的電位被傳達至所被選擇的記億格*資料爲時’在 所被選擇的記億格之浮游阐極與基板之間’加諸較高電壓 ，從基板在浮游閘極，電子注入穿孔’朝正方向移動臨界 經濟部中央標率局貝工消费合作社印 318365 A7 •__B7 _ 五、發明説明（4 ) 值電壓•資料爲時，不變化臨界值電壓•寳料消去 ，係爲以面段單位，幾乎同時地進行· 即是被含在進行消去的全部控制閘極、選擇閘極設爲 Ο V，在p型矽質基板c或是p型井區及n型基板，加入 所被昇壓的昇壓電位Vppb:(2 0V程度）·另則在未進 行消去的區段之控制閘極、選擇閘極，加入上述昇壓亀位 VpPE·由於此因，在於進行消去之區段的記憶格，被儲 存在浮游閘極的電子被放出至p型矽質基板（或是井區） ，朝負方向移動臨界值霪壓· 由於預充電位元線後，將位元線設.爲浮動，將所被選 擇的記憶格之控制閘極設爲0V，除此之外的記憶格的控 制閘極、選擇閘極設爲電源電壓Vcc (例如3V)，.將源 極線設爲0 V，以所.被選擇的記憶格，將是否流動電流檢 出至位元線，因而進行資料讀出動作•即是若被寫入至記 憶格的資料爲(記憶格的臨界值Vth>0)則記憶 格形成爲關閉（OFF)，所以位元線保持預充電電位， 但若爲(記憶格的臨界值Vth<〇)，則記億格， 開啓（ON)後位元線從預充電電位降低AV ·以感應增 幅器檢出這些位元線電位，而讀出記憶格的資料· 在最近，作爲實現E E PROM的大容置化之手法的 1種’已知有在1個格使其記億3值以上的資訊之多值記 慎部（例如日本專利特開平7 — 9 3 9 7 9號、特開平7 -161852 號）· —ϋ 1_ϋ ·.11 ^^1 1^1 ^i_l —^1 IX i 11^ In ^^1 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本I ) 318^65 A7 _B7_ 五、發明説明（5 ) 狀態，而記憶4值時的記億格之臨界值電壓、與4個寫入 狀態（4值資料、0， 、 、 *3，）的關 係之圖· (請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) 資料的狀態，係爲在與消去後的狀態相同下， 例如持有負的臨界值•資料il#的狀態，係爲例如持有 從0. 5至0· 8V之間的臨界值•資料、2#的狀態， 係爲例如持有從1. 5V至1. 8V之間的瞌界值•資料 •3#的狀態，係爲例如持有從2. 5V至2. 8V之間 的臨界值· 因此，在記憶格Μ的控制閘極C G.，加入讀出電壓 VCC2R，而在記憶格是否Ο Ν或是Ο F F下，記慷格的資 料可以檢出「是否是*(^ ，的其中1個、或是^ 2 # 、 的其中.1個」•繼而，在加入讀出電壓 V CC3R、VCC1R下完全地檢出記憶格的資料•讀出電壓

V CC1R、V CC2R、V CC3R，例如分別是 〇 V、1 V、2 V 經濟部中央標準局負工消费合作社印装 另外*電應Vcciv、VC02V、VCC3V*被稱爲校驗電 壓：在資料寫入時，將這些校驗電壓加入至控制閘極而檢 出記憶格Μ的狀態，確認是否要進行寫入•校驗電應 V"c〇lV、VctS2V、Vc〇3V，例如分別是 0 · 5V、 1 . 5 V、2 . 5 V · 〔發明所欲解決之課題〕_ 快閃記憶體，在改寫次數，以2值記憶格*例如具有 本尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（2丨0X297公釐） 經濟部中央標率局月工消费合作社印製 318965 A7 ___B7_

五、發明説明（6 ) I 1 0 0萬次的限制•此改寫次數的限制，例如在寫入狀態 的記億格之浮動閘極在基板，由於儲存在浮動閘極的電子 洩漏因而產生•從第39圖資料的狀態之記憶格， 由於電子洩漏，因而記憶格形成爲資料的狀態，則 形成爲寫入資料被破壞· 在記憶格儲存多值賫料，則減小狀態間的電壓差（例 如第3 9圈的狀態與狀態之間的電壓差）· 其結果•就是些微置的電子洩漏在基板，資料也從'3# 的狀態轉變成'2'的狀態•另外將記憶格多值化，因增 大臨界值爲最大狀態（在第3 9圖爲'3#狀態）之臨界 值，所以浮游閘極與基板之間的電界增大·其結果，從浮 游閘極的電子洩漏ft變大· 從以上的狀況，.惡化記憶格多值化的信賴性，特別是 惡化對於資料的改寫次數之信賴性，且減少改寫次數的限 制值*例如形成爲5 0萬次•結果，損及裝置的耐久性（ 裝置的壽命）· 在過去的記憶卡（例如N. Niijima;IBM J. RES. DEVELOP. VOL. 39 NO. 5 SEPTEMBER 1 995 )，於每段區 記錄改寫次數，改寫次數例如超過1 0 0萬次時，使其不 使用該區段•不過，就是以此方式·越使其多值記億化， 則記憶卡的使用次數，比在2值記億時還減少· 此發明係爲鑑於上述情況，其目的係爲提供含有多值 記億的記億格，同時特別是富有關於改寫的耐久性之記億 系統· (請先閱讀背面之注$項再填寫本筲 訂 本认浓尺度適用中园國家標率（CNS 規格（210X297公釐） A7 ____B7_ 五、發明説明（7 ) 另外，其他的目的係爲提供在達成上述目的之記憶系 統含有必要的幾個新式系統要素之記憶系統· 〔用以解決課題之手段〕 爲了達成上述目的，在本發明，具有含有記憶η值（ η爲3以上的自然數）的記憶格之記憶部的記憶系統；其 特徵爲：至所定的改寫次數爲止，將前述記憶格作爲η值 記億的記億格而使其動作：前述所定的改寫次數以後，將 前述記億格作爲m值記億（m爲未滿η的自然數）的記億 格而使其動作· 另外，具有含有記億η值（η爲3以上的自然數）的 記憶格之記億部的記億系統：其特徵爲：至所定的改寫次 數爲止，將記億格作.爲η值記憶的記憶格而使其動作；前 述所定的改寫次數以後，將前述記憶格作爲2值記億的記 憶格而使其動作· 經濟部中央標準局兵工消费合作社印製 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 另外，具有含有記億η值（η爲3以上的自然數）的 記憶格之記億部的記憶系統；其特徵爲：至第η的改寫次 數爲止，將前述記憶格作爲η值記憶的記憶格而使其動作 ;第11的改寫次數以後，至第（η — 1 )的改寫次數爲止 ，將前述記憶格作爲（η _ 1 )值記憶的記億而使其動作 ;第（1+1)的改寫次數以後*至第i (i爲2以上的 自然數）的改寫次數爲止*將前述記憶而作爲i值記億的 記億格而使其動作· 另外，其特徵爲：以包含前述記億部的記億單位，進 ϋ張尺度適用中國國家標準（CNS > A4规格（210X297公釐）_ _ 318S65 A7 B7__ 五、發明説明（8 ) 行從在前述記憶格的η值記慷變更爲m值記憶、2值記憶 或是（η — 1)值記憶；或者是從（i + Ι)值記憶變更 爲i值記億· 另外，其特徵爲：前述記憶部，含有以所定個數的前 述記憶格所構成，形成爲一起進行資料的寫入、或是資料 的消去爲單位之記憶格區段，以前述記憶格區段單位進行 從在記憶格的η值記億變更爲m值記憶、2值記憶或是（ η — 1 )值記憶；或者是從（i + 1 )值記憶變更爲i值 記億· 另外，其特徵爲：在前述記億格變.更爲m值記億、2 值記億、（η — 1)值記憶及i值記憶的其中1個後，m 值記憶、2值記憶、（n_l)值記憶及i值記憶各別的 改寫次數，達到限制.次數後，不使用前述記憶格· 經濟部中央標準局負工消费合作社印裂 {請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) 另外，其特徵爲：在前述記億格變更爲m值記憶、2 值記億、（n_l)值記憶及i值記憶的其中1個後，m 值記億、2值記憶、（η—1)值記憶及i值記憶各別的 改寫次數達到限制次數後*在前述記億格不進行資料的寫 入、及資料的消去* 另外，具有含有記憶η值（η爲3以上的自然數）的 記億格之記憶部的記億系統：其特徴爲：進而具有前述記 億格記憶是否保持著何值的資料之準位記億手段· 另外，具有含有記憶η值（η爲3以上的自然數）的 記億格之記憧部的記億系'統；其特微爲：進而具有以η值 使其動動作前述記億格之η值動作模式之外，或是以m值 本认认尺度適用中國园家標準（CNS ) A4规格（210X29*7公釐）_ ^ _ M濟部中央標率局貝工消费合作社印製 318965 A7 B7 五、發明説明（9 ) (m爲未滿η的自然數）使其動作前述記憶格之m值劻作 模式· 另外，具有含有記億η值（η爲3以上的自然數）的 記憶格之記憶部，在對前述記憶格寫入或是消去資料時· 返復對於前述記憶格寫入或是消去資料的動作、及檢出對 前述資料的記憶格進行寫入狀態或是消去的狀態之校驗讀 出動作之記憶系統；其特徼爲：監視前述寫入動作或是消 去動作與校驗讀出動作的返復次數之校驗數；此校驗數達 到所定的次數後，進行從前述記憶格的η值記億變更爲m 值記億、2值記億或是（Π - 1)值記.憶；或者是從（i +1)值記億變更爲i值記億· 另外，具有含有記憶p值（p爲2以上的自然數）之 記億格的記億部，在.對前述記億格寫入或是消去資料時， 返復對於前述記憶格寫入或是消資料的動作、及對前述資 料的記憶格檢出寫入或是消去的狀態之校驗讀出動作之記 億系統；其特徵爲：監視前述寫入動作或是消去動作與校 驗讀出動作的返復次數之校驗數，此校驗數達到所定的次 數後*不使用前述記憶格· 另外，具有含有記億P值（P爲2以上的自然數）的 記憶格之記憶部，在對前述記億格寫入或消去資料時，對 於前述記憶格寫入或是消去資料的動作及檢出對前述資料 的記憶格進行寫入或是消去的狀態之校驗讀出動作之記憶 系統；其特徵爲：監視前述寫入動作或是消去動作與校驗 讀出動作的返復次數之校驗數；此校驗數達到所定的次數 本iU(尺度適用中园囤家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）_ _ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 318965 A7 __B7_ 五、發明説明（10 ) 後，在前述記億格不寫入資料及不消去資料· 〔發明之實施形態〕 以下，以例說明本發明的實施形態、及說明多值 NAND型快閃記憶髖· 第1〜3圖係爲表示本發明第1實施形態之多值 N A N D型快閃記憶體的每個記憶模式的臨界值電壓與多 質資料的關係之圖· 在第1圖係爲4值動作模式時的臨界值電壓與4值資 料的關係之1個例：在第2 (a)〜2.(c)圖爲3值動 作模式時的臨界值電壓與3值資料的關係之3個例：在第 3(a) 、3(b)圖爲2值動作模式時的臨界值電壓與 2值資料的關係之2.個例· 在於第1圖〜第3圖的各圚* ^ 0 *爲消去狀態、' 1，、' 2 # 分別是寫入狀態•多值NAND型 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 快閃記憶體之晶片內部的動作（寫入、讀出、消去等）， 在日本專利特開平7 - 9 3 9 7 9號、特開平7 — 161852號、特願平7 — 295137號、特願平8 一 6 1 44 3號、特願平8 — 6 1 44 5號都已有記載· 如上述，在於E E PROM的領域，若是越多值化， 則減少能改寫的次數*例如第1圖所示4值的記億狀態之 4值格爲5 0萬次•第2圓所示3值的記億狀態之3值格 爲8 0萬次，第3圓所示_2值的記憶狀態之2值格爲 1 0 0萬次，能改寫的範圍· 本坟汍尺度適用中园國家標準（CNS)A4规格（210X297公釐）_ 13 _ 318965 a7 _B7_ 五、發明説明（11 ) 以本發明，首先，至進行5 0萬次的改寫爲止，將記 億格作爲第1躕所示記億狀態的4值格使用；進行5 0萬 次的改寫後，至進行8 0萬次的改寫爲止，作爲如第2 ( a)〜2(c)圖所示的3值格使用•在80萬次的改寫 以後，作爲第3圓所示的2值格使用· 另外，爲了將裝置的動作方法簡略化，至進行5 0萬 次的改寫爲止，作爲4值格使用；進行5 0萬次的改寫後 ，作爲2值格使用亦可· 此樣，在超過作爲4值格的改寫次數限度時*由於作 爲3值格、或是2值格使用，因而可以增加快閃記憶體的 使用次數•因此，比過去的多值記憶體之快閃記億體*特 別是還能提髙關於改寫的耐久性· 上述的耐久性，.係爲提髙快閃記憶體單體也就是提高 晶片的耐久性：將此快閃記億髏組裝在記憶裝置（例如記 憶卡等）之中，提昇該記憶裝置的耐久性· 經濟部中央標率局負工消费合作社印製 I I — I !—l^---I I I 訂 (请先閱讀背面之注$項再填寫本真) 以4值使其動作記憶格，或是以3值使其動作、或是 以2值使其動作，係爲從晶片的外部*在快閃記億髏输入 指令而作控制亦可·也就是分別使其持有4值用的寫入動 作模式（或是動作方法）/讀出動作模式（或是動作方法 )、3值用的寫入動作模式（或是動作方法）/讀出動作 模式（或是動作方法）、2值用的寫入動作模式（或是動 作方法）/讀出動作模式（或是動作方法）：以指令的输 入選擇這些個動作模式（或是勖作方法）的其中1個，控 制各別的動作亦可· 本认队尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（2丨0X297公釐）_ 14 _ " 318965 A7 B7__ 五、發明説明（12 ) (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 以從控制快閃記憶體的控制器所输A的寫入資料而控 制是否以4值使其動作記憶格、或是以3值使其動作、或 是以2值使其動作亦可•也就是快閃記憶體的內部動作不 改變，以4值、3值、2值依順控制從外部所输入的寫入 資料、或是以4值、2值控制外部所输入的寫入資料•也 就是亦可控制各別的输入資料值*而在作爲4值格使其動 作時输入「、0, 、 、1, 、 、2, 、 ·3,」的4值、 在作爲3值格使其動作時输入「 j的3值、在作爲2值格使其動作時输入「'0' · ' 1 ，」的2值* 另外，超過以2值格的改寫次數限度時，使其不使用 該格亦可· 經濟部中央標丰局月工消费合作社印裝 另外，超過以2 _值格的改寫次數限度時*在該格，使 其不寫入資料、或是消去資料亦可•在此情況，該格由於 只是不進行改寫，作爲ROM而使用爲可能•然而在作爲 ROM而使用時*格的穿孔氧化膜之劣化情況，左右記憶 保持期間•不過•就是改寫次數達到限度，在格也充分地 餘存有ROM所能堪耐的信賴性•其原因是改寫次數的限 度，係爲至穿孔氧化膜不堪使用爲止，預估設定一定程度 的配合之故· 其次，說明本發明第2資施形態的記憶系統· 第4圖係爲第2實施形態之快閃記億髖的構成圖· 如第4圖所示*控制器100，係爲控制k個（k爲 自然數）多值NAND型快閃記億體之晶片1〇1—1〜 本认张尺度適用中國國家標準（匚阳>六4規格（2丨0父297公釐）_15_ 經濟部中央標準局負工消费合作社印製 318965 Δ7 Α7 Β7 五、發明説明（13 ) 101—欠的動作* 第5圖係爲第4圖所示多值NAND型快閃記億體之 晶片101的構成圖•在第4圖所示的晶片101含有複 數個記億格*而這些記億格分別與在第1實施形態已說明 過的情況同樣地，持有因應於多值記憶準位的臨界值電壓 分布•睡界值電壓分布，例如與第1圖〜第3圖同樣的分 布•如第1圖〜第3圖所示，爲消去狀態，·1# » 爲寫入狀態· 多值N AND型快閃記憶體之晶片內部的動作（寫入 、讀出、消去等），在日本專利特開平.7 - 93979號 、特開平7-161852號、特願平7—295137 號、特願平8—61443號、特頋平8—61445號 等已被記載· . 作爲同時進行寫入之單位的1頁·係爲以5 2 8位元 組個的記億格所構成，其當中例如5 1 2位元組個的記憶 格爲資料領域；剩餘的1 6位元組個記億格記憶表示邏辑 位址與物理位址的對應之位置轉換表、或錯誤訂正碼（ Error Correcting Code ： ECC) · 在第5圖，1個的晶片，係爲以512¾段所構成； 作爲進行同時消去之單位的1區段*係爲以1 6頁所構成 •例如先頭區段B 1 〇 C k 〇係爲作爲系統領域而使用· 也就是在B 1 〇 c k 0，記憶各區段的改寫次數或破壞了 那個區段、或是區段•序列編號S即可•在以下·將記憶 改寫次數的部分稱爲改寫次數記錄領域•區段•序列編號 本认汍尺度適用中國國家橾準（CNS > Α4洗格（210Χ297公釐） -16 - (請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂- 318965 at __B7__ 五、發明説明（14 ) S 等的詳細說明，在 N. Niijima; IBM J. RES. DEVELOP. VOL. 39 NO. 5 SEP TEMBER 1 9 9 5 己被記載·此情況 ，每次返復寫入•消去，發生改寫記憶著改寫次數的先頭 區段•此樣，在系統區段頻繁地進行改寫*所以系統領域 的記憶格壽命比其他資料領域的記憶格壽命還短· 第6圖係爲第2實施形態的變形之記億系統的構成圓 〇 如上述，在系統領域的記憶格之壽命比其他資料領域 的記憶格之壽命還短時，如第6圚所示，具備記憶改寫次 數記錄領域的何個系統領域之D RAM.亦可•當電源投入 時（動作時）•讀出快閃記憶體的系統領域之資料後儲存 在DRAM ·其後，在資料的寫入、消去、改寫等產生系 統領域的改寫，但在.此時，若改寫被儲存在DRAM的系 統領域即可•根據D RAM上的系統領域之資料*在關閉 電源時或是每一定時間若改寫快閃記憶體的系統領域之資 料即可·

此樣，動作時系統領域的改寫，防止因對於DRAM 經濟部中央標率局負工消费合作社印繁 (請先聞讀背面之注項再填寫本頁) 內的資料進行，而被頻繁地改寫快閃記憶體內的系統領域 〇 另外，在資料的寫入、消去、改寫時，必須改寫位址 轉換表時，位址轉換表的內容也儲存在DRAM，改寫也 在D RAM內進行即可· 在本實施的形態，以例說明4值快閃記憶體•例如， 在如第1圖的4值記憶格爲5 〇¥次改寫可能；在如第3 本!!.U1«尺度適用中园國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐）_ _ _ 318965 A7 _B7__ 五、發明説明（15 ) (a) 、3(b)圖的2值記憶格爲100萬次改寫可能 〇 依此實施的形態•首先，至進行5 0萬次改寫爲止， 以4值模式，將記億格作爲如第1 ( a )圖的4值格使用 •各區段的改寫次數，在電源關閉時儲存在快閃記億體上 的系統領域之改寫次數記錄領域：在電源投入時（動作時 )儲存在DRAM的改寫次數記錄領域· 在50萬次改寫後，如第3 (a) 、3 (b)圖，以 2值模式而作爲2值格使用·4值模式與2值模式的切換 ，可以以1頁單位或是1區段單位進行.，亦可以以複數個 區段單位進行，也可以晶片單位進行•各頁、各區段、或 是各晶片保持爲2值模式、或是4值模式之準位記憶手段 ，係爲當電源關閉時.在快閃記憶髖的系統領域記憶關於動 作摸式的資訊；當電源投入時（動作時）若儀存在 DRAM即可•然且*當電源投入時•由於讀出準位記億 手段，因而可以決定以何值使其動作記億格· 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 n HI - - - HI I I - - - ^1^1 - I n I. I (n、1T (請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) 此樣，在超過作爲4值格的改寫次數限度時，由於作 爲2值格而使用，因而可以增加快閃記億體的使用次數· 以4值使其動作記億格，或是以2值使其動作，係爲 依從控制器1 0 0在快閃記憶體输入指令而作控制亦可· 也就是作爲快閃記億《內部的動作模式，使其持有4值用 的寫入動作模式（或是動作方法）/讀出動作模式（或是 動作方法）、2值用的寫入動作模式（或是勡作方法）/ 讀出動作模式（或是動作方法）·以指令的输入選擇道些 本认ft尺度適用中國囡家標準（CNS)A4規格（ 210X297公釐）_ μ _ 318965 A7 B7 五、發明説明（16) 動作模式（或是動作方法）的其中1個，控制各別的動作 亦可· 以從控制快閃記憶體的控制器1 0 0所输入的寫入資 料，而使其控制是否以4值使其動作記憶格、或是以2值 使其動作記憶格亦可•也就是不改變快閃記憶體的內部動 作，以4值、2值控制從外部所输入的寫入資料·也就是 亦可控制各別的输入資料值，而在作爲4值格使其動作時 输入「·0, 、 的4值、在作 爲2值格使其動作時输入「、〇# 、」的2值· 經濟部中央標车局只工消费合作社印51 另外*在4值模式及2值模式，變.更1頁內的資料領 域之記億格數亦可，不變更亦可•在4值模式及2值模式 都可以在5 2 8位元組個的記億格當中，例如記億5 1 2 組元組個的記億格表.示資料的領域，剩餘1 6位元組個的 記憶格表示邏辑位址與物理位址的對應之位置轉換表、或 錯誤訂正碼（ECC) ·或者是在4值模式與2值模式， 將位址轉換表或E C C的領域最適化亦可•例如對於在4 值模式位址轉換表或E C C的領域使用1 6位元組個的記 億格，在2值模式使用2 4位元組個的記億格亦可，使用 8位元組個的記憶格亦可•在任何的情況，使用位址轉換 表或E C C的領域以外作爲資料領域亦可· 改寫次數記錄領域’因毎改寫各別的區段資料被更新 ，所以監視此改寫次數記錄領域，而決定以何值動作記億 格亦可·也就是在改寫前讀出DRAM內的改寫次數記錄 領域，在進行寫入之區段的改寫次數爲5 0莴次以下時， 19 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本认乐尺度適用中园國家標準（CNS > A4规格（210X297公簸） 318565 A7 _B7_ 五、發明説明（17 ) 寫入其區段作爲4值格•在改寫次數超過5 0萬次時’在 本實施形態若不是4值格而是2值格則變更DRAM內準 位記憶手段的內容’寫入其區段作爲2值格•另外在超過 1 0 0萬次時，不使用其匾段、或者是不寫入或是不消去 亦可· 在第2實施形態，例如以各區段單位記錄改寫次數， 決定是否以各面段單位以何值動作•另外決定以何值動作 之單位不限於區段，例如在複數個區段設置1個改寫次數 記錄領域*決定以複數個區段單位以何值動作亦可•或者 是以快閃記憶體晶片1個*設置1個改寫次數記錄領域* 決定以晶片單位，以何值動作亦可·進而以頁單位•監視 改寫次數，決定以各頁單位以何值動作亦可· 在第2實施形態_，由於監視改寫次數，而決定作爲何 值記億格動作，但例如由於監視出廠後的時間，而決定作 爲何值記憶格動作亦可。 其次，說明本發明第3實施形態的記憶系統· 經濟部中央標率局負工消费合作社印製 H - - ...... —...... . 1^ ^ m ί - - 、?τ (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 以下，列舉本發明的幾個記憶系統•說明這些記憶系 統作爲第3實施形態的記億系統· 第7圖係爲表示關於第3實施形態之第1記憶系統的 動作流程之圖· 第1記憶系統係爲含有記億η值（η爲3以上的自然 數，，例如3、4、8、16)的記憶格•然且，如第7圚 所示，至記憶格爲所定的改寫次數（例如5 0萬次）爲止 ，作爲η值的記憶格動作•其後作爲m值（m爲未滿η的 本认瓜尺度適用中囡國家標準（CNS ) Α4规格（210X297公釐）_ 2〇 - — A7 B7 經濟部中央標準局貝工消费合作社印繁 五、發明説明（18) 1 1 白 然 數 )的記 憶格 動 作 之 記 億系 統· 1 1 改 寫次數 9 係爲 以 第 2 實施形態所 說 明 過 > 記錄 在 各 1 | 區 段 > 或是各 晶 片 的 改 寫 次數記憶領域 • 由 於 監視 此 改 寫 1 1 次 數 記 憶領域 » 而 決 定 以 何 值記 憶格動 作 即 可 〇 請 先 鬩 1 1 I 第 8圖係 爲 表 示 關 於 第 3實 施形態 之 第 2 記 憶 系 統 的 讀 背 £ 1 動 作流程之圖 • 1 1 第 2記億 系 統係 爲 含有記憶 η值（ η 爲 3 以 上 的 白 然 事 項 * 1 1 數 9 例 如3、 4 % 8 、 1 6 )的 記憶格 • 然 且 • 如 第 8 圖 丹 填 本 所 示 • 至記億格爲 所 定 的 改 寫次 數爲止作 動 η 值 的 記憶格 頁 1 I 動 作 « 其後作 爲 2 值 的 記憶格動 作之記億 系 統 • 1 I 第 9圖係 爲 表 示 關 於 第 3實 施形態 之 第 3 記憶 系 統 的 1 1 1 動 作 流 程之圓 0 I 訂 第 3記憶 系 統係. 爲 含有 η值 (η爲 3 以 上 的 白 然 數 1 1 1 例 如 3 、4、 8 1 6 ) 的 記億格•然 且 t 如 第 9 圚 所 示 1 1 * 至 記憶格爲 第 η 的 改 寫 次 數爲 止作爲 η 值 的 記億格 動 作 1 1 參 至 第 (η - 1 ) 的 改 寫 次 數爲 止，記億格作 爲 ( η 一 1 1 ) 值 動 作：至 第 1 ( i 爲 2 以上 的自然 數 ) 的 改 寫 次數爲 1 1 止 * 記憶格作 爲 i 值動 作 之 記億 系統· 1 1 1 然 而，在 此 處 f 將 分 別 與作 爲η值 格 ( η — 1 ) 值 1 1 格 % i 值格之 改 寫 次 數 的 限 制值 對應而 被 設 定 的 所 定 改 寫 1 1 次 數 * 定義爲 第 η 的 改 寫 次 數， 第（η 一 1 ) 的 改 寫 次 數 .1 % 第 i 的改寫 次 數 ；. 以 下 也 是完 全同樣 的 定 義 • 1 | 第 4記憶 系 統 係 爲 含 有 記億 η值（ η 爲 3 以 上 的 白 然 1 1 數 9 例 如3、 4 8 1 6 )的 記憶格 〇 然 且 t 在 於 半 導. 1 1 1 本认張尺度適用中囡囡家標準（CNS)A4规格（ 210X297公釐）_ 21 - 318965 A7 __B7_ 五、發明説明（19 ) 體裝罝•具有記憶該記憶格是否保持著何值的資料的準位 記億手段之記憶系統· 上述準位記憶手段，係爲例如在快閃記憶體晶片的最 初區段、例如在第5圖所示的B 1 0 ck〇，使其記憶著 其記憶內容即可· 在電源投入時讀出上述準位記憶手段•在第6圓所示 的DRAM1 02，使其記億著其記億內容亦可•然且· 例如是作爲4值記憶格動作，但被判定爲由於讀出改寫次 數記憶領域而到達到改寫次數爲5 0萬次，則變更準位記 億手段的內容，以後作爲2值記億格動作即可•以後，由 於讀出準位記憶手段，而作爲2值格進行寫入•即是在此 處，在電源投入時等，讀出準位記億手段下，可以隨時決 定以何值使其動作記.憶格· 經濟部中央標隼局負工消费合作社印装 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 第5記憶系統係爲含有記億η值（η爲3以上的自然 數，例如3、4、8、16)的記億格，所定個數的記億 格構成記億格區段，以該記億格S段單位進行寫入、或是 消之半導體記億裝置，該記憶格區段內的記憶格至所定的 改寫次數爲止作爲η值的記憶格動作·其後該記億格Ε段 內的全部記憶格作爲m值（m爲未滿η的自然數）的記憶 格動作之記憶系統· 另外，第5記憶系統係爲在每個記憶格區段具有記值 該記憶格苗段的改寫次數之改寫次數記憶領域•該記億格 苗段以何值記憶格動作，係爲因應於被記億在該改寫次數 記億領域的改寫次數而作決定即可· 本认浓尺度適用中园國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）_ 22 - 經濟部中央標率局月工消费合作社印聚 A7 __B7_ 五、發明説明（20 ) 然而，在此處的記億格區段，不被限制在被夾隔在1 個的汲極側選擇閘極、與1個的源極側選擇閘極之頁集合 的所謂區段，單是表示同時進行資料的寫入、或是消去之 記憶格群·例如在NAND型EEPROM，通常是以上 述的頁單位，進行寫入：另外此區段單位進行消去：此時 這些頁或是區段相當於此處的記憶格區段· 第6記億系統係爲含有記憶η值（η爲3以上的自然 數，例如3、4、8、16)的記憶格之半導體裝置，至 記憶格爲所定的改寫次數爲止作爲η值的記憶格動作•其 後含有該記憶格之晶片內的全部記憶格.作爲m值（m爲未 滿η的自然數）的記憶格動作之記憶系統· 另外，第6記憶系統係爲在每晶片具有記憶該晶片的 改寫次數之改寫次數.記憶領域•該晶片以何值記億格動作 係爲因應於被記憶在該改寫次數記憶領域的改寫次數而作 決定即可。 第10圖係爲表示關於第3實施形態之第7記億系統 的動作流程之圖· 第7記憶系統爲含有記憶η值（η爲3以上的自然數 ，例如3、4、8、16)的記憶格•然且，如第10圖 所示，至記億格及第η的改寫次數爲止作爲η值的記億格 動作：至第m的改寫次數爲止作爲m值（m爲未滿η的自 然數）的記憶格動作：其後不使用該記憶格之記憶系統· 第1 1圇係爲表示關'於第3實施形態之第8記憶系統 的動作流程之Λ · 本/人汍尺度適用中國國家標準（CNS > Α4規格（210X297公釐）_ 23 _ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 318965 at ____B7__ 五、發明説明（21 ) 第8記憶系統係爲含有記憶η值（η爲3以上的自然 數，例如3、4、8、16)的記億格•然且，如第1 1 圖所示，至記億格爲第η的改寫次數爲止作爲η值的記億 格動作；至第2的改寫次數爲止作爲2值的記億格作動； 其後不使用該記憶格之記億系統· 第12圖係爲表示關於第3實施形態之第9記億系統 的動作流程之圖· 第9記憶系統係爲含有記億η值（η爲3以上的自然 數，例如3、4、8、16)的記憶格•然且，如第12 圖所示，至記憶格爲第η的改寫次數爲oh作爲η值的記憶 格動作；至第（η_ 1 )的改寫次數爲止記憶格用以（η 一1)值動作；以後依順，至第i (i爲2以上的自然數 )的改寫次數爲止用.以i值動作•其後，_到第2改寫次 數後•該記憶格就不使用之記憶系統· 第13圖係爲表示關於第3實施形態之第10記憶系 統之動作流程之圇· 經濟部中央標率局員工消费合作社印装 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第1 0記億系統係爲含有記億η值（η爲3以上的自 然數，例如3、4、8、16)的記憶格•然且，如第 1 3圖所示，至記億格爲第η的改寫次數爲止作爲η值的 記憶格動作；至第m的改寫次數爲止作爲m值（m爲未滿 η的自然數）的記億格動作；其後不消去或是寫人該記憶 格的資料之記憶系統· 第14圖係爲表示關於第3實施形態之第11記憶系 統的動作流程之圖· 本&&尺度適用中因國家樣準（CNS)A4规格（ 210X297公釐）_ 24 _ 經濟部中央標率局負工消费合作社印裝 A7 _B7_ 五、發明説明（22 ) 第1 1記憶系統係爲含有記億η值（η爲3以上的自 然數，例如3、4、8、16)的記憶格•然且，如第 1 4圖所示，至記憶格爲第η的改寫次數爲止作爲η值的 記憶格動作；至第2改寫次數爲止作爲2值的記憶格動作 :其後不消去或是寫入該記憶格的資料之記慷系統· 第15圖係爲表示關於第3實施形態之第12記億系 統的動作流程之圖· 第1 2記憶系統爲含有記憶η值（η爲3以上的自然 數，例如3、4、8、16)的記憶格•然且，如第1 5 圖所示，至記憶格爲第η的改寫次數爲止作爲η值的記憶 格動作：至第（η — 1)的改寫次數爲止•用以（η — 1 )值動作；以後依順•至第i (i爲2以上的自然數）的 改寫次數爲止記憶格.用以i值動作•其後*到達第2的改 寫次數後不消去或是寫入該記憶格的資料之記憶系統· 第16圖係爲表示關於第3實施形態之第13記億系 統的動作流程之圓· 第1 3記億系統係爲含有記億η值（η爲3以上的自 然數，例如3、4、8、16)的記憶格•然且，如第 1 6圖所示，至記億格爲第η的改寫次數爲止作爲η值的 記憶格動作；至第（η_ 1 )的改寫次數爲止記憶格用以 (η—1)值動作；以後依順，第i (i爲3以上的自然 數）的改寫次數爲止記憶格用以i值動作•然且，至第3 的改寫次數爲止用以3值動作後，達到第2的改寫次數爲 止用以2值*其後，第2的改寫次數以後不消去或是寫入 本认ft尺度適用中园國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐）_ 25 - —-- I- - H I -欠 本 I- I n I- - - -1 -I I (诗先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標车局負工消费合作社印製 318365 A7 _B7__ 五、發明説明（23) 該記億格的資料亦可*不使用該記憶格亦可· 其次，說明關於本發明第4實施形態之多值NAND 型快閃記億體· 在關於第4實施形態之快閃記億體，以输入從晶片外 部的指令控制以何值動作快閃記憶體•以下，以例說明更 具體的4值NAND型快閃記憶體· 在第4實施形態，作爲快閃記億體內部的動作模式* 具有4值用的寫入、讀出方法、及2值用的寫入、讀出方 法·是進行4值用的寫入、讀出，還是進行2值用的寫入 、謓出係爲以從晶片外部的控制器的指令作控制· 以下，分別說明4值用的寫入、讀出方法、及2值用 的寫入、讀出方法·消去爲4值記憶格時、或是2值記憶 格時，都是與過去的，2值NAND快閃記億體同樣地，以 E段單位、或是晶片單位進行· 〔1〕作爲4值記憶格動作時 第1 7圖係爲表示關於本發明第4實施形態之多值記 憶式E E P R 0M的構成之構成圖· 在第17圖表示多值記億式EEPROM的構成•對 於記憶格被配置成的矩陣狀而構成的記億格陣列1，設置 選擇記億格，在控制閘極加入寫入電壓及讀出電壓之控制 閘極•選擇閘極駆動電路2 ·控制閘極•選擇閘極驅動電 路2被連接在位址緩衝器5·接收從位址緩衝器5的位址 信號*資料電路3係爲爲了保持寫入資料，且讀出記億格 本尺度適用中园囷家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）_ 26 _ '

In n ϋ I - — 上 木| I I I 1 I 訂 (锖先《讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標率局月工消费合作社印« Α7 Β7 五、發明説明（24 ) 的資料之電路*賫料電路3被連接在資料输入输出緩衝器 4，接收從位址緩衝器5的位址信號•資料输入输出緩衝 器4係爲進行與E E P ROM外部的输入输出控制· 第18圚係爲表示第17圖所示的記憶格陣列1、及 資料電路3的構成之構成圓· 如第1 8圖所示，NAND型格係爲以串聯記億格 Ml〜M4而被構成·NAND型格的兩端介由選擇電晶 體SI、S2而分別被連接至位元線BL、源極Vs ·共 有控制閘極CG的記憶格Μ群，形成被稱爲*頁#的單位 同時把資料寫入•讀出•另外，以連結在4個的控 制1〜CG4之記憶格群形成區段·、頁〃 ' ' 區段以控制閘極、選擇閘極驩動電路2而被連接· 在各位元線BL 〇〜.BLm被連接有資料電路3 — 0〜3 -m，一時的記億著寫入至所對應的記憶格之資料· 第19圖係爲表示以在記億格Μ設置4個的寫入狀態 而4值記億時，記慷格Μ的臨界值電壓與4個的寫入狀態 (4值資訊"0，、)的關係之 圖° 如第1 9圖所示，資料的狀態係爲與消去資料 後的狀態相同，例如持有負的臨界值•資料狀態例 如持有0· 5V至0. 8V之間的臨界值•資料、的 狀態例如持有1. 5V至1. 8V之間的臨界值。資料、 3#的狀態例如持有2·石乂至2. 8V之間的臨界值· 在記憶格Μ的控制閘極，加入讀出電壓VCG2R，記億 本认浓尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）_ π (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 318965 A7 ___B7______ 五、發明説明（25 ) 格是、0N#還是、OFF#下記億格的資料可以檢出「 ' 〇 # 的其中1個· 的其中1個 」•繼而，在加入讀出電壓VCG3R、VCG1R下記 憶格的資料被完全地檢出•電壓VCG1V、VCG2V 、VCG3V被稱爲校驗電壓，在資料寫入時，將道些校 驗電壓加在控制閘極而檢出記憶格Μ的狀態，確定是否充 分地進行寫入•校驗電壓VCG1V、VCG2V、 VCG3V例如分別被設爲〇. 5V、1. 5V、 2 . 5 V · 第2 0圇係爲第1 7圚所示的記憶.格陣列1、及資料 電路3的電路圖* 經濟部中央標率局負工消费合作社印裝 (請先閲讀背面之注f項再填寫本頁) 如第2 0圖所示，在資料電路3被含有第1正反器 F F 1、及第2正反.器FF2 *在本實施形態的第1正反 器FF1，係爲以η通道MOS電晶體Qn21、 Qn22、Qn23 ;及 p 通道電晶髖 Qp9，QplO 、Q P 1 1所構成，形成被稱爲所謂交互耦合型閂鎖電路 之電路•另外，第2正反器F F 2也同樣地，以η通道 MOS 電晶髖 Qn29、Qn30、Qn31 :及 ρ 通道 MOS電晶髖Qpl6、Qpl7、Qpl8所構成，形 成被稱爲所謂交互耦合型閂鎖電路之電路•在正反器 FF1、FF2分別被閂鎖有寫入/讀出資料•另外這些 正反器FF1、FF2分別增幅位元槔BLa、或是位元 線B L b的電位•即是也用以增橱資料的感應增幅器動作 •正反器FF1、FF2係爲用以寫入賫料閂鎖「 本度適用中囷國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐）_ 28 _ 經濟部中央標率局月工消费合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（26 ) 寫入、或，1，寫入、或、2康寫入、或寫入j ; 記億格用以讀出資料資訊感應閂鎖「保持的資訊、 或保持ml"的資訊、或保持％2"的資訊、或保持 '的資訊j · 資料输入输出線IOA、IOB及正反器FF1，係 爲介由η通道MOS電晶體Qn28、Qn27而被連接 *資料输入输出線I 〇C、I 0D及正反器FF2，係爲 介由η通道MOS電晶體Qn3 5、Qn3 6而被連接· 資料输入输出線IOA、IOB、IOC、IOD，也被 連接至第1 7圖中的資料输入输出緩衝器4 · η 通道MOS 電晶體 Qn27、Qn28、Qn35 、Q η 3 6的閘極，係爲被連接至以NAND邏辑電路 G2及反相器14所.構成的檷位位址解碼器之输出· η通 道MOS電晶體Qn26、Qn34，係爲信號ECH1 、ECH2形成爲而分別均衝正反器FF 1、 FF2 · η通道MOS電晶髖Qn24、Qn32，係爲 控制正反器FF1、FF2與MOS電晶體Qdl的連接 • η通道MOS電晶體Qn25、Qn33，係爲控制正 反器FF1、FF2與MOS電晶體Qd2的連接· 以P通道MOS電晶體Qpl2C、Qpl 3C所構 成之電路，係爲以活性化信號VRFYBAC，因應於正 反器FF 1的資料•而變更MOS電容器Qd 1的閘極電 壓•以P通道MOS電晶«Qp 1 4C、Qp 1 5 C所構 成的電路，係爲以活性化信號VRFYBBC，因應於正 本认汍尺度適用中國囷家樣準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 29 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 318565 A7 B7__ 五、發明説明（27 ) 反器F F 1的資料，而變更MO S電容器Q d 2的閘極電 壓•以P通道MOS電晶體Qpl 2C，Qpl9C， Q p 2 0 C所構成之電路，係爲以活性化信號 VRFYBA2C，因應於正反器FF1及FF2的賫料 ，而變更MO S電晶體Q d 1的閘極電壓•以ρ通道 MOS 電晶體 Qpl4C，Qp21C，Qp22C 所構 成之電路，係爲以活性化信號VRFYB B 2 C，因應於 正反器FF1、及FF2的資料，而變更MOS電晶體 Q d 2的閘極電壓· 經濟部中央標率局負工消费合作社印裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 以η通道MOS電晶體Qn 1 C.、.Qn 2 C所構成之 電路，係爲以活性化信號VRFYBA 1 C，因應於正反 器F F 2的資料，而變更MO S電晶體Q d 1的閘極電壓 •以η通道Μ 0 S電.晶體Qn3C、Qn4C所構成之電 路，係爲以活性化信號VRFYBB1C，因應於正反器 F F 2的資料，而變更MO S電容器Q d 2的閘極電壓· MOS電晶體Qdl、Qd2，係爲以耗盡型η通道 MO S電晶體所構成，使其比位元線容置還小很多· η通 道MOSm晶體Qn 3 7係多依信號PREA而將MO S 電晶體Qd 1充電成VA · η通道MOS電晶髖Qn 3 8 係爲依信號P RE B而將MO S電容器Q d 2充電成VB • η通道MOS電晶體Qn39、Qn40係爲以信號 BLCA、BLCB而分別控制資料電路3與位元線 BLa、BLb的連接•以η通道電晶體Qn37、 Q η 3 8所構成之電路兼作位元線電壓控制《路· 本iU1*•尺度適用中國國家樣準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 30 A7 B7 經濟部中央標率局貞工消费合作社印裝 五、 發明説明（28 ) 1 1 其 次 ，根據 圖 面 說 明 具 備 如 第2 0 圖 所 示 的 構 成 之 資 1 料 電 路 的 快閃 記 憶體 ( E E P R 0 Μ ) 之 動 作 • 以 下 » 表 1 1 示 選 擇 控制閘 極 C G 2 A 的 情 況 • 1 I 請 1 I 先 1 閱 I 作> 讀 1 < 讀 出 動 背 面 1 I 第 2 1圖 係 爲 讀 出 動 作 時 的 時間 圖 • 以 下 • 根 據 第 之 注 意 1 1 1 2 1 圖 說 明讀 出 動 作 • 事 項 1 I 再 乂 如 第 2 1 圖 所 示 9 首 先 在 時刻 t 1 R C 9 電 壓 V A 填 寫 本 1 V B 分 別形 成 爲 1 • 8 V 1 .5 V % 位 元 線 B L a 頁 1 1 B L b 的 電位 分 別 形 成 爲 1 • 8 V、 1 5 V 〇 進 而 信 號 1 | B L C A 、B L C B 分 別 形 成 爲 ' L m 準 位 位 元 線 1 | B L a 與 Μ 0 S 電 容 器 Q d 1 % 及位 元 線 B L b 與 Μ 0 S 1 訂 1 電 容 器 Q d 2 被 分 限 ΓΠ5 · 開 位 元 線 B L a % B L b 形 成 爲 浮 1 1 | 動 〇 另 外 ，信 號 P R E A P R Ε Β 分 別 形 成 爲 % L 準 1 1 位 9 Μ 0 S電容 器 Q d 1 Q d 2的 閘 極 電 極 之 節 點 N 1 1 1 > N 2 形 成爲 浮 動 狀 態 〇 1 繼 而 ，在 時刻 t 2 R C 以 控制 閘 極 • 選 擇 閘 極 顆 動 1 | 電 路 2 所 被選 擇 的 區 段 之 所 選 擇 的控 制 閘 極 C G 2 A 爲 1 1 0 V 非 選擇 控 制 閘 極 C G 1 A 、C G 3 A % C G 4 A 與 1 1 I 選 擇 閘 極 S G 1 A S G 2 A 被 設爲 V C C 0 若 所 被 選 擇 1 1 之 記 億 格 的臨 界 值 爲 0 V 以 下 » 則位 元 線 電 壓 成 爲 比 1 1 1 • 5 V 還低 • 若 所 被 選 擇 之 記 億格 的 臨 界值 爲 0 V 以 上 1 1 t 則 位 元 線電 壓 形 成 爲 原 樣 的 1 .8 V • 1 | 此 後 ，在 時 刻 t 3 R C 9 信 號Β L C A B L C B 分， 1 1 本认认尺度適用中國國家揉準（CNS)A4規格（ 210X297公釐）_ 31 318965 A7 ___B7_ 五、發明説明（29 ) 別形成爲準位；位元線的資料傳送至MO S電容器 Qdl，Qd2·其後再度，信號BLCA、BLCB形 成爲，位元線BLa與MOS電容器Qdl、位元 線B L b與MO S電容器Q d 2被分隔開· 進而，信號SAN1、SAP1分別形成爲"準 位、準位，正反器FF1被非活性化；進而信號 ECH1形成爲*正反器FF1的2個输入输出端 子（節點N3C，N4C)相互被均衡•進而，此後，信 號RV1A、RV1B分別形成爲準位· 繼而，在時刻t4RC，再度，在.SAN1、SAP 1分別形成爲準位、準位下，節點N1的電 壓以下正反器F F 1而被感應，然後被閂鎖在正反器 FF1*由於此因，.「記憶格的資料爲，或是 # 、或是>2# 、或是以正反器FF1而被感應 ，其資訊被閂鎖*然而，所被選擇的控制閘極C G 2 Α爲 1 V ·此結果，若所被選擇之記憶格的臨界值爲1 V，則 位元線電壓形成爲原樣的1. 8V· 經濟部中央樣準局負工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) 繼而*在時刻t 5RC ·信號PREA、PREB分 別形成爲，MOS電容器Qdl、Qd2的閘極電 極之節點N1，N2分別形成爲1. 8V、1. 5V·此 後，信號PREA、PREB分別形成爲準位， MOS電容器Qdl、Qd2的閘極電極之節點N1、 N2形成爲浮動狀態· 此後，在時刻t 6RC，信號BLCA、BLCB分 本&张尺度適用中國國家梯準（匚阳>八4規格（2丨0父297公釐）_32_ A7 _B7__ 五、發明説明（30 ) 別被設爲，準位•再度，信號BLCA、BLCB分 別形成爲準位，位元線BLa與MOS電容器 Qdl、位元線BLb與MOS電容器Qd2被分隔開* 此後，信號SAN2、SAP2分別形成爲’L’準位、 準位，正反器F F 2的2個输入输出端子（節點 N5C、N6C)相互被等衡•此後，信號RV2A、 RV2B分別形成爲'"Η"準位· 繼而，在時刻t 7RC，再度在信號SAN2、 SAP2分被形成爲準位、準位下，節點 N 1的電壓以正反器F F 2而被感應，然後被閂鎖在正反 器FF2。由於此因，「記憶格的資料爲或是 # 、或是、或是以正反器FF2而被感應 ，其資訊被閂鎖•此.後的正反器FF1、FF2之節點 N3C、N5C的電位之關係，形成爲如第22圖所示的 關係· 經濟部中央標隼局負工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 最後*被感應寫入至記憶格的資料爲「％2〃或是％ 3"」·所被選擇的控制閘極CG2A被設爲2V·若所 被選擇之記憶格的臨界值爲2 V以下•位元線電壓形成爲 比1. 5 V還低•若所被選擇之記憶格的臨界值爲2 V以 上，位元線電壓形成爲原樣的1. 8V· 此後，在時刻t 8RC，信號PREA、PREB分 別形成爲準位，MOS電容器Qdl、Qd2的閘 極之節黏N1、N2分別形成爲1. 8V、1. 5V·進 而，信號PREA、PREB分別形成爲準位， 本认仪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4说格（210X297公釐）_ 33 _ 31S965 經 濟 部 中 央 標 準 局 Ά i 消 费 合 作 社 印 % A7 B7 五、‘ 發明説明（ 31) 1 Μ 0 S電容 器Q d 1 % Q d 2 的閘極 電 極 之 節點 N 1 1 I Ν 2 形成爲浮動狀態 • 1 1 | 此後， 在時刻 t 1 0 R C ，信號 B L C A、 B L C B 1 1 I 分 別 被設爲 ' Η 摩 準 位 • 其 後 再度， 信 號 B L C A % 請 先 1 1 Β L C B形 成爲 L # 準 位 » 位元線 B L a 與Μ 0 S 電容 閲 讀 背 1 1 器 Q d 1、 位元 線 B L b 與 Μ 0 S電 容 器 Q d 2 被分 晒朗 ΠΤ5 (7Π 面 之 注 意 1 1 • 事 項 1 1 信 號 先行感 應Μ 0 S m 容 器 的 資料； 在 時 刻 t 1 1 R C， 舟 填 寫 本 ，衣 V R F Υ Β A 2 C 形 成 爲 0 V · 從 第 2 2圖 能 明 白， 頁 1 I 形 成 爲節點 Ν 5 C 爲 % Lo ν level’ 、及節點N3C爲， 1 1 High 1 eve 1’ （ 也就 是 節 黏 N 4 C爲 % Lov 1 eve r 〕 係 1 1 爲 只 在' 1 #資 料 的 情 況 • 因 此只在 % 1 • 資料 的 情 況， 1 訂 P 通 道Μ 0 S電 晶 體 •Q P 1 2 C、Q P 1 9 C、 1 1 Q Ρ 2 0 C 爲開 啓 節 點 N 1 形成爲 V C C •其後 • 信號 1 1 S A Ν 1、 S A P 1 分 別 形 成 爲' L 準 位 Η m 準位 1 I 9 正 反器F F 1 被 非 活 性 化 信鉍E C Η 1 形成 爲 % Η " 1 1 而 被均衡· 此後 » 信號 R V 1 A、R V 1 B 分別形成爲％ I 1 Η # 準位· 1 1 在時刻 t 1 2 R C 9 再 度 ，在信 號 S A Ν 1 1 1 S A Ρ 1分 別形 成 爲 % Η 準 位、' L m 準 位下 » 節 點 1 1 Ν 1 的電壓 被感 應 至 正 反 器 F F 1 · 然後被 閂鎖 〇 由 於此 1 | 因 » 「記億格的 資 料 爲 % 2 • 或是^ 3 奢 J ，以 正 反 器 1 I F F 1而被 感應 * 其 資 訊 被 閂 鎖· 1 1 以上， 讀出 動 作 的 結 果 » 4值的 資 料 9 如第 2 3 圖所 _ 1 1 1 本认队尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐）_ % 經濟部中央標孪局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（32) 示被閂鎖在正反器F F 1、F F 2 ·圓中的各資料之臨界 值分布，係爲如下· 資 料 % 0 m ··· « · · • · · 臨 界值 : 0 V 以 下 資 料 % 1 # • · · • · · • · · 臨 界值 0 • 5 V以 上 0 • 8 V 以 下 資 料 % 2 難 * » · • · · • · · 臨 界值 1 • 5 V以 上 1 8 V 以 下 資 料 % 3 • · · • · · • · · 臨 界值 2 • 5 V以 上 2 • 8 V 以 下 • 讀 出 中 t 信 號 V R F Υ Β A C V R F Y B B C 都 是 % Η 準 位 信 號 V R F Υ Β A 1 C V R F Y B B 1 C 都 是 % L 準 位 〇 另 外 « 電壓 V S 設 爲 0 V 〇 被 输 入 至 欏 位 位 址 解 碼器 之 欄 化 活 性化 信 號 C E N B 形 成 爲 % Η 難 準 位 1 則 被 保持 在 以 位 址 信號 而 被 選 擇 的 資 料 電 路 3 之資 料 被输 出 至資 料输 入 输 出線 I 0 A 、 I 0 Β I 0 C I 0 D :介 由 資 料 输 入输 出 緩衝 器 4 而 被 输 出 至 Ε E P R 0 Μ 外 部· 被 記 憶 在 記 億 格 的 資 料、 臨 界 值 % 在讀 出 至 資 料 輸 入 輸 出 線 I 0 A I 0 Β % 10 C I 0 D後 所 被 输 出 的 準 位 之 關 係 I 形 成 爲 第 2 3 圖所 示 的 關 係 • 输出至晶片外部的資料，係爲以資料输入输出緩衝器 4將被输出至黉料输入線I 0A、I OB、I 0C、 (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁 訂 本认汍尺度通用中國國家標準（〇阳）六4規格（2丨0><297公釐）_35- 318965 Α7 Β7 五、發明説明（33) I0D的信號轉換成原來的信號· <寫入動作> 首先，寫入資料被載入至正反器FF1、FF2 ·其 後，資料，資料及資料幾乎同時被寫 入•然後進行檢査^1#資料、資料、資料 是否完全被寫入之校驗讀出；在具有寫入不完全的記憶格 時*進行再寫入·全部的記億格完全被寫入後，由於檢測 寫入終了檢測電路因而終了寫入· 以下*首先說明程式，其次說明校驗讀出· (1 )程式 在寫入動作前，.所被输入的2位元分之資料•係爲以 資料输入输出緩衝器4而被轉變，被输入至資料電路3 · 4值資料與資料输入输出線I 0Α、I OB、I 0C、 I 0D的關係形成爲如第2 4豳所示的關係· 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 所被轉變的4值資料*係爲在禰位活性化信號 CENE爲準位下，以位址信號被傳送至所被指定 的欄位位址之賫料電路3· 第2 5圖係爲寫入動作時的時間圖•以下•根據第 25圚，說明寫入動作· 如第25圇所示*首先*在時刻115，電壓乂入形 成爲位元線寫入控制電壓1 V，位元線B L a被設爲1 V •在η通道MO S電晶髏Q η 3 9的臨界值分之電壓降下 36 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本i.U1«尺度適用中國囡家楳準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） A7 B7 經濟部中央標率局員工消费合作社印裝 五、發明説明（ 34) 1 1 分 造成 問 題 時 » 若 昇 壓 信號 B L C A 亦 可 〇 繼而 » 信 號 1 1 P R E A 形 成 爲 % L # 準 位 9 位 元 線 B L a 被設 爲 浮 動 • 1 1 其 次 » 在 時刻 t 2 S 9 信 號 R V 2 A 被 設爲 1 . 5 V S 1 I • 因 此 * 從 被 保 持 著 資 料 % 1 或是 % 3 之資 料 電 路 % 請 先 閲 1 1 I 位 元 線 控制 電 壓 0 V 被加 入 至 位 元 線 B L a •將 η 通道 讀 背 面 I 1 I Μ 0 S 電 晶 體 Q η 3 2 的 臨界值設爲 1 V » 則在 % 0 蒙 或 之 注 意 1 1 是 % 2 歡 寫 入 時 η 通 道 Μ 0 S 電 晶 體 Q η 3 2形 成 爲 % 事 項 1 I 再 1 1 0 F F 難 在 % 1 或 是 % 3 m 寫 入 時 形 成 爲、 0 N # 〇 4 寫 本 1 其後 » 在 時刻 t 3 S » 信 號 V R F Υ B A C 形 成 爲 頁 1 1 0 V • 從被保持 著資 料 % 0 或 是資. 料 % 1 ，之資 料 電 路 1 1 位 元 線 寫 入 控 制 電 壓 V C C 被输 出 至 位 元 線B L a • 1 1 然 且 在 時 刻 t 4 S 信 號 V R F Υ B A 2 C 形 成 爲 1 訂 1 0 V 從 被 保 著 資 料· 蟓 1 m 之 資 料 電 路 t 介 由端 子 V 1 9 1 1 位 元 線 1 m 寫 入 電 位 2 V 被 输 出 至 位 元 線 B L a • 1 I 其 結 果 所 % 0 寫 入 的 位 元 線 爲 V C C : 所 1 I I 寫 入 的 位 元 線 爲 2 V 所 % 2 蒙 寫 入 的 位 元 線爲 1 V • 所 1 % 3 寫 入 的 位 元 線 爲 0 V 〇 另 外 在 時 刻 t 1 S 1 I t 4 S 以 控 制 閘 極 • 選 擇 閘 極 韁 動 電 路 2 ，所 被 選 擇 的 1 1 I 區 段 之 選 擇 閘 極 S G 1 A 控 制 閘 極 C G 1 A〜 C G 4 A 1 1 1 形 成 爲 V C C 〇 另 外 » 選 擇 閘 極 S C G 2 A 爲0 V • 1 1 其 次 9 在 時 刻 t 5 S » 所 被 選 擇 的 控 制 閘極 C G 2 A 1 1 形 成 爲 髙 電 壓 V Ρ P ( 例 如 * 2 0 V ) 非 選擇 控 制 閘 極 1 1 C G 1 A C G 3 A % C G 4 A 形 成 爲 電 壓 V Μ ( 例 如 » 1 1 1 0 V ) • 對 應 於 被 保 持 著 資 料 % 3 的 資料 電 路 之 記. 1 1 本认浓尺度適用中园國家標準（CNS)A4规格（210X297公釐）_ 37 318965 A7 B7 經濟部中央標丰局只工消费合作社印製 五、. 發明説明（ 35 ) 1 1 憶格 > 以 0 V 的 通 道 電 位 與 控 制 閘極 的 V P P 之 電 位 差 » 1 1 而 在 浮 游 閘 極 注 入 電 子 f 且 上 昇記憶 格 的 臨 界值 • 在對應. 1 I 於 被 保 持 著 資 料 % 2 的 資 料 電 路之 記 憶格 9 以 1 V 的 通 1 I 道 電 位 與 控 制 閘 極 的 V P P 之 電 位差 而 在 浮 游 閘 極 注 入 請 先 閱 1 1 I m 子 * 且 上 昇 記 憶 格 的 臨 界 值 0 在對應 於 被 保持 著 資 料 % 讀 背 面 1 1 I 1 • 的 資 料 電 路 之 記 億格 » 以 2 V的 通 道 電 位 與 控 制 閘 極 之 注 1 I 意 I 的 V P Ρ 之 電 位 差 1 而 在 浮 游 閘 極注 入 電 子 9 且 上 昇 記 億 事 項 1 I 格 的 臨 界 值 • 將 % 2 寫 入 時 的 通道 電 位 設 爲 1 V 將 % 再 填 寫 本 1 U 1 1 • 寫 入 時 的 通 道 電 位 設 爲 2 V ，係 爲 依 % 3 • 資 料 寫 入 頁 1 l 時 \ % 2 m 寫 入 時 % % 1 難 寫 入 時的 順 序 減 少 電 子 的 注 入 1 I 量 之 故 • 在 對 應 於 被 保 持 著 資 料 % 0 的 資 料 電 路 之 記 憶 1 1 I 格 由 於 通 道 電 位 與 控 制 閘 極 的 V P P 之 電 位 差 較 小 » 實 1 訂 I 效 上 在 浮 游 閘 極 電 子 .不 被 注 入 〇 所以 記 憶格 的 臨 界值 不 變 1 1 動 • 寫 入 動 作 中 信 號 S A N 1 、S A N 2 P R E B 1 1 B L C Β 爲 % Η 準 位 信 號 S A P 1 % S A P 2 % 1 1 V R F Υ B A 1 C \ R V 1 A % R V 1 B « R V 2 B % -—s I E C Η 1 % E C Η 2 及 % L m 準 位： 電 壓 V B 爲 0 V • 1 1 1 1 ( 2 ) 校 驗 讀 出 1 1 1 寫 入 動 作 後 » 檢 測 是 否 充 分 地進 行 寫 入 ( 寫 入 校驗 ) 1 1 • 假 使若 達 到所須 的 臨 界值 » 則將資 料 電 路 的 資 料 變 更 爲 1 1 % 0 • 假 使若 未 達 到 所 須 的 臨 界值 9 則 保持 資 料 電 路 的 1 | 資 料 » 再 度 » 進 行 寫 入 動 作 • 寫 入動 作 及 寫 入 校 驗 f 係 爲 1 I 至 全 部 的 所 % 1 緣 寫 入 的 記 億格 ，所 % 2 蒙 寫 入 的 記 億格_ 1 1 1 本认&尺度適用中國國家標準（CNS > A4规格（210X297公釐）_ 38 〇18S65 A7 _B7__ 五、發明説明（36) 及所寫入的記憶格達到所須的臨界值爲止被返復· 第2 6圓及第2 7圖分別是寫入校驗動作時的時間圖 •然而*第2 6騸及第2 7圖分別是時間上所連績的圖面 •在第2 6圓的紙面右側，附註在信號波形的端部之數字 1〜3 2係爲表示在第2 7圚的紙面左側，連結至附註在 信號波形的端部之數字1〜32·以下，根據第26圖及 第27圖，說明寫入校驗動作· 首先，檢測所'1#寫入的記憶格是否達到所定的臨 界值〇 如第26圖所示，首先，在時刻t.lYC，電壓VA 、VB分別形成爲1. 8V、1. 5V，位元線BLa、 BLb分別形成爲1. 8V、1. 5V·進而•信號 經濟部中央標準局負工消费合作社印衷

(請先閲讀背面之注項再填寫本頁W BLCA、BLCB.分別形成爲準位，位元線 BLa與MOS電容器Qdl、位元線BLb與MOS電 容器Qd2被分隔開；位元線BLa、BLb形成爲浮動 •另外，信號PREA、PREB分別形成爲準位 ，MOS電容器Qdl、Qd2的閘極之節點N1、N2 形成爲浮動狀態· 繼而，在時刻t2YC，以控制閘極·選擇閘極驅動 電路2而被選擇的面段的所逑擇的控制閘極C G 2 A被設 爲5V ;非選擇控制閘極CG1A、CG3A、CG4A 及選擇閘極SG1A、SG2A被設爲VCC ·若所被選 擇之記億格的臨界值爲0. 5V以下*則位元線m壓形成 爲比1. 5V還低•若所被選擇之記憶格的臨界值爲 本^&尺度適用中國囷家標準（〇阽）八4規格（2丨0><297公釐）_39_ ~ A7 B7 經濟部中去標準局只工消费合作社印策 五、發明説明（ 37 ) 1 | 0 • 5 V 以 上，則位 元 線 電 壓 形成爲 原 樣的1 • 8 V 〇 1 1 此後 9 在時刻t 3 Y C t 信猇B L C A、 B L C B 分 1 j 別 被 設 爲 % Η ^準位 9 位 元 線 的電位 被 傅送至 節 黏N 1 1 I N 2 • 其 後 ，信號Β L C A B L C Β 分別形 成 爲' L # 請 先 闓 1 1 1 準 位 » 位 元 線B L a 與 Μ 0 S 電容器 Q d 1、 位 元線 讀 背 面 1 1 1 B L b 與 Μ 0 S電容 器 Q d 2 被分隔 開 • 之 注 ♦ 1 1 此 後 » 在時刻t 4 Υ C t 信號R V 1 A形 成 爲1 5 事 項 1 I 再 1 上 V » 在 % 2 ^寫入時 及 3 m 寫入時 » 節點N 1 以0 V 放 寫 1 | 電 0 本 頁 繼 而 » 在時刻t 5 Υ C f 信號V R • F Υ B A 1C 形 成 1 爲 % Η 蒙 準 位，則在 被保持 著 或是| 2 m 寫入 資 料 1 1 | 之 資 料 電 路 ，η通道 Μ 0 S 電 晶體Q η 2爲' 0 N # 節 1 訂 點 N 1 形 成 V C C · 其結 果 t 節黏N 1 係爲在 % 0 # 寫 入 1 1 或 是 % 2 寫入時形 成 爲 V c C :在 % 3 ’寫 入 時形 成 爲 1 1 0 V • 此 後 ，信號S A Ν 2 SAP 2 分別形 成 爲' L m 1 1 準 位 > Η ，準位， 正 反 器 F F 2被 非活性化 9 信號 I E C Η 2 形 成爲· Η » 正 反 器F F 2 的2個 输 入输 出端 1 1 子 ( 節 點 Ν 5 C、Ν 6 C ) 相 互被均衡 •此後 » 信號 1 1 I R V 2 A R V 2 Β 分 別 形 成 爲' Η 準位· 1 1 此 後 * 在時刻t 6 Υ C 再度， 在信號s A N 2 1 1 S A Ρ 2 分 別形成爲 % Η # 準 位、' L ^準位下 ，節 黏 1 1 N 1 的 電 壓 被感應且 被 閂 鎖 • 由於此 因 ，檢測 只 對應 於 保 1 I 持 % 1 m 寫 入賫料的 資 料 罨 路 之記慷 格 的資料 是 否形 成 爲 1 I 完 全 把 % 1 •寫入狀 態 • 記憶格的資 料 若爲' 1 則 在. 1 1 1 本认张尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（ 210X297公釐）_ 3l8965 A7 B7__ 五、發明説明（38 ) (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 正反器F F 2感庳節點N 1的電壓且閂鎖下寫入資料被變 更爲0 *相反地，記億格的資料若不是1，則在正反器 F F 1感應節點N 2的電壓且閂鎖下寫入資料被保持爲' 1 , *保持著或是或是寫入資料之資 料電路的寫入資料不被變更•然而•所被選擇的控制閘極 被設爲1. 5 V ·若所被選擇之記憶格的臨界值爲1 . 5 V以下，則位元線電壓形成爲比1. 5V還低•若所被選 擇之記憶格的臨界值爲1. 5V以上，則位元線電壓形成 爲原樣的1 . 8 V · 繼而，在時刻t 7YC，信號PREA、PREB分 別形成爲VCC，節點N1，N2分別形成爲1. 8V、 1. 5V後，形成爲浮動· 此後，如第27.圖所示，在時刻t 8YC，信號 BLCA、BLCB分別形成爲•準位，位元線的電 位被傳送至Nl，N2 ·其後，信號BLCA、BLCB 形成爲，位元線BLa與MOS電容器Qdl、位 元線B L b與MO S電容器Q d 2被分隔開· 經濟部中央標準局負工消費合作社印装 此後，在時刻t 9YC，信號RV2A，例如被設爲 VCC以下的1. 5ν·η通道MOS電晶髖Qn32的 臨界值爲1 v時，在被保持著寫入資料之資料電路 ，η通道MOS電晶髖Qn32形成爲下，節黏 N1形成爲0V·以保持著寫入賫料之資料電路， 在記憶格充分地被'2#寫入時，η通道MOS電晶體 Qn32爲*OFF#下，節黏Ν1被保持在1. 5V以 本认认尺度適用中國國家標準（CNS > A4规格（210X297公釐）_ 41 _ 經濟部中央標车局另工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（39 ) 上•在寫入不充分時，節點N1爲1. 5V以下· 此後，在時刻t 10YC，信號VRFYBAC形成 爲〃準位，則在被保持著或是、寫入資料 之資料電路，P通道MOS電晶髏<3口13(：爲 :節點N1形成爲VCC·進而，信號SAN1、SAP 1分別形成爲準位、準位，正反器FF1被 非活性化：信號ECH1形成爲、Η ·準位，正反器 FF 1的2個输出输出端子（節點N3C、N4C)相互 被均衡•此後，信號RV1A、RV1B分別形成爲、Η ,準位· 此後，在時刻t 1 1YC，再度，信號SAN1、 SAP1分別形成爲準位、準位下，節點 N 1的電壓被感應且.被閂鎖•由於此因，檢測只對應於保 持寫入資料之資料電路的記憶格的賫料是否完全地 形成爲^2#寫入狀態•記憶格的資料若爲，則以 正反器F F 1感應節點N 1的電壓且閂鎖下寫入資料被變 更爲•相反地，記憶格的資料若不是^2'，則以 正反器F F 1感應節點N 1的電壓且閂鎖下寫入資料被保 持爲'2· ·保持或是或是寫入資料 之資料電路的寫入資料不被變更•然而，所被選擇的控制 閘極被設爲2. 5V·若所被選擇之記億格的臨界值爲 2. 5V以下，則位元線電壓形成爲比1. 5V還低•若 所被選擇之記憶格的路界值爲2. 5 V以上，則位元線.形 成爲原樣的1.8V· 本认认尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）_ 42 - f請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 318965 B7 經濟部中央標丰局貝工消费合作社印製 五、發明説明（ 40 ) I 此後 » 在 時 刻 t 1 2 Y C * 信 號 Β L C A % B L C B 1 1 分 別 被設 爲 % Η • 準 位 » 位 元 線 的 電 位 被 傳 送 至 N 1 1 1 N 2 •其 後 再 度 9 信 號 B L C A B L C B 分 別 形 成 爲 % 1 1 L 準位 9 位 元 線 B L a 與 Μ 0 S 電 容 器 Q d 1 > 位 元 線 請 先 1 1 B L b與 Μ 0 S 電 容 器 Q d 2 被 分 m ΓΠ3 開 • 聞 讀 背 1 I 此後 9 在 時 刻 t 1 3 Y C I 信 號 V R F Y B A C 形 成 * < 1 1 I 爲 % L # 準 位 9 則 在 被保 持 著 % 0 # 或 是 % 1 寫 入 資 料 1 項 1 1 I 之 資 料電 路 f 及 充 分 地 進 行 % 2 # 寫 入 之 資 料 電 路 » P 通 再 填 1 L Ϊ 道 Μ 0 S 電 晶 體 Q P 1 3 C 爲 % 0 N 0 » 節 點 N 1 形 成 爲 頁 1 V C C · 進 而 信 號 S A N 1 % S A P 1 分 別 形 成 爲 % L 奢 1 1 準 位 Η • 準 位 • 正 反 器 F F 1 被 非 活 性 化 信 號 1 1 E C Η 1 形 成 爲 % Η # 準 位 » 正 反 器 F F 1 的 2 個 输 入 输 1 訂 出 端 子（ 節 點 Ν 3 C N 4 C ) 相 互 被 均 衡 • 此 後 * 信 號 1 1 R V 1 A > R V 1 Β 分 別形 成爲 % Η # 準 位 • 1 1 此後 » 在 時 刻 t 1 4 Y C » 信 號 S A N 1 % S A P 1 1 1 分 別 形成 爲 % Η 準 位 % L 象 準 位 下 » 節 點 N 1 的 電 壓 -•V | 被 感 應且 被 閂 鎖 • 1 I 此後 > 如 第 2 7 圇 所 示 » 進而 9 進 行 轉 換 如 上 述 的 寫 1 I 入 資 料· 1 1 I 其次 9 在 時 刻 t 1 5 Y C ♦ 信 號 Β L C A % B L C B 1 1 分 別 被設 爲 % Η W 準 位 » 位 元 線 電 位 被 傅 送 至 N 1 % N 2 1 1 • 其 後再 度 » 信 號 B L C A B L C Β 形 成 爲 L m t 位 1 1 元 線 B L a 與 Μ 0 S 電 容 器 Q d 1 « 位 元 線 B L b 與 1 I Μ 0 S電 容 器 Q d 2 被 分 隔 開 • 1 1 本认汍尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210X297公釐）_ 43 A7 B7 經濟部中央標率局兵工消费合作社印11 五、發明説明（ 41 【） 1 I 此 後 » 在 時刻 t 1 6 Υ C 9 信 號 V R F Y Β A I C 形 I 1 成 爲 % Η 準 位 則 在保持 著 % 0 • 或 是 2 寫 入 資 料 1 1 之 資 料 電 路 * 及 1 鼸 寫 入 充 分 的 資 料 電 路 η 通 道 1 I Μ 0 S 電 晶 體 Q η 2 C 爲 % 0 N # * 節 點 N 1 形 成 爲 請 先 閲 1 1 V C C • 進 而 » 信 號 S A Ν 2 « S A Ρ 2 分 別 形 成 爲 % L 背 面 1 1 I # 準 位 > % Η # 準 位 » 正 反 器 F F 2 被非活性 化 • 信號 之 注 意 1 1 Ε C Η 2 形 成 爲 % Η m 準 位 正 反 器 F F 2 的 2 個 输 入 输 事 項 1 I 再 1 1 出 端 子 ( 節 點 N 5 C 9 N 6 C ) 相 互 被 均 衡 • 此 後 » 信 號 填 寫 本 I R V 2 A 、. R V 2 Β 分別形成 爲 Η m 準 位 • 頁 1 1 此 後 t 在 時 刻 t 1 7 Υ C 9 信號. S A N 2 % S A P 2 1 | 分 別形 成 爲 % Η 0 準 位 * % L m 準 位 下 » 節 黏 Ν 1 的 電 壓 1 I 被 感 應 且 被 閂 鎖 • 1 訂 I 本 實 施 形 態 在· 時 刻 t 1 6 Y C » 由 於 將 信 號 1 1 1 V R F Y B A 1 C 設 爲 V C C 曹 因 而 將 所 % 0 寫 入 及 所 1 1 % 2 鼸 寫 入 時 的 Μ 0 S 電 容 器 Q d 1 之 節 點 N 1 9 充 電 成 1 1 比 節 點 N 2 的 電 位 ( 1 • 5 V ) 還 高 • 在 時刻 t 1 6 Y C 1 % 將 信 號 R V 2 Β 例 如 設 爲 1 - 5 V 亦 可 〇 此 情況 在 1 I 0 m 寫 入 或 是 % 2 難 寫 入 時 » 因 節 黏 N 6 C 爲 0 V 所 以 1 1 I η 通 道 Μ 0 S 電 晶 體 Q η 3 3 爲 開 啓 t 節 點 N 形 成 爲 0 V 1 I • 另 則 9 在 % 1 m 或是 % 3 # 寫 入 時 因 節 黏 N 6 C 爲 1 1 V C C % 節 點 Ν 2 爲 1 • 5 V » 所 以 η 通 道 Μ 0 S 電 晶 體 1 1 Q η 3 3 爲 關 閉 節 黏 Ν 2 被保持 在 1 * 5 V • 在 時 刻 1 1 t 1 6 Υ C 9 將 信 號 V R F Y B A 1 c 設 爲 V C C • 所 % 1 | 0 m 寫 入 及 所 % 2 m 寫 入 時 » 因 充 電 成 節 點 Ν 1 比 節 點 1 1 本认汍尺度適用中因國家標準（CNS)A4规格（ 210X297公釐）_ 44 _ 318965 A7 _B7__ 五、發明説明（42) N 2的電位（〇V)還大亦可，所以節黏N 1的充電，例 如0. 5V程度的較低電壓亦可· 如上述，檢出只對應於保持'3'寫入資料之資料電 路的記憶格的資料是否完全地形成爲>3#寫入狀態•記 億格的資料若爲、3# ，則以正反器FF1、FF2感應 節點N1的電壓且閂鎖下，寫入資料被變更爲'0# 。記 憶格的資料若不是，則以正反器FF1、FF2感 應節點N1的電壓且閂鎮下，寫入資料被保持在^3' · 保持或是’1#或^2#寫入資料之資料電路的寫 入資料不被變更· 寫入校驗中，信號VRFYBBC設爲••信號 VRFYBB1C設爲，L，：電壓Vs設爲0V· 經濟部中央標準局兵工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本荑) 所被選擇的記憶.格的全部，若達到所須的臨界值•則 資料電路的資料形成爲資料•也就是終了寫入，則 節點N4C、N6C形成爲準位•由於檢出此情況 ，因而已知所被選擇的記憶格的全部，是否達到所須的臨 界值•寫入終了的檢出，例如如第2 0圖所示，使用在節 點N4C連接閘極之寫入終了一起檢測電晶體Qn5C、 及在節點N 6 C連接閘極之寫入終了一起檢測電晶髖 Q η 6 C即可* 校驗讀出後，首先，例如將端子VRTC預充電成 V C C ·就是有1個寫入不充分的記憶格，則其賫料電路 的節點Ν4 C或是Ν6 C的至少一個爲準位，所以 η通道電晶體Qn 5 C及Qn 6 C的至少1個爲開啓；端 本认汍尺反適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）_ 45 _ A7 B7 五、發明説明（43 ) 子VRT C的電位從預充電電位降下•全部的記憶格被充 分地寫入，則資料電路3 — 0、3-1 ........... 3 - m 一1、3 — m的節點N4C、N6C形成爲準位· 其結果，因全部的資料電路內，η通道MO S電晶髖 Qn 5 C及Q η 6 C形成關閉，所以端子VRTC的電位 ，保持預充電電位· 〔2〕用以2值格動作時 以下，說明記億格作爲2值格動作時的寫入、讀出順 序•控制讀出、寫入資料之電路，與.作爲4值格動作時同 樣地，爲第20圖所示的電路· <寫入動作> . (1 )程式 在寫入動作前，所被輸入的食料係爲經過資料輸入输 出緩衝器4被输入至資料電路•資料係爲在檷位活性化信 號CENB爲準位下，介由I OA、ΙΟΒ而被输 入至正反器FF1· 第2 8圖係爲表示以在記憶格Μ設置2個寫入狀態而 記憶2值時，記憶格Μ的臨界值電壓與2個寫入狀態（2 值資料、'1^·)的關係之圖•另外，第29圖係 爲表示寫入賫料與正反器TF1之節黏N3C、N4C的 關係之圖•另外，第3 0圖係爲寫入動作時的時間圖•以 本认烺尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）_ 46 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁 訂 經濟部中央標準局只工消费合作社印製 318965 A7 ______B7__ 五、發明説明（44 ) 下，根據第3 0圖，說明寫入動作· 如第30圖所示，首先，在時刻t 1S，信號 VRFYBAC形成爲0V ;從被保持著資料之資 料電路，位元線寫入控制電壓V C C被输出至位元線 B L a · 其後，在時刻t 2S，由於信號RV1A形成爲 VC C *因而從被保持著資料之資料電路，電壓 0 V被输出至位元線· 其結果，所'0〃寫入的位元線形成爲VCC ;所 1#寫入的位元線形成爲0V ·另外，在時刻t 1 S，以 控制閘極•選擇閘極驅動電路2 *所被選擇的區段之選擇 閘極SG1A、控制閘極CG1A〜CG4A被設爲 VCC。選擇閘極S.G2A爲0V· 其次*在時刻t 3S，所被選擇的控制閘極CG2A 形成爲高電壓VPP (例如20V) :非選擇控制閘極 CG1A、CG3A、CG4A形成爲電壓VM (例如 1 0V) ·在被保持著資料'1#的資料電路之記憶格， 經濟部中央標率局只工消费合作社印裝 .^1 ^1 -- - 1 I n ·4. 1 1 I I t— .訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 以0 V的通道電位與控制閘極之VP P的電位差，在浮游 閘極注入電子；上昇記億格的臨界值•在對應於被保持著 資料的資料電路之記億格•因選擇閘極SG1A形 成爲關閉，所以記億格的通道形成爲浮動·其結果，記憶 格的通道由於與控制閘極之間的容ft結合，因而形成爲 8V程度•在寫入資料的記憶格因通道爲8V，控 制閘極爲2 0 V，所以不進行電子注入至記億格，保持消 本认iR尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐）_ if - A7 一 __B7__ 五、發明説明（45) 去狀態（"0·)·寫入動作中，信號SAN1、 SAN2、PREB、BLCB、VRFYBA2C 爲' H’ 準位；信號 SAP1、SAP2 'VRFYBA1C 、RV1B、RV2B、ECH1、ECH2S，L，準 位；竃壓VB爲〇V· (2 )校驗讀出 寫入動作後，檢出是否充分地進行寫入（寫入校驗 )·假使若達到所須的臨界值，則將資料電路的資料變更 爲''0' ·假使若達到所須的臨界值，則保持資料電路的 資料，而再度，進行寫入動作·寫入動作及寫入校驗，係 爲全部的所>1#寫入的記億格達到所須的臨界值爲止被 返復· 第31圚係爲寫入校驗動作時的時間圖· 以下，用第20圈所示的電路圓、及第31圚所示的 時間圖，說明寫入校驗動作· 經濟部中央標率局貝工消费合作社印聚 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如第31圖所示，首先，在時刻t1YC·電壓VA 、VB分別形成爲1. 8V、1. 5V，位元線BLa、 BLb分別成爲1. 8V、1. 5V·進而，信號 BLCA、BLCB分別形成爲準位，位元線 BLa與MOS電容器Qdl、位元線BLb與MOS電 容器Qd2被分隔開，位元線BLa、BLb形成爲浮動 •另外，信號PREA，PREB分別形成爲"'Ll準位 •MOS電容器Qdl、Qd2的閘極電極之節點N1、 本认汍尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐）_ 48 - 318965 A7 B7 經濟部中央標準局只工消费合作社印裝 五、 發明説明（ 46 ) 1 N 2 形 成 爲 浮動狀態 • 1 1 雄 而 > 在時刻t 2 Y C *以 控制閘 極 • 選擇 閘 極 駆 動 1 I 電 路 2 而所 選擇的區 段之所 選擇 的 控制 閘 極 C G 2 A 被 設 1 1 | 爲 0 * 5 V :非選擇 控制 閘 極C G 1 A C G 3 A % 請 先 Μ 1 1 I C G 4 A 與 選擇閘極 S G 1 A、 S G 2 A 被設爲 V C C • 讀 背 A 1 1 若 所被 選 擇 之記慷格 臨界值 爲0 5 V 以 下 ，則 位 元 線 電 之 注 1 I 意 1 I 壓 形 成 爲 比 1 . 5 V 還低 • 若所被 選擇 之 記億格 的 臨 界 值 事 項 1 1 爲 再 1 爲 0 5 V 以上•則 位元 線 形成 原樣 的 1 .8 V • 填 寫 本 此 後 t 在時刻t 3 Y C ，信 號 B L C A 、B L C B 分 頁 1 | 別 被 設 爲 Η #準位 ，位 元 線的 電 位被 傳 送 至節 黏 N 1 9 1 I N 2 • 其 後 ，信號Β L C A 、B L C B 分 別 形成 爲 L 離 1 1 1 準 位 » 位 元 線B L a 與Μ 0 S電 容 器Q d 1 、位 元 線 1 訂 B L b 與 Μ 0 S電容 .器Q d 2被 分 隔開 • 1 1 此 後 * 在時刻t 4 Υ C ，信 號 V R F Y B A C 形 成 爲 1 1 % L 歐 9 則 在被保持 著' 0 ，寫 入 資料 之 資 料電 路 * P 通 1 1 道 Μ 0 S 電 晶體Q P 12 C 爲· 0 N ^ 節 點N 1 形 成 爲 | V C C 9 其 結果，節 點Ν 1 在' 0 '寫 入 時 形成 爲 V C C 1 1 • 在 % 1 寫入時， Ρ通 道 Μ 0 S 電晶 髖 Q pl 2 C 爲 % 1 1 I 0 F F m 〇 也就是在充分 地進行 % 1 " 寫 入 時， N 1 形 成 1 1 爲 V C C » 在、1 , 寫入 爲 不充 分 時， N 1 形成 爲 0 V • 1 1 其 後 信 號 S A N 1 、S A Ρ 1 分 別形 成 爲 ' L 鼸 ▼ Η 1 1 m 而 正 反 器 F F 1被 非活 性 化； 信 號E C Η 1形 成 爲 % Η 1 I 蒙 t 正 反 器 F F 1的 2個 输 入输 出 端子 ( 節 點N 3 C % 1 I N 4 C ) 相 互被均衡 •此 後 ，信 號 R V 1 A 、R V 1 B 形 ， 1 1 1 本认乐尺度適用中园國家揉率（CNS > A4规格（210X297公釐）_ 49 - 318S65 A7 ___B7_ 五、發明説明（47) 成爲、Η , · 此後，在時刻t 5YC，再度，信號SAN1、 SAP1分別形成爲準位、準位下，節點 Ν 1的電壓被感應且被閂鎖•由於此因，檢出只對應於保 持| 1 ^寫入資料的資料電路之記憶格的資料是否充分地 形成爲^1#寫入狀態•記憶格的資料若爲•則以 正反器F F 1感應節黏Ν 1的電壓且閂鎖下寫入資料被變 更爲·0# •相反地，記憶格的賫料若不是，則以 正反器F F 1感應節點Ν 1的電壓且閂鎖下寫入資料被保 持爲·保持寫入資料之資料電路的寫入資料 不被變更· 所被選擇之記憶格的全部·若達到所須的臨界值，則 資料電路的節點N4.C形成爲·由於檢测此情況， 因而已知全部的所被選擇的記億格是否達到所須的臨界值 •寫入終了的檢測，例如如第2 0圈所示*用在節黠 N 4 C連接閘極的寫入終了一起檢測電晶體Q η 5 C即可 經濟部中央標率局月工消费合作社印製 n / ·ϋ - ^I I— . I - --- ^1· {請先聞讀背面之注$項再填寫本頁) 校《I讀出後，首先將VRTC端子預充電爲VC C · 就是寫入爲不充分的記憶格有1個，則因其資料電路的節 點N4C爲¾H^，所以η通道MOS電晶體Qn5C爲 開啓；端子VRTC的電位從預充電電位下降*全部的記 憶格充分地被寫入，則資料電路3 — 0、3 — 1 .......... 3 - m — 1、3_m的節點N4C全部形成，準位* 其結果，因全部的資料電路內* η通道MO S電晶體 本认&尺度適用中國國家標準（CNS) Α4规格（210Χ297公釐）_ _ 318965 B7 經濟部中央標準局負工消费合作社印策 五、發明説明（ 48 ) 1 1 Q η 5 C 形 成 爲 關 閉 » 所 以 端 子 V R T C 的 電 位 * 保 持 預 1 1 充 電 電 位 檢 測 寫 入 終 了 • 1 1 I 請 1 1 I < 讀 出 動 作 > 閲 1 | 在 讀 出 動 作 » 讀 出 Γ % 0 或是 % 1 # J e 讀 背 面 1 I 第 3 2 圖 係 爲 讀 出 動 作 時 的 時 間 圖 • 以 下 9 根 據 第 之 注 意 1 1 I 3 2 圇 9 說 明 讀 出 動 作 • 事 項 再 1 1 如 第 3 2 圖 所 示 9 首 先 9 在 時刻 t 1 R D t 電 壓 V A 填 寫 丄 本 I « V Β 分 別 形 成 爲 1 • 8 V % 1 • 5 V 位 元 線 Β L a % 頁 1 1 B L b 的 電 位 分 別 形 成 爲 1 • 8 V 1 5 V Ο 進 而 信 1 1 號 Β L C A Β L C B 分 別 形 成 爲 L 0 準 位 9 位 元 線 1 I B L a 與 Μ 0 S 電 容 器 Q d 7 % 位 元 線 B L b 與 Μ 0 S 電 訂 | 容 器 Q d 2 被 分 隔 開 ·; 位 元 線 B L a B L b 形 成 爲 浮 動 1 1 I 〇 另 外 » 信 號 Ρ R E A > P R E B 分 別形 成 爲 % L • 準 位 1 1 « Μ 0 S 電 容 器 Q d 1 Q d 2 的 閘 極 電 極 之 節 點 Ν 1 % 1 1 N 2 形 成 爲 浮 動 狀 態 〇 1 繼 而 以 控 制 閘 極 • 選 擇 閘 極 驅 動 電 路 2 而 被 選 擇 的 1 | 區 段 的 所 選 擇 的 控 制 閘 極 C G 2 A 被 設 爲 0 V 非 選 擇 控 1 I 制 閘 極 C G 1 A C G 3 A C G 4 A 及 選 擇 閘 極 1 1 1 S G 1 A S G 2 A 被 設 爲 V C C • 若 所被 選 擇 之記億格 1 1 的 臨 界值 爲 0 V 以 下 » 則 位 元 線 電 壓 形 成 爲比 1 • 5 V 還 1 1 低 • 若 所被 選 擇 之 記 億格 的 臨 界 值 爲 0 V 以 上 9 則位 元 線 1 1 « 壓 形 成 爲 原 樣 的 1 • 8 Y 〇 1 I 此 後 » 在 時 刻 t 2 R D 9 信 號 B L C A Β L C B 分 . 1 1 本认汉尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） ^ -51 - S18B65 A7 _B7_ 五、發明说明（49) 別形成爲準位；位元線的資料被傅送至MO S電容 器Qdl、Qd2*其後再度，信號BLCA、BLCB 形成爲，位元線BLa與MOS電容器Qdl、位 元線B L b與MO S電容器Q d 2被分隔開* 進而•信號SAN1、SAP1分別形成爲^準 位、''H#準位，正反器FF1被非活性化：信號ECH 1形成爲，正反器FF1的2個输入输出端子（節 點N3C、N4C)相互被均衡•進而，此後，信號 RV1A、RV1B分別形成爲準位· 繼而，在時刻t 3RD，再度，信號SAN1、 SAP1分別形成爲準位、準位下，節點 Ν 1的電壓以正反器F F 1而被感應；然後*被閂鎖在正 反器F F 1 ·由於此.因，「記憶格的資料爲爲是* 1#」以正反器FF1而被感應*其資訊被閂鎖· 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 (請先《讀背面之注意事項再填寫本買) 其次，說明關於本發明第5實施形態之記億系統· 在以上述第1〜第4實施形鮑所說明過之記億系統， 由於監視記憶格的改寫次數、或是監視記憶格的使用時間 •因而判定記億格的性能（作爲何值記憶格使用）·但是 監視的方法並不被限於上述的方法· 在關於此第5實施形態之記憶系統*提供含有對判定 上述記憶格的性能切換特別有效的新式監視之方法、及新 式監視的方法之記億系統· 第3 3圚係爲表示關於第5實施形態之第1系統的動 作流程之圖· 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS Μ4規格（2丨ΟΧ297公釐）_ 52 _ 31S965 A7 ___B7 五、發明说明（50 ) 如第3 3圓所示，第1記憶系統係爲監視寫入的校驗 數，即是監視寫入•校驗讀出周期數•當然，不限於寫入 的校驗次數，使其監視消去的校驗數亦可· 即是在NAND型EEPROM，當寫入、消去時， 在加入程式脈波後，進行檢査是否充分地進行寫入或是消 去之校驗讀出•然後，在具有寫入或是消去爲不充分的記 憶格時，進行再寫入、再消去•此處，在使用當初，記億 格係爲例如以3次的寫入•校驗讀出周期而被充分地寫入 •另則•隨著改寫的次數增多*而在記憶格的穿孔氧化膜 捕集電子且寫入劣化•其結果•例如寫入·校驗讀出周期 數增多爲4次、5次、6次•因此，例如寫入•校驗讀出 周期數，至所定的次數（例如5次）爲止，如第1圖所示 ，作爲4值格使其動.作：在上述所定次數以後的寫入時* 作爲3值記億格使其動作即可*作爲3值記憶格而被動作 時，也是隨著增加改寫次數，而增加寫入•校驗讀出周期 數，所以形成爲所定的次數（例如7次，或是5次或是4 次），在以後的寫入時，作爲2值記憶格而被動作亦可· 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印製 (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 同樣地· 2值記憶格的寫入·校驗讀出周期數達到所定的 次數時，以後就是不使用該記億格亦可：或是以後使其不 讀入•消去亦可· 此樣，檢出寫入•校驗讀出周期數；從此檢出結果， 可以把握記憶格劣化的情況•因此，判定校驗讀出周期數 是否達到所定的次數，如第1〜第4實施形態*可以變更 儲存在記憶格的資訊數·此樣監視的方法’可以使用在以 本紙張尺度適用中國國家標率（CNSM4现格（ 210X297公釐）_ 53 _ 318B65 A7 _B7 五、發明说明（51 ) 第1〜第4實施形態所說明過的記億系統、或是多值記億 快閃記憶體· 例如將記憶格，首先作爲4值記憶格使用；寫入·校 驗讀出周期數達到所定的周期數後，作爲2值格使用亦可 另外，含有關於第5實施形態的記憶系統之新式監視 方法，不只是多值記億格，針對2值記憶格也是有效的· 第3 4圖係爲表示於第5實施形態之第2記憶系統的 動作流程之圖· 如第3 4圓所示，寫入•校驗讀出周期數至所定的次 數爲止，作爲2值記憶格使用：超過所定的次數後*使其 不使用此記憶格•或是超過所定的次數後，在此記憶格使 其不進行寫入、消去.亦可· 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 (請先Μ讀背面之注$項再填寫本頁) 另外，在NAND型EEPROM，例如以1 6頁形 成1區段，但由於在各別的頁檢出寫入•校驗讀出周期數 ，因而在各頁決定是否作爲何值的記憶格使其動作亦可· 另外*是否作爲何值的記億格使其動作•在各區段進 行亦可，在各晶片進行亦可•也就是構成一定區段的1 6 頁當中，就是1頁作爲4值記憶格使其動作的寫入•校驗 讀出周期數超過所定的次數時，在以後的讀入，將含有該 頁之區段的記憶，例如作爲2值格而使其動作亦可•當然 ，構成晶片的複數頁當中，就是1頁作爲4值記憶格使其 動作的寫入·校驗讀出周期數超過所定的次數時*在以後 的讀入，將含有該耳的晶片全部的記憶格，例如作爲2值 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐）_ ~ 318365 A7 _B7 五、發明说明（52 ) 格而使其動作亦可· 進而，以細分化頁的記憶格區段單位，決定是否作爲 何值的記憶使其動作亦可*若控制動作爲可能，則在同頁 內，就是存在動作模式相異的記憶格也沒關係•即是變更 儲存在記憶格的資訊數的單位，沒有特別的限定，如上述 的頁單位、區段單位、晶片單位之外，樣樣的變形都是可 能· 另外，由於不只是檢出寫入•校驗讀出周期數•且檢 出消去•校驗讀出周期數，因而改變儲存在記憶格的資訊 值數亦可· 進而*寫入•校驗讀出周期數、或是消去•檢驗讀出 周期數，記憶或是計數被設在晶片內之計數器電路*將該 計數器電路的資訊输.出至晶片亦可· 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印製 — — — — — —X私—II —訂 {請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) 如第3 5圖所示，由於檢出寫入•校驗讀出周期數（ 或是消去•校驗讀出周期數），因而使其變更寫入（或是 消去）電壓亦可·例如以例說明2值記憶格，則周期數形 成爲4次爲止，寫入電壓的初期值爲1 6 V ·隨著增加改 寫次數，而寫入、消去則變困難，所以增加周期數•周期 數超過4次，則將寫入電壓的初期值設爲1 7 V ·進而增 加改寫次數，而在寫入電壓的初期值爲1 7V，周期數超 過4次時*將寫入電壓的初期值使其增加爲1 8V即可· 另外·上述周期數超過所定的次數，則不只是提髙寫 入電壓，提高消去電壓的初期值亦可•當然，由於檢出消 去•校驗讀出周期數·因而改變消去電壓或是寫入電壓亦 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐）_ 55 _ A7 _B7 五、發明说明（53 ) 可· 此樣，監視寫入•校驗讀出周期數、或是消去•校驗 讀出周期數，係爲與監視改寫次數的情況同樣地，不僅是 可以決定是否作爲何值記憶格而使其動作，在判定記憶格 的性能下•爲非常有效的· 以上，在所說明過的第1〜第5資施形態，針對使用 多值半導髏記憶裝置的記憶系統，隨著增加改寫次數，減 少儲存在1個記憶格的資訊（值）數•例如針對4值記憶 格，至改寫次數爲5 0萬次爲止作爲4值記憶格動作*其 後作爲2值記億格動作•由於此因，可以使其比過去還增 多記憶系統全體的改寫次數·

然而，所能適用的本發明，不僅是NAND型 E E P ROM、或N.OR型快閃記憶格；AND型（K. Kume et a 1. ; I EDM Tech. Dig., Dec. 1 992, pp. 991-9&3) ' 或 D I N O R 型（S. Kobayashi et al. ; ISSCC

Tech. Dig., 1 995, pp. 122)、或假想大型陣列（R. Cemea et a 1. ; ISSCC Tech. Dig., 1 995，pp. 126 )亦 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印袈 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 可· 另外，多值DRAM或多值隱蔽ROM或是多值 SRAM，當然也適用· 另外，所能適用本發明，不限於3值記憶格、或是4 值記憶格；當然5值記億格、或是8值記億格、或是16 值記億格等也是有效的·' 本紙張尺度逍用中國國家揉丰（CNS > A4规格（2丨0X297公釐）_ 56 _ 3l8d65 A7 _ B7__ 五、發明説明（54 ) 〔發明之效果〕 以上，所說明過，依據本發明，可以提供含有多值記 憶的記憶格，同時含有富有關於改寫的耐久性之記憶系統 、及在此記億系統所必要的新式系統要素之記憶系統· 〔圖面之簡單說明〕 第1圖係爲表示關於本發明第1實施形態之多值 NAND型快閃記憶體的臨界值電壓與4值資料的關係之 圖· 第2 (a) 、（b) 、（c)圓係爲分別表示關於本 發明第1實施形態之多值NAN D型快閃記憶體的臨界值 電壓輿3值資料的關係之圖· 第3 (a) 、（.b)圚係爲分別表示關於本發明第1 實施形態之多值N A N D型快閃記憶髏的瞄界值電壓與2 值資料的關係之圖· 第4圖係爲關於本發明第2實施形態的快閃記憶體之 構成圖· 經濟部中央揉準局員工消费合作杜印製 --- ! 1 ^^1 ^ ϋ n—ϋ n n i^i -ΤΓ (請先H讀背面之注意事項再填寫本霣) 第5圖係爲第4圓所示之快閃記憶髖的晶片之構成圓 〇 第6圈係爲關於本發明第2實施形態的變形的記憶系 統之構成圖* 第7圖係爲表示關於本發明第3實施形態之第1記憶 系統的動作流程之圚· 第8圖係爲表示關於本發明第3實施形態之第2記憶 本紙張尺度逍用中國困家揉率（〇阳）八4规格（2丨0父297公釐）_|；7_ —' Α7 Β7_ 五、發明说明（55) 系統的動作流程之IB · 第9圔係爲表示關於本發明第3實施形態之第3記憶 系統的動作流程之圔· 第10圖係爲表示關於本發明第3實施形態之第7記 億系統的動作流程之圖· 第1 1圖係爲表示關於本發明第3實施形態之第8記 憶系統的動作流程之圚· 第12圖係爲表示關於本發明第3實施形態之第9記 憶系統的動作流程之圖· 第1 3圖係爲表示關於本發明第3實施形態之第1 0 記憶系統的動作流程之圖· 第14園係爲表示關於本發明第3實施形態之第1 1 記憶系統的動作流程_之圖· 第15圖係爲表示關於本發明第3實施形態之第12 記億系統的動作流程之圓· 第1 6圖係爲表示關於本發朗第3實施形態之第1 3 記憶系統的動作流程之圚· 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印装 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 第1 7圖係爲表示關於本發明第4資施形態之多值記 億式E E P ROM的構成之構成圖· 第1 8圖係爲表示第1 7圓所示記憶格陣列及資料電 路的構成之構成圖· 第1 9圖係爲表示關於本發明第4實施形態之多值記 憶式E E P ROM臨界值電壓與4值資料的關係之圖· 第2 0圖係爲第1 7圔所示記億格陣列及資料電路之 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS )八4%格（210X297公釐） 58 318365 A7 B7_ 五、發明说明（56) «路圈· 第21園係爲讀出動作時的時間園· (請先《讀背面之注意事項再填寫本買) 第2 2圚係爲表示正反器的節點電位與4值資料的關 係之圖· 第2 3圖係爲表示正反器的節黏《位與4值資料的關 係之圖· 第2 4圖係爲表示正反器的節點電位與4值資料的關 係之圖· 第2 5圖係爲寫入動作時的時間圚· 第2 6圖係爲寫入校驗動作時的時間圄* 第2 7圖係爲寫入校驗動作時的時間圖· 第2 8圖係爲表示關於本發明第4實施形態之多值記 憶式EEPROM的.臨界值電壓與2值資料的關係之圓· 第2 9圓係爲表示正反器的節點電位與2值資料的關 係之圖· 第3 0圚係爲寫入動作時的時間圖· 第3 1圖係爲寫入校驗動作時的時間圖· 經濟部中夬樣率局貝工消费合作社印装 第3 2圖係爲讀出動作時的時間圖· 第3 3圖係爲表示關於本發明第5實施形態之第1記 億系統的動作流程之圓· 第34圔係爲表示關於本發明第5實施形態之第2記 億系統的動作流程之圖· 第3 5圖係爲表示關於本發明第5實施形態之第3記 憶系統的動作流程之圖· 本纸張尺度遢用中國國家標準（CNS ) A4规格（2丨0X297公釐） 59 °18965 A7 _B7____ 五、發明説明（57) 第3 6圖係爲表示記憶格陣列的NAND格部分之圖 ，（a)圓爲平面圖，（b)圖爲等價電路圖· 第37_係爲斷面園；（a)圖爲沿著第36 (a) 圖中的A — A"線之斷面圖，（b)圖爲沿著第36 (a )圖中的B — B >線之斷面園· 第3 8圖係爲NAND格被配列成矩陣狀之記憶格陣 列的等僙電路圖· 第3 9圚係爲表示記憶格的瞄界值電壓與4值資料的 關係之圖· 〔圖號說明〕 1 :記憶格陣列 2 :控制閘極·.選擇閘極駆動電路 3 :資料電路 4 :資料输入输出緩衝器 5 :位址緩衡器 經濟部中央標率局負工消费合作社印製 {请先閱讀背面之注項再填寫本頁> 6 =資料控制電路 Μ :記憶格 S :選擇電晶體 S G :選擇閘極 C G :控制閘極 B L :位元線

Qn : η通道MOS電晶體 Qp : Ρ通道MOS電晶體

説明發

Q F I

G

路 S QDT輯邏 D 8)盡反器 Ν 58耗正相 A ::反 N Α7Β7 體 晶 S οΜ 道 Bntt 通 η 型器 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ,4. -,-ιτ 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4规格（ 210X297公釐）_ 61

Claims (1)

1. c°經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 幻65 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 . 一種記慷系統，係爲具有含有記憶η值（η爲3 以上的自然數）的記億格之記憶部的記憶系統；其特徵爲 至所定的改寫次數爲止，將前述記憶格作爲η值記憶 的記憶格而使其動作：前述所定的改寫次數以後，將前述 記值格作爲m值記憶（m爲未滿η.的自然數）的記憶格而 使其動作· 2. —種記憶系統，係爲具有含有記憶η值（η爲3 以上的自然數）的記億格之記億部的記億系統：其特徽爲 至所定的改寫次數爲止，將前述記憶格作爲η值記億 的記億格而使其動作；前述所定的改寫次數以後*將前述 記憶格作爲2值記憶的記憶格而使其動作· 3. —種記億系統，係爲具有含有記憶η值（η爲3 以上的自然數）的記憶格之記憶部的記憶系統：其特徴爲 至第η的改寫次數爲止，將前述記億格作爲η值記憶 的記憶格而使其動作；第η的改寫次數以後，至第（η — 1 )的改寫次數爲止，將前述記億格作爲（η — 1 )值記 億的記憶格而使其動作；第（i + 1 )的改寫次數以後， 至第i (i爲2以上的自然數）的改寫次數爲止，將前述 記億格作爲i值記憶的記憶格而使其動作· 4. 如申請專利範園第1項之記憶系統，其中以包含 前述記憶部的記憶晶片，進行從在前述記憶格的η值記憶 本紙張尺度逍用中國國家標率（CNS > Α4规格（210X297公釐> —nir — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) gs 六、申請專利範国 變更爲m值記憶、2值記憶、（η—1)值記億；或是從 (i+l)值記憶變更爲i值記憶· 5. 如申請專利範圔第2項之記憶系統*其中以包含 前述記憶部的記憶晶片*進行從在前述記憶格的η值記憶 變更爲m值記億、2值記億、（η—1)值記億；或是從 (i+Ι)值記億變更爲i值記慷· 6. 如申請專利範圍第3項之記億系統*其中以包含 前述記憶部的記憶晶片*進行從在前述記憶格的η值記憶 變更爲m值記憶、2值記憶、（η — 1)值記億：或是從 (i+Ι)值記憶變更爲i值記憶· 7. 如申請專利範圍第1、2或3項的任何項之記憶 系統，其中前述記憶部作爲含有似所定個數的前述記憶格 所構成，形成爲一起進行資料的寫入、或是資料的消去之 單位的記憶格區段： 以前述記億格區段單位，進行從在前述記億格的η值 記億變更爲m值記憶、2值記憶、（η -1)值記億；或 是從（i +1 )值記憶變更爲i值記憶· 經濟部中央標準局負工消费合作社印裝 (請先Η讀背面之注意事項再填寫本頁) 8. 如申請專利範圍第1項之記憶系統，其中在前述 記憶格被變更爲m值記憶、2值記憶、（n_ 1 )值記憶 及i值記憶的任何1個後，m值記億、2值記憶、（η-1 )值記憶及i值記憶個別的改寫次數達到限制次數後， 不使用前述記億格· 9. 如申請專利範園第2項之記憶系統，其中在前述 記憶格被變更爲m值記億、2值記億、（η—1)值記憶 本紙張尺度適用中國國家搮準（CNS)A4規格（210X297公釐）_ _ 經濟部中央標準局負工消费合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 及i值記憶的任何1個後，m值記憶、2值記憶、（η— 1 )值記憶及i值記憶個別的改寫次數達到限制次數後， 不使用前述記憶格· 10.如申請專利範園第3項之記憶系統•其中在前 述記憶格被變更爲m值記憶、2值記憶、（n_l)值記 憶及i值記憶的任何1個後，m值記憶、2值記憶、（η - 1 )值記憶及i值記億個別的改寫次數達到限制次數後 *不使用前述記憶格· 1 1 .如申請專利範圔第7項之記憶系統，其中在前 述記億格被變更爲m值記憶、2值記憶：（η — 1)值記 憶及i值記憶的任何1個後，m值記憶、2值記憶、（η - 1 )值記憶及i值記憶個別的改寫次數達到限制次數後 ，不使用前述記憶格.· 1 2 .如申請專利範圈第1項之記憶系統，其中在前 述記憶格被變更爲m值記憶、2值記憶、（η — 1 )值記 憶及i值記億的任何1個後，miit記憶、2值記憶、（η - 1 )值記憶及i值記憶個別的改寫次數達到限制次數後 ，在前述記憶格不進行資料的寫入及資料的消去· 1 3 .如申請專利範園第2項之記億系統，其中在前 述記憶格被變更爲m值記憶、2值記億、（η—1)值記 憶及i值記憶的任何1個後，m值記憶、2值記憶、（η 一 1 )值記憶及i值記憶個別的改寫次數達到限制次數後 ，在前述記憶格不進行資料的寫入及資料的消去· 14.如申請專利範園第3項之記憶系統，其中在前 本纸張尺度適用中國國家揉隼（CNS > A4规格（210X297公釐）_ 64 _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 订 經濟部中央標準局員工消费合作社印袈 A8 B8 C8 _ D8 六、申請專利範圍 述記憶格被變更爲m值記億、2值記憶、（η-1)值記 億及i值記億的任何1個後，m值記億、2值記億、（η - 1 )值記憶及i值記憶個別的改寫次數達到限制次數後 ，在前述記憶格不進行資料的寫入及資料的消去· 1 5 .如申請專利範園第7項之記憶系統，其中在前 述記憶格被變更爲m值記億、2值記億、（η—1)值記 憶及i值記憶的任何1個後，m值記億、2值記億、（η _ 1 )值記憶及i值記憶個別的改寫次數達到.限制次數後 ，在前述記憶格不進行賫料的寫入及資料的消去· 1 6 種記億系統，係爲具有含有記憶η值（η爲 3以上的自然數）的記憶格之記憶部的記憶系統；其特徵 爲. 進而具有前述記博格記憶是否保持價值的資料之準位 記憶手段· 1 7 種記憶系統，係爲具有含有記憶η值（η爲 3以上的自然數）的記憶格之記憶部的記憶系統；其特徴 爲 以η值使其動作前述記億部之η值動作式之外，進而 具有以m值（m爲未滿η的自然數）使其動作前述記憶格 之m值動作模式· 18.如申請專利範圍第1項之記憶系統，其中具有 含有記憶η值（η爲3以上的自然數）記憶格之記億部， 在對前述記億格進行資料的寫入或是消去時，返復對於前 述記憶格進行資料的寫入動作或是消去動作、及檢出對前 本紙張尺度逋用中國國家揉準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）~~~ -00 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A8 ^18365 D8 々、申請專利範圍 述資料的記憶格之寫入狀態或是消去狀態的校驗讀出動作 之記憶系統； (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 監視前述寫入動作或是消去動作與校驗讀出動作的返 復次數之校驗數，此校驗數達到所定的次數後，進行從在 前述記億格的η值記憶變更爲m值記億、2值記億、（η 一 1 )值記憶；或是從（i + 1 )值記憶變爲i值記憶· 1 9 .如申請專利範困第2項之記億系統，其中具有 含有記億η值（η爲3以上的自然數）的記憶格之記憶部 ，在對前述記憶格進行資料的寫入或是消去時，返復對於 前述記憶格進行資料的寫入動作或是消去動作、及檢出對 前述資料的記憶格之寫入狀態或是消去狀態的校驗謓出動 作之記憶系統； 經濟部中央揉準局負工消费合作社印裝 '監視前述寫入動作或是消去動作與校驗讀出動作的返 復次數之校驗數，此校驗數達到所定次數後•進行從在前 述記億格的η值記億變更爲m值記憶、2值記億、（η— 1 )值記憶；或是從（i +1 )值記憶變更爲i值記億· 20.如申請專利範圍第3項之記億系統，其中具有 含有記憶η值（η爲3以上的自然數）的記憶格之記億部 ，在對前述記憶格進行資料的寫入或是消去時，返復對於 前述記億格進行資料的寫入動作或是消去動作、及檢出對 前述資料的記憶格之寫入狀態或是消去狀態的校驗讀出動 作之記憶系統； 監視前述寫入動作或是消去動作與校驗讀出動作的返 復次數之校驗數，此校驗數達到所定次數後，進行從在前 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）~~71 -00 - 318965 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範園 述記憶格的η值記憶變更爲m值記憶、2值記億、（η-1 )值記億；或是從（i + 1 )值記憶變更爲i值記憶· 21 . —種記憶系統*係爲具有含有記憶P值（p爲 2以上的自然數）的記憶格之記憶部，在對前述記憶格進 行資料的寫入或是消去時，返復對於前述記憶格進行資料 的寫入動作或是消去動作、及檢出對前述資料的記憶格之 寫入狀態或是消去狀態的校驗讀出動作之記憶系統；其特 徵爲= 監視前述寫入動作或是消去動作與校驗讀出動作的返 復次數之校驗數，此校驗數達到所定的次數後，不使用前 述記億格· 2 2 . —種記憶系統，係爲具有含有記憶p值（p爲 2以上的自然數）的記億格之記憶部，在對前述記憶格進 行資料的寫入或是消去時，返復對於前述記憶格進行資料 的寫入動作或是消去動作、及檢出對前述資料的記憶格之 寫入狀態或是消去狀態的校驗讀出動作之記憶系統：其特 徴爲= 監視前述寫入動作或是消去動作與校驗讀出動作的返 復次數之校驗數，此校驗數達到所定的次數後，在前述記 億格不進行資料的寫入、及資料的消去· 本紙張Μ適用中國國家鮮（CNS ) A齡（2丨0謂公兼） (請先閲讀背面.之注$項再填寫本頁) -* 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製