将双单元的存储数据屏蔽而进行输出的半导体器件制造技术

技术编号:13116560 阅读:89 留言:0更新日期:2016-04-06 08:12
存储阵列(101)包含多个双单元(104),该双单元(104)由通过阈值电压的不同来保持二进制数据、且各自能够电重写的第1存储元件(102)和第2存储元件(103)构成。输出电路(105)在接收到双单元(104)的读出请求时,在构成双单元(104)的第1存储元件(102)的阈值电压比擦除判断电平小、且构成双单元(104)的第2存储元件(103)的阈值电压比擦除判断电平小的情况下,将双单元(104)的存储数据屏蔽而进行输出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及半导体器件,例如涉及包含非易失性存储器的半导体器件。
技术介绍
以往,在将互补的数据写入至两个存储单元的半导体非易失性存储器中,公知一种具有空白检查(blankcheck)功能的半导体非易失性存储器。例如,日本特开2009-272028号公报(专利文献1)所记载的半导体集成电路具备:包含多个双单元的非易失性存储器(DFL;21)、选择器(SEL_BC)和读出电路(BC_SA)。在双单元的两个非易失性存储单元(MC1、MC2)中写入互补数据,而将其设定成小阈值电压和大阈值电压的组合的写入状态。在两个非易失性存储器(MC1、MC2)中写入非互补数据(称为擦除),而例如使其均为小阈值电压的空白(blank)状态。选择器(SEL_BC)包含多个开关元件。在空白检查动作期间将选择器(SEL_BC)的开关元件控制为开状态,并将在读出电路的第1输入端子中公共地流动的各双单元的第1总电流与第2输入端子的参考信号比较,从而以高速检测多个双单元为写入状态还是空白状态。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2009-272028号公报
技术实现思路
但是,虽然能够通过擦除来使两个非易失性存储器(MC1、MC2)的阈值电压均为低状态,但无法否定擦除前的写入状态下的两个非易失性存储器的阈值电压的大小关系有可能在擦除后也被维持。因此,存在尽管已擦除但当试着读出时仍会读出与擦除前写入的数据相同的数据的情况,而有可能成为安全上的问题。其他技术课题和新特征将从本说明书的记述及附图得以明确。在本专利技术的一个实施方式的半导体器件中,输出电路在接收到双单元的读出请求时,在构成双单元的第1存储元件的阈值电压比擦除判断电平小、且构成双单元的第2存储元件的阈值电压比擦除判断电平小的情况下,将双单元的存储数据屏蔽而进行输出。专利技术效果根据本专利技术的一个实施方式,能够防止尽管已擦除但仍会读出擦除前的写入数据。附图说明图1是表示第1实施方式的半导体器件的结构的图。图2是表示从第1实施方式的半导体器件的存储阵列读出双单元数据的处理的顺序的流程图。图3是表示第2实施方式的微型计算机的结构的图。图4是表示闪存模块的结构的图。图5的(a)是表示提供给分裂栅型闪存元件的偏压的例子的图。图5的(b)是表示提供给使用热载流子写入方式的叠栅型闪存元件的偏压的例子的图。图5的(c)是表示提供给使用FN隧穿写入方式的叠栅型闪存元件的偏压的例子的图。图6的(a)是表示双单元数据存储“0”的状态的图。图6的(b)是表示双单元数据存储“1”的状态的图。图6的(c)是表示双单元数据的初始化状态的图。图7是双单元数据的读出系统及写入系统的详细的电路结构的例子。图8是表示差动放大部的结构的图。图9是表示数据输出部的结构的图。图10是表示输出电路控制部的结构的图。图11是用于说明第1模式中的动作的图。图12是用于说明第2模式中的动作的图。图13是用于说明第3模式中的动作的图。图14是用于说明生成各种控制信号的定时的图。图15是表示从第3实施方式的半导体器件的存储阵列读出双单元数据的处理的顺序的流程图。具体实施方式以下使用附图来说明本专利技术的实施方式。[第1实施方式]图1是表示第1实施方式的半导体器件的结构的图。该半导体器件100具有存储阵列101和输出电路105。存储阵列101包含多个双单元104。双单元104由根据阈值电压Vth的不同来保持二进制数据(双单元数据)、且各自能够电重写的第1存储元件102和第2存储元件103构成。输出电路105在接收到双单元104的读出请求时,在第1存储元件102的阈值电压Vth比擦除判断电平小、且第2存储元件103的阈值电压Vth比擦除判断电平小的情况下,输出将双单元104的存储数据屏蔽得到的数据。屏蔽得到的数据是指例如不依存于双单元104的存储数据的值的值,为固定值“1”或”0”,或者为随机值。在此的擦除判断电平是指能够与写入后的存储单元的阈值高的状态进行区别那样的规定电压电平,并不特别需要为与双单元的擦除或各个存储单元的擦除动作时所使用的擦除判断电平完全相同的电压值,只要是类似的电压值即可。图2是表示从第1实施方式的半导体器件的存储阵列104读出双单元数据的处理的顺序的流程图。首先,输出电路105接收双单元数据的读出请求信号RRQ(步骤S101)。接着,输出电路105通过位线BL来读出第1存储元件102所存储的数据,由此来判断第1存储元件102的阈值电压Vth是否比擦除判断电平VREF小(步骤S102)。接着,输出电路105通过位线/BL来读出第2存储元件103所存储的数据,由此来判断第2存储元件103的阈值电压Vth是否比擦除判断电平VREF小(步骤S103)。接着,输出电路105通过位线对BL、/BL的差动放大来检测双单元104所存储的数据(步骤S104)。输出电路105在第1存储元件102的阈值电压Vth比擦除判断电平VREF小、且第2存储元件103的阈值电压Vth比擦除判断电平VREF小的情况下(在步骤S105中为是),将对双单元104的存储数据屏蔽得到的数据作为读出数据输出(步骤S106)。输出电路105在第1存储元件102的阈值电压Vth为擦除判断电平VREF以上、或第2存储元件103的阈值电压Vth为擦除判断电平VREF以上的情况下(在步骤S105中为否),将通过位线对BL、/BL的差动放大对双单元104所存储的数据进行检测得到的数据作为读出数据输出(步骤S107)。如以上那样,根据本实施方式,由于只要构成双单元的两个存储元件的阈值电压比擦除判断电平小,则双单元的存储数据就会被屏蔽,所以能够防止读出擦除前的写入数据。[第2实施方式]本实施方式的半导体器件是微型计算机。(微型计算机)图3是表示第2实施方式的微型计算机1的结构的图。图3所示的微型计算机(MCU)1例如通过互补型MOS集成电路制造技术等而形成在单晶硅那样的一个半导体芯片上。微型计算机1并没有特别限制,但具有高速总线HBUS和外围总线PBUS。高速总线HBUS和外围总线PBUS并没有特别限制,但分别具有数据总线、地址总线及控制总线。通过设置两个总线,与将所有的电路与公共总线公本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件,其特征在于,具有:存储阵列,其包含多个双单元,该双单元由通过阈值电压的不同来保持二进制数据、且各自能够电重写的第1存储元件和第2存储元件构成;和输出电路,其在接收到所述双单元的读出请求时,在构成所述双单元的第1存储元件的阈值电压比擦除判断电平小、且构成所述双单元的第2存储元件的阈值电压比所述擦除判断电平小的情况下,将所述双单元的存储数据屏蔽而进行输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体器件,其特征在于,具有:
存储阵列,其包含多个双单元,该双单元由通过阈值电压的不
同来保持二进制数据、且各自能够电重写的第1存储元件和第2存储
元件构成;和
输出电路,其在接收到所述双单元的读出请求时,在构成所述
双单元的第1存储元件的阈值电压比擦除判断电平小、且构成所述双
单元的第2存储元件的阈值电压比所述擦除判断电平小的情况下,将
所述双单元的存储数据屏蔽而进行输出。
2.如权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,
所述输出电路在接收到所述双单元的读出请求时,在构成所述
双单元的第1存储元件的阈值电压比擦除判断电平小、且构成所述双
单元的第2存储元件的阈值电压比所述擦除判断电平小的情况下,输
出固定值。
3.如权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,
所述输出电路包含差动放大部,该差动放大部根据所述双单元
的读出请求,在第1模式中将根据所述第1存储元件的阈值电压而在
第1位线中产生的电压、与通过与恒流源连接而在第2位线中产生的
电压之差放大,在第2模式中将根据所述第2存储元件的阈值电压而
在所述第2位线中产生的电压、与通过与所述恒流源连接而在所述第
1位线中产生的电压之差放大,在第3模式中将根据所述第1存储元件
的阈值电压而在所述第1位线中产生的电压、与根据所述第2存储元
件的阈值电压而在所述第2位线中产生的电压之差放大。
4.如权利要求3所述的半导体器件,其特征在于,
所述半导体器件包含:
与所述第1存储元件连接的第3位线;和
与所述第2存储元件连接的第4位线,
所述差动放大部包含:
放大器,其将所述第1位线与所述第2位线的电位差放大;
第1开关,其在所述第1模式中将所述第1位线和所述第3位线连
接,在所述第2模式中将所述第2位线和所述第4位线连接,在所述第
3模式中将所述第1位线和所述第3位线连接,且将所述第2位线和所
述第4位线连接;和
第2开关,其在所述第1模式中将所述恒流源和所述第2位线连
接,在所述第2模式中将所述恒流源和所述第1位线连接。
5.如权利要求4所述的半导体器件,其特征在于,
所述差动放大部包含:
在通过所述放大器放大后将所述第1位线的电压输出的第1输出
驱动器;和
在通过所述放大器放大后将所述第2位线的电压输出的第2输出
驱动器。
6.如权利要求5所述的半导体器件,其特征在于,
所述输出电路包含接收所述差动放大部的输出的数据输出部,
所述数据输出部包含:
第1存储部,其存储所述第1模式中的所述差动放大部的输出;
第2存储部,其存储所述第2模式中的所述差动放大部的输出;
第3存储部,其存储所述第3模式中的所述差动放大部的输出;

输出控制电路,其在所述第1存储部中存储有表示所述第1存储

【专利技术属性】
技术研发人员:田边宪志
申请(专利权)人:瑞萨电子株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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