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公開番号2025115497
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-07
出願番号2024009976
出願日2024-01-26
発明の名称不揮発性記憶装置及び集積回路装置
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G11C 7/06 20060101AFI20250731BHJP(情報記憶)
要約【課題】メモリーセルの劣化が早まるおそれを低減させることが可能な不揮発性記憶装置を提供すること。
【解決手段】複数のメモリーセルを有するメモリーセルアレイと、前記メモリーセルアレイからデータを読み出す読み出し回路と、を備え、前記読み出し回路は、第1モードでは、前記第1ノードに電気的に接続される第1メモリーセルに流れる第1検出電流と、前記第2ノードに電気的に接続される第2メモリーセルに流れる第2検出電流とを比較することで、相補データを読み出し、第2モードでは、前記第1検出電流に対して第1リファレンス電流を加算又は減算した電流と、前記第2検出電流とを比較することで、前記相補データを読み出し、又は、前記第1検出電流と、前記第2検出電流に対して第2リファレンス電流を加算又は減算した電流とを比較することで、前記相補データを読み出す、不揮発性記憶装置。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１メモリーセル及び第２メモリーセルを含む複数の不揮発性のメモリーセルを有するメモリーセルアレイと、
第１ノード及び第２ノードを介して前記メモリーセルアレイからデータを読み出す読み出し回路と、を備え、
前記読み出し回路は、
第１モードでは、前記第１ノードに電気的に接続される前記第１メモリーセルに流れる第１検出電流と、前記第２ノードに電気的に接続される前記第２メモリーセルに流れる第２検出電流とを比較することで、前記第１メモリーセル及び前記第２メモリーセルに記憶される相補データを読み出し、
第２モードでは、前記第１検出電流に対して第１リファレンス電流を加算又は減算した電流と、前記第２検出電流とを比較することで、前記相補データを読み出し、又は、前記第１検出電流と、前記第２検出電流に対して第２リファレンス電流を加算又は減算した電流とを比較することで、前記相補データを読み出す、不揮発性記憶装置。
続きを表示（約 820 文字）【請求項２】
請求項１において、
前記読み出し回路を、前記第１モード及び前記第２モードのいずれで動作させるかを外部から設定可能なレジスターを備える、不揮発性記憶装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記読み出し回路は、
第３モードでは、前記第１検出電流と前記第２リファレンス電流とを比較することで、前記第１メモリーセルに記憶されるデータを読み出し、又は、前記第２検出電流と前記第１リファレンス電流とを比較することで、前記第２メモリーセルに記憶されるデータを読み出す、不揮発性記憶装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記読み出し回路を、前記第１モード、前記第２モード及び前記第３モードのいずれで動作させるかを外部から設定可能なレジスターを備える、不揮発性記憶装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記読み出し回路は、
前記第１モードで前記相補データを読み出し、
前記第１モードで読み出した前記相補データに基づいて、前記第１検出電流に対して前記第１リファレンス電流を加算又は減算するか、前記第２検出電流に対して前記第２リファレンス電流を加算又は減算するかを決定し、前記第２モードで前記相補データを読み出す、不揮発性記憶装置。
【請求項６】
請求項１において、
前記読み出し回路は、
前記第１メモリーセル及び前記第２メモリーセルに書き込まれた前記相補データに基づいて、前記第１検出電流に対して前記第１リファレンス電流を加算又は減算するか、前記第２検出電流に対して前記第２リファレンス電流を加算又は減算するかを決定し、前記第２モードで前記相補データを読み出す、不揮発性記憶装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の不揮発性記憶装置を備えた、集積回路装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、不揮発性記憶装置及び集積回路装置に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、メモリーセルアレイに設けられる第１のメモリーセルと第２のメモリーセルが、別個のデータを記憶するシングルモードと、互いに相補的なデータである相補データを記憶するデュアルモードとを有する、不揮発性記憶装置が記載されている。特許文献１に記載の不揮発性記憶装置によれば、メモリーセルアレイに設けられる各メモリーセルに対してシングルモードとデュアルモードとを任意に切り替えることができるので、用途に応じて汎用的に使用可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１１－１９２３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の不揮発性記憶装置では、第１のメモリーセル及び第２のメモリーセルにデュアルモードで相補データを記憶させる場合、相補データを書き込んだ後のベリファイにおいて、第１のメモリーセル及び第２のメモリーセルにそれぞれ書き込まれたデータがシングルモードで読み出される。そして、第１のメモリーセル及び第２のメモリーセルのうち、データ”１”が書き込まれたメモリーセルに流れる検出電流がリファレンス電流よりも大きく、かつ、データ”０”が書き込まれたメモリーセルに流れる検出電流がリファレンス電流よりも小さいという条件が満たされるか否かが判定され、この条件が満たされるまで、各メモリーセルに繰り返し書き込みが行われることになる。その結果、各メモリーセルに過剰なストレスが掛かり、劣化が早まるおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る不揮発性記憶装置の一態様は、
第１メモリーセル及び第２メモリーセルを含む複数の不揮発性のメモリーセルを有するメモリーセルアレイと、
第１ノード及び第２ノードを介して前記メモリーセルアレイからデータを読み出す読み出し回路と、を備え、
前記読み出し回路は、
第１モードでは、前記第１ノードに電気的に接続される前記第１メモリーセルに流れる第１検出電流と、前記第２ノードに電気的に接続される前記第２メモリーセルに流れる第２検出電流とを比較することで、前記第１メモリーセル及び前記第２メモリーセルに記憶される相補データを読み出し、
第２モードでは、前記第１検出電流に対して第１リファレンス電流を加算又は減算した電流と、前記第２検出電流とを比較することで、前記相補データを読み出し、又は、前記第１検出電流と、前記第２検出電流に対して第２リファレンス電流を加算又は減算した電流とを比較することで、前記相補データを読み出す。
【０００６】
本発明に係る集積回路装置の一態様は、
前記不揮発性記憶装置の一態様を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本実施形態の不揮発性記憶装置の概略構成を示すブロック図。
第１実施形態におけるメモリーセルアレイ、スイッチ回路及び読み出し回路の詳細な構成例を示す図。
第１実施形態において第１モードに設定されたときの読み出し回路の状態を示す図。
第１実施形態において第２モードに設定されたときの読み出し回路の状態を示す図。
第１実施形態において第２モードに設定されたときの読み出し回路の他の状態を示す図。
第１実施形態において第１検出電流と第２検出電流との差が小さい場合に第２モードで読み出されるデータの一例を示す図。
第１実施形態において第１検出電流と第２検出電流との差が大きい場合に第２モードで読み出されるデータの一例を示す図。
第１検出電流と第２検出電流との差に対するマージンについての説明図。
第１実施形態における第１モードでのデータ読み出しの手順の一例を示すフローチャート図。
第１実施形態における第２モードでのデータ読み出しの手順の一例を示すフローチャート図。
第２実施形態において第１検出電流と第２検出電流との差が小さい場合に第１モード及び第２モードで読み出されるデータの一例を示す図。
第２実施形態において第１検出電流と第２検出電流との差が大きい場合に第１モード及び第２モードで読み出されるデータの一例を示す図。
第２実施形態におけるデータ書き込み及び第２モードでのデータ読み出しによるベリファイの手順の一例を示すフローチャート図。
第２実施形態における第１モード及び第２モードでのデータ読み出しの手順の一例を示すフローチャート図。
第３実施形態において第３モードに設定されたときの読み出し回路の状態を示す図。
第３実施形態において第３モードに設定されたときの読み出し回路の他の状態を示す図。
第３実施形態において第１メモリーセルに記憶されるデータを第３モードで読み出す手順の一例を示すフローチャート図。
第３実施形態において第２メモリーセルに記憶されるデータを第３モードで読み出す手順の一例を示すフローチャート図。
第４実施形態におけるメモリーセルアレイ、スイッチ回路及び読み出し回路の詳細な構成例を示す図。
第４実施形態において第１モードに設定されたときの読み出し回路の状態を示す図。
第４実施形態において第２モードに設定されたときの読み出し回路の状態を示す図。
第４実施形態において第２モードに設定されたときの読み出し回路の他の状態を示す図。
第４実施形態において第１検出電流と第２検出電流との差が小さい場合に第２モードで読み出されるデータの一例を示す図。
第４実施形態において第１検出電流と第２検出電流との差が大きい場合に第２モードで読み出されるデータの一例を示す図。
第４実施形態における第２モードでのデータ読み出しの手順の一例を示すフローチャート図。
電子機器の構成例を示す機能ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【０００９】
１．不揮発性記憶装置
１－１．第１実施形態
図１は、本実施形態の不揮発性記憶装置１の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、不揮発性記憶装置１は、メモリーセルアレイ１０、電源回路２０、ワード線昇圧回路３０、ワード線駆動回路４０、ソース線駆動回路５０、スイッチ回路６０、読み出し回路７０、メモリー制御回路８０及びレジスター９０を備える。図２は、メモリーセルアレイ１０、スイッチ回路６０及び読み出し回路７０の詳細な構成例を示す図である。以下、図１及び図２を参照しながら、不揮発性記憶装置１の構成について説明する。
【００１０】
メモリー制御回路８０は、メモリーセルアレイ１０に含まれている複数のメモリーセルＭＣに消去動作、書き込み動作又は読み出し動作を行わせるように、電源回路２０、ワード線昇圧回路３０、ワード線駆動回路４０、ソース線駆動回路５０、スイッチ回路６０及び読み出し回路７０を制御する。
（【００１１】以降は省略されています）

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