[发明专利]半导体装置以及半导体装置的控制方法

说明书

技术领域

本发明是有关一种半导体装置以及半导体装置的控制方法。

背景技术

第1图是显示习知的非挥发性半导体存储装置于写入时的电路构成的图。如第1图所示，非挥发性半导体存储装置20是包含编程(program)电压产生电路1、编程电压供给电路2、数据输入缓冲器电路(dinbuf_be)3、Y译码器(ysel)4以及存储单元5。存储单元5为具有作为电荷储存层的浮栅极(floating gate)或者氮化膜的快闪存储器(flashmemory)，是施加高电压于存储单元5的漏极端子，注入热载子(hotcarrier)至电荷储存层来进行写入动作。非挥发性半导体存储装置20中的写入高电压VPROG是将编程电压产生电路1所产生的高电压调整(regulate)至定电压后的电压，且通过编程电压供给电路2供给至连接于位(bit)线BL的共通数据总线(common data bus line)。

专利文献1记载的半导体记装置是当以热电子(hot electron)将电子注入至浮栅极时，通过用以限制预定值以上的电流的定电流组件来控制供给至存储单元的漏极的电流，此外，通过预定的比较器的输出来控制用以供给至控制栅极的栅极，而能够将写入时间抑制到最小限度。

专利文献1：日本专利特开2001-15716号公报

发明内容

(发明所欲解决的课题)

然而，用以供给电流至存储单元5的漏极的编程电压产生电路(漏极泵；drain pump)1是必须有(写入位数)×(每一位所需的编程电流)以上的电流供给能力，且当同时编程多个位时，由于编程时于存储单元5流通的电流较大，故有漏极泵的输出电压变低，而无法同时写入多个位的问题。此外，虽然亦能够以增加编程电压产生电路1的数目来提高电流供给能力，但有电路规模增大的问题。此外，所述专利文献1记载的技术，有无法正确地控制栅极电压的问题。

因此，本发明乃有鉴于所述问题而研创者，其目的在于提供一种不会增大电路规模且能够同时写入多个位的半导体装置以及半导体装置的控制方法。

(解决课题的手段)

为了解决所述课题，本发明的半导体装置包含：写入电压供给电路，是供给写入电压至存储单元的漏极；以及电压产生电路，是使用根据所述写入电压供给电路所供给的写入电压而决定的时钟(clock)信号，产生供给至所述存储单元的的栅极的电压。依据本发明，使用根据写入电压供给电路所供给的写入电压而决定的时钟信号来产生供给至存储单元的栅极的电压，藉此能够正确地控制栅极电压以使不超过编程电压产生电路的电流供给能力，并能够同时写入多个位。因此，能够进行已最大限度地利用编程电压产生电路的能力的写入。此外，由于不需要增加编程电压产生电路的数目所以电路规模亦无增大。

所述电压产生电路较佳为当所述写入电压供给电路所供给的写入电压低于预定电压时，将比第1时钟信号的频率还低的第2时钟信号作为根据所述写入电压而决定的时钟信号来使用。依据本发明，当写入电压低于预定电压时以下时，能够延迟栅极电压的升压，并能够同时写入多个位而不超过编程电压产生电路的电流供给能力。

本发明的半导体装置还包含频率转换电路，是根据所述写入电压供给电路所供给的写入电压，将预定的振荡电路所输出的时钟信号的频率予以转换，藉此来产生根据所述写入电压而决定的时钟信号。依据本发明，能够控制栅极电压以使不超过编程电压产生电路的电流供给能力。

本发明的半导体装置还包含频率转换电路，是当所述写入电压供给电路所供给的写入电压低于预定电压以下时，降低预定的振荡电路所输出的时钟信号的频率，藉此产生根据所述写入电压而决定的时钟信号。依据本发明，能够根据写入电压的下降来延迟栅极电压的升压。

本发明的半导体装置还包含检测电路，是通过所述写入电压供给电路的输出电压来检测所述写入电压供给电路所供给的写入电压的下降。依据本发明，能通过监控电压供给电路的输出电压来检测是否有超过编程电压产生电路的电流供给能力。

本发明的半导体装置还包含检测电路，是通过所述写入电压供给电路的输出电流来检测所述写入电压供给电路所供给的写入电压的下降。依据本发明，能通过监控电压供给电路的输出电流来检测是否有超过编程电压产生电路的电流供给能力。

本发明的半导体装置还包含产生电路，是根据所述写入电压供给电路所供给的写入电压控制所述频率转换电路所转换的时钟信号的频率的控制信号。