[发明专利]非易失性半导体存储装置

说明书

本发明涉及非易失性半导体存储装置。提供一种能够扩大偏移调整范围的上限来进行自由度高的偏移调整的非易失性半导体存储装置。具有：第一电位保持线，对从存储器单元读出的存储电位进行保持；第二电位保持线，对从存储器单元读出的参照电位进行保持；读出放大器，一端连接于第一电位保持线，并且，另一端连接于第二电位保持线，对由第一电位保持线保持的存储电位与由第二电位保持线保持的参照电位的电位差进行放大；电容元件，连接于第一电位保持线；第一可变电容装置，能够调整电容值，并且，经由电容元件连接于第一电位保持线；偏移指令信号供给部，将用于控制偏移量的偏移指令信号向第一可变电容装置供给；以及第二可变电容装置，能够调整电容值，并且，连接于第二电位保持线。

技术领域

本发明涉及使用存储器单元来进行数据的写入和读出的非易失性半导体存储装置。

背景技术

在使用了存储器单元的非易失性的半导体存储器中进行1T1C型的数据读出时，生成用于判定读出数据的逻辑值为“0”还是为“1”的参照电位。作为参照电位的生成方法，已知有使用虚拟单元的方法和使用作为数据的读出对象的存储器单元(读出单元)自身的方法(自我参照方法)。在使用虚拟单元的方法中，由于向虚拟单元和读出单元的接入频度的不同等两个单元的特性随时间彼此分解而存在降低读出数据值的判定精度的可能性。与此相对地，根据自我参照方法的参照电位的生成由于使用读出单元自身来生成参照电位，所以存在即使在存在制造偏差或随时间变化的情况下也能够将读出数据的数据值的判定精度保持得高这样的优点。

在自我参照方法中的数据的读出中，从1个单元最初读出数据(最初的读出)，将所读出的数据的电荷暂时保持为位线上的电位，向该单元写入规定的值的数据来立刻读出(后半的读出)，由此，得到参照电位。此时，为了使用参照电位来判定数据的逻辑值，需要在与逻辑值“0”对应的电位和与逻辑值“1”对应的电位之间设定参照电位，因此，进行对最初的读出中的读出电位附加偏移。例如，已知有通过向在最初的读出和后半的读出中不同的长度的位线分配电荷来利用布线电容的不同而生成偏移的方法(例如，专利文献1)。

可是，根据上述方法的偏移量由位线的布线电容确定，因此，受到制造偏差的影响。因此，提出了能够在制造后进行偏移的微调整的半导体存储装置(例如，专利文献2)。在专利文献2的图5中，提出了将电容元件31和作为MOS电容元件的晶体管33串联连接于保持与在最初的读出中从存储器单元读出的数据值对应的电位的电位保持线72而进行电荷保持用的电容(负载电容)的微调整的半导体存储装置。这样的装置将经由一对电容元件(电容元件31和晶体管33)的由电容耦合造成的电位保持线72的电位BLSA的降低用作偏移。通过调整经由开关34与电容元件31和晶体管33之间的节点n2连接的预充电电位VCAP2的大小，从而调整电位BLSA的降低量的大小，能够利用电容元件31和晶体管33的电容值的电压依赖性来进行偏移的调整。

此外，作为在制造后实施偏移的调整的方法，考虑了切换使用的电容元件的面积的方法。例如，利用将多个部分电容元件并联连接进而将开关分别串联连接于该多个部分电容元件的栅极电极的集合体替换以往的电容元件(专利文献2的晶体管33)，由此，能够进行电容值的调整。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-191295号公报；

专利文献2：日本特开2014-207032号公报。

发明要解决的课题

在专利文献2的图5所示的存储器装置中，当不将向电容元件的施加电压调整(adjust)到规定的范围(专利文献2的区间D1b)中时，不会得到“电容值相对于电压具有正的梯度(positive gradient)”这样的期望的特性。可是，由于制造偏差的影响而困难伴随着正确的施加电压的调整。此外，在能够向电容元件施加的电压(耐压)存在可靠性上的极限，因此，难以仅使用预充电电位VCAP2来扩大偏移调整范围的上限。