半导体装置和半导体系统制造方法及图纸

本公开涉及半导体装置和半导体系统。提供了一种能够根据情况以简单的方式改变数据编程处理的半导体装置。半导体装置包括多个存储器单元、用于向存储器单元供应编程电流的编程电路、以及用于向编程电路供电的电源电路。电源电路包括用于对外部电源升压的电荷泵电路、根据选择指示的外部电源的电压、以及能够切换由电荷泵电路升压的升压电压的可选择电路。控制电路还包括用于通过切换选择指示由编程电路执行数据编程处理的控制电路。路执行数据编程处理的控制电路。路执行数据编程处理的控制电路。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置和半导体系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]于2021年7月21日提交的日本专利申请号2021
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120948的公开内容(包括说明书、附图和摘要)通过整体引用并入本文。


[0003]本公开提供了一种半导体装置和一种半导体系统，以用于解决上述问题并且能够根据情况以简单的方式改变数据编程处理。

技术介绍

[0004]另一方面，在某些情况下可能不一定需要电荷泵电路。
[0005]根据本文中的描述和附图，其他问题和新颖特征将变得清楚。
[0006]根据实施例，一种半导体装置包括多个存储器单元、用于向存储器单元提供编程电流的编程电路、以及用于向编程电路供电的电源电路。电源电路包括用于对外部电源进行升压的电荷泵电路，以及能够根据选择指示切换外部电源的电压和由电荷泵电路升压的升压电压的可选择电路。控制电路还包括用于通过切换选择指示由编程电路执行数据写入处理的控制电路。
[0007]根据又一实施例，一种半导体系统包括存储单元和用于控制存储单元的CPU。存储单元包括多个存储器单元、用于向存储器单元提供编程电流的编程电路，以及用于向编程电路供电的电源电路。电源电路包括用于对外部电源进行升压的电荷泵电路，以及能够根据选择指示切换外部电源的电压和由电荷泵电路升压的升压电压的可选择电路。控制电路还包括用于切换选择指示并且通过编程电路执行数据写入处理的控制电路。
[0008]根据一个实施例，通过切换选择指示并且通过编程电路执行数据写入处理，例如，当外部电源为高时，执行其中外部电源由选择指示直接使用的写入处理。例如，当外部电源为低时，可以根据选择指示使用电荷泵电路执行数据编程处理，可以实现如下的半导体装置和半导体系统，其中数据编程处理可以根据情况以简单方式改变。
附图说明
[0009]图1是示出根据本公开的一个实施例的半导体系统1的整体配置的示意性框图；
[0010]图2是示出根据一个实施例的存储单元100的配置的图；
[0011]图3A和图3B是示出根据本公开的第一实施例的存储器单元MC的概念图；
[0012]图4A和图4B是示出根据本公开的第一实施例的存储器单元MC的数据编程的图；
[0013]图5A和图5B是示出根据本公开的第一实施例的存储器单元MC的磁化方向反转的图；
[0014]图6是说明写入电压与误码率的关系的图；
[0015]图7是示出根据实施例的存储单元100的第一模式的数据写入处理的流程的图；
[0016]图8是示出根据实施例的存储单元100的第二模式的数据写入处理的流程的图；
[0017]图9是示出根据实施例的存储单元100的第三模式的数据写入处理的流程的图；
[0018]图10是示出根据实施例的第一修改示例的存储单元100#的配置的图；以及
[0019]图11A至图11D是用于说明基于实施例的第二修改示例的定序器110的选择指示的生成的图。
具体实施方式
[0020]将参考附图详细描述本公开的实施例。顺便提及，图中相同或相当的部分由相同的附图标记表示，将不再重复其描述。
[0021]图1是示出根据本公开的一个实施例的半导体系统1的整体配置的示意性框图。
[0022]参考图1，半导体系统1包括中央处理单元(CPU)30。
[0023]电源电路40包括外围功能10和存储单元(存储电路系统)100。
[0024]电源电路40向每个单元供应功率。电源电路40包括电压检测电路50，电压检测电路50检测供应给半导体系统1的功率的电压电平。
[0025]外围功能10包括用于计时的定时器12、串行输入输出电路14、并行输入输出电路16、D/A转换电路18和A/D转换电路20。注意，外围功能10不限于此，并且可以具有包括其他功能的配置。
[0026]存储单元100包括作为用于控制整个存储单元的控制电路的定序器110、电源电路120和MRAM模块130。
[0027]定序器110控制MRAM模块130的数据写入处理、数据读取处理等。
[0028]电源电路120从电源电路40接收电压并且将该电压作为内部电压提供给MRAM模块130。
[0029]MRAM模块130具有作为多个存储元件的存储器单元。
[0030]图2是示出根据一个实施例的存储单元100的配置的图。
[0031]参考图2，存储单元100包括定序器110、包括存储器单元MC的存储器阵列MA(每个布置成矩阵)、编程电路WD、读取电路RD、电源电路120和验证电路140。这里，以每个存储器阵列MA的矩阵布置的多个存储器单元MC的行和列也分别称为存储器单元行和存储器单元列。顺便提及，行解码器(未示出)还包括列解码器等。
[0032]行解码器基于地址信号中包含的行地址在要被选择性访问的存储器阵列MA中执行行选择。列解码器也基于地址信号中包括的列地址执行要选择性地访问的存储器阵列MA的列选择。
[0033]在下文中，二进制高电压状态和低电压状态(诸如信号、信号线和数据)也分别称为“H”电平和“L”电平。
[0034]在本示例性实施例中，单个存储器单元MC典型地示出在存储器阵列MA中，并且与存储器单元行相对应设置的字线WL以及与存储器单元行相对应设置的位线BL和源线SL通常会一一示出。
[0035]存储器单元MC被配置为连接在位线BL与源线SL之间。存储器阵列MA包括集成在矩阵中的存储器单元MC。(n+1)行和(n+1)列存储器单元MC被定位。包括分别与存储器单元行相对应设置的多个位线BL和源线SL。作为示例，提供位线BL0至BLn和源线SL0至SLn。此外，它包括与每个存储器单元行相对应设置的多个字线WL。提供了示例性字线WL0
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WLn。此外，
源线SL和位线BL分别沿列方向设置在相同方向上。此外，与多个源线SL中的每个相对应设置有多个栅极晶体管RT，以用于将用于读取的数据线和多个位线BL中的一个电耦合。作为示例，提供了栅极晶体管RT0至RTn。注意，栅极晶体管RT的栅极，假定列选择信号是从列解码器输入的。
[0036]电源电路120包括用于接收外部电源的电压Vcc的提供的端子、调节器125、电荷泵电路CP和选择器SL。
[0037]调节器125稳定电压Vcc的电压供应。选择器SL根据来自可编程控制器110的选择指示切换提供给源线VL的电压。具体地，选择器SL根据来自定序器110的选择指示，切换从调节器125输出的电压Vcc、以及从电荷泵电路CP输出的升压电压Vcp。也可以在不提供调节器125的情况下进行配置。
[0038]例如，源线VL根据来自定序器110的选择指示(“L”电平)，电压Vcc通过选择器SL的切换来提供。此外，源线VL根据来自定序器110的选择指示(“H”电平)，电压Vcp通过选择器SL的切换来提供。
[0039]编程电路WD包括与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，包括：多个存储器单元；编程电路，用于向所述存储器单元提供编程电流；以及电源电路，用于向所述编程电路供电，其中所述电源电路包括：电荷泵电路，用于对外部电源进行升压；和选择电路，能够根据选择指示切换所述外部电源的电压和由所述电荷泵电路升压的升压电压，并且其中所述控制电路切换所述选择指示并且通过所述编程电路执行数据写入处理。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述控制电路通过所述外部电源的所述电压执行数据编程处理，在所述数据编程处理之后执行验证处理，并且基于所述验证处理的结果通过所述升压电压执行数据编程处理。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中所述控制电路在所述数据写入处理之后的所述验证处理中确定错误数是否等于或小于规定数，通过所述外部电源的所述电压执行数据写入处理，直到所述错误数等于或小于所述规定数，并且在确定所述错误数等于或小于所述规定数时通过所述升压电压执行数据写入处理。4.根据权利要求2所述的半导体装置，其中所述控制电路通过所述外部电源的所述电压执行数据编程处理，在所述数据编程处理之后执行验证处理，并且基于所述验证处理的结果通过所述外部电源的所述电压执行数据编程处理。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡边源太，松原谦，齐藤朋也，神田明彦，武田晃一，下井贵裕，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：