包含用于监测擦除/编程电压的标记的无源非接触式集成电路的制作方法

文档序号:6776848阅读:245来源:国知局

专利名称::包含用于监测擦除/编程电压的标记的无源非接触式集成电路的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种包含数据存储器和用于提供在存储器中写入数据所必需的高电压的电荷积聚升压电路(chargeaccumulationboostercircuit)的非接触式集成电路。本发明更具体地涉及一种无源型(passivetype)非接触式集成电路,其由天线信号产生的电压供电。
背景技术
:无源非接触式集成电路通常用于RFID(RadioFrequencyIdentification,射频识别)应用中,可以是感应耦合型或"电耦合"型。第一种类型的无源集成电路包含天线线圈,通过负载调制发送数据,在频率通常为约10MHz的磁场中通过感应耦合供电。这类集成电路例如由标准ISO/IEC14443A/B、ISO/IEC13693所说明,其提供13.56MHz的工作频率。第二种类型的无源集成电路由在几百MHz振荡的超高频(UHF)电场供电,通过调节其天线电路的反射率来发送数据(这种技术被称为"反向散射(backscattering)")。这类集成电路例如由处于标准化进程中的工业规范EPCTM-GEN2('TJatZ/o-i^^we""/cfew"^尸ratoco"C7"^画7M他",浙凝识豫鈔,第i类第2/fWfFiF/DS仰,凝遞访坊'议)所说明。这类集成电路一般用于远程应用,其中集成电路和用于发送/接收发射电场的数据且通常被称为读卡机的站(station)之间的距离可达几米。图1示意性地表示第二种类型的集成电路IC1的结构。该集成电路包含偶极天线电路AC,通信接口电路CICT,控制单元CTU1,EEPROM(electricallyerasableandprogrammablememory,电可擦除可编禾呈存储器)类型的非易失性存储器MEM,电荷积聚升压电路HVCT和向控制单元CTU1提供时钟信号CK的振荡器OSC。电路CICT确保通过天线电路接收和传输数据。其从控制单元CTU1接收将通过天线电路发送的数据DTx或向控制单元CTU1提供通过天线电路接收的数据DTr。其还提供确保集成电路供电的电压Vcc,该电压Vcc由出现在读卡机(图中未示出)发射的电场E中的天线电路AC中的天线信号S1、S2生成。电压Vcc—般为约一伏特(V)到几伏特。升压电路HVCT从电压Vcc中提供在存储器中写入数据操作所必需的高电压Vhv,典型地为约10到15V。电压Vhv通常通过由控制单元CTU1控制的开关电路SCT施加到存储器。收到写入指令时,控制单元CTU1激活升压电路HVCT,将写入地址ADW和将要写入的数据DTW应用到存储器MEM,并激活开关电路SCT以使电压脉冲Vpp施加到存储器。根据将要执行的写入周期数,这些操作可以重复若干次,同时保持升压电路激活。这种集成电路源于其无源特性的一个缺点是,从电场E摄取的供电电压Vcc会因电场E的强度变化具有临界衰减(criticalattenuations)。当磁场强度和/或与读卡机的感应耦合率不足时,感应耦合型无源集成电路也有类似的缺点。当例如集成电路使用者,例如包含集成电路的非接触式芯片卡的持有者,在读卡机和集成电路之通信期间将卡/集成电路从读卡机移走时,这些衰减就会发生。当衰减发生于在存储器中写入数据时,这些供电电压的衰减便会成为问题,因为其会影响高电压Vhv。因此,当集成电路触发存储器的写入时,如果电压Vhv在不足的水平,存储单元(memorycells)可能不会存储预期的数据或者可能被设置成中间状态(intermediarystate),该中间状态既不是编程状态也不是擦除状态,相当于存储单元中存储的数据的损毁(corruption)。美国专利6288629提出,在存储器中写入数据时监测供电电压Vcc,并且当电压Vcc在写入阶段在低于临界阈值(criticalthreshold)变化时,发出(raise)指示标记。当写入阶段结束时,集成电路读取该标记,如果该标记显示在写入阶段电压Vcc已经变到低于临界阈值,集成电路将该信息传送给发射过写入指令的读卡机。根据本发明的发明者所做的研究,包括为观测在与具体应用相应的操作条件下非接触式集成电路的行为的各种仿真,这种方法可以引起将尽管已经适当形成的写入操作诊断为故障。事实上,结果表明,在各种操作条件下,供电电压Vcc都会衰减或者甚至短暂微断(shortmicrodisconnections),这不会影响写入过程。
发明内容因此,本发明的目的在于改善对有缺陷的写入操作的诊断,以使己经适当形成的写入操作将不会仅因为供电电压Vcc在变化时已经低于某一阈值而被视为有缺陷的。本发明基于这种认知,即在大多数情况和操作条件下,当升压电路已经积聚足够的电荷以使其完成这一写入操作时,写入操作可以有效地完成。根据本发明,当升压电路提供的高电压Vhv已达到被称为"临界点"的阈值时,这一条件可以满足。因此,根据本发明,提供指示标记,其不是根据供电电压,而是根据升压电路提供的高电压值。该指示标记可以用于写入操作之后诊断(post-diagnose),但还有多种其他用处,这将在下面描述。更具体地说,本发明提供一种无源非接触式集成电路,其包含电可编程非易失性数据存储器,用于提供在存储器中写入数据所必需的高电压的电荷积聚升压电路,用于存储指示标记的易失性存储点,以及在激活升压电路后、当高电压第一次达到临界阈值时,用于改变指示标记值的设备。根据一实施例,集成电路包含用于向存储器施加高电压的开关电路,和只要在激活升压电路后、高电压未达到临界阈值,用于阻止开关电路向存储器施加高电压的设备。根据一实施例,开关电路包含用于为存储器逐渐提供高电压的斜波发生器(rampgenerator)。根据一实施例,集成电路包含控制单元,该控制单元配置成用来执行在存储器中写入数据的指令,然后,当标记显示在执行写入指令期间高电压未达到临界阈值时,发送特定的报告信息(messageofinformation)。根据一实施例,集成电路包含控制单元,该控制单元配置成,响应在存储器中写入数据的指令无条件地执行下列动作将激活信号施加到升压电路,以使其产生高电压,将写入地址和要写入的数据施加到存储器,将激活信号施加到向存储器提供高电压的开关电路。根据一实施例,集成电路包含控制单元,该控制单元配置成,在收到在存储器中写入数据的指令后立即执行下列动作将激活信号施加到升压电路,以使其产生高电压,将写入地址和要写入的数据施加到存储器,如果高电压达到临界阈值,将激活信号施加到向存储器提供高电压的开关电路,以及在确定的时段结束时,如果高电压未达到临界阈值,不将激活信号施加到开关电路,并发送表示高电压未施加到存储器的特定的报告信根据一实施例,集成电路包含检测电路,其监测高电压并提供检测信号,该信号的值表示高电压是低于临界阈值、还是高于或等于临界阈值。根据一实施例,集成电路包含调节电路(regulatorcircuit),每一次高电压高于或等于调节阈值时,其提供具有有效值(activevalue)的升压电路调节信号。根据一实施例,临界阈值等于调节阈值。根据一实施例,调节信号和检测信号相同。根据一实施例,指示标记由触发器(flip-flop)存储,该触发器包含第一控制输入端,用于赋予标记表示高电压已经达到临界阈值的第一值,以及第二控制输入端,用于赋予标记表示高电压尚未达到临界阈值的第二值。根据一实施例,触发器的第一控制输入端接收检测信号。根据一实施例,触发器的第二输入端接收以下两种信号中的至少一种用于解除(deactivating)升压电路的信号和/或用于重置(resetting)集成电路的信号。本发明还涉及芯片卡(chipcard)或电子标签类型的便携式电子物品,包含便携式支撑(portablesupport)和根据本发明安装到便携式支撑之集成电路或根据本发明集成到便携式支撑的集成电路。本发明还涉及一种在无源非接触式集成电路的电可编程非易失性存储器中写入数据的方法,包含以下步骤初始化集成电路的易失性存储点(memorypoint)中的指示标记,激活提供在存储器中写入数据所必需的高电压的电荷积聚升压电路,在激活升压电路后、当高电压第一次达到临界阈值时,改变指示标记的值。根据一实施例,只要高电压未达到临界阈值,就不将其施加到存储器。根据一实施例,方法包含无条件地执行针对在存储器中写入数据的预定级,然后,如果标记指示在执行预定级的过程中高电压未达到临界阈值,则发送关于指示标记的值的报告信息。根据一实施例,方法包含在调节阈值附近调节高电压的步骤。根据一实施例,临界阈值等于调节阈值。根据一实施例,指示标记通过触发器控制,该触发器包含检测信号施加于其上的控制输入端,该检测信号的值指示高电压是低于临界阈值、还是高于或等于临界阈值。根据一实施例,在升压电路未激活时,触发器重置。本发明的上述以及其他目的、优点和特征,将在以下对根据本发明的无源非接触式集成电路的实施例的描述中,结合、但不限于以下附图详细地呈现。其中-前述的图1示意性地表示包含非易失性存储器的非接触式集成电路的结构,-图2表示根据本发明的包含非易失性存储器和用于诊断在存储器中写入过程中的缺陷的设备的非接触式集成电路的结构,-图3A至3E表示在存储器中写入数据期间,图2中的电路中出现的各种电信号,-图4为说明收到在存储器中写入的指令后、图1的集成电路执行的操作的图表,-图5表示在图2中以方框形式表示的电荷泵的一个实施例,-图6表示在图2中以方框形式表示的阈值检测器(thresholddetector)的一个实施例,-图7表示在图2中以方框形式表示的、根据本发明接收指示标记的易失性存储点的一个实施例,-图8表示在图2中以方框形式表现的非易失性存储器的一个实施例,以及-图9表示在图8中的存储器中出现的非易失性存储单元的一个实施具体实施方式图2所示的集成电路IC2典型地包含天线电路AC、通信接口电路CICT、控制单元CTU2、EEPROM型(electricallyerasableandprogrammable,电可这里的天线电路包含形成偶极的两条导线(wires)Wl、W2。在示意性表示的读卡机RD1发射的电场E存在的情况下,在导线W1、W2上出现低振幅(十分之几伏特)的交变天线信号S1、S2。电路CICT包含供电电路PSCT、调制电路MCT和解调电路DCT。电路PSCT提供确保集成电路供电的电压Vcc。电压Vcc从天线信号Sl、S2(或者如果导线W1、W2中只有一个接地的话,从天线信号S1、S2中的一个)中产生。电路PSCT例如为使用交变信号Sl、S2作为泵信号(pumpsignals)的初级电荷泵(primarychargepump)。电压Vcc典型地约为一伏特到几伏特,最新的微电子技术使构建小尺寸的集成电路成为可能,其植入在表面小于lmn^的硅片上,并在约1.8V的供电电压下操作。调制电路MCT从控制单元CTU1接收将要发送的数据DTx,其通常为编码形式,并根据这些数据调制天线电路AC的阻抗,这里是通过向电路PSCT施加阻抗调制信号S(DTx)来完成的,该阻抗调制信号的效果就是使初级电荷泵的级短路。电路DCT解调信号Sl、S2并向控制单元CTU1提供这些信号所传送的数据DTr。这些数据由读卡机RD1发送,经电场E调制,例如电场振幅的调制。这里的升压电路HVCT包含电荷泵PMP和确保电荷泵激发的电路HGEN。电路HGEN为电荷泵提供两个低频率的反相泵信号H1、H2,该信号产生自时钟信号CK。电荷泵PMP从电压Vcc(或直接从天线信号Sl、S2)提供高电压Vhv,典型地从10到15V。电压Vhv通过开关电路SCT施加至存储器MEM。电路SCT在这里为斜波发生器,其在写入阶段允许电压Vhv逐渐地施加到存储器MEM,从而避免损坏存储单元。在开关电路SCT的输出端以斜波形式提供的高电压在这里被称为Vpp。控制单元CTU2通过天线电路AC和接口电路CICT从读卡机RD1接收在存储器MEM中读取或写入的指令,包括写入地址ADW或读取地址ADR,写入指令还包含将要写入的数据DTW。其发送回可能包含在存储器中读取的数据DTR的信息,尤其是响应读取指令。数据的写入通常包含擦除接收的地址所指定的存储单元,对应于在存储单元写入"0",然后是存储单元的编程,其将接收'T'。当收到写入指令时,单元CTU2激活电路HGEN,由此,电荷泵PMP接收泵信号Hl、H2并提供电压Vhv。然后,单元CTU2将写入地址ADW和要写入的数据DTW应用到存储器,并激活开关电路SCT,由此,电压脉冲Vpp施加到存储器。这里,单元CTU2通过在电路HGEN的控制输入端上施加等于1的信号"ONl"激活电路HGEN,通过向开关电路SCT的控制输入端施加等于1的信号"WRITE"激活开关电路SCT。根据本发明,集成电路IC2包含监测高电压Vhv的阈值检测电路THDET。电路THDET包含连接到电荷泵PMP输出端的输入端以及提供检测信号THR1的输出端。当高电压Vhv低于阈值Vc时,信号THR1预设为0。当电压Vhv超过阈值Vc时,电路THDET将信号THR1设置成1。根据本发明,阈值Vc为临界阈值,从该阈值起假定升压电路HVCT已经积聚足够的电荷来确保在存储器中的写入操作,即使供电电压Vcc存在衰减或微断(micro-disconnections)。集成电路IC2还包含用于存储指示标记THR2的易失性存储点。该存储点在这里为触发器FF1,其在一个输入端SET接收信号THR1,其输出端提供标记THR2。在重置(resetting)触发器FF1后,标记THR2第一次变成1,信号THR1变为1,然后保持1直到下一次触发器重置。通过在触发器的一个输入端RESET(重置)施加由反向门(invertinggate)提供的信号/ONl来确保重置,其中该反向门在其输入端接收信号ONl。因此,当控制单元CTU2将信号ONI保持为0,并且升压电路HVCT不激活时,标记THR2变为0。当单元CTU2将信号ON1设置为1来激活电路HVCT时,标记的值仍然为0。当电压Vhv达到阈值Vc时,信号THR1变成l,标记THR2变成1。根据本发明的一个可选择的、但有益的方面,将电压Vhv调节在调节阈值附近,在这里该调节阈值等于临界阈值Vc。更有利地,在这里通过在信号THR1变成1时阻止(inhibiting)电路HGEN来确保该调节,因此泵信号Hl、H2不再提供给电荷泵。电路HGEN的控制输入端例如连接到AND型的门Al的输出端,该门Al在非反向输入端(non-invertinginput)接收信号ONl,在反向输入端(invertingi叩ut)接收信号THR1。当信号ONI等于1且信号THR1等于0(Vhv<Vc)时,门Al相对于信号ONI来说是可通过的,电路HGEN被激活。当信号THR1变成l(Vhv2Vc)时,门Al的输出端变成0,电路HGEN不被激活(deactivated),因此,电压Vhv降低,直至信号THR1变回到0(Vhv<Vc)。然后,电压Vhv再次升高,信号THR1再次变成1,等等,电压Vhv因此被调节在阈值Vc附近。因此,检测器THR1除了其检测允许标记THR2被控制的阈值的功能外,还与门Al有利地形成高电压Vhv的调节器。所属
技术领域
的技术人员将注意到,通过阻止电路HGEN对升压电路的调节减少了集成电路的耗电量,比通过不停止电荷泵箝住高电压Vhv更为有利、意味着在调节器中出现泄露电流。同样地,可以考虑不停止电路HGEN而阻止信号H1、H2,但是其会不必要地消耗电流。根据本发明的另一个可选择的、但有益的方面,在激活升压电路HVCT后,只要高电压Vhv至少一次地未达到临界阈值Vc,就不能通过控制单元CTU激活开关电路SCT。在这之后,开关电路SCT的控制输入端例如连接到AND型的门A2的输出端,该门A2在第一输入端接收信号WRITE,在第二输入端接收标记THR2。当单元CTU2将信号WRITE设置为1来向存储器施加电压脉冲Vpp时,只要标记THR2不等于1,门Al相对于信号WRITE来说是不通的。因此,如果供电电压Vcc的衰减阻止高电压Vhv按预期升高,且如果当控制单元将信号WRITE设置为1时其未达到阈值Vc,则开关电路SCT的阻止保证存储器MEM将不接收水平不够高的电压Vpp来写入数据,如果写入将可能引起数据毁损。图3A至3E表示在包含在存储器中写入的周期WC1、WC2…的存储器写入阶段中,信号ONl、WRITE、THR1、标记THR2和电压Vhv、Vpp的形状。信号ONI和WRITE表示在图3A中,电压Vhv表示在图3B中(图中未示出在阈值Vc附近调节引起的电压Vhv的变化),信号THRl表示在图3C中(这里作为检测信号和电压Vhv的调节信号),标记THR2表示在图3D中,作为斜波发生器的开关电路SCT所提供的电压Vpp表示在图3E中。"写入周期"WC1、WC2意为擦除或编程一个或多个存储单元的周期,"写入阶段"意为包括存储数据所必需的所有擦除和编程周期的期间。例如,如果存储器MEM可通过8比特字符擦除并可通过8比特字符编程,而且将要写入的数据为字符,则写入该字符的阶段包含擦除8个存储单元的周期(集合擦除周期、在存储单元中写入O)和集合对将要接收l的存储单元的编程的周期。如果存储器MEM为页可擦除(字行)或部分可擦除、且字节可编程(programmablebybytes),而且如果将要写入的数据包含属于同一部分或页的若干个字符,则写入该字符的阶段包含集合擦除整个部分或整页的周期和与将要写入的字符同样多的编程周期。在第一写入周期WC1(例如擦除周期)前之一时刻t0,信号ONI和WRITE在0处,电压Vhv等于0,信号THR1等于0,标记THR2由信号ON1保持在0(对触发器FF1的输入端RESET动作)。在时刻tl,单元CTU2将信号ONl设置为1,电压Vhv开始升高。在时刻t2,单元CTU2将信号WRITE设置为1,但是开关电路SCT保持阻断,因为标记THR2等于0,阻止信号WRITE应用到电路SCT的控制输入端。在时刻t3,因为升压电路被施加了电压,所以电压Vhv达到阈值Vc,信号THR1第一次变成l,因此,标记THR2也变成1。电路SCT自触发,电压Vpp的斜波施加到存储器MEM。同时,在升压电路的输入端阻止信号ONl,高电压Vhv降低。在时刻t3',电压Vhv再次变成低于阈值Vc,信号THR1返回到0。在时刻t4,电压Vhv达到阈值Vc,信号THR1变回到1,然后在时刻t4'变回到0,等等,只要信号0N1保持在1,电压Vhv的调节引起的这些变化就不影响在整个写入阶段保持在1的标记THR2。在时刻t5,电压Vpp达到等于Vc(或Vc-Vm,如果电路SCT对电压Vhv造成电压Vm降低)的高电位,并稳定地保持在高电位附近,直到指示写入周期WC1结束的时刻t6,此时单元CTU2将信号WRITE设置到0而使信号ONI变成1。信号THR1保持交替地从0变成1,反之亦然,来调整高电压Vhv,标记THR2保持为1。在时刻t7,单元CTU2将信号WRITE设置回1,第二写入周期WC2开始,例如编程周期。标记THR2在这里从周期WC2的开始即为1,并在整个写入阶段中保持为1。图4为一图表,表示通过控制单元CTU2执行写入阶段和使用标记THR2来诊断高电压Vhv可能的缺陷。在步骤S100中,单元CTU2从读卡机RD1接收指令"[WRITE][DTW][ADW]"。在步骤S110中,单元CTU2将信号ON1设置成1来激活升压电路(上述的时刻tl)并将数据DTW和地址ADW应用到存储器。在步骤S120中,单元CTU2将信号WRITE设置成l(上述的时刻t2)。步骤S110和S120可以不断的重复,重复次数和将要执行的写入周期CW1、CW2…的数目相同,而使信号ONl持续为1。一旦写入阶段结束,单元CTU2在步骤S130中检测标记THR2:-如果标记THR2等于1,则认为写入阶段正常地进行,单元CTU2跳入步骤S140("WAIT",即"等待"),在此将等待新的指令。在一个变化中,在跳入下一步骤S140之前,单元CTU2读取其己经写入存储器的数据并在一个消息中将其发送回来确认指令的执行,因此,读卡机RD1可以校验写入的数据即为指令中所包含的数据,-如果标记THR2等于0,其表示高电压Vhv未达到临界阈值,并且未在存储器中写入。单元CTU2跳入步骤S150,在此其发送失败信息"WRITEFAIL"("写入失败")。如上所述,可以提供单元CTU2以在指令中出现的读取地址ADW上在存储器中读取数据,并将其及信息"WRITEFAIL"发送回读卡机RD1,因此,其可以验校未写入损坏的数据。然而,根据本发明的标记THR2的一个优点是允许集成电路迅速地发送写入失败信息,而无需再次读取存储区域,其归功于基于对电压Vhv的观测而非对电压Vcc的观测的可靠的失败诊断。所属
技术领域
的技术人员将注意到,使用指示标记THR2来自动地阻止斜波发生器电路SCT的激活是本发明的一方面,当集成电路IC2装备有包含有限状态机(finitestatemachine)的有线逻辑控制单元(wired-logiccontrolunit)CTU时,其特别地有益,其中该有限状态机根据时钟信号CK定时的固定顺序对写入周期定时。提供有线逻辑控制单元使为大规模应用构建低成本集成电路成为可能。然而,根据控制单元的适应性和"智能"程度,本发明能以各种方式实施。例如,微处理器控制单元可以在将激活信号WRITE施加到开关电路SCT之前检测标记THHR2。在这种情况下,不再需要用标记THR2来阻止信号WRITE。控制单元等待标记THR2在一计时器测量的时段内变成1,如果该时段结束时电压Vhv未达到临界阈值Vc,则控制单元取消该写入周期并发送信息WRITEFAIL。图5表示电荷泵PMP的一个标准实施例。其包含并联的电容器CI、C2…Cn,每一个电容器的阳极通过二极管D1、D2…Dn-l连接到下一列电容器的阳极,每一奇数列的电容器的阴极接收泵信号Hl,每一偶数列的电容器的阴极接收泵信号H2。二极管Dn将最后一个电容器的阳极连接到提供电压Vhv的输出电容器Chv,电压Vcc通过二极管D0施加到第一个电容器的阳极。当信号Hl提高而信号H2降低时,每一奇数列的电容器在之后的偶数列电容器中将在信号H2提高而信号Hl降低的前半周期积聚的电荷放电。当信号H2提高而信号H1降低时,每一偶数列的电容器放电在之后的奇数列电容器中将在信号Hl提高而信号H2降低的前半周期积聚的电荷放电。图6表示检测电路THDET的一个实施例。检测电路THDET包含由二极管Dd形成的输入级,该二极管Dd连接到NMOS晶体管TN1的漏极端子,该NMOS晶体管的源极端子接地。二极管Dd反向安装并接收电压Vhv。晶体管TN1在其栅极G接收稳定的偏置电压Vref,更适宜地为在温度上补偿。二极管Dd具有反向电压Vd,晶体管具电压Vref产生的漏极-源极电压Vds。位于晶体管TN1的漏极的节点Nl加在NMOS晶体管TN2的栅极上,该NMOS晶体管TN2的源极端子S接地。晶体管TN2的漏极端子D形成节点N2,该节点N2加在输出端提供集测信号THR1的反向门(invertinggate)INV1的输入端上。节点N2由PMOS晶体管TP2提高,晶体管TP2的源极端子S接收电压Vcc,其栅极接收电压V2。当电压Vhv达到阈值Vc,这里等于Vd+Vds时,输入级导通,节点N1从高阻抗电位变成电位Vds。晶体管TN2导通,节点N2从l(Vcc)变成0(接地)。信号THR1变成1。图7表示触发器FF1的一个实施例,触发器FF1由两个门NORl、NOR2(或非门)构成,每个门具有连接到另一个门的输入端的输出端。门NOR1的另一个输入端形成触发器的输入端SET(设置)并接收信号THR1。门NOR2的另一个输入端形成触发器的输入端RESET(重置)并接收信号/ONl,如上所述。门NOR2的输出端提供标记THR2。可选择地,门NOR2包含形成触发器输入端RESET'的第三输入端并接收POR信号("PowerOnReset","电源重启"),该信号由集成电路在每一次启动时产生。图8示意性地表示存储器MEM的一个实施例。存储器MEM包含存储器阵列MA、地址解码器ADEC、编程电路PCT、选择电路SCT和读取电路RCT。存储器阵列MA包含电可擦除可编程存储单元Ci,j,该存储电元Ci,j按照水平和垂直线排列,并连接到字线(wordlines)WLi和位线(bitlines)BLj。编程电路PCT包含连接到存储器阵列的位线的擦除-编程锁(图中未示出),其由解码器ADEC提供的信号COLSEL选择,接收将写入存储器阵列的数据DTW。读取电路RCT包含一个或多个通过选择电路SCT连接到存储器阵列MA的位线的感测放大器,其提供在存储器阵列中读取的数据DTR。图9表示允许将位线bi,j存储在存储器阵列的电可擦除可编程存储单元Ci,j的一个实施例。存储单元包含浮栅极晶体管FGT和存取晶体管(accesstransistor)AT,这里为NMOS型。存取晶体管具有连接到位线BLj的漏极端子D,连接到字线WLi的栅极G和连接到晶体管FGT的漏极端子D的源极端子S。晶体管FGT还包含浮栅极FG,连接到控制栅极线CGL的控制栅极CG,以及连接到源极线SLi的源极端子S。通过经由存取晶体管AT向晶体管FGT的漏极端子D施加例如电压Vpp、向其控制栅极CG施加例如OV的低电压,存储单元Cij被设置为编程状态。通过隧道效应将电荷注入到浮栅极FG,晶体管FGT的阈值电压(thresholdvoltage)Vt降低,其通常变为负值。通过向晶体管FGT的控制栅极施加例如电压Vpp、向其源极端子S施加例如OV的低电压,存储单元Ci,j被设置为擦除状态。通过隧道效应从浮栅极FG汲取电荷,晶体管FGT的阖值电压增加,其通常变为正值。感测放大器RCTj确保存储单元Ci,j的读取,该感测放大器RCTj通过位线BLj和存取晶体管AT连接到晶体管FGT的漏极端子D。当读取电压Vread施加到晶体管FGT的控制栅极CG而源极线接地时,放大器RCTj向位线施加偏置电压Vpol。如果晶体管FGT为编程状态,存储单元导通,高于确定阈值的读电流Iread流过位线BLj。放大器RCTj接着提供比特bi,j,该比特bi,j的值按照惯例定义,例如1。如果晶体管FGT为擦除状态,存储单元不导通或微导通(slightlyconducting),放大器RCTj提供相反值的比特bi,j,例如等于0的比特。通过隧道效应具有电可擦除可编程单元的EEPROM存储器的使用是有益的,因为可以很低的电流实现通过隧道效应注入和汲取电荷,不像通过注入热载子(hotcarriers)来实现电荷注入、并且需要显著的单元电流的存储器。因此,本存储器符合本发明的基本原理,根据该原理,一旦临界阈值达到即使存在电压Vhv衰减,写入操作也通常必须适当地进行。实际上,如上面提到的,阈值Vc最好接近于等于或接近升压电路的调节阈值,根据制造上述存储单元的技术,该调节阈值一般为约10到15V。所属
技术领域
的技术人员将明白,监测高电压Vhv和操控指示标记THR2的方式可用于各种实施方式。本发明还用于多种应用,而非仅用于通过电耦合操作的非接触式UHF电路。本发明应用于例如使用感应耦合的集成电路,普便地应用于在编程或擦除存储单元阶段电力供应易失灵的任何集成电路或收发机(transponder)o权利要求1.包含电可编程非易失性数据存储器(MEM)、用于提供在存储器中写入数据(DTW)所必需的高电压(Vhv)的电荷积聚升压电路(HVCT,PMP,HGEN)的无源非接触式集成电路(IC2),其特征在于其包含-易失性存储点(FF1),用于存储指示标记(THR2),以及-设备(THDET,THR1,FF1),用于在激活升压电路后、高电压(Vhv)第一次达到临界阈值(Vc)时,改变指示标记(THR2)的值。2.根据权利要求1所述的集成电路,其特征在于包含用于向存储器(MEM)施加高电压(Vhv)的开关电路(SCT),和设备(A2),其用于在激活升压电路后、髙电压未达到临界阈值(Vc)时,阻止开关电路(SCT)向存储器(MEM)施加高电压。3.根据权利要求2所述的集成电路,其特征在于开关电路(SCT)包含斜波发生器,用于向存储器(MEM)逐渐提供高电压(Vhv)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的集成电路,其特征在于包含控制单元(CTU2),其配置成用来执行在存储器(MEM)中写入数据(DTW)的指令,然后,当标记(THR2)指示在执行写入指令期间高电压(Vhv)未达到临界阈值(Vc)时,发送特定的报告信息(WRITEFAIL)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的集成电路,其特征在于包含控制单元(CTU2),其配置成用来响应在存储器(MEM)中写入数据(DTW)的指令无条件地执行下列动作-向升压电路(HVCT,HGEN,PMP)施加激活信号(ON1-1),以使产生高电压(Vhv),-向存储器施加写入地址(ADW)和将写入的数据(DTW),以及-向为存储器提供高电压(Vhv)的开关电路(SCT)施加激活信号(WRITE=1)。6.根据权利要求1或2所述的集成电路,其特征在于包含控制单元(CTU2),其配置成用来根据收到的在存储器(MEM)中写入数据(DTW)的指令执行下列动作-向升压电路(HVCT,HGEN,PMP)施加激活信号(ONl=l),以使其产生高电压(Vhv),-向存储器施加写入地址(ADW)和将写入的数据(DTW),-如果高电压达到临界阈值(Vc),向为存储器提供高电压(Vhv)的开关电路(SCT)施加激活信号(WRITE=1),以及-在确定的时段结束时,如果高电压未达到临界阈值(Vc),不向开关电路(SCT)施加激活信号(WRITE=1),并发送指示高电压(Vhv)未施加到存储器的特定的报告信息(WRITEFAIL)。7.根据权利要求1至6中任一项所述的集成电路,其特征在于包含检测电路(THDET),其监测高电压并提供检测信号(THR1),该信号的值指示高电压(Vhv)是低于临界阈值(Vc)、还是高于或等于临界阈值(Vc)。8.根据权利要求1至7中任一项所述的集成电路,其特征在于包含调节电路(THDET,A1),每次高电压(Vhv)高于或等于调节阈值(Vc)时,其提供具有有效值(1)的升压电路的调节信号(THRO。9.根据权利要求8所述的集成电路,其中临界阈值等于调节阈值(Vc)。10.根据权利要求7及8和9中的一项所述的集成电路,其中调节信号(THR1)和检测信号(THR1)相同。11.根据权利要求1至9中任一项所述的集成电路,其特征在于指示标记(THR2)由触发器(FF1)存储,该触发器包含第一控制输入端(SET),用于赋予标记(THR2)表示高电压(Vhv)已经达到临界阈值(Vc)的第一值,以及第二控制输入端(RSET),用于赋予标记表示高电压(Vhv)尚未达到临界阈值(Vc)的第二值。12.根据权利要求7和11中的一项所述的集成电路,其中触发器的第一控制输入端(SET)接收检测信号(TH1)。13.根据权利要求11和12中的一项所述的集成电路,其中触发器的第二输入端(RSET)接收以下两种信号中的至少一种用于解除升压电路的信号(/ON1)和/或用于重置集成电路的信号(POR)。14.芯片卡或电子标签类型的便携式电子物品,包含便携式支撑和安装到便携式支撑或集成到便携式支撑的、根据权利要求1到13中任一项所述的集成电路(IC2)。15.在无源非接触式集成电路(IC2)的电可编程非易失性存储器(MEM)中写入数据(DTW)的方法,其特征在于其包含步骤-初始化集成电路的易失性存储点(FF1)中的指示标记(THR2),-激活(ONl=l)提供在存储器中写入数据(DTW)所必须的高电压(Vhv)的电荷积聚升压电路(HVCT,PMP,HGEN),以及-在激活升压电路后、当高电压(Vhv)第一次达到临界阈值(Vc)时,改变指示标记(THR2)的值。16.根据权利要求15所述的方法,其中只要高电压(Vhv)未达到临界阈值(Vc),就不将其施加到存储器(MEM)。17.根据权利要求15和16中的一项所述的方法,其特征在于包含无条件地执行针对在存储器中写入数据(DTW)的预定级,然后,如果标记(THR2)指示在执行预定级的过程中高电压未达到临界阈值(Vc),则发送关于指示标记(THR2)的值的报告信息(WRITEFAIL)。18.根据权利要求15至17中的任一项所述的方法,其特征在于包含在调节阈值(Vc)附近调节高电压(Vhv)的步骤。19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于临界阈值(Vc)等于调节阈值(Vc)。20.根据权利要求18和19中的一项所述的方法,其中指示标记(THR2)通过触发器(FF1)控制,该触发器包含检测信号(THR1)施加于其上的控制输入端(SET),该检测信号(THRl)的值指示高电压(Vhv)是低于临界阈值(Vc)、还是或高于或等于临界阈值(Vc)。21.根据权利要求20所述的方法,其中在升压电路未激活时,触发器(FF1)重置。全文摘要本发明涉及包含电可编程非易失性数据存储器(MEM)、用于提供在存储器中写入数据(DTW)所必须的高电压(Vhv)的电荷积聚升压电路(HVCT,PMP,HGEN)的无源非接触式集成电路(IC2)。根据本发明,该集成电路包含易失性存储点(FF1),用于存储指示标记(THR2),以及设备(THDET,THR1,FF1),用于在激活升压电路后、高电压(Vhv)第一次达到临界阈值(Vc)时,改变指示标记(THR2)的值。文档编号G11C5/14GK101258553SQ200680032489公开日2008年9月3日申请日期2006年8月25日优先权日2005年9月6日发明者克里多夫·摩尔鲁克斯,大卫·那拉,皮尔·瑞索,阿曼·卡利申请人:St电子有限公司
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