(57)【要約】【課題】ユーザに応じて最適な製品仕様で使用することが可能な不揮発性メモリを提供することである。【解決手段】一実施の形態にかかる不揮発性メモリ１０は、メモリ部１６と、書き換えコマンド２１に応じてメモリ部１６への書き換え動作を制御するシーケンサ回路１１と、動作モード選択情報２２に応じて、書き換え動作時の動作モードを選択する動作モード選択回路１２と、書き換え電圧値を格納している電圧値格納部１３と、書き換え電圧を設定する電圧設定レジスタ１４と、電圧設定レジスタ１４で設定された電源電圧を発生させる電源回路１５と、を備え、書き換えコマンド２１に応じてメモリ部１６への書き換え動作を実施する際、書き換えコマンド１６に対応した動作モード選択情報２２に応じた電源電圧で、メモリ部１６への書き換え動作を実施する。【選択図】図２
2016045972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを記憶するメモリ部と、
入力された書き換えコマンドに応じて前記メモリ部への書き換え動作を制御するシーケンサ回路と、
入力された動作モード選択情報に応じて、前記メモリ部への書き換え動作時の動作モードを選択する動作モード選択回路と、
前記選択された動作モードに対応した書き換え電圧値を格納している電圧値格納部と、
前記電圧値格納部に格納されている電圧値に応じた書き換え電圧を設定する電圧設定レジスタと、
前記電圧設定レジスタで設定された電源電圧を発生させる電源回路と、を備え、
前記書き換えコマンドに応じて前記メモリ部への書き換え動作を実施する際、前記書き換えコマンドに対応した動作モード選択情報に応じた電源電圧で、前記メモリ部への書き換え動作を実施する、
不揮発性メモリ。
【請求項２】
前記動作モードは、前記メモリ部への書き換え速度を優先する第１の動作モードと、前記メモリ部の書き換え耐性を優先する第２の動作モードと、を備え、
前記第１の動作モードにおける前記電源電圧は、前記第２の動作モードにおける前記電源電圧よりも高く設定される、
請求項１に記載の不揮発性メモリ。
【請求項３】
前記メモリ部は、当該メモリ部のメモリ領域のアドレスに対応した動作モード情報を格納している動作モード情報格納部を備え、
前記動作モード情報格納部は、入力されたアドレスに対応したメモリ領域の動作モード情報を前記動作モード選択情報として前記動作モード選択回路に出力する、
請求項１に記載の不揮発性メモリ。
【請求項４】
前記メモリ部は、書き換え速度を優先する第１のメモリ領域と、書き換え耐性を優先する第２のメモリ領域と、を備える、請求項３に記載の不揮発性メモリ。
【請求項５】
前記第１のメモリ領域に供給される前記電源電圧は、前記第２のメモリ領域に供給される前記電源電圧よりも高く設定される、請求項４に記載の不揮発性メモリ。
【請求項６】
前記動作モード情報格納部は、前記データが格納されるメモリ領域とは異なる領域に設けられており、
前記動作モード情報格納部は、前記メモリ領域の開始アドレス、前記メモリ領域の終了アドレス、及び前記メモリ領域の動作モード情報とを対応付けて格納している、
請求項３に記載の不揮発性メモリ。
【請求項７】
前記動作モード情報格納部は、前記メモリ領域の消去単位ブロック毎に設けられており、
前記動作モード情報格納部は、前記消去単位ブロック毎の動作モード情報をそれぞれ格納している、
請求項３に記載の不揮発性メモリ。
【請求項８】
前記動作モード情報格納部は、消去単位ブロック毎に前記動作モード情報を経時的に格納可能に構成されており、前記動作モード情報は、ＯＴＰ（Ｏｎｅ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｇｒａｍ）部に格納される、請求項３に記載の不揮発性メモリ。
【請求項９】
前記動作モードは、前記メモリ部への書き換え速度を優先する第１の動作モードと、前記メモリ部の書き換え耐性を優先する第２の動作モードと、を備え、
所定の消去単位ブロックが前記第１の動作モードに設定されている場合、前記所定の消去単位ブロックが前記第１の動作モードから前記第２の動作モードに設定変更できないように構成されている、
請求項３に記載の不揮発性メモリ。
【請求項１０】
前記動作モードは、前記メモリ部への書き換え速度を優先する第１の動作モードと、前記メモリ部の書き換え耐性を優先する第２の動作モードと、を備え、
所定の消去単位ブロックが前記第２の動作モードに設定されている場合、前記所定の消去単位ブロックが前記第２の動作モードから前記第１の動作モードに設定変更可能に構成されている、
請求項３に記載の不揮発性メモリ。
【請求項１１】
前記動作モードは、前記メモリ部への書き換え速度を優先する第１の動作モードと、前記メモリ部の書き換え耐性を優先する第２の動作モードと、を備え、
所定の消去単位ブロックの前記第１の動作モードでの書き換え回数が所定の回数以下である場合、前記所定の消去単位ブロックが前記第１の動作モードから前記第２の動作モードに設定変更可能に構成されている、
請求項３に記載の不揮発性メモリ。
【請求項１２】
前記メモリ部はフラッシュメモリを用いて構成されている、請求項１に記載の不揮発性メモリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は不揮発性メモリに関し、例えば書き換え動作時の動作モードを選択可能な不揮発性メモリに関する。
【背景技術】
【０００２】
フラッシュメモリ等の書き換え可能な不揮発性メモリの方式の一つに、半導体基板とコントロールゲート電極との間のフローティングゲートに情報を記憶するフローティングゲート方式がある。フローティングゲートは酸化膜等の絶縁膜で周囲を覆われているので、通常は絶縁状態となっている。しかし、上部のコントロールゲート電極に電圧を印加すると、絶縁膜を通じてトンネル電流が流れ、フローティングゲートに電荷が蓄えられる（書き込み動作）。一方、基板側に電圧を印加すると、フローティングゲートに蓄えられた電荷が基板へと放出される（消去動作）。このように、不揮発性メモリでは、フローティングゲートに電荷が蓄えられているか否かによって、データを記憶することができる。
【０００３】
特許文献１には、メモリモジュールを複数のブロックに分割し、それぞれのブロックに書き換えの条件を格納するエリアを設け、その条件に従って各ブロックを書き換える技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７２９２４７３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
昨今、不揮発性メモリの特性として、書き換え速度の高速化や書き換え耐性の向上が求められている。例えば、不揮発性メモリの書き換え時の電圧を低く抑えることでメモリセルの絶縁膜の劣化を抑制することができ、不揮発性メモリの書き換え耐性を向上させることができる。しかし、この場合は、書き換え時の電圧を低く抑えるので、書き換え速度が遅くなる。逆に、書き換え時の電圧を高くすることで書き換え速度を早くすることができるが、この場合は、メモリセルの絶縁膜が劣化するため、不揮発性メモリの書き換え耐性が低下する。
【０００６】
ここで、ユーザが求める不揮発性メモリの特性は、不揮発性メモリを使用するユーザによって異なる。つまり、書き換え速度を重視するユーザもいれば、書き換え耐性を重視するユーザもいる。しかし、現在の不揮発性メモリでは、書き換え動作時の動作モードをユーザが任意に選択することができないため、ユーザは最適な製品仕様で不揮発性メモリを使用することができないという問題があった。
【０００７】
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施の形態にかかる不揮発性メモリは、データを記憶するメモリ部と、入力された書き換えコマンドに応じてメモリ部への書き換え動作を制御するシーケンサ回路と、メモリ部への書き換え動作時の動作モードを選択する動作モード選択回路と、を備え、書き換えコマンドに応じてメモリ部への書き換え動作を実施する際、書き換えコマンドに対応した動作モード選択情報に応じた電源電圧で、メモリ部への書き換え動作を実施する。
【発明の効果】
【０００９】
前記一実施の形態によれば、ユーザに応じて最適な製品仕様で使用することが可能な不揮発性メモリを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１にかかる不揮発性メモリをマイクロコンピュータに使用した場合の構成例を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１にかかる不揮発性メモリを示すブロック図である。
【図３】実施の形態１にかかる不揮発性メモリが備えるメモリセルの一例を示す回路図である。
【図４】実施の形態１にかかる不揮発性メモリの各動作モードの特徴を示す表である。
【図５】実施の形態１にかかる不揮発性メモリに書き換えコマンド及び動作モード選択情報が供給されるタイミングを説明するためのタイミングチャートである。
【図６】実施の形態１にかかる不揮発性メモリに動作モード選択情報が供給される状態を説明するための図である。
【図７】実施の形態１にかかる不揮発性メモリが備える電圧設定レジスタのレジスタ値および電圧値の一例を示す表である。
【図８】実施の形態１にかかる不揮発性メモリの動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】実施の形態２にかかる不揮発性メモリを示すブロック図である。
【図１０】実施の形態２にかかる不揮発性メモリが備える動作モード情報格納部の一例を説明するための図である。
【図１１】実施の形態２にかかる不揮発性メモリが備える動作モード情報格納部の他の例を説明するための図である。
【図１２】実施の形態２にかかる不揮発性メモリの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】実施の形態２にかかる不揮発性メモリが備える動作モード情報格納部の他の例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜実施の形態１＞
以下、図面を参照して実施の形態１について説明する。
図１は、実施の形態１にかかる不揮発性メモリ１０の使用例を説明するための図であり、不揮発性メモリ１０をマイクロコンピュータ１００に使用した場合の構成例を示すブロック図である。図１に示すようにマイクロコンピュータ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０２、ポート１０３、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路１０４、バスインターフェース１０５、及び不揮発性メモリ１０を備える。
【００１２】
ＣＰＵ（１０１）は演算回路であり、例えば不揮発性メモリ１０に格納されている所定のプログラムを読み出し、読み出したプログラムを実行して所定の処理を行う。ＲＡＭ（１０２）は、ＣＰＵ（１０１）でプログラムが実行された際に生成されるデータを一時的に記憶する。マイクロコンピュータ１００は、ポート１０３を介して外部からデータを入力し、また、ポート１０３を介して外部にデータを出力する。ＰＬＬ回路（１０４）は、基準クロックを入力し、入力した基準クロックを用いて内部クロック１１０を生成する。生成された内部クロック１１０は、ＣＰＵ（１０１）、ＲＡＭ（１０２）、ポート１０３、バスインターフェース１０５、及び不揮発性メモリ１０に供給される。バスインターフェース１０５は、マイクロコンピュータ１００の内部の機器と外部の機器とを接続するためのインターフェースである。不揮発性メモリ１０は、フラッシュメモリ等の書き換え可能なメモリであり、所定のデータが格納されている。ＣＰＵ（１０１）、ＲＡＭ（１０２）、ポート１０３、バスインターフェース１０５、及び不揮発性メモリ１０は、バス１１１を介して互いに接続されている。
【００１３】
以下、不揮発性メモリ１０について詳細に説明する。図２は、本実施の形態にかかる不揮発性メモリを示すブロック図である。図２に示すように、本実施の形態にかかる不揮発性メモリ１０は、シーケンサ回路１１、動作モード選択回路１２、電圧値格納部１３、電圧設定レジスタ１４、電源回路１５、及びメモリ部１６を備える。
【００１４】
シーケンサ回路１１は、入力された書き換えコマンド２１に応じて、メモリ部１６への書き換え動作を制御する。ここで、「書き換え動作」とは、メモリ部１６にデータを書き込む動作（書き込み動作）、及びメモリ部１６に保持されているデータを消去する動作（消去動作）である。
【００１５】
シーケンサ回路１１は、書き込み動作を指示する書き換えコマンド２１が供給された場合、メモリ部１６が備えるメモリセル（図３参照）のコントロールゲート（以下、ゲートとも記載する）ＧＬ１、ＧＬ２およびソースＳＬ１、ＳＬ２に電圧が印加されるように電源回路５を制御する。つまり、ゲートＧＬ１、ＧＬ２とソースＳＬ１、ＳＬ２との間に電位差を設けることで（ゲート側を高電位にする）、ソースからフローティングゲートに電荷が注入され、メモリセルにデータが書き込まれる。
【００１６】
また、シーケンサ回路１１は、消去動作を指示する書き換えコマンド２１が供給された場合、メモリ部１６が備えるメモリセル（図３参照）のゲートＧＬ１、ＧＬ２とソースＳＬ１、ＳＬ２との間に電位差（ソース側を高電位にする）が生じるように、電源回路５を制御する。これにより、フローティングゲートに蓄えられていた電荷が基板へと放出され、メモリセルに書き込まれていたデータが消去される。
【００１７】
このように、シーケンサ回路１１は、入力された書き換えコマンド２１に応じて電源回路１５を制御して、メモリ部１６のメモリセルに印加される電圧を制御する。
【００１８】
動作モード選択回路１２は、入力された動作モード選択情報２２に応じて、メモリ部１６への書き換え動作時の動作モードを選択する。選択された動作モードに関する情報は、電圧値格納部１３に供給される。ここで、動作モードは、メモリ部１６への書き換え速度を優先する速度優先モード（第１の動作モード）と、メモリ部１６の書き換え耐性を優先する耐性優先モード（第２の動作モード）とがある。
【００１９】
フローティングゲート方式の不揮発性メモリは、フローティングゲートの電荷の有無（電荷量の違い）を用いてデータを記録している。フローティングゲートの電荷の有無は、ゲート電圧（閾値電圧Ｖｔｈ）の違いとなってあらわれる。つまり、フローティングゲートに電荷が蓄えられている場合は、ソース・ドレイン間の抵抗が高くなるため、高いゲート電圧で電流が流れる（閾値電圧Ｖｔｈが高くなる）。一方、フローティングゲートに電荷が蓄えられていない場合は、ソース・ドレイン間の抵抗が低くなるため、低いゲート電圧で電流が流れる（閾値電圧Ｖｔｈが低くなる）。
【００２０】
このように、ゲートの閾値電圧Ｖｔｈを用いてデータの有無を判断する不揮発性メモリでは、フローティングゲートに電荷が蓄積されている場合の閾値電圧Ｖｔｈとフローティングゲートに電荷が蓄積されていない場合の閾値電圧Ｖｔｈとの幅を確保する必要がある。この閾値電圧Ｖｔｈの幅は、書き換え時の電圧値と書き換え時間（電圧の印加時間）とを用いて調整することができる。このとき、書き換え時の電圧を高めると書き換え時間を短縮することができるが、メモリセルの絶縁膜の劣化が加速される。このため、書き換え時の電圧を高くした場合は、一定回数以上、書き換え動作を繰り返した後のデータの信頼性が低下する。一方、書き換え時の電圧を低く抑えることでメモリセルの絶縁膜の劣化を抑制することができ、不揮発性メモリの書き換え耐性を向上させることができる。しかし、この場合は、書き換え時の電圧を低く抑えるので、書き換え速度が遅くなる。
【００２１】
本実施の形態では、書き換え動作時の動作モードとして、メモリ部１６への書き換え速度を優先する速度優先モードと、メモリ部１６の書き換え耐性を優先する耐性優先モードを設けている。つまり、図４に示すように、速度優先モードでは、書き換え速度を早くすることができるが、書き換え回数は少なくなる（例えば、１００回程度）。一方、耐性優先モードでは、書き換え回数を多くすることができるが（例えば、１０万回程度）、書き換え速度は遅くなる。本実施の形態にかかる不揮発性メモリ１０では、不揮発性メモリ１０に供給された動作モード選択情報２２に応じて、書き換え動作時の動作モードが設定される。
【００２２】
例えば、動作モード選択情報２２は、書き換えコマンド２１と共に不揮発性メモリ１０に供給される。換言すると、不揮発性メモリ１０に書き換えコマンド２１が供給される際、当該書き換えコマンド２１を実行する際の動作モードを示す動作モード選択情報２２が不揮発性メモリ１０に供給される。例えば、図５に示すように、書き換えコマンド２１は、動作モード選択情報２２が不揮発性メモリ１０に供給された後、続けて不揮発性メモリ１０に供給されるように構成してもよい。また、図６に示すように、不揮発性メモリ１０に動作モード選択情報２２を供給するための端子を設けてもよい。
【００２３】
図２に示す電圧値格納部１３は、動作モード選択回路１２で選択された動作モードに対応した書き換え電圧値を格納している。例えば、電圧値格納部１３は、各動作モードに対応したゲート電圧値とソース電圧値との組み合わせを格納している。また、速度優先モードおよび耐性優先モードのそれぞれは、更に複数の動作モードに細分化されていてもよい（例えば、速度優先モードＡ、速度優先モードＢ、・・・、耐性優先モードＡ、耐性優先モードＢ、・・・、等）。この場合は、細分化された各動作モードに対応するゲート電圧値とソース電圧値との組み合わせが格納される。動作モードに対応した書き換え電圧値に関する情報は、電圧設定レジスタ１４に供給される。
【００２４】
電圧設定レジスタ１４は、電圧値格納部１３から供給された電圧値に応じた書き換え電圧を設定する。図７は、電圧設定レジスタ１４に格納されているレジスタ値および電圧値の一例を示す表である。図７に示すように、電圧設定レジスタ１４には、各々の電圧値と、当該各々の電圧値と対応するレジスタ値がそれぞれ格納されている。
【００２５】
例えば、動作モード選択回路１２に供給された動作モード選択情報２２が耐性優先モードである場合、電圧値格納部１３は、耐性優先モードに対応するゲート電圧値（７Ｖ）およびソース電圧値（−４Ｖ）をそれぞれ電圧設定レジスタ１４に出力する。電圧設定レジスタ１４は、ゲート電圧値（７Ｖ）に対応するレジスタ値（０ｘ０８）およびソース電圧値（−４Ｖ）に対応するレジスタ値（０ｘ０５）をそれぞれ電源回路１５に出力する。
【００２６】
また、例えば、動作モード選択回路１２に供給された動作モード選択情報２２が速度優先モードである場合、電圧値格納部１３は、速度優先モードに対応するゲート電圧値（９Ｖ）およびソース電圧値（−５Ｖ）をそれぞれ電圧設定レジスタ１４に出力する。電圧設定レジスタ１４は、ゲート電圧値（９Ｖ）に対応するレジスタ値（０ｘ０Ｆ）およびソース電圧値（−５Ｖ）に対応するレジスタ値（０ｘ０Ａ）をそれぞれ電源回路１５に出力する。
【００２７】
このように、電圧設定レジスタ１４は、電圧値格納部１３から供給された電圧値に応じた書き換え電圧のレジスタ値を電源回路１５に供給する。
【００２８】
電源回路１５は、電圧設定レジスタ１４で設定された電源電圧を発生させる。つまり、電源回路１５は、シーケンサ回路１１の命令によって起動し、電圧設定レジスタ１４から供給されたレジスタ値に応じた電源電圧を発生させ、メモリ部１６に供給する。
【００２９】
メモリ部１６は、所定のデータを記憶する不揮発性メモリであり、例えば、フラッシュメモリ等で構成されている。メモリ部１６に書き込まれるデータは、例えば図１に示したバス１１１を介して供給される。
【００３０】
そして、本実施の形態では、書き換えコマンド２１に応じてメモリ部１６への書き換え動作を実施する際、書き換えコマンド２１に対応した動作モード選択情報２２に応じた電源電圧で、メモリ部１６への書き換え動作を実施している。例えば、速度優先モードにおける電源電圧（ゲート・ソース間電圧）は、耐性優先モードにおける電源電圧（ゲート・ソース間電圧）よりも高く設定される。
【００３１】
次に、本実施の形態にかかる不揮発性メモリ１０の動作について、図８に示すフローチャートを用いて説明する。まず、不揮発性メモリ１０は、書き換えコマンド２１および動作モード選択情報２２を入力する（ステップＳ１）。シーケンサ回路１１は、入力された書き換えコマンド２１に応じて、書き換え動作を選択する（ステップＳ２）。
【００３２】
シーケンサ回路１１は、書き込み動作を指示する書き換えコマンド２１が供給された場合、不揮発性メモリ１０の書き換え動作として書き込み動作を設定する（ステップＳ３）。一方、シーケンサ回路１１は、消去動作を指示する書き換えコマンド２１が供給された場合、不揮発性メモリ１０の書き換え動作として消去動作を設定する（ステップＳ４）。
【００３３】
次に、動作モード選択回路１２は、入力された動作モード選択情報２２に応じて、メモリ部１６への書き換え動作時の動作モードを選択する（ステップＳ５）。例えば、動作モード選択回路１２に供給された動作モード選択情報２２が速度優先モードである場合、不揮発性メモリ１０はメモリ部１６の書き換え動作電圧として高い電圧（耐性優先モードの場合と比較して高い電圧）を設定する（ステップＳ６）。具体的には、動作モード選択回路１２は、動作モード選択情報２２が速度優先モードである場合、動作モードとして速度優先モードを選択し、選択された動作モードに関する情報を電圧値格納部１３に供給する。電圧値格納部１３は、速度優先モードに対応するゲート電圧値およびソース電圧値をそれぞれ電圧設定レジスタ１４に出力する。電圧設定レジスタ１４は、ゲート電圧値に対応するレジスタ値およびソース電圧値に対応するレジスタ値をそれぞれ電源回路１５に出力する。電源回路１５は、電圧設定レジスタ１４から出力された各々のレジスタ値に応じた電源電圧を発生させる。
【００３４】
一方、動作モード選択回路１２に供給された動作モード選択情報２２が耐性優先モードである場合、不揮発性メモリ１０はメモリ部１６の書き換え動作電圧として低い電圧（速度優先モードの場合と比較して低い電圧）を設定する（ステップＳ７）。具体的には、動作モード選択回路１２は、動作モード選択情報２２が耐性優先モードである場合、動作モードとして耐性優先モードを選択し、選択された動作モードに関する情報を電圧値格納部１３に供給する。電圧値格納部１３は、耐性優先モードに対応するゲート電圧値およびソース電圧値をそれぞれ電圧設定レジスタ１４に出力する。電圧設定レジスタ１４は、ゲート電圧値に対応するレジスタ値およびソース電圧値に対応するレジスタ値をそれぞれ電源回路１５に出力する。電源回路１５は、電圧設定レジスタ１４から出力された各々のレジスタ値に応じた電源電圧を発生させる。
【００３５】
その後、上記の方法で設定された電源電圧（ゲート電圧・ソース電圧）で、書き込み動作または消去動作が実施される（ステップＳ８）。
【００３６】
背景技術で説明したように、昨今、不揮発性メモリの特性として、書き換え速度の高速化や書き換え耐性の向上が求められている。例えば、不揮発性メモリの書き換え時の電圧を低く抑えることでメモリセルの絶縁膜の劣化を抑制することができ、不揮発性メモリの書き換え耐性を向上させることができる。しかし、この場合は、書き換え時の電圧を低く抑えるので、書き換え速度が遅くなる。逆に、書き換え時の電圧を高くすることで書き換え速度を早くすることができるが、この場合は、メモリセルの絶縁膜が劣化するため、不揮発性メモリの書き換え耐性が低下する。
【００３７】
ここで、ユーザが求める不揮発性メモリの特性は、不揮発性メモリを使用するユーザによって異なる。つまり、書き換え速度を重視するユーザもいれば、書き換え耐性を重視するユーザもいる。しかし、現在の不揮発性メモリでは、書き換え動作時の動作モードをユーザが任意に選択することができないため、ユーザは最適な製品仕様で不揮発性メモリを使用することができないという問題があった。
【００３８】
そこで、本実施の形態にかかる不揮発性メモリ１０では、ユーザによって選択された動作モード選択情報２２に応じて、書き換え動作時の電源電圧（ゲート・ソース間電圧）を設定している。具体的には、メモリ部１６への書き換え速度を優先する速度優先モードが選択された場合、書き換え動作時の電源電圧（ゲート・ソース間電圧）が耐性優先モードの場合の電源電圧（ゲート・ソース間電圧）よりも高くなるように設定している。逆に、メモリ部１６の書き換え耐性を優先する耐性優先モードが選択された場合、書き換え動作時の電源電圧（ゲート・ソース間電圧）が速度優先モードの場合の電源電圧（ゲート・ソース間電圧）よりも低くなるように設定している。よって、本実施の形態にかかる不揮発性メモリ１０により、ユーザに応じて最適な製品仕様で使用することが可能な不揮発性メモリを提供することができる。
【００３９】
また、本実施の形態にかかる不揮発性メモリ１０では、書き換えコマンド２１を入力する場合と同様の方法で動作モード選択情報２２を入力することができるので、不揮発性メモリ１０を使用するユーザ側で容易に動作モードの選択をおこなうことができる。
【００４０】
なお、上記で説明した実施の形態では、ゲート・ソース間の電圧の組み合わせ（図７参照）について示したが、書き換え特性に関するこれ以外の電圧値や印加時間等を組み合わせて書き換え条件を設定してもよい。また、上記では２種類の動作モード（速度優先モードおよび耐性優先モード）を例として説明したが、本実施の形態では、動作モードを更に増やしてもよい。このような構成とすることで、動作モードや書き換え条件を任意に設定することができ、多様な用途に対応することができる。また、本実施の形態では、電圧値格納部１３をメモリ部１６の内部に設けてもよく、また外付けのＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）に設けてもよい。このような構成とすることで、製品毎に書き換えモードを設定することができる。
【００４１】
＜実施の形態２＞
次に、実施の形態２について説明する。図９は、実施の形態２にかかる不揮発性メモリを示すブロック図である。図９に示すように、本実施の形態にかかる不揮発性メモリ３０は、シーケンサ回路３１、動作モード選択回路１２、電圧値格納部１３、電圧設定レジスタ１４、電源回路１５、及びメモリ部３２を備える。本実施の形態にかかる不揮発性メモリ３０は、実施の形態１で説明した不揮発性メモリ１０と比べて、シーケンサ回路３１およびメモリ部３２の構成が異なる。これ以外は、実施の形態１で説明した不揮発性メモリ１０と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００４２】
シーケンサ回路３１は、入力された書き換えコマンド２１に応じて、メモリ部３２への書き換え動作を制御する。書き換えコマンド２１には、書き換えを実施するメモリ部３２のアドレス情報が含まれており、シーケンサ回路３１は、このアドレス情報２５をメモリ部３２の動作モード情報格納部３３に供給する。これ以外の動作については、実施の形態１で説明したシーケンサ回路１１と同様であるので、重複した説明は省略する。
【００４３】
メモリ部３２は、動作モード情報格納部３３、速度優先領域３４、及び耐性優先領域３５を備える。速度優先領域３４（第１のメモリ領域）は、メモリ部３２が備えるメモリ領域のうち書き換え速度を優先するメモリ領域である。耐性優先領域３５（第２のメモリ領域）は、メモリ部３２が備えるメモリ領域のうち書き換え耐性を優先するメモリ領域である。ここで、速度優先領域３４に供給される電源電圧（ゲート・ソース間電圧）は、耐性優先領域３５に供給される電源電圧（ゲート・ソース間電圧）よりも高く設定される。なお、速度優先領域３４および耐性優先領域３５の割合は、ユーザが任意に決定することができる。
【００４４】
動作モード情報格納部３３は、メモリ部３２のメモリ領域（速度優先領域３４および耐性優先領域３５）のアドレスに対応した動作モード情報を格納している。つまり、動作モード情報格納部３３は、メモリ領域のアドレスと当該アドレスで示されるメモリ領域の動作モードとを対応付けて格納している。動作モード情報格納部３３は、シーケンサ回路３１から供給されたアドレス２５に対応したメモリ領域の動作モード情報を、動作モード選択情報２６として動作モード選択回路１２に出力する。なお、動作モード選択回路１２、電圧値格納部１３、電圧設定レジスタ１４、及び電源回路１５については、実施の形態１で説明した場合と同様であるので、重複した説明は省略する。
【００４５】
図１０は、メモリ部３２が備える動作モード情報格納部の一例を説明するための図である。図１０に示すように、動作モード情報格納部４２は、データが格納されるメモリ領域４１とは異なる領域に設けてもよい。この場合、動作モード情報格納部４２は、メモリ領域４１の開始アドレス、メモリ領域の終了アドレス、及びメモリ領域の動作モード情報（速度優先モード、耐性優先モード）とを対応付けて格納している。具体的には、開始アドレスおよび終了アドレスで示されるメモリ領域が速度優先領域３４である場合、動作モード情報として速度優先モードが格納されている。同様に、開始アドレスおよび終了アドレスで示されるメモリ領域が耐性優先領域３５である場合、動作モード情報として耐性優先モードが格納されている。
【００４６】
図１１は、メモリ部３２が備える動作モード情報格納部の他の例を説明するための図である。図１１に示すように、メモリ部３２は、メモリ領域４５が複数の消去単位ブロック４６に分けられている。この場合、動作モード情報格納部４７は消去単位ブロック４６毎に設けられている。動作モード情報格納部４７は、消去単位ブロック毎の動作モード情報をそれぞれ格納している。具体的には、消去単位ブロック４６が速度優先領域３４に含まれている場合、消去単位ブロック４６に設けられている動作モード情報格納部４７には動作モード情報として速度優先モードが格納されている。同様に、消去単位ブロック４６が耐性優先領域３５に含まれている場合、消去単位ブロック４６に設けられている動作モード情報格納部４７には動作モード情報として耐性優先モードが格納されている。
【００４７】
次に、本実施の形態にかかる不揮発性メモリ３０の動作について、図１２に示すフローチャートを用いて説明する。まず、不揮発性メモリ３０は、書き換えコマンド２１（アドレス情報を含む）を入力する（ステップＳ１１）。シーケンサ回路１１は、入力された書き換えコマンド２１に応じて、書き換え動作を選択する（ステップＳ１２）。
【００４８】
シーケンサ回路３１は、書き込み動作を指示する書き換えコマンド２１が供給された場合、不揮発性メモリ３０の書き換え動作として書き込み動作を設定する（ステップＳ１３）。一方、シーケンサ回路３１は、消去動作を指示する書き換えコマンド２１が供給された場合、不揮発性メモリ３０の書き換え動作として消去動作を設定する（ステップＳ１４）。
【００４９】
また、シーケンサ回路３１は、書き換えコマンド２１に含まれているアドレス情報２５をメモリ部３２の動作モード情報格納部３３に供給する。動作モード情報格納部３３は、シーケンサ回路３１から供給されたアドレス２５に対応したメモリ領域の動作モード情報を、動作モード選択情報２６として動作モード選択回路１２に出力する。動作モード選択回路１２は、入力された動作モード選択情報（動作モード情報）に応じて、メモリ部３２への書き換え動作時の動作モードを選択する（ステップＳ１５）。
【００５０】
例えば、動作モード選択回路１２に供給された動作モード選択情報２６が速度優先モードである場合、不揮発性メモリ３０はメモリ部３２の書き換え動作電圧として高い電圧（耐性優先モードの場合と比較して高い電圧）を設定する（ステップＳ１６）。具体的には、動作モード選択回路１２は、動作モード選択情報２６が速度優先モードである場合、動作モードとして速度優先モードを選択し、選択された動作モードに関する情報を電圧値格納部１３に供給する。電圧値格納部１３は、速度優先モードに対応するゲート電圧値およびソース電圧値をそれぞれ電圧設定レジスタ１４に出力する。電圧設定レジスタ１４は、ゲート電圧値に対応するレジスタ値およびソース電圧値に対応するレジスタ値をそれぞれ電源回路１５に出力する。電源回路１５は、電圧設定レジスタ１４から出力された各々のレジスタ値に応じた電源電圧を発生させる。
【００５１】
一方、動作モード選択回路１２に供給された動作モード選択情報２６が耐性優先モードである場合、不揮発性メモリ３０はメモリ部３２の書き換え動作電圧として低い電圧（速度優先モードの場合と比較して低い電圧）を設定する（ステップＳ１７）。具体的には、動作モード選択回路１２は、動作モード選択情報２６が耐性優先モードである場合、動作モードとして耐性優先モードを選択し、選択された動作モードに関する情報を電圧値格納部１３に供給する。電圧値格納部１３は、耐性優先モードに対応するゲート電圧値およびソース電圧値をそれぞれ電圧設定レジスタ１４に出力する。電圧設定レジスタ１４は、ゲート電圧値に対応するレジスタ値およびソース電圧値に対応するレジスタ値をそれぞれ電源回路１５に出力する。電源回路１５は、電圧設定レジスタ１４から出力された各々のレジスタ値に応じた電源電圧を発生させる。
【００５２】
その後、上記の方法で設定された電源電圧（ゲート電圧・ソース電圧）で、書き込み動作または消去動作が実施される（ステップＳ１８）。
【００５３】
このように、本実施の形態にかかる不揮発性メモリ３０では、１つの不揮発性メモリに複数のメモリ領域（速度優先領域３４および耐性優先領域３５）を設定しているので、１つの不揮発性メモリを多様な用途で用いることができる。また、速度優先領域３４および耐性優先領域３５の割合をユーザが任意に設定することができるので、ユーザにとって利便性の高い不揮発性メモリを提供することができる。速度優先領域３４および耐性優先領域３５の割合を変更する場合は、例えば、動作モード情報格納部３３に格納されている動作モード情報（メモリ領域のアドレスと対応付けられた動作モード情報）を書き換える。
【００５４】
なお、本実施の形態にかかる不揮発性メモリ３０では、書き換え動作時の動作モードをユーザが任意に選択することができるようにしているが、この場合は、不揮発性メモリ３０に次のような保護機能を設けることが好ましい。
【００５５】
例えば、一度、速度優先モードでメモリ領域を使用した場合、当該メモリ領域のメモリセルの絶縁膜が劣化する。このため、その後、当該メモリ領域を耐性優先モードで使用した場合は、データの信頼性を確保することができなくなる。よって、消去単位ブロックが速度優先領域（速度優先モード）に設定されている場合は、この消去単位ブロックが速度優先領域（速度優先モード）から耐性優先領域（耐性優先モード）に設定変更されることを禁止するように構成してもよい。
【００５６】
また、一度、速度優先モードでメモリ領域を使用した場合であっても、書き換え回数が少ない場合は当該メモリ領域のメモリセルの絶縁膜の劣化はあまり進行しない。よって、消去単位ブロックが速度優先領域（速度優先モード）に設定された場合であっても、書き換え回数が所定の回数以下である場合は、この消去単位ブロックを速度優先領域（速度優先モード）から耐性優先領域（耐性優先モード）に設定変更してもよい。
【００５７】
一方、耐性優先モードでメモリ領域を使用した場合は、当該メモリ領域のメモリセルの絶縁膜の劣化を抑制することができるので、その後、当該メモリ領域を速度優先モードで使用しても、データの信頼性を確保することができる。よって、消去単位ブロックが耐性優先領域（耐性優先モード）に設定されている場合は、この消去単位ブロックが耐性優先領域（耐性優先モード）から速度優先領域（速度優先モード）に設定変更してもよい。
【００５８】
また、図１３に示すように、本実施の形態にかかる不揮発性メモリ３０では、動作モード情報格納部５１は、メモリ領域５０の消去単位ブロック５２毎に動作モード情報を経時的に格納できるように構成してもよい。このとき、動作モード情報は、動作モード情報格納部５１のＯＴＰ（Ｏｎｅ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｇｒａｍ）部に格納する。例えば、図１３に示すように、消去単位ブロックＡ用の動作モード情報格納部には、最初、耐性優先モードに設定され、その後、速度優先モードに設定されたことが記録されている。このように、動作モード情報を経時的に記録することで、仮に不揮発性メモリ３０が故障した場合であっても、故障した消去単位ブロックの動作モードの履歴を調べることができる。
【００５９】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００６０】
１０  不揮発性メモリ
１１  シーケンサ回路
１２  動作モード選択回路
１３  電圧値格納部
１４  電圧設定レジスタ
１５  電源回路
１６  メモリ部
２１  書き換えコマンド
２２  動作モード選択情報
３１  シーケンサ回路
３２  メモリ部
３３  動作モード情報格納部
３４  速度優先領域
３５  耐性優先領域
４１  メモリ領域
４２  動作モード情報格納部
４５  メモリ領域
４６  消去単位ブロック
４７  動作モード情報格納部
５０  メモリ領域
５１  動作モード情報格納部
５２  消去単位ブロック
１００  マイクロコンピュータ
１０１  ＣＰＵ
１０２  ＲＡＭ
１０３  ポート
１０４  ＰＬＬ回路
１０５  バスインターフェース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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