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JP2004158094A - Flash memory device - Google Patents

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Publication number
JP2004158094A
JP2004158094A JP2002322092A JP2002322092A JP2004158094A JP 2004158094 A JP2004158094 A JP 2004158094A JP 2002322092 A JP2002322092 A JP 2002322092A JP 2002322092 A JP2002322092 A JP 2002322092A JP 2004158094 A JP2004158094 A JP 2004158094A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
command
write
sequence
status
flash memory
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2002322092A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Takizawa
誠 瀧澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Microelectronics Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2002322092A priority Critical patent/JP2004158094A/en
Publication of JP2004158094A publication Critical patent/JP2004158094A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flash memory device that can stop the sequence during the operation from a writing or erasing command and output the status of that time inside the device. <P>SOLUTION: An analyzing mode command is inputted as the command input 1 before inputting a write or erase command. When this analyzing mode command is inputted, the controller 3 control the command sequence to stop writing or erasing at a desired step. Also, at the same time, the controller 3 controls the selector 11 to output the device status collected by the status collecting circuit 10 as the status output 12. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
コマンドシーケンスにより書き込み動作あるいは消去動作を行うフラッシュメモリ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
不揮発性メモリであるフラッシュメモリへのデータの書き込みやデータの消去は、メモリセルの絶縁酸化膜中に配置されるフローティングゲートへの電子の注入あるいは抜き取りを行うことにより実行される。そこで、例えば、データの書き込みにおいて、フローティングゲートに電子が注入されたメモリセルを論理‘0’を保持しているものとし、電子が注入されなかったメモリセルを論理‘1’を保持しているものとすることができる。したがって、この場合、データの消去でフローティングゲートから電子を抜き取ることは、全メモリセルを論理‘1’状態にすることに等価であると言える。
【0003】
このフローティングゲート部分の構造は微細であり、各メモリセルのデータ書き込み特性あるいは消去特性にはある程度のばらつきがある。したがって1回の書き込み動作あるいは消去動作で総てのメモリセルを所定の値に設定できるとは限らない。
【0004】
そこで、フラッシュメモリ装置に書き込みあるいは消去のコマンド入力が入力されると、総てのメモリセルが所望の値になるまで書き込み動作あるいは消去動作を繰り返すシーケンスがフラッシュメモリ装置内部で自動的に発生するよう制御回路が設計されている。この場合、繰り返し回数の最大値は予め設定されており、この回数に達すると、たとえメモリセルの状態が所望の状態に達していなくても、書き込み動作あるいは消去動作は終了する。
【0005】
図6は、従来のフラッシュメモリ装置の書き込みおよび消去動作を行うための構成を示すブロック図である。外部端子からのコマンド入力1aは、コマンドレジスタ2aに記憶される。制御部103は、コマンドレジスタ2aのデータを読み取ってコマンドデコーダ103でデコードし、図示しないループカウンタおよびシーケンス制御回路103により一連の動作シーケンスをコントロールする制御信号を発生する。
【0006】
また、メモリセルのアドレスを指定するアドレス入力4aは、外部端子から入力されアドレスレジスタ5aに記憶され、外部端子からのデータ入力6aは、データレジスタ7aに記憶される。このデータレジスタ7aに記憶されたデータが、書き込み動作時において、メモリセルアレイ8aに書き込むべきデータとなる。
【0007】
1回の書き込み動作あるいは消去動作が終わると、検証回路9aは、メモリセルアレイ8aの値とデータレジスタ7aの値が一致しているかどうかを検証する。検証結果は制御部103にフィードバックされ、書き込み動作あるいは消去動作を終了するかさらに繰り返すかが判断される。
【0008】
図7は、図6の制御部103による従来のフラッシュメモリ装置の書き込み動作あるいは消去動作のシーケンスを示すフロー図である。書き込み動作と消去動作のシーケンス自体は同一であるので、ここでは両者を共通に表す表現でフローを示している。
【0009】
シーケンスの開始(ステップS101)により、まず書き込みモード(ライトモード)か、消去モード(イレーズモード)か、を指定するモード指定コマンドがコマンドレジスタ2aに入力される(ステップS102)。次いで、アドレスが入力され(ステップS103)、データがロードされる(ステップS104)。次に書き込み開始コマンド(ライト開始コマンド)もしくは消去開始コマンド(イレーズ開始コマンド)がコマンドレジスタ2aに入力される(ステップS105)。ここで以降の書き込み動作もしくは消去動作の繰り返し回数をカウントするループカウンタの値nを1にセットする(ステップS106)。
【0010】
この後、コマンドの指定した書き込みもしくは消去の動作が行われる(ステップS107)。指定の動作が終わると、検証回路9aによる検証が行われ(ステップS108)、メモリセルアレイ8aの値とデータレジスタ7aの値が一致(OK)していれば、書き込みもしくは消去は正しく行われており、正常終了処理(ステップS109)でパス信号を出力して、制御部103の制御による一連のシーケンスを終了する(ステップS113)。
【0011】
しかし、ステップS108の検証でメモリセルアレイ8aの値とデータレジスタ7aの値が不一致(NG)であれば、ループカウンタの値nが設定された最大繰り返し数(k)であるかどうかチェック(ステップS110)し、k未満(NO)であればカウンタ値を1つ進めて(ステップS110)、ステップS107の動作に戻る。
【0012】
以降、検証がOKになるまでステップS107の動作を繰り返し行うが、ステップS117で、繰り返し回数n=k(YES)となるとそれ以上のコマンド指定の動作は行われず、メモリセルの値が所望の値に設定されないまま、異常終了処理(ステップS112)を経て制御部103の制御による一連のシーケンスは終了する(ステップS113)。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
上記のシーケンスフローで異常終了処理される場合、その原因の1つとしてフラッシュメモリ装置内部のデバイスの不良や回路動作の故障が考えられる。しかし、上記シーケンスの異常終了の原因を追求しようとした場合に、従来のシーケンスフローでは次のような問題があった。それは、シーケンス動作が最初から最後まで自動で進行してしまい、一連の動作のどのステップで異常が発生したのかを知ることができないことである。そのため、シーケンスの異常終了の原因解明のために、フラッシュメモリ装置を構成するICのパッケージを開封し、例えば電子ビームテスタなどを用いて、IC内部回路動作を詳細に調査しなければならないことがあった。
【0014】
そこで、本発明の目的は、書き込みあるいは消去動作実行の途中段階で異常を把握することができるフラッシュメモリ装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のフラッシュメモリ装置は、メモリセルアレイと、このメモリセルアレイへのデータの書き込みおよび消去をする書き込みおよび消去手段と、外部から入力される書き込みあるいは消去のためのコマンドおよび書き込みあるいは消去の停止、再開または終了のためのコマンドを記憶するためのコマンド記憶手段と、前記コマンド記憶手段に記憶される書き込みコマンドあるいは消去コマンドに従い、それぞれ前記書き込みおよび消去手段に対する書き込みあるいは消去のコマンドシーケンスを発生させるコマンドシーケンス発生手段と、前記コマンド記憶手段に記憶される停止コマンドに従い、前記書き込みあるいは消去のコマンドシーケンスの実行を停止させるコマンドシーケンス停止手段と、前記コマンド記憶手段に記憶される再開あるいは終了コマンドに従い、停止していた前記書き込みあるいは消去のコマンドシーケンスの実行を再開または終了させるコマンドシーケンス再開および終了手段とを含むフラッシュメモリ装置であって、前記装置はさらに、前記装置の内部信号をステータスとして前記装置外部へ出力するステータス出力手段を具備することを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【0017】
(実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態のフラッシュメモリ装置の構成を示すブロック図である。
【0018】
外部端子からのコマンド入力1は、コマンドレジスタ2に記憶される。制御部3は、コマンドレジスタ2のデータを読み取ってコマンドデコーダ3でデコードし、シーケンス制御回路3により一連の動作シーケンスをコントロールする制御信号を発生する。シーケンス制御回路3には、書き込みや消去の回数を計数するループカウンタ321が含まれる。
【0019】
ここで、本実施の形態のフラッシュメモリ装置では、通常のライトモードコマンド、ライト開始コマンドおよびイレーズモードコマンド、イレーズ開始コマンドに、新たなコマンドとして解析モードコマンドおよび再開あるいは終了(以降、再開/終了と記す。)コマンドが追加されている。ここで、解析モードコマンドは、装置の一時停止と内部ステータスの出力動作を指示するものである。
【0020】
制御部3は、この追加されたコマンドに対応して、コマンドデコーダ3が新たなデコード出力を生成し、これを入力として停止信号発生回路3で停止信号を発生させ、再開/終了信号発生回路3で再開/終了信号を発生させる。また、ステータス出力セレクト信号発生回路3にてステータス出力セレクト信号も発生させる。
【0021】
メモリセルのアドレスを指定するアドレス入力4は、外部端子から入力されアドレスレジスタ5に記憶され、外部端子からのデータ入力6は、データレジスタ7に記憶される。データレジスタ7に記憶されたデータが、メモリセルアレイ8に書き込むべきデータとなる。ただし、消去コマンドの場合は、外部端子からのデータの入力によらず、フラッシュメモリ装置内で自動的にデータレジスタ7の値を、総て‘1’に設定する。
【0022】
検証回路9は、1回の書き込み動作あるいは消去動作が終わると、メモリセルアレイ8の値とデータレジスタ7の値が一致しているかどうかを検証する。検証結果は制御部3にフィードバックされ、書き込み動作あるいは消去動作を終了するかさらに繰り返すかが判断される。
【0023】
ステータス収集回路10は、書き込みあるいは消去動作に関係する各回路の動作状態に関する情報を収集する回路である。収集する情報としては、例えば、各コマンドが正しく受け付けられたか、アドレス入力やデータ入力の受け入れが可能な状態になったか、回路が書き込みあるいは消去動作可能状態になったか等を示す各種のフラグ信号がある。
【0024】
ステータス収集回路10の出力は、回路動作状態を示すステータス信号としてセレクタ11に入力される。検証回路9の検証に関連する情報も、ステータス収集回路10を介してステータス信号の1つとしてセレクタ11に入力される。
【0025】
セレクタ11は、メモリセルアレイ8の出力とステータス信号を入力とし、いずれかを選択して出力するセレクタである。通常動作時はメモリセルアレイ8の出力を出力するが、ステータス出力セレクト信号が発生したときには、ステータス信号をステータス出力12として出力し、ICの外部端子へ伝達する。
【0026】
図2および図3は、本実施の形態のフラッシュメモリ装置の解析モードコマンド入力時の書き込み動作のシーケンスを示すフロー図である。
【0027】
動作の開始(ステップS1)後、まず解析モードコマンドがコマンドレジスタ2に入力される(ステップS2)。このコマンドが入力されると、制御部3は、所定のステップでシーケンスを停止させる停止信号と、その時点の回路動作ステータスを外部端子へ出力するようにセレクタ12を切り替えるステータス出力セレクト信号を出力するようになる。
【0028】
次いで、ライトモードコマンドが入力される(ステップS3)と、シーケンスは停止し(ステップS4)、その時点のステータスを出力する。ステータスとして出力されるのは、コマンドレジスタ2がライトモードコマンドを正しく受け付けたかどうかを示すフラグ信号や、アドレスレジスタ5がアドレス入力可能な状態になったかどうかを示すフラグ信号、データレジスタ7がデータロード可能な状態になったかどうかを示すフラグ信号等である。
【0029】
もし、これらのフラグ信号に回路が正常に動作をしてないことを示すフラグが立っていれば、フラッシュメモリ装置上での動作異常回路の絞り込みができたことになる。また、この場合、これ以上シーケンスを進めても意味がないので、外部より終了コマンドを入力し(ステップS5)、ステップS6の終了の判断を経て、終了処理(ステップS7)に進み、制御部3による一連のシーケンス動作を終了させる(ステップS24)。
【0030】
ステップS4で出力されたステータス出力が正常であれば、さらにシーケンスを進めるために、ステップS5で再開コマンドを入力する。ステップS6で再開と判断して、アドレス入力(ステップS8)、データロード(ステップS9)とシーケンスを進め、ここで再び、シーケンスを停止し、この時点のステータスを出力する(ステップS10)。
【0031】
ここで示されるステータスは、回路がライト可能な状態になったかどうかを示すフラグ信号である。このフラグ信号に動作異常を示すフラグが立っていれば、このフラグに関係する回路に異常があることがわかる。
【0032】
このステータス出力を見て、再開あるいは終了のコマンドを入力する(ステップS11)。ステップS12でステップS11のコマンド内容を判断し、終了であれば、終了処理(ステップS7)を経て、制御部3による一連のシーケンス動作を終了させる(ステップS24)。
【0033】
ステップS12の判断が再開であれば、ライト開始コマンド入力に進む(ステップS13)。ここでループカウンタ321の値nを1にセットし(ステップS14)、ライト動作に入る(ステップS15)。
【0034】
ライト動作が終了すると、メモリセルアレイ8に正しく所望の値が書き込まれたかどうかが検証される(ステップS16)。検証の結果がOKであれば、正常終了処理(ステップS17)を経て、制御部3による一連のシーケンス動作は終了する(ステップS24)が、検証の結果がNGであれば、この時点でシーケンスを停止させ、ステータスを出力する(ステップS18)。ここで出力されるステータスは、検証回路9の入力信号や、検証結果信号およびループ回数(ループカウンタ321の値n)などである。
【0035】
このステータスを分析して、シーケンス動作の異常の原因がわかるかどうか調査する。シーケンス動作の異常の原因がわかれば、これ以上シーケンスを続ける必要はないが、この時点でシーケンス動作の異常の原因がわからなければ、さらにシーケンスを続ける必要がある。この必要性に応じて、再開あるいは終了のコマンドを入力する(ステップS19)。
【0036】
ステップS20でステップS19のコマンド内容を判断し、終了であれば、終了処理(ステップS7)を経て、制御部3による一連のシーケンス動作を終了させる(ステップS24)が、再開であればステップS21に進み、ループカウンタ321の値nが設定された最大繰り返し数(k)に達しているかどうかを判断する(ステップS21)。nがk未満(NO)であれば、nを1つ増やして(ステップS22)、ステップS15に戻る。
【0037】
以降、ループカウンタ321の値nが設定された最大繰り返し数(k)に達するまでステップS15からステップS22までの動作が繰り返される。ループカウンタ321の値nが設定された最大繰り返し数(k)に達すると、すなわちステップS21でn=k(YES)となると、シーケンスはステップS23に進み、異常終了処理がされて、制御部3による一連のシーケンス動作は終了する(ステップS24)。
【0038】
図4および図5は、本実施の形態のフラッシュメモリの解析モードコマンド入力時の消去動作のシーケンスを示すフロー図である。
【0039】
本実施の形態における消去動作のシーケンスのフロー自体は、書き込み動作のシーケンスと大きく変わるところはない。したがって、ここでは、図2および図3のフローによる書き込み動作のシーケンスと異なるステップを説明し、同一のステップについては同一符号で示し、その詳しい説明は省略する。
【0040】
ステップS33でイレーズモードコマンドをコマンドレジスタ2に入力すると、ステップS4でシーケンスは停止し、ステータスを出力するが、このとき出力されるステータスは、コマンドレジスタ2がイレーズモードコマンドを正しく受け付けたかどうかを示すフラグ信号や、アドレスレジスタ5がアドレス入力可能な状態になったかどうかを示すフラグ信号、メモリセルへの消去を指示する信号が出力可能な状態になったかどうかを示すフラグ信号等である。
【0041】
なお、メモリセルアレイ8のデータの消去はブロック単位で行われるので、ステップS38で、データを消去するブロックを指定するブロックアドレスが入力される。また、データレジスタ7の値は、フラッシュメモリ装置内で自動的に、総て‘1’にセットされる(ステップS39)。
【0042】
ステップS10で出力されるステータスは、回路がイレーズ可能な状態になったかどうかを示すフラグ信号である。
【0043】
イレーズ開始コマンドが入力される(ステップS43)と、ループカウンタ321の値nを1にセットして(ステップS14)、イレーズ動作に入る(ステップS45)。
【0044】
イレーズ動作の後、検証を行い(ステップS16)、その結果がNGの場合シーケンスは停止する(ステップS18)。このステップS18で出力されるステータスは、検証回路9の入力信号や、検証結果信号およびループ回数(ループカウンタ321の値n)などである。
【0045】
以上述べた本実施の形態によれば、書き込みあるいは消去動作の途中でシーケンスを停止でき、そのときのフラッシュメモリ装置の内部信号、即ちステータスをフラッシュメモリ装置の外部に出力することができる。そのため、書き込みあるいは消去コマンド動作のどのステップで異常が発生したかを知ることができ、書き込みあるいは消去コマンド動作の異常終了原因が、フラッシュメモリ装置のどの回路に起因しているかの推測が容易にできる。したがって、フラッシュメモリ装置の書き込みあるいは消去動作における異常発生の原因の解明が容易になる。
【0046】
【発明の効果】
本発明によれば、解析モードコマンドを用いたコマンドシーケンスを使用することにより、書き込みあるいは消去動作の途中段階におけるフラッシュメモリ装置内部の回路動作状態をフラッシュメモリ装置の外部へ出力することことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るフラッシュメモリ装置の構成を示すブロック図。
【図2】本発明の実施の形態に係るフラッシュメモリ装置の解析モードコマンド入力時の書き込み動作のシーケンスの一例の第1の段階を示すフロー図。
【図3】本発明の実施の形態に係るフラッシュメモリ装置の解析モードコマンド入力時の書き込み動作のシーケンスの一例の第2の段階を示すフロー図。
【図4】本発明の実施の形態に係るフラッシュメモリ装置の解析モードコマンド入力時の消去動作のシーケンスの一例の第1の段階を示すフロー図。
【図5】本発明の実施の形態に係るフラッシュメモリ装置の解析モードコマンド入力時の消去動作のシーケンスの一例の第2の段階を示すフロー図。
【図6】従来のフラッシュメモリ装置の構成を示すブロック図。
【図7】従来のフラッシュメモリ装置の書き込み動作あるいは消去動作のシーケンスを示すフロー図。
【符号の説明】
1、1a コマンド入力
2、2a コマンドレジスタ
3、103 制御部
、103 コマンドデコーダ
、103 シーケンス制御回路
21 ループカウンタ
停止信号発生回路
再開/終了信号発生回路
4、4a アドレス入力
5、5a アドレスレジスタ
6、6a データ入力
7、7a データレジスタ
8、8a メモリセルアレイ
9、9a 検証回路
10 ステータス収集回路
11 セレクタ
12 ステータス出力
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a flash memory device that performs a write operation or an erase operation according to a command sequence.
[0002]
[Prior art]
Writing and erasing data to and from a flash memory, which is a nonvolatile memory, is performed by injecting or extracting electrons from / to a floating gate disposed in an insulating oxide film of a memory cell. Therefore, for example, in writing data, it is assumed that a memory cell in which electrons have been injected into the floating gate holds logic '0', and a memory cell in which electrons have not been injected holds logic '1'. Things. Therefore, in this case, extracting electrons from the floating gate by erasing data can be said to be equivalent to bringing all the memory cells into the logical "1" state.
[0003]
The structure of the floating gate portion is fine, and the data write characteristics or erase characteristics of each memory cell vary to some extent. Therefore, not all the memory cells can be set to a predetermined value by one writing operation or one erasing operation.
[0004]
Therefore, when a write or erase command is input to the flash memory device, a sequence in which the write or erase operation is repeated until all memory cells have a desired value is automatically generated inside the flash memory device. The control circuit is designed. In this case, the maximum value of the number of repetitions is set in advance, and when this number is reached, the write operation or the erase operation ends even if the state of the memory cell does not reach a desired state.
[0005]
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration for performing a write and erase operation of a conventional flash memory device. The command input 1a from the external terminal is stored in the command register 2a. Control unit 103 decodes the command decoder 103 1 reads the data of the command register 2a, generates a control signal for controlling a series of operation sequences by the loop counter and the sequence control circuit 103 2 (not shown).
[0006]
The address input 4a for specifying the address of the memory cell is input from an external terminal and stored in the address register 5a, and the data input 6a from the external terminal is stored in the data register 7a. The data stored in the data register 7a becomes data to be written to the memory cell array 8a during a write operation.
[0007]
When one write operation or one erase operation is completed, the verification circuit 9a verifies whether the value of the memory cell array 8a matches the value of the data register 7a. The verification result is fed back to the control unit 103, and it is determined whether the writing operation or the erasing operation is completed or further repeated.
[0008]
FIG. 7 is a flowchart showing a sequence of a write operation or an erase operation of the conventional flash memory device by the control unit 103 of FIG. Since the sequence of the writing operation and the erasing operation are the same, the flow is represented by an expression representing both of them in common.
[0009]
At the start of the sequence (step S101), first, a mode designation command for designating a write mode (write mode) or an erase mode (erase mode) is input to the command register 2a (step S102). Next, an address is input (step S103), and data is loaded (step S104). Next, a write start command (write start command) or an erase start command (erase start command) is input to the command register 2a (step S105). Here, the value n of a loop counter for counting the number of repetitions of the subsequent write operation or erase operation is set to 1 (step S106).
[0010]
Thereafter, the writing or erasing operation specified by the command is performed (step S107). When the specified operation is completed, verification is performed by the verification circuit 9a (step S108). If the value of the memory cell array 8a and the value of the data register 7a match (OK), writing or erasing has been performed correctly. Then, a pass signal is output in the normal end processing (step S109), and a series of sequences under the control of the control unit 103 ends (step S113).
[0011]
However, if the value of the memory cell array 8a and the value of the data register 7a do not match (NG) in the verification in step S108, it is checked whether the value n of the loop counter is the set maximum number of repetitions (k) (step S110). If it is less than k (NO), the counter value is advanced by one (step S110), and the operation returns to step S107.
[0012]
Thereafter, the operation in step S107 is repeatedly performed until the verification is OK. However, in step S117, when the number of repetitions n = k (YES), no further command designation operation is performed, and the value of the memory cell becomes the desired value. , A series of sequences under the control of the control unit 103 is ended via the abnormal end process (step S112) (step S113).
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
When the abnormal termination process is performed in the above sequence flow, one of the causes may be a failure of a device in the flash memory device or a failure of a circuit operation. However, when trying to pursue the cause of the abnormal termination of the sequence, the conventional sequence flow has the following problems. That is, the sequence operation automatically proceeds from the beginning to the end, and it is not possible to know at which step in the series of operations the abnormality has occurred. Therefore, in order to elucidate the cause of the abnormal termination of the sequence, it is necessary to open the package of the IC constituting the flash memory device and to investigate the internal circuit operation of the IC in detail using, for example, an electron beam tester. Was.
[0014]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a flash memory device capable of detecting an abnormality in the middle of execution of a write or erase operation.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a flash memory device according to the present invention comprises a memory cell array, writing and erasing means for writing and erasing data to and from this memory cell array, and an externally input command for writing or erasing. Command storage means for storing commands for stopping, resuming, or terminating writing or erasing, and writing or erasing the writing or erasing means for the writing and erasing means, respectively, in accordance with a write command or an erasure command stored in the command storage means. Command sequence generating means for generating a command sequence; command sequence stopping means for stopping execution of the write or erase command sequence in accordance with a stop command stored in the command storage means; A command sequence resuming and terminating means for resuming or terminating the execution of the programming or erasing command sequence that has been stopped in accordance with a resume or termination command stored in the memory means. Further, a status output means for outputting an internal signal of the device as a status to the outside of the device is provided.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0017]
(Embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a flash memory device according to an embodiment of the present invention.
[0018]
Command input 1 from an external terminal is stored in command register 2. Control unit 3 decodes the command decoder 3 1 reads the data of the command register 2 generates a control signal for controlling the sequence of operation sequence by the sequence control circuit 3 2. The sequence control circuit 3 2, includes a loop counter 3 21 for counting the number of write and erase.
[0019]
Here, in the flash memory device according to the present embodiment, the analysis mode command and the restart or end (hereinafter referred to as restart / end) are added to the normal write mode command, the write start command, the erase mode command, and the erase start command as new commands. The command has been added. Here, the analysis mode command instructs a temporary stop of the apparatus and an output operation of the internal status.
[0020]
Control unit 3, in response to this additional command, the command decoder 3 1 generates a new decoded output, to generate a stop signal at the stop signal generating circuit 3 3 it as input, resume / end signal generator generating a resume / end signal in the circuit 3 4. Also, the status output select signal at the status output select signal generating circuit 35 also generates.
[0021]
An address input 4 for specifying an address of a memory cell is input from an external terminal and stored in an address register 5, and a data input 6 from an external terminal is stored in a data register 7. The data stored in the data register 7 is the data to be written to the memory cell array 8. However, in the case of the erase command, the value of the data register 7 is automatically set to "1" in the flash memory device regardless of the input of data from the external terminal.
[0022]
The verification circuit 9 verifies whether the value of the memory cell array 8 matches the value of the data register 7 after one write operation or one erasure operation is completed. The verification result is fed back to the control unit 3 to determine whether to end or further repeat the writing operation or the erasing operation.
[0023]
The status collection circuit 10 is a circuit that collects information on the operation state of each circuit related to a write or erase operation. As the information to be collected, for example, various flag signals indicating whether each command has been correctly received, whether the address input or data input can be received, whether the circuit has been enabled for writing or erasing, and the like, can be used. is there.
[0024]
The output of the status collection circuit 10 is input to the selector 11 as a status signal indicating a circuit operation state. Information related to the verification by the verification circuit 9 is also input to the selector 11 via the status collection circuit 10 as one of the status signals.
[0025]
The selector 11 is a selector that receives an output of the memory cell array 8 and a status signal as inputs, and selects and outputs one of them. During normal operation, the output of the memory cell array 8 is output, but when a status output select signal is generated, the status signal is output as a status output 12 and transmitted to an external terminal of the IC.
[0026]
FIG. 2 and FIG. 3 are flowcharts showing the sequence of the write operation when the analysis mode command is input in the flash memory device of the present embodiment.
[0027]
After the start of the operation (step S1), first, an analysis mode command is input to the command register 2 (step S2). When this command is input, the control unit 3 outputs a stop signal for stopping the sequence in a predetermined step and a status output select signal for switching the selector 12 so as to output the circuit operation status at that time to an external terminal. Become like
[0028]
Next, when a write mode command is input (step S3), the sequence stops (step S4), and the status at that time is output. The status signals output include a flag signal indicating whether the command register 2 has correctly received the write mode command, a flag signal indicating whether the address register 5 is ready to input an address, and a data register 7 indicating that the data load has been completed. This is a flag signal or the like indicating whether or not a possible state has been reached.
[0029]
If a flag indicating that the circuit is not operating properly is set in these flag signals, it means that an abnormal operation circuit on the flash memory device has been narrowed down. In this case, it is meaningless to proceed with the sequence any further. Therefore, an end command is input from outside (step S5), and after the end of step S6 is determined, the process proceeds to the end process (step S7), and the control unit 3 Is completed (step S24).
[0030]
If the status output output in step S4 is normal, a restart command is input in step S5 to further advance the sequence. At step S6, it is determined that the operation is to be restarted, and the sequence proceeds with address input (step S8) and data loading (step S9). At this point, the sequence is stopped again, and the status at this time is output (step S10).
[0031]
The status shown here is a flag signal indicating whether or not the circuit has become writable. If a flag indicating an operation abnormality is set in this flag signal, it is understood that there is an abnormality in a circuit related to the flag.
[0032]
After seeing the status output, a restart or end command is input (step S11). In step S12, the content of the command in step S11 is determined. If the command is terminated, a series of sequence operations by the control unit 3 is terminated through a termination process (step S7) (step S24).
[0033]
If the determination in step S12 is restarted, the process proceeds to input of a write start command (step S13). Here sets the value n of the loop counter 3 21 to 1 (step S14), and enters the write operation (step S15).
[0034]
When the write operation is completed, it is verified whether a desired value has been correctly written to the memory cell array 8 (step S16). If the result of the verification is OK, a series of sequence operations by the control unit 3 is completed through a normal end process (Step S17) (Step S24). If the result of the verification is NG, the sequence is terminated at this time. Stop and output the status (step S18). Here the status to be output, the input signal and the validation circuit 9, and the like verification result signal and the loop count (the value n of the loop counter 3 21).
[0035]
The status is analyzed to determine whether the cause of the sequence operation abnormality is known. If the cause of the abnormality in the sequence operation is known, it is not necessary to continue the sequence any more. However, if the cause of the abnormality in the sequence operation is not known at this point, it is necessary to continue the sequence. According to the necessity, a restart or end command is input (step S19).
[0036]
In step S20, the contents of the command in step S19 are determined. If the command is terminated, a series of sequence operations by the control unit 3 is terminated through a termination process (step S7) (step S24). proceeds, it is determined whether the reached the maximum number of iterations the value n of the loop counter 3 21 is set (k) (step S21). If n is less than k (NO), n is increased by one (step S22), and the process returns to step S15.
[0037]
Thereafter, the operation from step S15 to step S22 are repeated until the maximum number of iterations the value n of the loop counter 3 21 is set (k). Reaching the maximum number of iterations the value n of the loop counter 3 21 is set (k), that is, the n = k (YES) at step S21, the sequence proceeds to step S23, are the abnormal end process, the control unit The series of sequence operations by No. 3 ends (step S24).
[0038]
4 and 5 are flowcharts showing a sequence of an erasing operation when an analysis mode command is input to the flash memory according to the present embodiment.
[0039]
The flow of the sequence of the erase operation in the present embodiment is not much different from the sequence of the write operation. Therefore, here, steps different from the sequence of the write operation according to the flows of FIGS. 2 and 3 will be described, and the same steps will be denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
[0040]
When an erase mode command is input to the command register 2 in step S33, the sequence stops in step S4 and a status is output. The status output at this time indicates whether the command register 2 has correctly received the erase mode command. There are a flag signal, a flag signal indicating whether or not the address register 5 is ready to input an address, a flag signal indicating whether or not a signal instructing erasure to a memory cell is ready to be output, and the like.
[0041]
Since data is erased from the memory cell array 8 in units of blocks, a block address for designating a block from which data is to be erased is input in step S38. Also, all the values of the data register 7 are automatically set to "1" in the flash memory device (step S39).
[0042]
The status output in step S10 is a flag signal indicating whether or not the circuit has become erasable.
[0043]
Erase start command is input (step S43), sets the value n of the loop counter 3 21 to 1 (step S14), and enters the erase operation (step S45).
[0044]
After the erase operation, verification is performed (step S16), and if the result is NG, the sequence is stopped (step S18). Status output at this step S18, the input signal and the validation circuit 9, and the like verification result signal and the loop count (the value n of the loop counter 3 21).
[0045]
According to the above-described embodiment, the sequence can be stopped during the write or erase operation, and the internal signal of the flash memory device, that is, the status at that time can be output to the outside of the flash memory device. Therefore, it is possible to know at which step of the write or erase command operation an error has occurred, and to easily estimate which circuit of the flash memory device causes the abnormal end of the write or erase command operation. . Therefore, the cause of the occurrence of the abnormality in the writing or erasing operation of the flash memory device can be easily clarified.
[0046]
【The invention's effect】
According to the present invention, by using the command sequence using the analysis mode command, it is possible to output the circuit operation state inside the flash memory device during the write or erase operation to the outside of the flash memory device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a flash memory device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a first stage of an example of a write operation sequence when an analysis mode command is input in the flash memory device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing a second stage of an example of a write operation sequence when the analysis mode command is input in the flash memory device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing a first stage of an example of a sequence of an erase operation when an analysis mode command is input in the flash memory device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing a second stage of an example of a sequence of an erase operation when an analysis mode command is input in the flash memory device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a conventional flash memory device.
FIG. 7 is a flowchart showing a sequence of a write operation or an erase operation of the conventional flash memory device.
[Explanation of symbols]
1,1a command input 2,2a command register 3,103 controller 3 1, 103 1 command decoder 3 2, 103 2 sequence control circuit 3 21 loop counter 3 3 stop signal generating circuit 3 4 Resume / end signal generating circuit 4, 4a Address input 5, 5a Address register 6, 6a Data input 7, 7a Data register 8, 8a Memory cell array 9, 9a Verification circuit 10 Status collection circuit 11 Selector 12 Status output

Claims (4)

メモリセルアレイと、
このメモリセルアレイへのデータの書き込みおよび消去をする書き込みおよび消去手段と、
外部から入力される書き込みあるいは消去のためのコマンドおよび書き込みあるいは消去の停止、再開または終了のためのコマンドを記憶するためのコマンド記憶手段と、
前記コマンド記憶手段に記憶される書き込みコマンドあるいは消去コマンドに従い、それぞれ前記書き込みおよび消去手段に対する書き込みあるいは消去のコマンドシーケンスを発生させるコマンドシーケンス発生手段と、
前記コマンド記憶手段に記憶される停止コマンドに従い、前記書き込みあるいは消去のコマンドシーケンスの実行を停止させるコマンドシーケンス停止手段と、前記コマンド記憶手段に記憶される再開あるいは終了コマンドに従い、停止していた前記書き込みあるいは消去のコマンドシーケンスの実行を再開または終了させるコマンドシーケンス再開および終了手段とを
含むフラッシュメモリ装置であって、
前記装置はさらに、
前記装置の内部信号をステータスとして前記装置外部へ出力するステータス出力手段を
具備することを特徴とするフラッシュメモリ装置。
A memory cell array;
Writing and erasing means for writing and erasing data to and from the memory cell array;
Command storage means for storing a command for writing or erasing input from the outside and a command for stopping, resuming or terminating writing or erasing,
Command sequence generating means for generating a write or erase command sequence for the write and erase means, respectively, according to a write command or an erase command stored in the command storage means;
Command sequence stopping means for stopping execution of the write or erase command sequence in accordance with a stop command stored in the command storage means; and a write or write stop which has been stopped in accordance with a restart or end command stored in the command storage means. Alternatively, a flash memory device including a command sequence restarting and terminating means for restarting or terminating the execution of the erase command sequence,
The device further comprises:
A flash memory device comprising status output means for outputting an internal signal of the device as a status to the outside of the device.
前記ステータス出力手段が前記ステータスと前記メモリセルアレイ出力のいずれかを選択して出力するセレクタを含むことを特徴とする請求項1に記載のフラッシュメモリ装置。2. The flash memory device according to claim 1, wherein said status output means includes a selector for selecting and outputting one of said status and said memory cell array output. 前記セレクタは前記書き込みあるいは消去のコマンドシーケンスの実行が停止したときに前記ステータスを選択して出力することを特徴とする請求項2に記載のフラッシュメモリ装置。3. The flash memory device according to claim 2, wherein the selector selects and outputs the status when the execution of the write or erase command sequence is stopped. 前記ステータスが前記装置内部の所定の回路の動作結果を示すフラグ信号であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のフラッシュメモリ装置。4. The flash memory device according to claim 1, wherein the status is a flag signal indicating an operation result of a predetermined circuit inside the device.
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KR20190090330A (en) * 2018-01-24 2019-08-01 윈본드 일렉트로닉스 코포레이션 Semiconductor storage device, operating method thereof and analysis system

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