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JP2006004478A - Nonvolatile semiconductor memory device - Google Patents

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JP2006004478A
JP2006004478A JP2004177357A JP2004177357A JP2006004478A JP 2006004478 A JP2006004478 A JP 2006004478A JP 2004177357 A JP2004177357 A JP 2004177357A JP 2004177357 A JP2004177357 A JP 2004177357A JP 2006004478 A JP2006004478 A JP 2006004478A
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JP
Japan
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initial setting
setting data
cell array
memory cell
data
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Application number
JP2004177357A
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Japanese (ja)
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Yasuyuki Fukuda
康之 福田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】 初期設定データの消失を防止してその書き換えを短時間で行うことを可能とした不揮発性半導体記憶装置を提供する。
【解決手段】 不揮発性半導体記憶装置は、電気的書き換え可能な不揮発性メモリセルが配列され、同じ初期設定データが第1及び第2の少なくとも二つの領域に記憶されたメモリセルアレイと、前記メモリセルアレイのデータ読み出しを行うセンスアンプ回路と、前記メモリセルアレイから前記センスアンプ回路に読み出された初期設定データが転送保持されて、メモリ動作条件を規定する働きをする初期設定データレジスタと、一つのコマンド入力に従って前記メモリセルアレイの第1及び第2の領域に記憶された初期設定データを順次書き換えるシーケンス制御を行うコントローラとを有する。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonvolatile semiconductor memory device capable of preventing loss of initial setting data and performing rewriting in a short time.
A nonvolatile semiconductor memory device includes a memory cell array in which electrically rewritable nonvolatile memory cells are arranged, and the same initial setting data is stored in at least two areas, and the memory cell array. A sense amplifier circuit for reading data, an initial setting data register for transferring and holding initial setting data read from the memory cell array to the sense amplifier circuit, and for defining a memory operating condition, and one command A controller for performing sequence control for sequentially rewriting initial setting data stored in the first and second areas of the memory cell array in accordance with the input.
[Selection] Figure 1

Description

この発明は、電気的書き換え可能な不揮発性半導体記憶装置(EEPROM)に係り、特にメモリセルアレイ内に初期設定データ記憶領域を持つEEPROMに関する。   The present invention relates to an electrically rewritable nonvolatile semiconductor memory device (EEPROM), and more particularly to an EEPROM having an initial setting data storage area in a memory cell array.

大規模半導体メモリでは通常、不良チップ救済のために冗長回路方式が用いられる。即ちメモリセルアレイには冗長セルアレイが用意され、ウェハテストにより見出された不良アドレス情報をプログラミングするためのフューズ回路も用意される。フューズ回路をプログラミングすると、不良アドレスが入力されたときに、フューズ回路が保持する不良アドレスとの一致検出により、不良カラム或いは不良ロウを冗長カラム或いは冗長ロウにより自動的に置換する制御が行われる。   In a large-scale semiconductor memory, a redundant circuit system is usually used to repair a defective chip. That is, a redundant cell array is prepared as the memory cell array, and a fuse circuit for programming defective address information found by the wafer test is also prepared. When the fuse circuit is programmed, when a defective address is input, control is performed to automatically replace the defective column or defective row with the redundant column or redundant row by detecting coincidence with the defective address held by the fuse circuit.

フューズ回路は、以上のような不良アドレス情報の他、メモリの動作条件を決定する各種初期設定データを記憶するためにも用いられる。EEPROMにおいても同様である。   The fuse circuit is used for storing various initial setting data for determining the operation condition of the memory in addition to the defective address information as described above. The same applies to the EEPROM.

しかし、フューズ回路は一旦プログラミングすると、やり直しがきかない。そこで、フューズ回路に代わる初期設定データ記憶回路として、EEPROMのメモリセルと同じ電気的書き換え可能な不揮発性メモリセルを用いる方式も行われている。   However, once the fuse circuit is programmed, it cannot be undone. In view of this, as an initial setting data storage circuit that replaces the fuse circuit, a method using an electrically rewritable nonvolatile memory cell that is the same as an EEPROM memory cell is also used.

なかでも、EEPROMのメモリセルアレイ内に初期設定データ記憶領域を設定する方式は、回路構成が簡単になり、また検証や修正も容易であるという利点を有する(特許文献1参照)。この特許文献1では、初期設定データを、相補関係を有する1セットのデータとして記憶することも提案されている。これは、初期設定データの有効性を確認して確保する上で好ましい。   In particular, the method of setting the initial setting data storage area in the EEPROM memory cell array has advantages that the circuit configuration is simple and that verification and correction are easy (see Patent Document 1). In Patent Document 1, it is also proposed to store initial setting data as a set of data having a complementary relationship. This is preferable for confirming and securing the validity of the initial setting data.

メモリセルアレイに書かれた初期設定データは、電源投入時に自動的に読み出されて、初期設定データレジスタに転送され、保持される。以後、この初期設定データレジスタに保持されたデータにより規定された動作条件でメモリが動作することになる。   Initial setting data written in the memory cell array is automatically read when the power is turned on, transferred to the initial setting data register, and held. Thereafter, the memory operates under operating conditions defined by the data held in the initial setting data register.

更に、初期設定データの信頼性をより高いものとするために、同じ初期設定データをメモリセルアレイ内の複数のブロックに記憶する方式も提案されている(特許文献2参照)。これにより、たとえ一つのブロックが記憶する初期設定データが破壊されたとしても、別のブロックが同じ初期設定データを持つために、フラッシュメモリの動作条件設定が可能になる。
特開2001−176290号公報 特開2002−117692号公報
Furthermore, in order to make the initial setting data more reliable, a method of storing the same initial setting data in a plurality of blocks in the memory cell array has been proposed (see Patent Document 2). As a result, even if the initial setting data stored in one block is destroyed, the operation conditions of the flash memory can be set because another block has the same initial setting data.
JP 2001-176290 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-117692

メモリセルアレイ内に初期設定データを記憶する方式は、その初期設定データを容易に検証したり書き換えたりできるので、好ましい。特に、その初期設定データの一部をユーザーにも書き換え可能とすることは、ユーザーにとっても便利である。   A method of storing the initial setting data in the memory cell array is preferable because the initial setting data can be easily verified or rewritten. In particular, it is convenient for the user that part of the initial setting data can be rewritten by the user.

しかし、複数ブロックに記憶された初期設定データを独立のシーケンスで書き換えようとすると、時間と手間がかかる。センスアンプ回路にロードされた1ページの書き込みデータは一括して書き込まれるが、例えば1ページが8×66ビットで構成され、入出力端子が8個であるとすれば、1ページ分の書き込みデータの入力に、66回のシリアルデータ入力が必要である。複数ブロックについて、各ページ書き込み毎にこの様なシリアルデータ入力を行わなければならないとすると、非常に長い書き換え時間を要することになる。   However, it takes time and effort to rewrite the initial setting data stored in a plurality of blocks in an independent sequence. Write data for one page loaded in the sense amplifier circuit is written in a lump. For example, if one page is composed of 8 × 66 bits and has eight input / output terminals, the write data for one page is written. Input requires 66 serial data inputs. If such serial data must be input for each page write for a plurality of blocks, a very long rewrite time is required.

一方、複数ブロックの初期設定データを一括して書き換えようとすると、初期設定データの破壊が問題になる。それらのブロック全体を消去した後、新しい初期設定データの書き込みを行っている途中で例えば電源が遮断され、或いはフラッシュメモリがシステムから抜き取られる等の事態が生じた場合、初期設定データが消失してしまう。この場合再度電源を投入しても、基本的なメモリ動作条件の初期化がなされず、以後正常なメモリ動作ができなくなる。   On the other hand, when initial setting data of a plurality of blocks is rewritten at once, destruction of the initial setting data becomes a problem. After erasing all of these blocks, the initial setting data will be lost if the power is cut off or the flash memory is removed from the system while writing new initial setting data. End up. In this case, even if the power is turned on again, the basic memory operation conditions are not initialized, and thereafter normal memory operation cannot be performed.

この発明は、初期設定データの消失を防止してその書き換えを短時間で行うことを可能とした不揮発性半導体記憶装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a nonvolatile semiconductor memory device that can prevent the initial setting data from being lost and can be rewritten in a short time.

この発明の一態様による不揮発性半導体記憶装置は、
電気的書き換え可能な不揮発性メモリセルが配列され、同じ初期設定データが第1及び第2の少なくとも二つの領域に記憶されたメモリセルアレイと、
前記メモリセルアレイのデータ読み出しを行うセンスアンプ回路と、
前記メモリセルアレイから前記センスアンプ回路に読み出された初期設定データが転送保持されて、メモリ動作条件を規定する働きをする初期設定データレジスタと、
一つのコマンド入力に従って前記メモリセルアレイの第1及び第2の領域に記憶された初期設定データを順次書き換えるシーケンス制御を行うコントローラとを有することを特徴とする。
A nonvolatile semiconductor memory device according to one aspect of the present invention is provided.
A memory cell array in which electrically rewritable nonvolatile memory cells are arranged, and the same initial setting data is stored in at least two regions of the first and second,
A sense amplifier circuit for reading data from the memory cell array;
Initial setting data read out from the memory cell array to the sense amplifier circuit is transferred and held, and an initial setting data register that functions to define a memory operation condition;
And a controller for performing sequence control for sequentially rewriting initial setting data stored in the first and second areas of the memory cell array according to one command input.

初期設定データの消失を防止してその書き換えを短時間で行うことを可能とした不揮発性半導体記憶装置を提供することができる。 It is possible to provide a nonvolatile semiconductor memory device which can prevent the initial setting data from being lost and can be rewritten in a short time.

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、この発明の実施の形態によるNAND型フラッシュメモリの機能ブロック構成を示し、図2はメモリセルアレイ1の構成を示している。メモリセルアレイ1は、NANDセルユニットNUを配列して構成されている。各NANDセルユニットNUは、複数個(図の例では16個)直列接続された電気的書き換え可能な不揮発性メモリセルM0−M15と、その両端をそれぞれソース線CELSRC及びビット線BLに接続するための選択ゲートトランジスタS1及びS2を有する。   FIG. 1 shows a functional block configuration of a NAND flash memory according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a configuration of a memory cell array 1. The memory cell array 1 is configured by arranging NAND cell units NU. Each NAND cell unit NU is connected to a plurality (16 in the illustrated example) of electrically rewritable nonvolatile memory cells M0 to M15 and both ends thereof connected to the source line CELSRC and the bit line BL, respectively. Select gate transistors S1 and S2.

NANDセルユニット内のメモリセルの制御ゲートは異なるワード線WL0−WL15に接続される。選択ゲートトランジスタS1,S2のゲートはそれぞれ選択ゲート線SGS,SGDに接続される。   The control gates of the memory cells in the NAND cell unit are connected to different word lines WL0 to WL15. The gates of the selection gate transistors S1 and S2 are connected to selection gate lines SGS and SGD, respectively.

1ワード線を共有するNANDセルユニットの集合は、データ消去の単位となるブロックを構成する。図2に示すように、ビット線方向に複数のブロックBLK0,BLK1,…,BLKnが配置される。また、1ワード線を共有するメモリセルの集合は、データ読み出し及び書き込みの単位となる1ページ(或いは2ページ)を構成する。   A set of NAND cell units sharing one word line constitutes a block serving as a data erasing unit. As shown in FIG. 2, a plurality of blocks BLK0, BLK1,..., BLKn are arranged in the bit line direction. A set of memory cells sharing one word line constitutes one page (or two pages) as a unit of data reading and writing.

ロウデコーダ2は、ロウアドレスに従ってワード線及び選択ゲート線を選択駆動するもので、ワード線及び選択ゲート線ドライバを含む。センスアンプ回路3は、ビット線に接続されてデータ読み出しを行うと共に、書き込みデータを保持するデータラッチを兼ねる。   The row decoder 2 selectively drives a word line and a selection gate line according to a row address, and includes a word line and a selection gate line driver. The sense amplifier circuit 3 is connected to the bit line to read data and also serves as a data latch for holding write data.

センスアンプ回路3と外部入出力端子I/Oとの間のデータ授受は、I/Oバッファ5を介しデータバス12を介して行われる。センスアンプ回路3には、カラム選択を行うカラムゲートが付属し、カラムデコーダ4はこのカラムゲート制御を行う。このカラム制御により、センスアンプ回路3とメモリセルアレイ1の間では、1ページ単位でデータ転送(読み出し及び書き込み)が行われるのに対し、センスアンプ回路3と外部入出力端子との間は、例えば1バイト単位でシリアルデータ転送が行われる。   Data exchange between the sense amplifier circuit 3 and the external input / output terminal I / O is performed via the I / O buffer 5 and the data bus 12. The sense amplifier circuit 3 is provided with a column gate for performing column selection, and the column decoder 4 performs this column gate control. By this column control, data transfer (reading and writing) is performed in units of one page between the sense amplifier circuit 3 and the memory cell array 1, whereas between the sense amplifier circuit 3 and the external input / output terminals, for example, Serial data transfer is performed in units of 1 byte.

入出力端子I/Oを介して供給されるアドレス“Add”は、アドレスレジスタ6を介してロウデコーダ2及びカラムデコーダ4に転送される。入出力端子I/Oを介して供給されるコマンド“Com”は、コントローラ8でデコードされる。コントローラ8は、外部制御信号とコマンドに基づいて、データ書き込み及び消去のシーケンス制御及び読み出しの動作制御を行う。   The address “Add” supplied via the input / output terminal I / O is transferred to the row decoder 2 and the column decoder 4 via the address register 6. The command “Com” supplied via the input / output terminal I / O is decoded by the controller 8. The controller 8 performs data write / erase sequence control and read operation control based on an external control signal and a command.

内部電圧発生回路9は、コントローラ8により制御されて、書き込み、消去及び読み出しの動作に必要な各種内部電圧を発生するもので、電源電圧より高いて内部電圧を発生するためには昇圧回路が用いられる。ステータスレジスタ14は、チップが読み出し又は書き込みのレディ状態にあるか、ビジー状態にあるかを示すステータス信号R/Bをチップ外部に出力するためのものである。またパワーオンリセット回路13は電源投入を検出して、コントローラ8に初期化動作を行わせる。   The internal voltage generation circuit 9 is controlled by the controller 8 to generate various internal voltages necessary for write, erase and read operations. A booster circuit is used to generate an internal voltage higher than the power supply voltage. It is done. The status register 14 is for outputting a status signal R / B indicating whether the chip is in a read or write ready state or a busy state to the outside of the chip. The power-on reset circuit 13 detects power-on and causes the controller 8 to perform an initialization operation.

メモリセルアレイ1には、メモリの動作条件を決定する各種初期設定データを記憶するための初期設定データ記憶領域13が設定されている。具体的に初期設定データは、(1)不良セル置換のための不良アドレスデータ、(2)内部電圧発生回路9が発生する書き込み電圧等の電圧設定データ、(3)プロセスばらつき等に応じて、内部電圧発生回路9が発生する内部電圧を調整するための電圧調整データ、(4)書き込みや消去の制御ループ数の制御パラメータ、等を含む。またメモリ動作条件とは関係ないが、(5)メーカーIDやデバイスID等のIDコードも含まれる。   The memory cell array 1 is set with an initial setting data storage area 13 for storing various initial setting data for determining the operating conditions of the memory. Specifically, the initial setting data includes (1) defective address data for replacing a defective cell, (2) voltage setting data such as a write voltage generated by the internal voltage generation circuit 9, and (3) process variation. It includes voltage adjustment data for adjusting the internal voltage generated by the internal voltage generation circuit 9, (4) control parameters for the number of control loops for writing and erasing, and the like. Although not related to the memory operating conditions, (5) ID codes such as manufacturer IDs and device IDs are also included.

初期設定データ記憶領域13は、メモリ出荷前にプログラミングされる。電源を投入すると、パワーオンリセット回路11がこれを検出して、コントローラ8は自動的に初期設定データをセンスアンプ回路3に読み出し、これをデータバス12を介して初期設定データレジスタ10に転送する初期化動作を行う。初期設定データレジスタ10に各種初期設定データが保持され、以後メモリの動作条件がこれにより規定されることになる。   The initial setting data storage area 13 is programmed before shipping the memory. When the power is turned on, the power-on reset circuit 11 detects this, and the controller 8 automatically reads the initial setting data to the sense amplifier circuit 3 and transfers it to the initial setting data register 10 via the data bus 12. Perform initialization. Various initial setting data are held in the initial setting data register 10, and the operating conditions of the memory are defined by this.

具体的に、初期設定データレジスタ10に保持された電圧設定データ、電圧調整データに基づいて、内部電圧発生回路9が出力する各種内部電圧が決定され、制御パラメータに基づいて書き込みや消去の制御ループ数が決定される。また、アドレス一致検出回路7により、外部から入力されたアドレスと初期設定データレジスタ10が保持する不良アドレスとの一致検出が行われ、不良アドレスの置換制御が行われるようになっている。   Specifically, various internal voltages output from the internal voltage generation circuit 9 are determined based on voltage setting data and voltage adjustment data held in the initial setting data register 10, and a control loop for writing and erasing based on control parameters. The number is determined. The address match detection circuit 7 detects a match between an externally input address and a defective address held in the initial setting data register 10, and performs replacement control of the defective address.

図3は、初期設定動作の制御フローを示している。電源投入を検出すると、パワーオンリセットがかかり(ステップS1)、一定時間の待機(ステップS2)の後、ステータスレジスタ14をR/B=“L”のビジー状態にセットする(ステップS3)。そして、初期設定データ記憶領域13を順次読み出して、これを初期設定データレジスタ10に転送する動作制御を行う(ステップS4)。全ての初期設定データの読み出しと転送が終了したら、R/B=“H”のレディ状態をセットする(ステップS5)。   FIG. 3 shows a control flow of the initial setting operation. When power-on is detected, a power-on reset is applied (step S1), and after waiting for a predetermined time (step S2), the status register 14 is set to a busy state of R / B = “L” (step S3). Then, the initial setting data storage area 13 is sequentially read, and operation control is performed to transfer it to the initial setting data register 10 (step S4). When the reading and transfer of all the initial setting data are completed, the ready state of R / B = “H” is set (step S5).

この実施の形態のフラッシュメモリは、初期設定データ記憶領域13として実際には、同じ初期設定データが記憶される少なくとも二つの領域を有しかつ、それら二つの領域の初期設定データ書き換えに際して、初期設定データが電源遮断等により破壊されることがなくかつ、短時間でデータ書き換えができるようにしていることが特徴である。この点を以下に具体的に説明する。   The flash memory of this embodiment actually has at least two areas in which the same initial setting data is stored as the initial setting data storage area 13, and the initial setting is performed when rewriting the initial setting data in these two areas. It is characterized in that data is not destroyed by power interruption or the like and data can be rewritten in a short time. This point will be specifically described below.

図4は、具体的にこの実施の形態のフラッシュメモリが、それぞれ独立にロウデコーダ2とセンスアンプ回路3を持つ二つのメモリセルアレイ1(即ち二つのプレーンPLANE0,1)を有する場合について、それぞれに設定される初期設定データ記憶領域13a,13bとそのデータ書き換えにかかわるコントローラ8の内部構成を示している。各プレーンPLANE0,1共に、複数のブロックBLK0〜BLKn−1により構成されるが、それらのうち一つずつのブロックRF−BLK0,RF−BLK1が同じ初期設定データを記憶する初期設定データ記憶領域13a,13bとして設定されている。   FIG. 4 specifically shows the case where the flash memory of this embodiment has two memory cell arrays 1 (that is, two planes PLANE0 and 1) each having a row decoder 2 and a sense amplifier circuit 3 independently of each other. The initial configuration data storage areas 13a and 13b to be set and the internal configuration of the controller 8 related to the data rewrite are shown. Each of the planes PLANE0 and 1 is composed of a plurality of blocks BLK0 to BLKn-1, and each of the blocks RF-BLK0 and RF-BLK1 stores an initial setting data storage area 13a for storing the same initial setting data. , 13b.

初期設定データ記憶領域13a,13bであるブロックRF−BLK0,RF−BLK1は、通常はデータ書き換えを行わない、フューズ代替回路のROM領域であるという意味で、以下“ROMフューズブロック”という。   The blocks RF-BLK0 and RF-BLK1, which are the initial setting data storage areas 13a and 13b, are hereinafter referred to as “ROM fuse blocks” in the sense that they are ROM areas of fuse substitute circuits that do not normally perform data rewriting.

コントローラ8内には、メモリセルアレイ1の1ブロック分のデータを一時記憶できるバッファメモリ(データレジスタ)21が用意されている。   In the controller 8, a buffer memory (data register) 21 capable of temporarily storing data for one block of the memory cell array 1 is prepared.

ROMフューズブロックRF−BLK0,1に記憶されている同じ初期設定データを書き換えるには、一旦これらのブロックを消去することが必要である。しかしこれらのROMフューズブロックRF−BLK0,1を全て消去した後、新たな初期設定データを書き込むことにすると、その書き込み途中で電源が遮断された場合、元の初期設定データはなくなってしまう。   In order to rewrite the same initial setting data stored in the ROM fuse blocks RF-BLK0, 1, it is necessary to erase these blocks once. However, if all the ROM fuse blocks RF-BLK0, 1 are erased and then new initial setting data is written, the original initial setting data will be lost if the power is cut off during the writing.

そこでこの実施の形態では、一つのコマンド入力により、二つのROMフューズブロックRF−BLK0,1のデータ書き換えをシーケンシャルに行う。図5を参照して、具体的にROMフューズブロックRF−BLK0,1のデータ書き換えの動作を説明する。   Therefore, in this embodiment, data rewriting of the two ROM fuse blocks RF-BLK0, 1 is performed sequentially by inputting one command. With reference to FIG. 5, the data rewriting operation of the ROM fuse blocks RF-BLK0, 1 will be specifically described.

コマンド入力によりデータ書き換え動作が開始される。コマンド入力に続いて、アドレス及び書き換えるべき初期設定データを順次入力する(ステップS11)。アドレスは、例えば二つのプレーンPLANE0,1のROMフューズブロックRF−BLK0,1に共通に割り付けられたブロックアドレスとそのブロック内の先頭ページアドレスを含むものであり、これはアドレスレジスタ6に保持される。新しい全ての初期設定データは、データバス12を介してコントローラ8内のバッファメモリ21に転送され、書き換えシーケンスが終了するまで保持される。   Data rewrite operation is started by command input. Following the command input, an address and initial setting data to be rewritten are sequentially input (step S11). The address includes, for example, a block address commonly assigned to the ROM fuse blocks RF-BLK 0 and 1 of the two planes PLANE 0 and 1 and a first page address in the block, and this is held in the address register 6. . All new initial setting data is transferred to the buffer memory 21 in the controller 8 via the data bus 12 and held until the rewrite sequence is completed.

二つのプレーンPLANE0,1の選択は、プレーン選択回路23により行われる。最初に選択されるのは例えばプレーンPLANE0であり、まずその内のROMフューズブロックRF−BLK0の消去動作が行われる(ステップS12)。このブロック消去は、ブロック内の全ワード線に0Vを与え、セルアレイが形成されたp型ウェルに消去電圧Veraを与えることにより行われる。これにより、ROMフューズブロックRF−BLK0の全メモリセルは、浮遊ゲートの電子が放出されて“1”データの消去状態になる。   The selection of the two planes PLANE0, 1 is performed by the plane selection circuit 23. First, for example, the plane PLANE0 is selected. First, the erase operation of the ROM fuse block RF-BLK0 is performed (step S12). This block erasing is performed by applying 0 V to all the word lines in the block and applying an erase voltage Vera to the p-type well in which the cell array is formed. As a result, all the memory cells of the ROM fuse block RF-BLK0 are in the erased state of “1” data by releasing the electrons of the floating gate.

但し実際のデータ消去は、消去電圧印加と、ベリファイ読み出しの繰り返しにより行われる。そして、センスアンプ回路3によるベリファイ読み出し結果に基づいて、パス/フェイル判定回路22により、消去のパス又はフェイルの判定が行われる。   However, actual data erasing is performed by repeating erasing voltage application and verify reading. Then, based on the verify read result by the sense amplifier circuit 3, the pass / fail judgment circuit 22 judges whether or not to erase or pass.

ブロック消去に失敗したら、フェイルフラグを出力して(ステップS31)、データ書き換え動作は終了する。ブロック消去がパスしたら、バッファメモリ21が保持する初期設定データのうち、1ページ分のデータをセンスアンプ回路3に転送する(ステップS13)。そして、全ページの書き込みが完了したか否か判断して(ステップS14)、NOであれば、ページ書き込みを行う(ステップS15)。   If block erasure fails, a fail flag is output (step S31), and the data rewrite operation ends. If the block erase is passed, one page of the initial setting data held in the buffer memory 21 is transferred to the sense amplifier circuit 3 (step S13). Then, it is determined whether or not all pages have been written (step S14). If NO, page writing is performed (step S15).

具体的にページ書き込みは、センスアンプ回路3が保持する書き込みデータに基づいて選択ブロックの各NANDセルユニットのチャネルをプリチャージし、選択ページ対応の選択ワード線に書き込み電圧Vpgmを、非選択ワード線及び選択ゲート線にパス電圧Vpassを印加して行われる。これにより、“0”データが与えられたメモリセルでは、浮遊ゲートに電子が注入されてしきい値電圧が正の“0”データ状態になる。“1”データが与えられたメモリセルでは、電子注入が生ぜず、“1”データ状態を維持する。   Specifically, in the page write, the channel of each NAND cell unit of the selected block is precharged based on the write data held by the sense amplifier circuit 3, the write voltage Vpgm is applied to the selected word line corresponding to the selected page, and the non-selected word line. And a pass voltage Vpass is applied to the selection gate line. As a result, in the memory cell to which “0” data is applied, electrons are injected into the floating gate and the threshold voltage is in the positive “0” data state. In the memory cell to which “1” data is applied, electron injection does not occur and the “1” data state is maintained.

実際の書き込みは、書き込み電圧印加とベリファイ読み出しを繰り返すことにより行われる。そして、パス/フェイル判定回路22により、センスアンプ回路3のベリファイ読み出し結果に基づいて書き込みパス又はフェイルの判定がなされる。   The actual writing is performed by repeating the writing voltage application and the verify reading. Then, the pass / fail judgment circuit 22 judges the write pass or fail based on the verify read result of the sense amplifier circuit 3.

書き込みがフェイルの場合は、フェイルフラグを出力して(ステップS31)、シーケンスを終了する。1ページの書き込みがパスしたら、ページアドレスをインクリメントし(ステップS16)、次のページデータをセンスアンプ回路3に転送する(ステップS13)。以下、同様の書き込みを繰り返す。   When writing is failed, a fail flag is output (step S31), and the sequence is terminated. When the writing of one page is passed, the page address is incremented (step S16), and the next page data is transferred to the sense amplifier circuit 3 (step S13). Thereafter, the same writing is repeated.

全ページの書き込みが完了したら、プレーン選択回路23により、プレーンの切り換えを行う(ステップS20)。具体的にプレーン選択回路23は、パス/フェイル判定回路22の出力を監視して、ステップS14での書き込み完了の判定結果を受けて、プレーンPLANE1へのアクセス切り換えを行う。   When the writing of all pages is completed, the plane selection circuit 23 switches the plane (step S20). Specifically, the plane selection circuit 23 monitors the output of the pass / fail judgment circuit 22 and switches the access to the plane PLANE 1 in response to the write completion judgment result in step S14.

このプレーン切り換えは、プレーンPLANE0の全ページ書き込み完了を受けて行われるので、アドレスレジスタが保持するページアドレスは初期化される。そして、選択されたプレーンPLANE1のROMフューズブロックRF−BLK1を消去する(ステップS21)。消去がパスしたら、以下、プレーンPLANE0におけるデータ書き換えと同様に、ページデータをセンスアンプ回路3に転送し(ステップS22)、ページアドレスをインクリメントしながら(ステップS25)、全ページ書き込み完了の判定(ステップS23)とページ書き込み(ステップS24)を繰り返す。   Since this plane switching is performed upon completion of writing of all pages in the plane PLANE0, the page address held in the address register is initialized. Then, the ROM fuse block RF-BLK1 of the selected plane PLANE1 is erased (step S21). If the erasure is passed, the page data is transferred to the sense amplifier circuit 3 (step S22), and the page address is incremented (step S25), as in the case of data rewriting in the plane PLANE0. S23) and page writing (step S24) are repeated.

ステップS23で全ページ書き込み完了が判定されたら、パスフラグを出力して(ステップS30)、一連のデータ書き換えシーケンスを終了する。消去(ステップS21)及び書き込み(ステップS24)がフェイルの場合もフェイルフラグを出力して(ステップS31)、シーケンスを終了する。   When it is determined in step S23 that all pages have been written, a pass flag is output (step S30), and a series of data rewrite sequences is completed. If the erase (step S21) and write (step S24) fail, the fail flag is output (step S31), and the sequence is terminated.

以上のようにこの実施の形態では、同じ初期設定データが記憶されている二つのROMフューズブロックRF−BLK0,1の書き換えを、単一のコマンド入力によって、シーケンシャルに行うようにしている。初期設定データは、シーケンスの最後までコントローラ内のバッファメモリ21に保持され、これが1ページずつ内部転送されて、ROMフューズブロックRF−BLK0,1の書き換えに供される。従って、ブロックの書き換えを別々のシーケンスで行う場合に比べて、短時間で初期設定データの書き換えが可能である。   As described above, in this embodiment, the two ROM fuse blocks RF-BLK0, 1 in which the same initial setting data are stored are rewritten sequentially by a single command input. The initial setting data is held in the buffer memory 21 in the controller until the end of the sequence, and this is internally transferred page by page and used for rewriting the ROM fuse blocks RF-BLK0,1. Therefore, it is possible to rewrite the initial setting data in a short time compared to the case where the block is rewritten in a separate sequence.

また、例えばROMフューズブロックRF−BLK0の書き換え動作中に電源が遮断されたとしても、ROMフューズブロックRF−BLK1には元の初期設定データが残されている。従って、再度電源をオンすれば、ROMフューズブロックRF−BLK1の初期設定データが読み出されてフラッシュメモリの初期化動作が行われ、支障なく、改めて初期設定データの書き換えを行うことができる。   For example, even if the power is cut off during the rewriting operation of the ROM fuse block RF-BLK0, the original initial setting data remains in the ROM fuse block RF-BLK1. Accordingly, when the power is turned on again, the initial setting data of the ROM fuse block RF-BLK1 is read and the initialization operation of the flash memory is performed, and the initial setting data can be rewritten again without any trouble.

以上では、NAND型フラッシュメモリを説明したが、この発明はこれに限られるものではなく、NOR型、AND型、DINOR型フラッシュメモリにも同様に適用が可能である。   The NAND flash memory has been described above. However, the present invention is not limited to this, and can be similarly applied to a NOR type, an AND type, and a DINOR type flash memory.

この発明の実施の形態によるNAND型フラッシュメモリの機能ブロック構成を示す図である。1 is a diagram showing a functional block configuration of a NAND flash memory according to an embodiment of the present invention. FIG. 同フラッシュメモリのメモリセルアレイの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the memory cell array of the flash memory. 同フラッシュメモリのパターオンリセット動作の制御フローを示す図である。It is a figure which shows the control flow of the pattern on reset operation | movement of the flash memory. 同フラッシュメモリのROMフューズブロック書き換えに関係する部分の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the part relevant to ROM fuse block rewriting of the flash memory. 同フラッシュメモリのROMフューズブロック書き換えのシーケンスを示す図である。It is a figure which shows the sequence of ROM fuse block rewriting of the flash memory.

符号の説明Explanation of symbols

1…メモリセルアレイ、2…ロウデコーダ、3…センスアンプ回路、4…カラムデコーダ、5…I/Oバッファ、6…アドレスレジスタ、7…アドレス一致検出回路、8…コントローラ、9…内部電圧発生回路、10…初期設定データレジスタ、11…パワーオンリセット回路、12…データバス、13(13a,13b)…初期設定データ記憶領域、14…ステータスレジスタ、21…バッファメモリ、22…PASS/FAIL判定回路、23…プレーン選択回路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Memory cell array, 2 ... Row decoder, 3 ... Sense amplifier circuit, 4 ... Column decoder, 5 ... I / O buffer, 6 ... Address register, 7 ... Address coincidence detection circuit, 8 ... Controller, 9 ... Internal voltage generation circuit DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Initial setting data register, 11 ... Power-on reset circuit, 12 ... Data bus, 13 (13a, 13b) ... Initial setting data storage area, 14 ... Status register, 21 ... Buffer memory, 22 ... PASS / FAIL judgment circuit , 23: Plane selection circuit.

Claims (5)

電気的書き換え可能な不揮発性メモリセルが配列され、同じ初期設定データが第1及び第2の少なくとも二つの領域に記憶されたメモリセルアレイと、
前記メモリセルアレイのデータ読み出しを行うセンスアンプ回路と、
前記メモリセルアレイから前記センスアンプ回路に読み出された初期設定データが転送保持されて、メモリ動作条件を規定する働きをする初期設定データレジスタと、
一つのコマンド入力に従って前記メモリセルアレイの第1及び第2の領域に記憶された初期設定データを順次書き換えるシーケンス制御を行うコントローラとを有する
ことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
A memory cell array in which electrically rewritable nonvolatile memory cells are arranged, and the same initial setting data is stored in at least two regions of the first and second,
A sense amplifier circuit for reading data from the memory cell array;
Initial setting data read out from the memory cell array to the sense amplifier circuit is transferred and held, and an initial setting data register that functions to define a memory operation condition;
A nonvolatile semiconductor memory device comprising: a controller that performs sequence control for sequentially rewriting initial setting data stored in the first and second areas of the memory cell array in accordance with one command input.
前記コントローラは、電源投入を検出して前記メモリセルアレイの初期設定データを読み出して前記初期設定データレジスタに転送する制御を行う
ことを特徴とする請求項1記載の不揮発性半導体記憶装置。
2. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein the controller performs control to detect power-on, read initial setting data of the memory cell array, and transfer the read data to the initial setting data register.
前記コマンド入力に続いて入力されるアドレスデータ及び前記メモリセルアレイの初期設定データを書き換えるために入力される新しい初期設定データをそれぞれ、前記第1及び第2の領域の書き換えが終了するまで保持するアドレスレジスタ及びバッファメモリを有する
ことを特徴とする請求項1記載の不揮発性半導体記憶装置。
Addresses for holding address data input following the command input and new initial setting data input for rewriting the initial setting data of the memory cell array until rewriting of the first and second areas is completed. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, further comprising a register and a buffer memory.
第1及び第2の領域の書き換えシーケンスのパス又はフェイルを判定してフラグを出力するパス/フェイル判定回路と、
前記パス/フェイル判定回路が出力するフラグに基づいて、第1及び第2の領域へのアクセスを切り換える選択回路とを有する
ことを特徴とする請求項1記載の不揮発性半導体記憶装置。
A pass / fail judgment circuit for judging a pass or fail of the rewrite sequence of the first and second regions and outputting a flag;
2. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, further comprising a selection circuit that switches access to the first and second areas based on a flag output from the pass / fail judgment circuit.
前記メモリセルアレイは、複数のNANDセルユニットを配列して構成された複数ブロックを有し、同じ初期設定データが複数のブロックに記憶される
ことを特徴とする請求項1記載の不揮発性半導体記憶装置。
2. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein the memory cell array has a plurality of blocks configured by arranging a plurality of NAND cell units, and the same initial setting data is stored in the plurality of blocks. .
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