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JP2008103076A - Semiconductor nonvolatile memory with partial data rewrite function - Google Patents

Semiconductor nonvolatile memory with partial data rewrite function Download PDF

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JP2008103076A
JP2008103076A JP2007312125A JP2007312125A JP2008103076A JP 2008103076 A JP2008103076 A JP 2008103076A JP 2007312125 A JP2007312125 A JP 2007312125A JP 2007312125 A JP2007312125 A JP 2007312125A JP 2008103076 A JP2008103076 A JP 2008103076A
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data
address
cell array
memory cell
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JP2007312125A
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Inventor
Toshihiro Nakayama
智弘 中山
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

【課題】消去を伴わずに書き込み済みデータの一部書き換えを可能にする。
【解決手段】既に書き込まれたデータの一部を変更する書き換え動作を消去動作を伴わずに簡便な方法で行う半導体不揮発性メモリにおいて、書き換え前と書き換え後のデータのいずれが有効かのフラグを記憶する有効データ記憶部を有し、読み出し動作時において、前記有効データ記憶部に書き換え前のデータを有効にする第1のフラグが記憶されている時は供給された読み出しアドレスに対応するデータを主メモリセルアレイから読み出し、前記有効データ記憶部に書き換え後のデータを有効にする第2のフラグが記憶されている時は、読み出しアドレスが対応情報の第1のアドレスと一致する時にそれに対応する第2のアドレスのデータをサブメモリセルアレイから読み出し、一致しない時に読み出しアドレスのデータを前記主メモリセルアレイから読み出すこと。
【選択図】図12
To partially rewrite written data without erasing.
In a semiconductor non-volatile memory in which a rewriting operation for changing a part of already written data is performed in a simple manner without an erasing operation, a flag indicating whether data before rewriting or data after rewriting is valid is set. A valid data storage unit for storing data, and when the first flag for validating the data before rewriting is stored in the valid data storage unit during the read operation, the data corresponding to the supplied read address is stored When a second flag for reading from the main memory cell array and validating the rewritten data is stored in the valid data storage unit, when the read address matches the first address of the correspondence information, the corresponding first flag is stored. 2 address data is read from the sub-memory cell array, and when there is no match, the read address data is read from the main memory It is read from Ruarei.
[Selection] Figure 12

Description

本発明は、フラッシュメモリなどの半導体不揮発性メモリに関し、特に、消去動作を伴わずにデータの一部書き換えを行うことができる半導体不揮発性メモリに関する。   The present invention relates to a semiconductor nonvolatile memory such as a flash memory, and more particularly to a semiconductor nonvolatile memory capable of rewriting a part of data without an erasing operation.

フラッシュメモリなどの半導体不揮発性メモリは、フローティングゲートやトラップゲートを有するトランジスタからなるメモリセルで構成される。フローティングゲートやトラップゲートに電荷を注入しない状態が消去状態(データ1)で、それらに電荷を注入した状態がプログラム状態(データ0)であり、消去状態ではセルトランジスタの閾値電圧が低く、プログラム状態では閾値電圧が高くなる。フローティングゲートなどに電荷を注入する書き込み動作(またはプログラム動作)により、データ「1」をデータ「0」に変更し、電荷を引き抜くまたは中和する消去動作により、データ「0」をデータ「1」に変更する。   A semiconductor non-volatile memory such as a flash memory is composed of a memory cell including a transistor having a floating gate and a trap gate. The state in which charge is not injected into the floating gate or trap gate is the erased state (data 1), and the state in which charge is injected into them is the programmed state (data 0). In the erased state, the threshold voltage of the cell transistor is low and the programmed state Then, the threshold voltage becomes high. Data “1” is changed to data “0” by a write operation (or program operation) for injecting charges into a floating gate or the like, and data “0” is changed to data “1” by an erase operation for extracting or neutralizing charges. Change to

図1は、従来の不揮発性メモリの構成図である。このメモリデバイス100は、メモリセルアレイ10と、行デコーダ12と、列デコーダ14とデータ入出回路16とを有する。メモリセルアレイ10は、複数のメモリセルをそれぞれ有する複数のブロックで構成されている。かかる不揮発性メモリでは、書き込み動作において、指定されたアドレスに書き込みデータが書き込まれ、消去動作において、ブロック単位で一斉に消去状態に変更される。   FIG. 1 is a configuration diagram of a conventional nonvolatile memory. The memory device 100 includes a memory cell array 10, a row decoder 12, a column decoder 14, and a data input / output circuit 16. The memory cell array 10 is composed of a plurality of blocks each having a plurality of memory cells. In such a nonvolatile memory, write data is written at a specified address in a write operation, and is changed to an erase state all at once in a block unit in an erase operation.

図2は、従来の不揮発性メモリの書き込み動作のフローチャート図である。最初に外部から書き込みコマンドと共にアドレスADDと書き込みデータDAが入力され(S1)、アドレスADDに応じてデコーダ12,16が図示しないワード線やビット線を選択し、選択されたワード線とビット線の交差位置のメモリセルに、書き込みデータが書き込まれる(S6)。そして、データ書き込み動作の後、メモリのデータが書き込みデータと一致することが確認されると(S2)、書き込み動作は正常終了し(S3)、確認されないと、書き込み回数が所定回数に達するまで(S4)、書き込み動作S6が繰り返される。書き込み回数が所定回数を超えると(S4)、書き込み異常が発生したとして異常終了する(S5)。   FIG. 2 is a flowchart of a write operation of a conventional nonvolatile memory. First, an address ADD and write data DA are input from the outside together with a write command (S1), and the decoders 12 and 16 select a word line or bit line (not shown) according to the address ADD, and the selected word line and bit line are selected. Write data is written to the memory cell at the intersection (S6). After the data write operation, if it is confirmed that the data in the memory matches the write data (S2), the write operation ends normally (S3). If the data is not confirmed, the write count reaches the predetermined number ( S4), the write operation S6 is repeated. If the number of times of writing exceeds the predetermined number of times (S4), the writing is abnormally terminated (S5).

前述のとおり、フラッシュメモリでは、データの書き込みは、アドレスに対応するメモリセルにデータを書き込む。つまり、書き込みの単位は、アドレスで選択される1ビットのメモリセル、若しくは、アドレスで選択される1バイトや1ワード単位のメモリセル群である。或いは、アドレスで選択されるワード線単位のメモリセル群である。書き込み動作は、消去状態(データ1)のメモリセルをデータ「0」に変更することで行われる。それに対して、消去単位は、複数の書き込み単位のメモリセルを有するブロック(またはセクタ)単位あるいはチップ単位で行われる。具体的には、消去動作では、消去対象ブロック内のメモリセルを全てプログラム状態(データ0)にした後、全てのメモリセルを同時に消去状態(データ1)に変更する。チップ単位で消去する場合も同じである。   As described above, in the flash memory, data is written in the memory cell corresponding to the address. That is, the unit of writing is a 1-bit memory cell selected by an address, or a memory cell group of 1 byte or 1 word selected by an address. Alternatively, it is a memory cell group in units of word lines selected by an address. The write operation is performed by changing the memory cell in the erased state (data 1) to data “0”. On the other hand, the erase unit is performed in units of blocks (or sectors) or chips each having a plurality of write unit memory cells. Specifically, in the erase operation, after all the memory cells in the block to be erased are set to the programmed state (data 0), all the memory cells are simultaneously changed to the erased state (data 1). The same applies to erasing in units of chips.

フラッシュメモリには、プログラムや所定のデータが書き込まれる。その後、書き込んだプログラムやデータの一部のみを変更したい場合は、そのメモリブロックを一旦消去して、一部変更したプログラムやデータを全て再書き込みする必要がある。つまり、ブロック単位での消去しかできないので、ブロック内のごく一部分のデータ変更であっても、そのブロックの全データを消去し、変更がない部分も含めて全てのデータを再書き込みしなければならない。   A program and predetermined data are written in the flash memory. Thereafter, when it is desired to change only a part of the written program or data, it is necessary to erase the memory block and rewrite all the partly changed program or data. In other words, since only erasing can be performed in units of blocks, even if only a part of data in a block is changed, all data in that block must be erased and all data including the part that has not changed must be rewritten. .

従って、一部書き換えの要求が発生したとき、従来の不揮発性メモリでは、書き換え対象のデータが記録されているメモリブロックを消去して、一部書き換えられた新たなデータを再度書き込む必要があるので、書き換え処理が煩雑になり、書き換えに長い時間を要し、また、消去回数の増大を招く。ごく一部の書き換えであっても、上記のような消去、全書き込みが必要であることは、ユーザの利便性を損ねることになる。   Therefore, when a partial rewrite request occurs, in a conventional nonvolatile memory, it is necessary to erase the memory block in which the data to be rewritten is recorded and rewrite the new partially rewritten data. The rewriting process becomes complicated, and it takes a long time for rewriting, and the number of erasures increases. Even if only a part of the data is rewritten, the need for erasing and writing as described above impairs the convenience of the user.

そこで、本発明の目的は、一部書き換えの機能を有する半導体不揮発性メモリを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor nonvolatile memory having a partially rewriting function.

更に、本発明の目的は、メモリブロック消去やチップ消去を伴わずに書き込み済みデータの一部変更を可能にする半導体不揮発性メモリを提供することにある。   It is a further object of the present invention to provide a semiconductor nonvolatile memory that enables partial modification of written data without memory block erasure or chip erasure.

上記の目的を達成するために、本発明の一つの側面によれば、半導体不揮発性メモリにおいて、主メモリセルアレイとサブメモリセルアレイを有し、主メモリセルアレイに書き込まれたデータの一部分を変更する場合、当該主メモリセルアレイを消去せずに、変更データをサブメモリセルアレイに書き込み、変更対象データが格納される主メモリセルアレイの第1のアドレスと、変更データが格納されるサブメモリセルアレイの第2のアドレスとの対応情報を記録することを特徴とする。そして、読み出し時には、読み出しアドレスと対応情報の第1のアドレスとを比較し、一致するときは、当該第1のアドレスに対応する第2のアドレスのサブメモリセルアレイ内のデータを読み出し、一致しないときは、当該読み出しアドレスに対応する主メモリセルアレイ内のデータを読み出す。   In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention, a semiconductor nonvolatile memory includes a main memory cell array and a sub memory cell array, and changes a part of data written in the main memory cell array. Without writing to the main memory cell array, the change data is written to the sub memory cell array, the first address of the main memory cell array in which the change target data is stored, and the second address of the sub memory cell array in which the change data is stored The information corresponding to the address is recorded. At the time of reading, the read address is compared with the first address of the correspondence information. If they match, the data in the sub-memory cell array at the second address corresponding to the first address is read. Reads data in the main memory cell array corresponding to the read address.

上記の発明によれば、既に書き込まれたデータの一部分のみを変更する時は、そのメモリブロックを消去することなく、変更データをサブメモリセルアレイに書き込み、変更対象データの主メモリセルアレイの第1のアドレスと変更データが格納されるサブメモリセルアレイの第2のアドレスとの対応情報を記録する。従って、変更データのみをサブメモリセルアレイに書き込めばよいので、書き換え動作が簡単で高速に行われる。また、消去回数の増大を抑えることができる。   According to the above invention, when only a part of the already written data is changed, the changed data is written into the sub memory cell array without erasing the memory block, and the first data of the main memory cell array of the change target data is written. Correspondence information between the address and the second address of the sub memory cell array in which the change data is stored is recorded. Therefore, since only the change data needs to be written into the sub memory cell array, the rewriting operation is simple and performed at high speed. In addition, an increase in the number of erases can be suppressed.

上記の発明の側面において、より好ましい実施例では、消去単位のメモリブロックが主メモリセルアレイとサブメモリセルアレイとをそれぞれ有し、当該メモリブロックが消去されるときに、主メモリセルアレイのみならずサブメモリセルアレイも同時に消去される。従って、主メモリセルアレイが消去状態になると、サブメモリセルアレイも消去状態になり、書き換え機能を再度利用することが可能になる。
In the above aspect of the present invention, in a more preferred embodiment, the erase-unit memory block has a main memory cell array and a sub memory cell array, and when the memory block is erased, not only the main memory cell array but also the sub memory The cell array is also erased at the same time. Therefore, when the main memory cell array is in the erased state, the sub memory cell array is also in the erased state, and the rewriting function can be used again.

以上、本発明によれば、半導体不揮発性メモリにおいて、既に書き込まれたデータの一部を変更する書き換え動作を、消去動作を伴わずに簡便な方法で行うことができる。   As described above, according to the present invention, in a semiconductor nonvolatile memory, a rewriting operation for changing a part of already written data can be performed by a simple method without an erasing operation.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を説明する。しかしながら、本発明の保護範囲は、以下の実施の形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物にまで及ぶものである。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the protection scope of the present invention is not limited to the following embodiments, but extends to the invention described in the claims and equivalents thereof.

図3は、本実施の形態における不揮発性メモリの構成図である。この不揮発性メモリ装置(以下一例としてフラッシュメモリ装置とする)100は、メモリセルアレイが主メモリセルアレイ10とサブメモリセルアレイ20とで構成される。そして、消去単位であるメモリブロックMB0,MB1は、この主メモリセルアレイ10とサブメモリセルアレイ20とをそれぞれ有する。この例では、ロウ方向にサブメモリセルアレイ20が設けられる。また、フラッシュメモリ装置100は、従来例と同様に、行デコーダ12と、列デコーダ14と、データ入出力回路16と、コマンドに応答して書き込み、消去、読み出しを制御する制御回路(図示せず)とを有する。   FIG. 3 is a configuration diagram of the nonvolatile memory in the present embodiment. In this nonvolatile memory device (hereinafter referred to as a flash memory device as an example) 100, a memory cell array is composed of a main memory cell array 10 and a sub memory cell array 20. The memory blocks MB0 and MB1, which are erase units, have the main memory cell array 10 and the sub memory cell array 20, respectively. In this example, the sub memory cell array 20 is provided in the row direction. Similarly to the conventional example, the flash memory device 100 includes a row decoder 12, a column decoder 14, a data input / output circuit 16, and a control circuit (not shown) that controls writing, erasing, and reading in response to commands. ).

図3のフラッシュメモリ装置100は、更に、書き換え時に変更対象のデータが格納された主メモリセルアレイの第1のアドレスと、変更データが格納されるサブメモリセルアレイの第2のアドレスとの対応情報を記憶するアドレス記憶部22と、書き込み時に上記対応情報をアドレス記憶部22に書き込み、読み出し時に外部から供給される読み出しアドレスADDと、アドレス記憶部22内の第1のアドレスとを比較するアドレス管理回路24とを有する。   The flash memory device 100 of FIG. 3 further shows correspondence information between the first address of the main memory cell array in which the data to be changed is stored at the time of rewriting and the second address of the sub memory cell array in which the changed data is stored. An address management circuit that compares the address storage unit 22 to be stored, writes the correspondence information into the address storage unit 22 at the time of writing, and compares the read address ADD supplied from the outside at the time of reading with the first address in the address storage unit 22 24.

このフラッシュメモリ装置100における書き換え動作について説明する。最初は、メモリブロックは消去済みであり、そのメモリブロック内の主メモリセルアレイ10とサブメモリセルアレイ20とは共に消去状態にある。そして、プログラムやデータベースなどの所定のデータが、消去状態の主メモリセルアレイ10に書き込まれる。より厳密にいうと、書き込まれるデータが「0」の場合は、そのセルトランジスタがデータ「1」の消去状態からデータ「0」のプログラム状態に変更され、書き込まれるデータが「1」の場合は、消去状態のまま維持される。   A rewrite operation in the flash memory device 100 will be described. Initially, the memory block has been erased, and both the main memory cell array 10 and the sub memory cell array 20 in the memory block are in an erased state. Then, predetermined data such as a program or a database is written in the erased main memory cell array 10. More precisely, when the data to be written is “0”, the cell transistor is changed from the erased state of data “1” to the programmed state of data “0”, and when the data to be written is “1”. The erased state is maintained.

次に、一旦書き込んだデータの一部のみを書き換えしたい場合は、従来のようにそのデータが書き込まれたメモリブロックを全て消去することを行わずに、変更データをサブメモリセルアレイ20に書き込み、変更対象のデータが格納される主メモリセルアレイ10の第1のアドレスと、変更データが格納されるサブメモリセルアレイ20の第2のアドレスとの対応情報を、アドレス記憶部22に書き込む。   Next, when it is desired to rewrite only a part of the written data, the changed data is written to the sub-memory cell array 20 without erasing all the memory blocks in which the data is written as in the prior art. Correspondence information between the first address of the main memory cell array 10 in which the target data is stored and the second address of the sub memory cell array 20 in which the change data is stored is written in the address storage unit 22.

図5は、メモリセルアレイ内のアドレスにより選択される単位を示す図である。図5に示されるとおり、アドレスADDをデコードするとそれにより選択されたワード線WLが駆動される。従って、行方向に複数のメモリセルが選択される。但し、同時に出力されるビット数は、メモリセルアレイの構成に応じて異なる。例えば、8ビットまたは16ビットのアクセス単位が、一つのアドレスに対して選択され、アクセスされる。このアクセス単位が、図5中に楕円形で示される。   FIG. 5 is a diagram showing a unit selected by an address in the memory cell array. As shown in FIG. 5, when the address ADD is decoded, the selected word line WL is driven. Therefore, a plurality of memory cells are selected in the row direction. However, the number of bits output at the same time depends on the configuration of the memory cell array. For example, an 8-bit or 16-bit access unit is selected and accessed for one address. This access unit is shown as an ellipse in FIG.

上記の書き換え動作では、主メモリセルアレイ10内のワード線WLに属する書き換え対象のデータD1は、主メモリセルアレイ内にそのまま維持され、新たに書き換えられるデータD2が、サブメモリセルアレイ20内のワード線SWLに属するアクセス単位のメモリセルに書き込まれる。従って、アドレス記憶部22には、主メモリセルアレイの行アドレスと、サブメモリセルアレイの行アドレスとの対応情報が格納される。   In the above rewrite operation, the data D1 to be rewritten belonging to the word line WL in the main memory cell array 10 is maintained as it is in the main memory cell array, and the newly rewritten data D2 is stored in the word line SWL in the sub memory cell array 20. Is written in the memory cell of the access unit belonging to. Therefore, the address storage unit 22 stores correspondence information between the row address of the main memory cell array and the row address of the sub memory cell array.

図6は、アドレス記憶部22の具体的構成を示す図である。アドレス記憶部22は、主メモリセルアレイの第1のアドレスADDと、サブメモリセルアレイの第2のアドレスSADDとの対応情報を記録する。図6の例では、サブメモリセルアレイのアドレスSADDが、「000」〜「111」と8つのアドレスを有し、書き換えに伴い変更データがサブメモリセルアレイに書き込まれるたびに、主メモリセルアレイの第1のアドレスADD1、ADD2が順番にアドレス記憶部22に書き込まれる。   FIG. 6 is a diagram showing a specific configuration of the address storage unit 22. The address storage unit 22 records correspondence information between the first address ADD of the main memory cell array and the second address SADD of the sub memory cell array. In the example of FIG. 6, the address SADD of the sub memory cell array has eight addresses “000” to “111”, and each time change data is written to the sub memory cell array due to rewriting, Addresses ADD1 and ADD2 are written in the address storage unit 22 in order.

即ち、書き換え動作では、書き込みコマンドと共に変更すべきデータのアドレスADDと変更データとがメモリ装置100に供給される。そして、アドレス管理回路24は、アドレス記憶部22にその供給アドレスADDを書き込み、それに対応するサブメモリセルアレイ内のアドレスSADDをデコーダ12に出力する。それに伴い、変更データがサブメモリセルアレイ20内に書き込まれる。   In other words, in the rewrite operation, the address ADD of the data to be changed and the changed data are supplied to the memory device 100 together with the write command. Then, the address management circuit 24 writes the supply address ADD in the address storage unit 22 and outputs the corresponding address SADD in the sub memory cell array to the decoder 12. Accordingly, change data is written into the sub memory cell array 20.

図7は、読み出し動作のフローチャート図である。読み出し動作では、読み出し対象のアドレスが入力される(S1)。それに伴い、アドレス管理回路24が、その読み出しアドレスとアドレス記憶部22内の主メモリセルアレイの第1のアドレスとを比較する(S2)。一致しない場合は、アドレス管理回路24が供給された読み出しアドレスをそのままデコーダ12に出力して、主メモリセルアレイ10内のデータを出力する(S3,S5,S6)。一方、一致する場合は、その読み出しアドレスのデータは書き換えられているので、アドレス管理回路24は読み出しアドレスに対応するサブメモリセルアレイのアドレスSADDをデコーダ12に出力する。それにより、サブメモリセルアレイ内の変更データが出力される(S4、S5、S6)。   FIG. 7 is a flowchart of the read operation. In the read operation, an address to be read is input (S1). Accordingly, the address management circuit 24 compares the read address with the first address of the main memory cell array in the address storage unit 22 (S2). If they do not match, the address management circuit 24 outputs the supplied read address as it is to the decoder 12 and outputs the data in the main memory cell array 10 (S3, S5, S6). On the other hand, if they match, the read address data has been rewritten, and the address management circuit 24 outputs the address SADD of the sub memory cell array corresponding to the read address to the decoder 12. Thereby, the change data in the sub memory cell array is output (S4, S5, S6).

サブメモリセルアレイ20内に書き込み可能なメモリセルが存在するかぎり、上記の書き換え動作を行うことができる。そして、サブメモリセルアレイ20が全て書き込まれた状態になると、もはや上記の書き換え動作を行うことはできない。したがって、その場合は、書き込みエラーとなり、そのメモリブロックMBが消去される。そして、この消去動作により、そのメモリブロック内の主メモリセルアレイ10とサブメモリセルアレイ20とが共に消去状態となる。従って、その後は、再び、上記のサブメモリセルアレイを利用した書き換え動作が可能になる。この消去動作時に、アドレス記憶部の第1のアドレスも消去される。   As long as there are writable memory cells in the sub-memory cell array 20, the above-described rewrite operation can be performed. When the sub memory cell array 20 is completely written, the rewriting operation can no longer be performed. Therefore, in that case, a write error occurs and the memory block MB is erased. As a result of this erase operation, both the main memory cell array 10 and the sub memory cell array 20 in the memory block are erased. Therefore, after that, the rewriting operation using the sub memory cell array becomes possible again. During this erasing operation, the first address in the address storage unit is also erased.

図4は、本実施の形態の別の不揮発性メモリの構成図である。この例では、コラム方向にサブメモリセルアレイ20を設けた例である。従って、この例では、変更対象のデータが格納されている主メモリセルアレイの第1のコラムアドレスと、変更データが格納されるサブメモリセルアレイの第2のコラムアドレスとの対応情報が、アドレス記憶部22に記録される。そして、アドレス管理回路24は、このコラムアドレスの比較を行い、アドレス記憶部22の対応情報に従って、適宜サブメモリセルアレイのコラムアドレスをデコーダ14に出力する。   FIG. 4 is a configuration diagram of another nonvolatile memory according to the present embodiment. In this example, the sub memory cell array 20 is provided in the column direction. Therefore, in this example, correspondence information between the first column address of the main memory cell array in which the data to be changed is stored and the second column address of the sub memory cell array in which the change data is stored is the address storage unit. 22 is recorded. Then, the address management circuit 24 compares the column addresses and appropriately outputs the column address of the sub memory cell array to the decoder 14 in accordance with the correspondence information in the address storage unit 22.

図3と図4のサブメモリセルアレイ構成を同時に設けても良い。その場合は、アドレス記憶部は行アドレスとコラムアドレスの両方について、対応情報を記憶する必要がある。   3 and 4 may be provided at the same time. In this case, the address storage unit needs to store correspondence information for both the row address and the column address.

以上のとおり、本実施の形態では、既に書き込まれたデータの一部を変更する書き換え動作を、消去動作と変更不要のデータの再書き込みを伴わずに、変更すべきデータのみをサブメモリセルアレイに書き込むだけで行うことができる。したがって、書き換え動作では、外部から書き込みコマンドと書き換えるべきデータのアドレスと変更データとを与えるのみで、見かけ上、書き換え動作が可能になる。   As described above, in this embodiment, a rewrite operation for changing a part of already written data is performed only on data to be changed in the sub-memory cell array without erasing operation and rewriting of data that does not need to be changed. It can be done simply by writing. Therefore, in the rewrite operation, the rewrite operation can be apparently performed only by giving the write command, the address of the data to be rewritten, and the change data from the outside.

上記の書き換え動作は、通常書き込み動作とは区別される特別のモードにして行う場合と、通常書き込み動作と同じモード内で行う場合とが可能である。   The rewrite operation can be performed in a special mode that is different from the normal write operation or in the same mode as the normal write operation.

図8は、特別のモードで書き換え動作を行う不揮発性メモリ装置の構成図である。図中、図3と同じ構成部分には同じ引用番号を与えている。図3のメモリ装置と異なる構成は、書き換えモード判定回路26である。所定の外部ピンに通常動作とは異なる高電圧を印加したり、書き換えモードコマンドを供給すると、書き換えモード判定回路26が、そのモードを検出して、アドレス管理回路24に書き換えモードになったことを通知する。   FIG. 8 is a configuration diagram of a nonvolatile memory device that performs a rewrite operation in a special mode. In the figure, the same reference numerals are given to the same components as in FIG. A configuration different from the memory device of FIG. 3 is a rewrite mode determination circuit 26. When a high voltage different from the normal operation is applied to a predetermined external pin or a rewrite mode command is supplied, the rewrite mode determination circuit 26 detects the mode and indicates that the address management circuit 24 has entered the rewrite mode. Notice.

図9は、図8の不揮発性メモリ装置の書き込み動作のフローチャート図である。通常の書き込み動作が左側に、一部変更する書き換え動作が右側に示される。通常の書き込み動作の各工程S10〜S15は、図2に示した従来の書き込み動作と同じである。つまり、書き込みコマンドと共に、書き込みアドレスと書き込みデータとが供給されると(S10)、その書き込みデータが主メモリセルアレイ10に書き込まれるまで、データ書き込み処理S13が繰り返される。書き込みデータと書き込まれたデータとが一致すれば、正常終了する(S14)。また、書き込み処理が所定回数を越えても書き込みが完了しない場合は、何らかの不良が発生したとみなして、書き込み異常が出力される(S15)。   FIG. 9 is a flowchart of the write operation of the nonvolatile memory device of FIG. A normal writing operation is shown on the left side, and a rewriting operation for partial modification is shown on the right side. Each step S10 to S15 of the normal write operation is the same as the conventional write operation shown in FIG. That is, when the write address and the write data are supplied together with the write command (S10), the data write process S13 is repeated until the write data is written in the main memory cell array 10. If the written data matches the written data, the process ends normally (S14). If the writing is not completed even after the number of writing processes exceeds the predetermined number of times, it is assumed that some defect has occurred, and a writing error is output (S15).

次に、書き換え動作を行う場合は、所定の外部端子に通常よりも高い電圧を印加したり、所定の書き換えモードコマンドを入力することにより、書き換えモードに入る(S18)。このモード判定は、書き換えモード判定回路26により行われる。書き換えモードが検出されると、アドレス管理回路24にそれが通知される。   Next, when performing a rewrite operation, a rewrite mode is entered by applying a voltage higher than normal to a predetermined external terminal or inputting a predetermined rewrite mode command (S18). This mode determination is performed by the rewrite mode determination circuit 26. When the rewrite mode is detected, the address management circuit 24 is notified of it.

そして、その後は、変更すべきデータが格納されている主メモリセルアレイの第1のアドレスと、変更データとが、書き込みコマンドとと共に供給される(S20)。アドレス管理回路24は、アドレス記憶部22の書き込み可能なサブメモリセルアレイの第2のアドレスを検出し、その第2のアドレスに対応させて、供給された第1のアドレスをアドレス記憶部22に書き込む。そして、アドレス管理回路24は、第2のアドレスをデコーダ12に出力して、サブメモリセルアレイ20の第2のアドレスに、変更データを書き込む(S23)。この書き込み処理は、書き込みデータがサブメモリセルアレイ20に書き込まれ、第1のアドレスがアドレス記憶部22に書き込まれるまで繰り返される(S21)。書き込み処理が完了すれば、正常終了する(S24)。また、書き込み処理が所定回数を超えた場合は、異常終了となる(S25)。   Thereafter, the first address of the main memory cell array storing the data to be changed and the changed data are supplied together with the write command (S20). The address management circuit 24 detects the second address of the writable sub memory cell array in the address storage unit 22 and writes the supplied first address to the address storage unit 22 in correspondence with the second address. . Then, the address management circuit 24 outputs the second address to the decoder 12 and writes the change data to the second address of the sub memory cell array 20 (S23). This writing process is repeated until the write data is written in the sub memory cell array 20 and the first address is written in the address storage unit 22 (S21). If the writing process is completed, the process ends normally (S24). If the write process exceeds the predetermined number, the process ends abnormally (S25).

このように、図8のメモリ装置では、一部のデータを変更する場合は、一旦書き換えモードに入り、その後は通常の書き込み動作と同様に、変更すべきデータのアドレスと変更データを供給する。それに伴い、変更すべきデータは、サブメモリセルアレイ20内に書き込まれる。   As described above, in the memory device of FIG. 8, when a part of data is changed, the rewrite mode is once entered, and thereafter, the address of the data to be changed and the changed data are supplied in the same manner as the normal write operation. Accordingly, data to be changed is written into the sub memory cell array 20.

図10は、自動で書き換え動作を行う不揮発性メモリ装置の構成図である。また、図11は、その書き込み動作のフローチャート図である。このメモリ装置には、書き換え判定回路28が設けられていて、その書き換え判定回路28が、書き込みデータをサブメモリセルアレイに書き込むべきか否かの判定を行う。   FIG. 10 is a configuration diagram of a nonvolatile memory device that automatically performs a rewrite operation. FIG. 11 is a flowchart of the write operation. This memory device is provided with a rewrite determination circuit 28, and the rewrite determination circuit 28 determines whether or not write data should be written to the sub memory cell array.

書き換え判定回路28は、書き込みコマンドと共に書き込みアドレスADD及び書き込みデータDAが供給されると、主メモリセルアレイ10の書き込みアドレスADDのデータを読み出し、書き込みデータDAをそのアドレスに書き込むことが可能か否かをチェックする。この判定では、読み出したデータと書き込みデータとを比較して、データ「0」からデータ「1」への変更が必要なビットが存在するか否かをチェックする。つまり、消去動作が必要か否かをチェックする。   When the write address ADD and the write data DA are supplied together with the write command, the rewrite determination circuit 28 reads the data of the write address ADD of the main memory cell array 10 and determines whether or not the write data DA can be written to the address. To check. In this determination, the read data and the write data are compared to check whether there is a bit that needs to be changed from data “0” to data “1”. That is, it is checked whether or not an erase operation is necessary.

書き込み動作は、消去状態のデータ「1」からプログラム状態のデータ「0」への変更である。一方、メモリブロック単位で行われる消去動作は、全てのメモリセルをデータ「1」にする動作である。   The write operation is a change from data “1” in the erased state to data “0” in the programmed state. On the other hand, the erase operation performed in units of memory blocks is an operation for setting all memory cells to data “1”.

データ「0」からデータ「1」への変更が必要なビットが存在する場合は、供給された書き込みデータを主メモリセルアレイに書き込むことはできない。従って、その場合は、書き換え動作と判定され、書き込みデータをサブメモリセルアレイに書き込む必要がある。一方、データを比較して、データ「1」からデータ「0」への変更が必要なビットと、データの変更が不要なビットだけしかない場合は、主メモリセルアレイにその書き込みデータを書き込むことが可能である。このような状況は、典型的には主メモリセルアレイが消去状態にある場合である。一旦書き込みが行われていた場合は、まれにそのような状況になることもある。   When there is a bit that needs to be changed from data “0” to data “1”, the supplied write data cannot be written to the main memory cell array. Therefore, in this case, it is determined as a rewrite operation, and it is necessary to write the write data to the sub memory cell array. On the other hand, when the data is compared and only the bit that needs to be changed from data “1” to data “0” and the bit that does not need to be changed are written, the write data can be written to the main memory cell array. Is possible. Such a situation is typically the case when the main memory cell array is in an erased state. In some rare cases, such a situation may occur once writing has been performed.

図11のフローチャートに従って書き込み動作を説明する。ユーザは、メモリ装置に通常の書き込みコマンドと共に、書き込みアドレスADDと書き込みデータDAを供給する(S10)。そこで、主メモリセルアレイの書き込みアドレスのデータが書き込みデータと一致する場合を除いて(S11)、書き換え判定回路28が、上記のデータ比較判定を行う。そして、その主メモリセルアレイが消去状態であったり、偶然にも書き込みが可能なデータの組合せであった場合は、工程S12,S13,S11により、主メモリセルアレイ10への書き込みが実行される。   The write operation will be described with reference to the flowchart of FIG. The user supplies a write address ADD and write data DA together with a normal write command to the memory device (S10). Therefore, except for the case where the data at the write address of the main memory cell array matches the write data (S11), the rewrite determination circuit 28 performs the above data comparison determination. If the main memory cell array is in an erased state or a combination of data that can be written accidentally, writing to the main memory cell array 10 is executed in steps S12, S13, and S11.

書き換え判定回路28が、主メモリセルアレイ10の書き込みアドレスには既に何らかのデータが書き込まれ、その状態で書き込みデータに書き換えできないことを判定すると、工程S21〜S25の書き換え動作を実行する。工程S21〜S25は、図9で説明した書き換え動作と同じである。つまり、アドレス管理回路24が、供給された主メモリセルアレイ10の第1のアドレスに代えて、サブメモリセルアレイの第2のアドレスをデコーダ14に供給し、その第2のアドレスに対応させて第1のアドレスをアドレス記憶部22に書き込む。また、供給された書き込みデータは、変更データとしてサブメモリセルアレイ20の第2のアドレスに書き込まれる。   When the rewrite determination circuit 28 determines that some data has already been written to the write address of the main memory cell array 10 and cannot be rewritten to the write data in that state, the rewrite operation in steps S21 to S25 is executed. Steps S21 to S25 are the same as the rewrite operation described in FIG. That is, the address management circuit 24 supplies the second address of the sub memory cell array to the decoder 14 instead of the supplied first address of the main memory cell array 10, and the first address corresponding to the second address. Are written in the address storage unit 22. The supplied write data is written to the second address of the sub memory cell array 20 as change data.

図8及び図10の不揮発性メモリ装置において、読み出し動作は、図7に示した動作と同じである。即ち、通常のリードコマンドと共に供給される読み出しアドレスが、アドレス記憶部22内の第1のアドレスと一致するか否かをアドレス管理回路22が検出する。一致する場合は、第1のアドレスに対応する第2のアドレスがデコーダ12に供給され、サブメモリセルアレイ20内の第2のアドレスのデータが読み出される。不一致の場合は、供給された読み出しアドレスにしたがって、主メモリセルアレイ10からデータが読み出される。   In the nonvolatile memory device of FIGS. 8 and 10, the read operation is the same as the operation shown in FIG. That is, the address management circuit 22 detects whether the read address supplied together with the normal read command matches the first address in the address storage unit 22. If they match, the second address corresponding to the first address is supplied to the decoder 12 and the data at the second address in the sub memory cell array 20 is read out. In the case of mismatch, data is read from the main memory cell array 10 according to the supplied read address.

図8及び図10の不揮発性メモリ装置において、消去動作は、図3,4と同じである。即ち、主メモリセルアレイ10を消去する場合は、そのメモリブロックに属するサブメモリセルアレイも一緒に消去される。この消去動作により、サブメモリセルアレイに空き領域がなくなった場合でも、その後は、サブメモリセルアレイを利用して一部データ変更を伴う書き換え動作が可能になる。   In the nonvolatile memory device of FIGS. 8 and 10, the erase operation is the same as that in FIGS. That is, when the main memory cell array 10 is erased, the sub memory cell arrays belonging to the memory block are also erased. Even if there is no free space in the sub memory cell array due to this erasing operation, after that, a rewriting operation with partial data change becomes possible using the sub memory cell array.

図12は、別の実施の形態における不揮発性メモリ装置の構成図である。このメモリ装置は、上記の実施の形態と同様に、一部データ変更を伴う書き換え機能を有すると共に、書き換え前のオリジナルデータか書き換え後の書き換えデータのいずれかを有効にすることができる有効データ選択機能を有する。その為に、有効データ記憶部30を有し、オリジナルデータか書き換えデータのいずれを有効にするかを示す有効フラグが、この有効データ記憶部30に格納される。   FIG. 12 is a configuration diagram of a nonvolatile memory device according to another embodiment. Like the above embodiment, this memory device has a rewriting function with partial data change, and valid data selection that can validate either original data before rewriting or rewritten data after rewriting. It has a function. For this purpose, the valid data storage unit 30 is provided, and a valid flag indicating whether the original data or the rewritten data is validated is stored in the valid data storage unit 30.

オリジナルデータを有効にするフラグが書き込まれると、読み出し動作において、主メモリセルアレイ10内のオリジナルデータが読み出される。また、書き換えデータを有効にするフラグが書き込まれると、アドレス管理回路24により適宜サブメモリセルアレイ20のデータが主メモリセルアレイ内のデータに代えて読み出される。   When the flag for validating the original data is written, the original data in the main memory cell array 10 is read in the read operation. When a flag for validating the rewrite data is written, the data in the sub memory cell array 20 is appropriately read out by the address management circuit 24 instead of the data in the main memory cell array.

図13は、図12のメモリ装置の読み出し動作のフローチャート図である。この読み出し動作では、図7の読み出し動作と異なり、読み出しコマンドと共に読み出しアドレスが入力されると(S1)、アドレス管理回路24が、有効データ記憶部30に格納されている有効フラグをチェックし、有効データがオリジナルデータか書き換えされたデータかを検出する(S40)。この工程S40が、図7のフローチャートと異なる。   FIG. 13 is a flowchart of the read operation of the memory device of FIG. In this read operation, unlike the read operation in FIG. 7, when a read address is input together with a read command (S1), the address management circuit 24 checks the valid flag stored in the valid data storage unit 30 and validates it. It is detected whether the data is original data or rewritten data (S40). This step S40 is different from the flowchart of FIG.

有効データが書き換え後のデータである場合は、図7と同様に、アドレス管理回路24が、供給された読み出しアドレスとアドレス記憶部22に格納されている第1のアドレスと比較して、一致する時は、それに対応する第2のアドレスを出力して、サブメモリセルアレイ内の変更データを読み出す。不一致の場合は、第1のアドレスに対応する主メモリセルアレイ内のデータを読み出す。従って、書き換えデータがある場合はそのデータが、書き換えデータがない場合はオリジナルデータがそれぞれ読み出される。   When the valid data is the data after rewriting, the address management circuit 24 compares the supplied read address with the first address stored in the address storage unit 22 as in FIG. At that time, the second address corresponding to the second address is output to read the change data in the sub memory cell array. If they do not match, the data in the main memory cell array corresponding to the first address is read. Therefore, when there is rewrite data, the data is read, and when there is no rewrite data, the original data is read.

有効データがオリジナルデータの場合は、アドレス管理回路24は、供給された読み出しアドレスをそのままデコーダ12に供給して、主メモリセルアレイ内のデータを読み出す。従って、書き換えデータがある場合でも、オリジナルデータが主メモリセルアレイから強制的に読み出される。   When the valid data is original data, the address management circuit 24 supplies the supplied read address to the decoder 12 as it is to read data in the main memory cell array. Therefore, even when there is rewrite data, the original data is forcibly read from the main memory cell array.

このように、本実施の形態のメモリ装置は、書き換え動作時にオリジナルのデータを消去することなく、変更データをサブメモリセルアレイ20に書き込んだ。従って、オリジナルデータも書き換え後のデータもどちらのデータも記録された状態である。そこで、上記のとおり、有効データをどちらにするかフラグを、有効データ記憶部30に設定することで、いずれか一方のデータを読み出すようにすることができる。従って、プログラム開発において、元のプログラムと一部変更したプログラムとを比較してデバッグを行う場合などに、この機能を利用することができる。   As described above, the memory device of the present embodiment writes the changed data to the sub memory cell array 20 without erasing the original data during the rewriting operation. Therefore, both the original data and the rewritten data are recorded. Therefore, as described above, by setting a flag indicating which valid data is to be used in the valid data storage unit 30, any one of the data can be read out. Therefore, in program development, this function can be used when debugging by comparing an original program with a partially modified program.

上記の実施の形態では、1種類の書き換えデータしか書き換えることができない。つまり、主メモリセルアレイにオリジナルデータが書き込まれ、オリジナルデータの変更部分(書き換えデータ)がサブメモリセルアレイに書き込まれる。そこで、サブメモリセルアレイを複数セット設けることにより、書き換えデータを複数バージョンにすることも可能である。つまり、オリジナルデータが主メモリセルアレイ内の書き込まれ、第1版の書き換えデータが第1のサブメモリセルアレイに書き込まれる。また、第2版の書き換えデータが第2のサブメモリセルアレイに書き込まれる。そして、有効データ記憶部20に、オリジナルデータか、第1版若しくは第2版の書き換えデータかのいずれを有効にすべきかのフラグを記録することで、いずれかのデータを読み出すことができる。その場合は、アドレス記憶部22にも、第1版と第2版のアドレス対応情報を別々に記録する必要がある。   In the above embodiment, only one type of rewrite data can be rewritten. That is, original data is written in the main memory cell array, and a changed portion (rewrite data) of the original data is written in the sub memory cell array. Therefore, by providing a plurality of sets of sub memory cell arrays, the rewrite data can be converted into a plurality of versions. That is, the original data is written in the main memory cell array, and the first version of rewrite data is written in the first sub memory cell array. Also, the second version of the rewrite data is written into the second sub memory cell array. Then, any data can be read by recording in the valid data storage unit 20 a flag indicating whether the original data or the rewritten data of the first version or the second version should be validated. In that case, it is necessary to record the address correspondence information of the first version and the second version in the address storage unit 22 separately.

このように複数版の書き換えデータを、書き換え動作により簡単に書き込むことができるようにするためには、複数セットのサブメモリセルアレイを設ける必要がある。但し、書き換えに伴う変更データの量を制限することで、サブメモリセルアレイの容量を少なく抑えることができる。従って、上記のように複数版の書き換えを可能にしても、それに伴いサブメモリセルアレイの容量が極端に大きくなることはない。   Thus, in order to easily write a plurality of versions of rewrite data by a rewrite operation, it is necessary to provide a plurality of sets of sub memory cell arrays. However, by limiting the amount of change data that accompanies rewriting, the capacity of the sub memory cell array can be reduced. Therefore, even if a plurality of versions can be rewritten as described above, the capacity of the sub memory cell array does not become extremely large accordingly.

以上、実施の形態例をまとめると以下の付記の通りである。
(付記1)半導体不揮発性メモリにおいて、
主メモリセルアレイと、
サブメモリセルアレイと、
アドレス記憶部とを有し、
前記主メモリセルアレイに書き込まれたデータの一部分を変更する書き換え動作の場合、当該主メモリセルアレイを消去せずに、変更データを前記サブメモリセルアレイに書き込み、変更対象データが格納されている前記主メモリセルアレイの第1のアドレスと、前記変更データが格納された前記サブメモリセルアレイの第2のアドレスとの対応情報を前記アドレス記憶部に記録することを特徴とする半導体不揮発性メモリ。
(付記2)付記1において、
更に、読み出し動作の時に、読み出しアドレスと前記対応情報の第1のアドレスとを比較し、不一致の時は当該読み出しアドレスを出力し、一致する時は当該対応情報の第2のアドレスを出力するアドレス管理回路を有することを特徴とする半導体不揮発性メモリ。
(付記3)付記1において、
更に、外部からの信号に応答して、前記書き換え動作モードを検出する書き換えモード判定回路を有し、
前記書き換え動作モードが検出されると、前記変更データのサブメモリセルアレイへの書き込みと、前記対応情報の前記アドレス記憶部への記録とを行うことを特徴とする半導体不揮発性メモリ。
(付記4)付記1において、
更に、供給される書き込みデータと書き込みアドレスに応答して、前記書き込みアドレスに対応する前記主メモリセルアレイ内のデータと、前記書き込みデータとを比較し、前記主メモリセルアレイに前記書き込みデータが書き込み可能な場合は、当該主メモリセルアレイに前記供給された書き込みデータを書き込み、前記主メモリセルアレイに前記書き込みデータが書き込み不可能な場合は、前記サブメモリセルアレイに前記供給された書き込みデータを書き込み更に前記対応情報を前記アドレス記憶部に記録することを特徴とする半導体不揮発性メモリ。
(付記5)付記1において、
前記主メモリセルアレイとサブメモリセルアレイとを有するメモリブロックを有し、
消去動作時に、前記メモリブロック内の前記主メモリセルアレイとサブメモリセルアレイとが一緒に消去されることを特徴とする半導体不揮発性メモリ。
(付記6)付記5において、
前記メモリブロックを複数有し、
消去動作時に、選択されたメモリブロックが一斉に消去されることを特徴とする半導体不揮発性メモリ。
(付記7)付記1において、
消去動作において、
前記主メモリセルアレイ内のメモリセルが一斉に消去されることを特徴とする半導体不揮発性メモリ。
(付記8)付記1において、
更に、書き換え前のデータと書き換え後のデータのいずれが有効かのフラグを記憶する有効データ記憶部を有し、
読み出し動作時において、前記有効データ記憶部に書き換え前のデータを有効にする第1のフラグが記憶されているときは、供給された読み出しアドレスに対応するデータを前記主メモリセルアレイから読み出し、
前記有効データ記憶部に書き換え後のデータを有効にする第2のフラグが記憶されているときは、前記読み出しアドレスが前記対応情報の第1のアドレスと一致するときに、それに対応する第2のアドレスのデータを前記サブメモリセルアレイから読み出し、一致しないときに読み出しアドレスのデータを前記主メモリセルアレイから読み出すことを特徴とする半導体不揮発性メモリ。
(付記9)半導体不揮発性メモリにおいて、
消去動作により全てのメモリセルが消去状態にされ、消去状態の時に第1のデータが書き込まれる主メモリセルアレイと、
前記主メモリセルアレイに書き込まれた第1のデータの一部を第2のデータに変更する書き換え動作の時に、当該変更する第2のデータが書き込まれるサブメモリセルアレイと、
前記サブメモリセルアレイに前記第2のデータが書き込まれる時に、変更対象データが格納される前記主メモリセルアレイの第1のアドレスと、前記第2のデータが格納される前記サブメモリセルアレイの第2のアドレスとの対応情報を記憶するアドレス記憶部とを有することを特徴とする半導体不揮発性メモリ。
(付記10)付記9において、
更に、読み出し動作の時に、読み出しアドレスと前記対応情報の第1のアドレスとを比較し、不一致の時は当該読み出しアドレスに対応する前記第1のデータを出力し、一致する時は当該対応情報の第2のアドレスに対応する前記第2のデータを出力することを特徴とする半導体不揮発性メモリ。
(付記11)付記9において、
更に、外部からの信号に応答して、前記書き換え動作モードを検出する書き換えモード判定回路を有し、
前記書き換え動作モードが検出されると、前記第2のデータのサブメモリセルアレイへの書き込みと、前記対応情報の前記アドレス記憶部への記録とを行うことを特徴とする半導体不揮発性メモリ。
(付記12)付記9において、
更に、供給される書き込みデータと書き込みアドレスに応答して、前記書き込みアドレスに対応する前記主メモリセルアレイ内のデータと、前記書き込みデータとを比較し、前記主メモリセルアレイに前記第2のデータが書き込み可能な場合は、当該主メモリセルアレイに前記供給された第2のデータを書き込み、前記主メモリセルアレイに前記第2のデータが書き込み不可能な場合は、前記サブメモリセルアレイに前記供給された第2のデータを書き込み更に前記対応情報を前記アドレス記憶部に記録することを特徴とする半導体不揮発性メモリ。
(付記13)付記9において、
前記主メモリセルアレイとサブメモリセルアレイとを有するメモリブロックを有し、
消去動作時に、前記メモリブロック内の前記主メモリセルアレイとサブメモリセルアレイとが一緒に消去されることを特徴とする半導体不揮発性メモリ。
(付記14)付記9において、
更に、第1のデータと第2のデータのいずれか有効かのフラグを記憶する有効データ記憶部を有し、
読み出し動作時において、前記有効データ記憶部に第1のデータを有効にする第1のフラグが記憶されているときは、供給された読み出しアドレスに対応する第1のデータを前記主メモリセルアレイから読み出し、前記有効データ記憶部に第2のデータを有効にする第2のフラグが記憶されているときは、前記読み出しアドレスが前記対応情報の第1のアドレスと一致するときに、それに対応する第2のアドレスの前記第2のデータを前記サブメモリセルアレイから読み出し、一致しないときに読み出しアドレスに対応する前記第1のデータを前記主メモリセルアレイから読み出すことを特徴とする半導体不揮発性メモリ。
The exemplary embodiments are summarized as follows.
(Appendix 1) In a semiconductor nonvolatile memory,
A main memory cell array;
A sub-memory cell array;
An address storage unit,
In the case of a rewrite operation for changing a part of data written in the main memory cell array, the main memory in which change data is written to the sub memory cell array without erasing the main memory cell array. A semiconductor nonvolatile memory, wherein correspondence information between a first address of a cell array and a second address of the sub-memory cell array in which the change data is stored is recorded in the address storage unit.
(Appendix 2) In Appendix 1,
Further, at the time of read operation, the read address is compared with the first address of the correspondence information, and when it does not match, the read address is output, and when it matches, the second address of the correspondence information is output A semiconductor nonvolatile memory comprising a management circuit.
(Appendix 3) In Appendix 1,
Furthermore, it has a rewrite mode determination circuit that detects the rewrite operation mode in response to an external signal,
When the rewrite operation mode is detected, the semiconductor nonvolatile memory is characterized in that the change data is written into a sub-memory cell array and the correspondence information is recorded in the address storage unit.
(Appendix 4) In Appendix 1,
Further, the write data can be written to the main memory cell array by comparing the write data with the data in the main memory cell array corresponding to the write address in response to the supplied write data and write address. If the write data supplied to the main memory cell array is written, and the write data cannot be written to the main memory cell array, the supplied write data is written to the sub memory cell array. Is recorded in the address storage unit.
(Appendix 5) In Appendix 1,
A memory block having the main memory cell array and the sub memory cell array;
A semiconductor nonvolatile memory, wherein the main memory cell array and the sub memory cell array in the memory block are erased together during an erase operation.
(Appendix 6) In Appendix 5,
A plurality of the memory blocks;
A semiconductor nonvolatile memory, wherein selected memory blocks are erased all at once during an erasing operation.
(Appendix 7) In Appendix 1,
In the erase operation,
A semiconductor nonvolatile memory, wherein memory cells in the main memory cell array are erased all at once.
(Appendix 8) In Appendix 1,
Furthermore, it has an effective data storage unit for storing a flag indicating which of the data before rewriting and the data after rewriting is valid,
During a read operation, when the first flag for validating the data before rewriting is stored in the valid data storage unit, the data corresponding to the supplied read address is read from the main memory cell array,
When the second flag for validating the rewritten data is stored in the valid data storage unit, when the read address matches the first address of the correspondence information, the second flag corresponding to the second address is stored. A non-volatile semiconductor memory characterized in that address data is read from the sub-memory cell array and read address data is read from the main memory cell array when they do not match.
(Supplementary note 9) In a semiconductor nonvolatile memory,
A main memory cell array in which all memory cells are erased by an erase operation, and first data is written in the erase state;
A sub-memory cell array in which the second data to be changed is written in a rewrite operation for changing a part of the first data written in the main memory cell array to the second data;
When the second data is written to the sub memory cell array, a first address of the main memory cell array in which data to be changed is stored and a second address of the sub memory cell array in which the second data is stored A semiconductor nonvolatile memory comprising: an address storage unit that stores correspondence information with an address.
(Appendix 10) In Appendix 9,
Further, at the time of read operation, the read address is compared with the first address of the correspondence information, and when there is a mismatch, the first data corresponding to the read address is output, and when there is a match, the correspondence information A semiconductor non-volatile memory that outputs the second data corresponding to a second address.
(Appendix 11) In Appendix 9,
Furthermore, it has a rewrite mode determination circuit that detects the rewrite operation mode in response to an external signal,
When the rewrite operation mode is detected, the semiconductor nonvolatile memory is characterized in that the second data is written into the sub-memory cell array and the correspondence information is recorded in the address storage unit.
(Appendix 12) In Appendix 9,
Further, in response to the supplied write data and write address, the data in the main memory cell array corresponding to the write address is compared with the write data, and the second data is written into the main memory cell array. When possible, the supplied second data is written into the main memory cell array, and when the second data cannot be written into the main memory cell array, the supplied second data is supplied to the sub memory cell array. A non-volatile semiconductor memory, wherein the correspondence information is recorded in the address storage unit.
(Appendix 13) In Appendix 9,
A memory block having the main memory cell array and the sub memory cell array;
A semiconductor nonvolatile memory, wherein the main memory cell array and the sub memory cell array in the memory block are erased together during an erase operation.
(Appendix 14) In Appendix 9,
And a valid data storage unit for storing a flag indicating whether the first data or the second data is valid.
During the read operation, when the first flag for validating the first data is stored in the valid data storage unit, the first data corresponding to the supplied read address is read from the main memory cell array. When the second flag for validating the second data is stored in the valid data storage unit, the second address corresponding to the second address when the read address matches the first address of the correspondence information The semiconductor non-volatile memory, wherein the second data at the address is read from the sub-memory cell array, and the first data corresponding to the read address is read from the main memory cell array when they do not match.

従来の不揮発性メモリの構成図である。It is a block diagram of the conventional non-volatile memory. 従来の不揮発性メモリの書き込み動作のフローチャート図である。It is a flowchart figure of the write-in operation | movement of the conventional non-volatile memory. 本実施の形態における不揮発性メモリの構成図である。It is a block diagram of the non-volatile memory in this Embodiment. 本実施の形態における別の不揮発性メモリの構成図である。It is a block diagram of another non-volatile memory in this Embodiment. メモリセルアレイ内のアドレスにより選択される単位を示す図である。It is a figure which shows the unit selected by the address in a memory cell array. アドレス記憶部22の具体的構成を示す図である。3 is a diagram illustrating a specific configuration of an address storage unit 22. FIG. 読み出し動作のフローチャート図である。It is a flowchart figure of read-out operation. 特別のモードで書き換え動作を行う不揮発性メモリ装置の構成図である。It is a block diagram of a non-volatile memory device that performs a rewrite operation in a special mode. 図8の不揮発性メモリ装置の書き込み動作のフローチャート図である。FIG. 9 is a flowchart of a write operation of the nonvolatile memory device of FIG. 8. 自動で書き換え動作を行う不揮発性メモリ装置の構成図である。It is a block diagram of a non-volatile memory device that automatically performs a rewrite operation. 図10の不揮発性メモリ装置の書き込み動作のフローチャート図である。FIG. 11 is a flowchart of a write operation of the nonvolatile memory device of FIG. 10. 別の実施の形態における不揮発性メモリ装置の構成図である。It is a block diagram of the non-volatile memory device in another embodiment. 図12のメモリ装置の読み出し動作のフローチャート図である。FIG. 13 is a flowchart of a read operation of the memory device of FIG. 12.

符号の説明Explanation of symbols

10 主メモリセルアレイ
20 サブメモリセルアレイ
22 アドレス記憶部
24 アドレス管理回路
26 書き換えモード判定回路
28 書き換え判定回路
30 有効データ記憶部
MB0,MB1 メモリブロック
10 Main memory cell array 20 Sub memory cell array 22 Address storage unit 24 Address management circuit 26 Rewrite mode determination circuit 28 Rewrite determination circuit 30 Valid data storage unit MB0, MB1 Memory block

Claims (1)

半導体不揮発性メモリであって、
主メモリセルアレイと、
サブメモリセルアレイと、
アドレス記憶部とを有し、
前記主メモリセルアレイに書き込まれたデータの一部分を変更する書き換え動作の場合、当該主メモリセルアレイを消去せずに、変更データを前記サブメモリセルアレイに書き込み、変更対象データが格納されている前記主メモリセルアレイの第1のアドレスと、前記変更データが格納された前記サブメモリセルアレイの第2のアドレスとの対応情報を前記アドレス記憶部に記録する半導体不揮発性メモリにおいて、
更に、書き換え前のデータと書き換え後のデータのいずれが有効かのフラグを記憶する有効データ記憶部を有し、
読み出し動作時において、前記有効データ記憶部に書き換え前のデータを有効にする第1のフラグが記憶されているときは、供給された読み出しアドレスに対応するデータを前記主メモリセルアレイから読み出し、
前記有効データ記憶部に書き換え後のデータを有効にする第2のフラグが記憶されているときは、前記読み出しアドレスが前記対応情報の第1のアドレスと一致するときに、それに対応する第2のアドレスのデータを前記サブメモリセルアレイから読み出し、一致しないときに読み出しアドレスのデータを前記主メモリセルアレイから読み出すことを特徴とする半導体不揮発性メモリ。
A semiconductor non-volatile memory,
A main memory cell array;
A sub-memory cell array;
An address storage unit,
In the case of a rewrite operation for changing a part of data written in the main memory cell array, the main memory in which change data is written to the sub memory cell array without erasing the main memory cell array. In a semiconductor nonvolatile memory that records correspondence information between a first address of a cell array and a second address of the sub-memory cell array in which the change data is stored in the address storage unit,
Furthermore, it has an effective data storage unit for storing a flag indicating which of the data before rewriting and the data after rewriting is valid,
During a read operation, when the first flag for validating the data before rewriting is stored in the valid data storage unit, the data corresponding to the supplied read address is read from the main memory cell array,
When the second flag for validating the rewritten data is stored in the valid data storage unit, when the read address matches the first address of the correspondence information, the second flag corresponding to the second address is stored. A non-volatile semiconductor memory characterized in that address data is read from the sub-memory cell array and read address data is read from the main memory cell array when they do not match.
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