JP2012155788A - Nand type flash memory - Google Patents
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Abstract
【課題】ROMフューズブロックの領域の増加を抑制しつつ、試験中に新たに発生したバッドブロックの情報をより多く記憶することが可能なNAND型フラッシュメモリを提供する。
【解決手段】NAND型フラッシュメモリは、電源投入時において、第1の判定信号が入力され、第1の判定信号の論理をシフトさせながら記憶し、その後、テストモードにおいて、第2の判定信号が入力され、第2の判定信号のバッドブロックの判定に対応する論理のみがアドレスが対応する通常ブロックの論理に上書きされ、且つ、アドレス指定に連動して、記憶している論理が割り当てられたバッドブロックフラグ信号を順次出力するシフトレジスタ回路を備える。
【選択図】図1A NAND flash memory capable of storing more information of a bad block newly generated during a test while suppressing an increase in the area of a ROM fuse block.
A NAND flash memory receives a first determination signal when the power is turned on, stores the first determination signal while shifting the logic of the first determination signal, and then receives a second determination signal in a test mode. Only the logic corresponding to the judgment of the bad block of the second judgment signal is overwritten to the logic of the normal block to which the address corresponds, and the bad that the stored logic is assigned in conjunction with the addressing A shift register circuit that sequentially outputs block flag signals is provided.
[Selection] Figure 1
Description
本発明の実施形態は、NAND型フラッシュメモリに関する。 Embodiments described herein relate generally to a NAND flash memory.
従来、NAND型フラッシュメモリのメモリセルアレイには、試験結果に応じて使用が禁止されたバッドブロックの情報、リダンダンシ置換情報、および各種の電圧設定条件等のチップごとに異なる設定情報を記憶するROMフューズが設けられている。 Conventionally, in a memory cell array of a NAND flash memory, ROM fuses that store different setting information for each chip, such as information on bad blocks that are prohibited from being used according to test results, redundancy replacement information, and various voltage setting conditions Is provided.
このROMフューズは、フラッシュメモリのメモリセルと同じ構造を有する。メモリセルアレイ内のいくつかのブロックが、ROMフューズで構成されるROMフューズブロックとして割り当てられる。 This ROM fuse has the same structure as the memory cell of the flash memory. Several blocks in the memory cell array are assigned as ROM fuse blocks composed of ROM fuses.
また、バッドブロックは、既述のように使用が禁止されるため、そのメモリセルへの書き込みまたは消去ができない。このため、ユーザーは各バッドブロック内の指定アドレスのメモリセルに書き込まれたバッドブロック情報を読み出し、これらのブロックは使用しないよう制御する必要がある。 Further, since the use of the bad block is prohibited as described above, writing or erasing to the memory cell cannot be performed. For this reason, the user needs to read the bad block information written in the memory cell of the designated address in each bad block and control so that these blocks are not used.
例えば、試験中のバッドブロックを記憶するために、ROMフューズブロックのバッドブロック登録領域を用いる場合がある。この場合には、登録可能なバッドブロックの数が制限される。したがって、バッドブロックを登録可能な範囲で信頼性試験を実行しなければならない。 For example, the bad block registration area of the ROM fuse block may be used to store the bad block under test. In this case, the number of bad blocks that can be registered is limited. Therefore, the reliability test must be performed within a range where the bad block can be registered.
特に、信頼性試験では、一般的に多くのサンプルを同時に測定することが多い。このため、試験プログラムで全てのバッドブロックを記憶するためには、試験装置に多くのメモリ領域が必要であるので、実用的ではない。 In particular, in a reliability test, a large number of samples are generally measured simultaneously. For this reason, in order to store all bad blocks with the test program, a large amount of memory area is required in the test apparatus, which is not practical.
したがって、信頼性試験中に発生するバッドブロックのアドレスを、フラッシュメモリチップの内部に記憶する方法が必要となる。 Therefore, a method for storing the address of the bad block generated during the reliability test inside the flash memory chip is required.
ROMフューズブロックの領域の増加を抑制しつつ、試験中に新たに発生したバッドブロックの情報をより多く記憶することが可能なNAND型フラッシュメモリを提供する。 Provided is a NAND flash memory capable of storing more information of a bad block newly generated during a test while suppressing an increase in a ROM fuse block area.
実施例に従ったNAND型フラッシュメモリは、複数のメモリセルで構成され、データの書き込み・消去単位となる複数の通常ブロックと、複数のメモリセルで構成され、前記複数の通常ブロックのうちアクセスが禁止されたバッドブロックのバッドブロックアドレスが記憶されたROMフューズブロックと、有するメモリセルアレイを備える。 The NAND flash memory according to the embodiment is composed of a plurality of memory cells, and is composed of a plurality of normal blocks serving as data write / erase units and a plurality of memory cells, and access is made among the plurality of normal blocks. A ROM fuse block storing a bad block address of a prohibited bad block and a memory cell array are provided.
NAND型フラッシュメモリは、前記メモリセルにワード線を介して接続され、アドレス信号によるアドレス指定に応じて前記複数の通常ブロックまたは前記ROMフューズブロックのうちの何れかを選択するロウデコーダを備える。 The NAND flash memory includes a row decoder that is connected to the memory cell via a word line and selects one of the plurality of normal blocks or the ROM fuse block in accordance with addressing by an address signal.
NAND型フラッシュメモリは、前記メモリセルにビット線を介して接続され、前記メモリセルに記憶されたデータを読み出し又は前記メモリセルにデータを書き込むビット線制御回路を備える。 The NAND flash memory includes a bit line control circuit which is connected to the memory cell via a bit line and reads data stored in the memory cell or writes data to the memory cell.
NAND型フラッシュメモリは、電源投入時において、前記ROMフューズブロックから読み出された前記バッドブロックアドレスに基づいて、アドレス指定される通常ブロックがバッドブロックか否かに対応して1つの通常ブロック毎に1ビットの論理が割り当てられた第1の判定信号を、前記アドレス指定の順番に出力し、一方、テストモードにおいて、アドレス指定された通常ブロックのメモリセルから読み出されたデータに基づいて、このアドレス指定された通常ブロックがバッドブロックであるか否かを判定し、この判定結果に対応して1つの通常ブロック毎に1ビットの論理が割り当てられた第2の判定信号を、前記アドレス指定の順番に順次出力する判定回路を備える。 The NAND flash memory has a normal block for each normal block corresponding to whether or not the normal block to be addressed is a bad block based on the bad block address read from the ROM fuse block at power-on. A first determination signal to which 1-bit logic is assigned is output in the order of the address designation, and in the test mode, the first determination signal is output based on data read from the memory cell of the addressed normal block. It is determined whether or not the addressed normal block is a bad block, and a second determination signal in which 1-bit logic is assigned to each normal block corresponding to the determination result is used as the address specification. A determination circuit for sequentially outputting in order is provided.
NAND型フラッシュメモリは、前記電源投入時において、前記第1の判定信号が入力され、前記第1の判定信号の論理をシフトさせながら記憶し、その後、前記テストモードにおいて、前記第2の判定信号が入力され、前記第2の判定信号のバッドブロックの判定に対応する論理のみがアドレスが対応する通常ブロックの論理に上書きされ、且つ、アドレス指定に連動して、記憶している論理が割り当てられたバッドブロックフラグ信号を順次出力するシフトレジスタ回路を備える。 The NAND flash memory receives the first determination signal when the power is turned on, stores the first determination signal while shifting the logic of the first determination signal, and then stores the second determination signal in the test mode. Is input, only the logic corresponding to the bad block determination of the second determination signal is overwritten with the logic of the normal block corresponding to the address, and the stored logic is assigned in conjunction with the addressing. And a shift register circuit for sequentially outputting bad block flag signals.
NAND型フラッシュメモリは、前記ロウデコーダ、前記ビット線制御回路、前記判定回路、および、前記シフトレジスタ回路の動作を制御し、且つ、前記バッドブロックフラグ信号が入力され、前記バッドブロックフラグ信号の論理と前記バッドブロックフラグ信号の論理の入力の順番とに基づいて、前記バッドブロックのバッドブロックアドレスを認識する制御回路と、を備える。 The NAND flash memory controls operations of the row decoder, the bit line control circuit, the determination circuit, and the shift register circuit, and receives the bad block flag signal, and the logic of the bad block flag signal And a control circuit for recognizing a bad block address of the bad block based on the logic input order of the bad block flag signal.
以下、実施例について図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
図1は、実施例1に係るNAND型フラッシュメモリ100の構成の一例を示すブロック図である。また、図2は、図1に示すNAND型フラッシュメモリ100のメモリセルアレイ1の構成の一例を示す回路図である。また、図3は、図1に示すNAND型フラッシュメモリ100のメモリセルアレイ1のブロックの割り付けの一例を示す図である。また、図4は、図1に示すNAND型フラッシュメモリ100のシフトレジスタ回路13の構成の一例を示す図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a
図1に示すように、NAND型フラッシュメモリ100は、メモリセルアレイ1と、ビット線制御回路2と、カラムデコーダ3と、データ入出力バッファ4と、データ入出力端子5と、ロウデコーダ6と、制御回路7と、制御信号入力端子8と、ソース線制御回路9と、ウェル制御回路10と、アドレスレジスタ11と、判定回路12と、シフトレジスタ回路13と、を備える。
As shown in FIG. 1, the
メモリセルアレイ1は、後述のように、複数のビット線と、複数のワード線と、ソース線とを含む。このメモリセルアレイ1は、例えば、EEPROMセルからなる電気的にデータを書き換え可能なメモリセルがマトリクス状に配置された複数のブロック(図2)で構成されている。
As will be described later, the
このメモリセルアレイ1には、ビット線の電圧を制御するためのビット線制御回路2と、ワード線の電圧を制御するためのロウデコーダ6とが接続されている。データの書き込み動作時には、何れかのブロックがロウデコーダ6により選択され、残りのブロックが非選択とされる。
The
このビット線制御回路2は、メモリセルにビット線を介して接続されている。このビット線制御回路2は、ビット線を介してメモリセルアレイ1中のメモリセルに記憶されたデータを読み出したり、ビット線を介して該メモリセルの状態を検出したり、ビット線を介して該メモリセルに書き込み制御電圧を印加して該メモリセルにデータを書き込む。
The bit
また、ビット線制御回路2には、カラムデコーダ3、データ入出力バッファ4が接続されている。ビット線制御回路2内の該データ記憶回路は、カラムデコーダ3により選択され、このデータ記憶回路に読み出されたメモリセルのデータは、データ入出力バッファ4を介してデータ入出力端子5から外部へ出力される。
In addition, a
また、外部からデータ入出力端子5に入力された書き込みデータは、データ入出力バッファ4を介して、カラムデコーダ3によって選択された該データ記憶回路に記憶される。データ入出力端子5からは、書き込みデータの他に、書き込み、読み出し、消去、及びステータスリード等の各種コマンド、アドレスも入力される。
Write data input from the outside to the data input /
ロウデコーダ6は、メモリセルアレイ1のメモリセルにワード線を介して接続されている。
The row decoder 6 is connected to the memory cells of the
このロウデコーダ6は、外部からデータ入出力端子5、アドレスレジスタ11を介して入力されたブロックを選択するためのアドレス信号によるアドレス指定に応じて、メモリセルアレイ1の複数の通常ブロックまたはROMフューズブロックのうちの何れかを選択する。
The row decoder 6 is connected to a plurality of normal blocks or ROM fuse blocks of the
そして、ロウデコーダ6は、選択したブロックのワード線に、制御回路7から供給される読み出し或いは書き込み或いは消去に必要な電圧を、印加する。なお、例えば、テスト動作時は、外部のテスター(図示せず)から該アドレス信号が入力される。 The row decoder 6 applies a voltage necessary for reading, writing, or erasing supplied from the control circuit 7 to the word line of the selected block. For example, during a test operation, the address signal is input from an external tester (not shown).
すなわち、ロウデコーダ6は、アドレス信号に応じて、メモリセルアレイ1の後述の複数のブロックのうちの何れかを選択し、ワード線の電圧を制御するようになっている。
That is, the row decoder 6 selects any one of a plurality of blocks to be described later of the
ソース線制御回路9は、メモリセルアレイ1に接続されている。このソース線制御回路9は、ソース線SRCの電圧を制御するようになっている。
The source line control circuit 9 is connected to the
ウェル制御回路10は、メモリセルアレイ1に接続されている。このウェル制御回路10は、メモリセルが形成される半導体基板(ウェル)の電圧を制御するようになっている。
The
判定回路12は、電源投入時において、ROMフューズブロックから読み出されたバッドブロックアドレスに基づいて、アドレス指定される通常ブロックがバッドブロックか否かに対応して1つの通常ブロック毎に1ビットの論理が割り当てられた判定信号(第1の判定信号)を、該アドレス指定の順番に出力する。 At the time of power-on, the determination circuit 12 is based on the bad block address read from the ROM fuse block, and corresponds to 1 bit for each normal block corresponding to whether or not the normal block to be addressed is a bad block. A determination signal (first determination signal) to which logic is assigned is output in the order of address designation.
判定回路12は、一方、テストモードにおいて、アドレス指定された(試験対象の)通常ブロックのメモリセルから読み出されたデータに基づいて、このアドレス指定された通常ブロックがバッドブロックであるか否かを判定し、この判定結果に対応して1つの通常ブロック毎に1ビットの論理が割り当てられた判定信号(第2の判定信号)を、アドレス指定の順番に順次出力する。 On the other hand, in the test mode, the determination circuit 12 determines whether or not this addressed normal block is a bad block based on data read from the memory cell of the addressed (test target) normal block. In response to this determination result, a determination signal (second determination signal) in which 1-bit logic is assigned to each normal block is sequentially output in the order of address designation.
シフトレジスタ回路13は、該電源投入時において、該第1の判定信号が入力され、判定信号(該第1の判定信号)の論理をシフトさせながら記憶する。
The
また、シフトレジスタ回路13は、その後の該テストモードにおいて、判定信号(該第2の判定信号)が入力され、該第2の判定信号のバッドブロックの判定に対応する論理のみがアドレスが対応する通常ブロックの論理に上書きされる。
Further, the
さらに、シフトレジスタ回路13は、アドレス指定に連動して、記憶している論理が割り当てられたバッドブロックフラグ信号を順次出力するようになっている。
Further, the
制御回路7は、メモリセルアレイ1、ビット線制御回路2、カラムデコーダ3、データ入出力バッファ4、ロウデコーダ6、ソース線制御回路9、ウェル制御回路10、判定回路12、および、シフトレジスタ回路13の動作を、制御するようになっている。
The control circuit 7 includes a
この制御回路7は、外部から制御信号入力端子8を介して入力される制御信号(コマンドラッチイネーブル信号CLE、アドレスラッチイネーブル信号ALE、レディ/ビジー信号RY/BY等)及びデータ入出力端子5からデータ入出力バッファ4を介して入力されるコマンドに応じて制御動作する。すなわち、制御回路7は、該制御信号及びコマンドに応じて、データのプログラム、ベリファイ、読み出し、消去時に、所望の電圧を発生し、メモリセルアレイ1の各部に供給する。
The control circuit 7 receives control signals (command latch enable signal CLE, address latch enable signal ALE, ready / busy signal RY / BY, etc.) and data input /
また、制御回路7は、バッドブロックフラグ信号が入力される。 The control circuit 7 receives a bad block flag signal.
ここで、バッドブロックフラグ信号の論理が制御回路7に入力される順番に対応する通常ブロックの順番は、通常ブロックのアドレス指定の順番と等しい。これにより、制御回路7は、バッドブロックフラグ信号の論理とバッドブロックフラグ信号の論理の入力の順番とに基づいて、バッドブロックのバッドブロックアドレスを認識する。そして、制御回路7は、認識された該バッドブロックアドレスに基づいて、バッドブロックに対するアクセスを禁止する。 Here, the order of the normal blocks corresponding to the order in which the logic of the bad block flag signal is input to the control circuit 7 is equal to the order of address designation of the normal blocks. As a result, the control circuit 7 recognizes the bad block address of the bad block based on the logic of the bad block flag signal and the input order of the logic of the bad block flag signal. Then, the control circuit 7 prohibits access to the bad block based on the recognized bad block address.
また、制御回路7は、既述のテスターから入力されるテストコマンドに応じて、アドレス信号で選択された(アドレス指定された)ブロックをロウデコーダ6に選択させる(アドレス指定させる)ようになっている。 Further, the control circuit 7 causes the row decoder 6 to select (address specification) a block selected (addressed) by the address signal in accordance with the test command input from the tester described above. Yes.
ここで、図2に示すように、メモリセルアレイ1は、複数のNANDセルユニット1aが接続されて構成されるブロックBLK0〜BLKM(なお、以下では、便宜上、単にBLKと表記する場合もある)を有する。このブロックBLK0〜BLKMは、データの書き込み・消去単位となる。
Here, as shown in FIG. 2, the
NANDセルユニット1aは、NANDストリングを構成する直列接続された複数(n+1(例えば64))個のメモリセルM0〜MNと、ドレイン側選択MOSトランジスタSGDTrと、ソース側選択MOSトランジスタSGSTrとにより、構成されている。また、ソース側選択MOSトランジスタSGSTrは、ソース線SRC(図示せず)に接続されている。なお、ソース側選択ゲートトランジスタSGSTr、及び、ドレイン側選択ゲートトランジスタSGDTrは、ここでは、nMOSトランジスタである。
The
各行に配置されたメモリセルM0〜MNの制御ゲートは、それぞれ、ワード線WL0〜WLNに接続されている。 The control gates of the memory cells M0 to MN arranged in each row are connected to the word lines WL0 to WLN, respectively.
ビット線BL0〜BLPは、ワード線WL0〜WLNと直交するように配置されている。 The bit lines BL0 to BLP are arranged so as to be orthogonal to the word lines WL0 to WLN.
また、ドレイン側選択MOSトランジスタSGDTrのゲートは、ドレイン側選択ゲート線SGDに接続されている。そして、ドレイン側選択ゲートトランジスタSGDTrは、NANDストリング1a1の一端とビット線BL0〜BLPとの間に接続されている。 The gate of the drain side select MOS transistor SGDTr is connected to the drain side select gate line SGD. The drain side select gate transistor SGDTr is connected between one end of the NAND string 1a1 and the bit lines BL0 to BLP.
また、ソース側選択MOSトランジスタSGSTrのゲートは、ソース側選択ゲート線SGSに接続されている。そして、ソース側選択ゲートトランジスタSGSTrは、NANDストリング1a1の他端とソース線SRCとの間に接続されている。 The gate of the source side selection MOS transistor SGSTr is connected to the source side selection gate line SGS. The source side select gate transistor SGSTr is connected between the other end of the NAND string 1a1 and the source line SRC.
すなわち、ロウデコーダ6は、入力された該アドレスに応じて、メモリセルアレイ1の各ブロックBLK0〜BLKMを選択し、選択したブロックの書き込み・読み出し動作を制御する。すなわち、ロウデコーダ6は、入力された該アドレスに応じて、ドレイン側選択ゲート線とソース側ゲート線に印加する電圧を制御し、且つ、ワード線(メモリセルの制御ゲート)に印加する電圧を制御することによりメモリセルを選択する。
That is, the row decoder 6 selects each block BLK0 to BLKM of the
ここで、図3に示すように、メモリセルアレイ1は、例えば、複数(図3の例では、例えば、4096個)の通常ブロック1cと、ROMフューズブロック1aと、を有する。
Here, as shown in FIG. 3, the
複数の通常ブロック1cは、複数のメモリセルで構成され、データの消去単位となる。
The plurality of
バッドブロック1bは、複数の通常ブロック1cのうちアクセスが禁止されたブロックである。
The
ROMフューズブロック1aは、バッドブロック1bのバッドブロックアドレス等が記憶されている。
The
また、図4に示すように、シフトレジスタ回路13は、OR回路13aと、AND回路13bと、シフトレジスタ13cと、を有する。
As illustrated in FIG. 4, the
OR回路13aは、判定回路12から出力された判定信号(第1、第2の判定信号)SF1が端子T1を介して入力され、且つ、バッドブロックフラグ信号SF2が入力されるようになっている。
In the
なお、判定回路12からアドレス信号(ブロックアドレス)の入力に連動(同期)して出力される判定信号(第1、第2の判定信号)SF1は、アドレス指定された通常ブロック1cがバッドブロック1bである場合、“High”レベル、すなわち、論理“1”になり、一方、アドレス指定された通常ブロック1cがバッドブロック1bでない場合、“Low”レベル、すなわち、論理“0”になる。
Note that the determination signal (first and second determination signals) SF1 output in conjunction (synchronization) with the input of the address signal (block address) from the determination circuit 12 is that the addressed
AND回路13bは、ブロックアドレスの入力に同期して例えば制御回路7により生成されたクロック信号CLKと、制御回路7により出力されたテストモードを規定するテストモード信号STMと、が入力される。なお、クロック信号CLKは、制御回路とは別に設けられたクロック信号生成回路(図示せず)により生成するようにしてもよい。
The AND
このテストモード信号STMは、例えば、電源投入時又はテストモード時は、“High”レベル、すなわち、論理“1”になり、一方、通常動作時は、“Low”レベル、すなわち、論理“0”になる。 The test mode signal STM is, for example, “High” level, that is, logic “1” when the power is turned on or in the test mode, while “Low” level, that is, logic “0”, during normal operation. become.
クロック信号CLKは、アドレス信号(ブロックアドレス)の入力に連動(同期)して、“High”レベル、すなわち、論理“1”になる。 The clock signal CLK is interlocked (synchronized) with the input of the address signal (block address) and becomes “High” level, that is, logic “1”.
したがって、AND回路13bは、電源投入時又はテストモード時、アドレス信号(ブロックアドレス)の入力に連動(同期)して、“High”レベル、すなわち、論理“1”の信号が出力する。
Therefore, the AND
レジスタ13cは、複数(n個)のD−フリップフロップ13c−1〜13c−nをデータ端子と出力端子とが接続されるように並べて構成される。各D−フリップフロップ13c〜13fは、AND回路13bの出力がクロック端子にそれぞれ接続されている。
The
また、1段目のD−フリップフロップ13c−1は、OR回路13aの出力がデータ端子に接続されている。
In the first-stage D-
最終段のD−フリップフロップ13c−nは、OR回路13aの入力に出力端子が接続され、この最終段のD−フリップフロップ13c−nの出力端子からバッドブロックフラグ信号SF2を制御回路7に端子T4を介して出力するようになっている。
The final stage D-
なお、図4の例では、一例として、シフトレジスタを構成するD−フリップフロップの数がn個の場合、すなわち、n個分のブロックの情報を記憶する場合について記載している。例えば、この数nは、図3に示すメモリセルアレイ1のブロックの数(4096個)と同じ値に設定される。すなわち、D−フリップフロップの数は、前記通常ブロックの数と等しい。
In the example of FIG. 4, as an example, the case where the number of D-flip flops constituting the shift register is n, that is, the case where information of n blocks is stored is described. For example, the number n is set to the same value as the number of blocks (4096) in the
しかし、記憶すべきバッドブロックの数等に応じて、シフトレジスタを構成するD−フリップフロップの数nは設定されてもよい。すなわち、D−フリップフロップの数は、通常ブロックの数よりも少なくてもよい。 However, the number n of D-flip-flops constituting the shift register may be set according to the number of bad blocks to be stored. That is, the number of D-flip flops may be smaller than the number of normal blocks.
次に、以上のような構成を有するNAND型フラッシュメモリ100の動作の一例について、図1、図2を参照しつつ説明する。
Next, an example of the operation of the
初期状態では、シフトレジスタ回路13のシフトレジスタ13cの各D−フリップフロップに記憶された論理は、“0”である。すなわち、シフトレジスタ回路13は、記憶の対象となる通常ブロックが全てバッドブロックではない状態を保持している。
In the initial state, the logic stored in each D-flip-flop of the
先ず、電源投入時において、シフトレジスタ回路13にアドレス信号(ブロックアドレス)の入力に連動(同期)して判定信号(第2の判定信号)SF1が入力される。
First, when the power is turned on, a determination signal (second determination signal) SF1 is input to the
この電源投入時において、テストモード信号STMは、既述のように、“High”レベル、すなわち、論理“1”になる。 At the time of turning on the power, the test mode signal STM becomes “High” level, that is, logic “1” as described above.
これにより、AND回路13bは、アドレス信号(ブロックアドレス)の入力に連動(同期)して、“High”レベル、すなわち、論理“1”の信号を出力する。
As a result, the AND
また、既述のように、判定信号(第1の判定信号)SF1は、アドレス指定された通常ブロック1cがバッドブロック1bである場合、論理“1”になり、一方、アドレス指定された通常ブロック1cがバッドブロック1bでない場合、論理“0”になる。
Further, as described above, the determination signal (first determination signal) SF1 becomes logic “1” when the addressed
これにより、OR回路13aは、バッドブロックフラグ信号SF2の論理が全て“0”であるので、アドレス指定された通常ブロック1cがバッドブロック1bである場合、論理“1”を出力し、一方、アドレス指定された通常ブロック1cがバッドブロック1bでない場合、論理“0”を出力する。
Thus, since the logic of the bad block flag signal SF2 is all “0”, the
したがって、シフトレジスタ13cは、アドレス信号(ブロックアドレス)の入力に連動(同期)して、判定信号(第1の判定信号)SF1の論理を順次シフトさせながら記憶する。通常ブロックの数(n個)のブロックアドレスの入力が完了すると、n個分の通常ブロックの状態の記憶が完了することになる。
Accordingly, the
これにより、最終段のD−フリップフロップ13c−nには、最初にアドレス指定された通常ブロックの状態に対応した論理が記憶され、1段目のD−フリップフロップ13c−1には、最後にアドレス指定された通常ブロックの状態に対応した論理が記憶されることになる。
As a result, the logic corresponding to the state of the first addressed normal block is stored in the D-
このように、電源投入時において、シフトレジスタ回路13は、判定信号(第1の判定信号)SF1が入力され、この第1の判定信号の論理をシフトさせながら記憶する。
As described above, when the power is turned on, the
これにより、ROMフューズブロック1aに記憶されていたバッドブロック1cのアドレス情報がシフトレジスタ回路13に記憶された状態になる。
As a result, the address information of the
次に、テストモードにおいて、シフトレジスタ回路13にアドレス信号(ブロックアドレス)の入力に連動(同期)して判定信号(第2の判定信号)SF1が入力される。
Next, in the test mode, a determination signal (second determination signal) SF1 is input to the
このテストモード時において、テストモード信号STMは、既述のように、“High”レベル、すなわち、論理“1”になる。 In this test mode, the test mode signal STM becomes “High” level, that is, logic “1” as described above.
これにより、AND回路13bは、アドレス信号(ブロックアドレス)の入力に連動(同期)して、“High”レベル、すなわち、論理“1”の信号を出力する。
As a result, the AND
また、既述のように、判定信号(第2の判定信号)SF1は、アドレス指定された通常ブロック1cがバッドブロック1bである場合、論理“1”になり、一方、アドレス指定された通常ブロック1cがバッドブロック1bでない場合、論理“0”になる。
As described above, the determination signal (second determination signal) SF1 becomes logic “1” when the addressed
これにより、OR回路13aは、アドレス信号(ブロックアドレス)の入力に連動(同期)して入力されるバッドブロックフラグ信号SF2の論理と判定信号(第2の判定信号)SF1の論理との論理積を演算する。ここで、演算される論理に対応する通常ブロックのアドレスは、同じアドレスになる。
Thus, the
例えば、OR回路13aは、アドレス指定された通常ブロック1cがバッドブロック1bである場合、論理“1”を出力する。
For example, the
一方、バッドブロックフラグ信号SF2の論理が“0”のとき、すなわち、電源投入時にアドレス指定された通常ブロック1cがバッドブロックと判定されていなければ、テストモード時にアドレス指定された通常ブロック1cがバッドブロック1bでない場合、OR回路13aは、論理“0”を出力する。しかし、バッドブロックフラグ信号SF2の論理が“1”、すなわち、すでにアドレス指定された通常ブロック1cがバッドブロックであると判定されていれば、OR回路13aは、論理“1”を出力する。
On the other hand, when the logic of the bad block flag signal SF2 is “0”, that is, when the
したがって、シフトレジスタ13cは、アドレス信号(ブロックアドレス)の入力に連動(同期)して、判定信号(第2の判定信号)SF1の論理とバッドブロックフラグ信号SF2の論理とを演算した論理を順次シフトさせながら記憶する。通常ブロックの数(n個)のブロックアドレスの入力が完了すると、n個分の通常ブロックの状態の記憶が完了することになる。
Accordingly, the
これにより、最終段のD−フリップフロップ13c−nには、最初にアドレス指定された通常ブロックの状態に対応した論理が記憶され、1段目のD−フリップフロップ13c−1には、最後にアドレス指定された通常ブロックの状態に対応した論理が記憶されることになる。
As a result, the logic corresponding to the state of the first addressed normal block is stored in the D-
このように、テストモード時において、シフトレジスタ回路13は、判定信号(第2の判定信号)SF1が入力され、この第2の判定信号の論理とバッドブロックフラグ信号SF2の論理とを演算した論理をシフトさせながら記憶する。
As described above, in the test mode, the
これにより、テストモードにおける信頼性試験により判定された通常ブロックの状態がシフトレジスタ回路13に上書きされた状態になる。
As a result, the state of the normal block determined by the reliability test in the test mode is overwritten in the
また、シフトレジスタ回路13は、アドレス指定に連動(同期)して、記憶している論理が割り当てられたバッドブロックフラグ信号SF2を順次出力する。
Further, the
また、制御回路7は、電源投入時またはテストモード時において、テストモード信号STMとクロック信号CLKとを制御することにより、シフトレジスタ回路13を制御してバッドブロックフラグ信号SF2を出力させて、そのときのバッドブロックの情報を取得する。
Further, the control circuit 7 controls the
このように、本実施例のテストモードは、信頼性試験で使用される。このため、ブロックアドレスは先頭から順番にアクセスしていくことを前提としている。先頭のブロックから順に信頼性試験を実行し、試験対象のブロックのアドレスの入力に同期して(試験対象のブロックのアドレスのインクリメントに同期して)、シフトレジスタを1つずつシフトする。ステータスリードによって書き込みまたは消去結果を読み出した際、不良が検出された時には、そのブロックはバッドブロックとして、先頭のレジスタを反転させバッドブロック情報とする。この動作を最後のブロックまで繰り返すと、シフトレジスタは一巡し、バッドブロック情報がそのブロックの位置にセットされる。 As described above, the test mode of this embodiment is used in the reliability test. For this reason, it is assumed that the block address is accessed sequentially from the beginning. A reliability test is executed in order from the first block, and the shift register is shifted one by one in synchronization with the input of the address of the block to be tested (in synchronization with the increment of the address of the block to be tested). When a write or erase result is read by status read and a defect is detected, the block is regarded as a bad block, and the leading register is inverted to become bad block information. When this operation is repeated until the last block, the shift register makes a round and bad block information is set at the position of the block.
また、基本的に、長期のデータ保持は必要ない場合は、バッドブロック情報のデータは1セットのみでよい。この場合、例えば、512バイトで4096ブロックの全てを記憶することができる。 Basically, if long-term data retention is not required, only one set of bad block information data is required. In this case, for example, all 4096 blocks can be stored with 512 bytes.
特に、信頼性試験中に、電源を切らなければ、アドレスはシフトレジスタ回路13のみに保持されていればよい。したがって、ROMフューズブロックに書き込まれているバッドブロック情報は変更する必要はない。
In particular, if the power is not turned off during the reliability test, the address only needs to be held in the
また、バッドブロックの記憶にはROMフューズブロックを使用するが、従来と比較してROMフューズブロックのビット数を増やす必要はない。 Further, a ROM fuse block is used for storing the bad block, but it is not necessary to increase the number of bits of the ROM fuse block as compared with the conventional case.
以上のように、本実施例に係るNAND型フラッシュメモリによれば、ROMフューズブロックの領域の増加を抑制しつつ、試験中に新たに発生したバッドブロックの情報をより多く記憶することができる。 As described above, according to the NAND flash memory of this embodiment, it is possible to store more information on the bad block newly generated during the test while suppressing an increase in the area of the ROM fuse block.
1 メモリセルアレイ
2 ビット線制御回路
3 カラムデコーダ
4 データ入出力バッファ
5 データ入出力端子
6 ロウデコーダ
7 制御回路
8 制御信号入力端子
9 ソース線制御回路
10 ウェル制御回路
11 アドレスレジスタ
12 判定回路
13 シフトレジスタ回路
100 半導体記憶装置
1
Claims (8)
前記メモリセルにワード線を介して接続され、アドレス信号によるアドレス指定に応じて前記複数の通常ブロックまたは前記ROMフューズブロックのうちの何れかを選択するロウデコーダと、
前記メモリセルにビット線を介して接続され、前記メモリセルに記憶されたデータを読み出し又は前記メモリセルにデータを書き込むビット線制御回路と、
電源投入時において、前記ROMフューズブロックから読み出された前記バッドブロックアドレスに基づいて、アドレス指定される通常ブロックがバッドブロックか否かに対応して1つの通常ブロック毎に1ビットの論理が割り当てられた第1の判定信号を、前記アドレス指定の順番に出力し、一方、テストモードにおいて、アドレス指定された通常ブロックのメモリセルから読み出されたデータに基づいて、このアドレス指定された通常ブロックがバッドブロックであるか否かを判定し、この判定結果に対応して1つの通常ブロック毎に1ビットの論理が割り当てられた第2の判定信号を、前記アドレス指定の順番に順次出力する判定回路と、
前記電源投入時において、前記第1の判定信号が入力され、前記第1の判定信号の論理をシフトさせながら記憶し、その後、前記テストモードにおいて、前記第2の判定信号が入力され、前記第2の判定信号のバッドブロックの判定に対応する論理のみがアドレスが対応する通常ブロックの論理に上書きされ、且つ、アドレス指定に連動して、記憶している論理が割り当てられたバッドブロックフラグ信号を順次出力するシフトレジスタ回路と、
前記ロウデコーダ、前記ビット線制御回路、前記判定回路、および、前記シフトレジスタ回路の動作を制御し、且つ、前記バッドブロックフラグ信号が入力され、前記バッドブロックフラグ信号の論理と前記バッドブロックフラグ信号の論理の入力の順番とに基づいて、前記バッドブロックのバッドブロックアドレスを認識する制御回路と、を備える
ことを特徴とするNAND型フラッシュメモリ。 A plurality of normal blocks that are composed of a plurality of memory cells and serve as data write / erase units, and a bad block address that is composed of a plurality of memory cells and for which access is prohibited among the plurality of normal blocks is stored. ROM fuse block, memory cell array having,
A row decoder connected to the memory cell via a word line, and selecting one of the plurality of normal blocks or the ROM fuse block according to addressing by an address signal;
A bit line control circuit connected to the memory cell via a bit line, for reading data stored in the memory cell or writing data to the memory cell;
Based on the bad block address read from the ROM fuse block at power-on, one bit of logic is assigned to each normal block corresponding to whether the addressed normal block is a bad block or not. Output the first determination signal in the order of address designation, while in the test mode, based on the data read from the memory cell of the addressed normal block, this addressed normal block Is determined to be a bad block, and a second determination signal in which 1-bit logic is assigned to each normal block corresponding to the determination result is sequentially output in the order of address designation. Circuit,
When the power is turned on, the first determination signal is input and stored while shifting the logic of the first determination signal, and then in the test mode, the second determination signal is input and the first determination signal is input. Only the logic corresponding to the determination of the bad block of the determination signal of 2 is overwritten with the logic of the normal block corresponding to the address, and the bad block flag signal to which the stored logic is assigned in conjunction with the addressing is displayed. A shift register circuit for sequentially outputting;
Controls the operations of the row decoder, the bit line control circuit, the determination circuit, and the shift register circuit, and receives the bad block flag signal, and the logic of the bad block flag signal and the bad block flag signal And a control circuit for recognizing a bad block address of the bad block based on the logic input order.
前記判定回路から出力された前記第1、第2の判定信号が入力され、且つ、バッドブロックフラグ信号が入力されるOR回路と、
前記アドレス信号の入力に連動して生成されたクロック信号と、前記制御回路により出力されたテストモードを規定するテストモード信号と、が入力されるAND回路と、
複数のD−フリップフロップをデータ端子と出力端子とが接続されるように並べて構成され、各前記D−フリップフロップは前記AND回路の出力がクロック端子にそれぞれ接続され、1段目の前記D−フリップフロップは前記OR回路の出力がデータ端子に接続され、最終段の前記D−フリップフロップは前記OR回路の入力に出力端子が接続され、最終段の前記D−フリップフロップの出力端子から前記バッドブロックフラグ信号を前記制御回路に出力するシフトレジスタと、を有する
ことを特徴とする請求項1に記載のNAND型フラッシュメモリ。 The shift register circuit includes:
An OR circuit to which the first and second determination signals output from the determination circuit are input and a bad block flag signal is input;
An AND circuit to which a clock signal generated in conjunction with the input of the address signal and a test mode signal defining a test mode output by the control circuit are input;
A plurality of D-flip flops are arranged side by side so that a data terminal and an output terminal are connected to each other, and each D-flip flop has an output of the AND circuit connected to a clock terminal. The output of the OR circuit is connected to the data terminal of the flip-flop, the output terminal of the D-flip flop of the final stage is connected to the input of the OR circuit, and the bad signal is output from the output terminal of the D-flip flop of the final stage. The NAND flash memory according to claim 1, further comprising: a shift register that outputs a block flag signal to the control circuit.
前記テストモード信号は、前記電源投入時又はテストモード時は、論理“1”になり、一方、通常動作時は、論理“0”になり、
前記クロック信号は、前記アドレス信号の入力に連動して、論理“1”になる
ことを特徴とする請求項2に記載のNAND型フラッシュメモリ。 The first and second determination signals are logical “1” when the normal block is a bad block, and are logical “0” when the normal block is not a bad block.
The test mode signal is logic “1” when the power is turned on or in the test mode, while it is logic “0” during normal operation.
3. The NAND flash memory according to claim 2, wherein the clock signal becomes logic “1” in conjunction with the input of the address signal.
ことを特徴とする請求項1ないし6いずれかに記載のNAND型フラッシュメモリ。 The NAND flash memory according to claim 1, wherein the control circuit prohibits access to the bad block based on the recognized bad block address.
ことを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一項に記載のNAND型フラッシュメモリ。 8. The order of the normal blocks corresponding to the order in which the logic of the bad block flag signal is input to the control circuit is equal to the order of address designation of the normal blocks. The NAND flash memory according to the item.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104461750A (en) * | 2013-09-25 | 2015-03-25 | 北京兆易创新科技股份有限公司 | Method and device for accessing NAND flash |
| CN106601303A (en) * | 2016-12-12 | 2017-04-26 | 建荣半导体(深圳)有限公司 | Bad block management method and apparatus for flash and storage apparatus |
| US11735265B2 (en) | 2021-02-16 | 2023-08-22 | Kioxia Corporation | Nonvolatile semiconductor memory device and operating method thereof |
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2011
- 2011-01-25 JP JP2011013427A patent/JP2012155788A/en not_active Withdrawn
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