JP2014167842A - Semiconductor memory and controller thereof - Google Patents
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Abstract
【課題】記憶領域の使用効率を向上させる。
【解決手段】半導体記憶装置100は、メモリセルアレイ111と、メモリセルアレイ111に対するデータアクセス制御を行う制御回路141とを含む。メモリセルアレイ111は、複数のブロックを備え、複数のブロックの各々は、半導体基板上に積層されかつ直列接続された複数のメモリセルトランジスタと、複数のメモリセルトランジスタのゲートにそれぞれ接続された複数のワード線とを備える。そして、ブロック内にワード線のショート不良が発生した場合に、ブロック内のワード線を複数の領域に分割して管理する。
【選択図】 図15To improve the use efficiency of a storage area.
A semiconductor memory device includes a memory cell array and a control circuit that controls data access to the memory cell array. The memory cell array 111 includes a plurality of blocks, each of the plurality of blocks being stacked on the semiconductor substrate and connected in series, and a plurality of blocks connected respectively to the gates of the plurality of memory cell transistors. A word line. When a word line short defect occurs in the block, the word line in the block is divided into a plurality of areas for management.
[Selection] FIG.
Description
本発明の実施形態は、半導体記憶装置及びそのコントローラに関する。 Embodiments described herein relate generally to a semiconductor memory device and a controller thereof.
メモリセルが三次元に配列されたNAND型フラッシュメモリが知られている。 A NAND flash memory in which memory cells are arranged three-dimensionally is known.
実施形態は、記憶領域の使用効率を向上できる半導体記憶装置及びそのコントローラを提供する。 Embodiments provide a semiconductor storage device and a controller thereof that can improve the use efficiency of a storage area.
実施形態に係る半導体記憶装置は、複数のブロックを備え、前記複数のブロックの各々は、半導体基板上に積層されかつ直列接続された複数のメモリセルトランジスタと、前記複数のメモリセルトランジスタのゲートにそれぞれ接続された複数のワード線とを備える、メモリセルアレイと、前記メモリセルアレイに対するデータアクセス制御を行う制御回路とを具備し、前記ブロック内にワード線のショート不良が発生した場合に、前記ブロック内のワード線を複数の領域に分割して管理する。 The semiconductor memory device according to the embodiment includes a plurality of blocks, and each of the plurality of blocks is stacked on a semiconductor substrate and connected in series to the gates of the plurality of memory cell transistors. A memory cell array including a plurality of word lines connected to each other, and a control circuit for performing data access control on the memory cell array, and when a short defect of the word line occurs in the block, The word line is divided into a plurality of areas for management.
以下、実施形態につき図面を参照して説明する。この説明に際し、全図にわたり、共通する部分には共通する参照符号を付す。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In the description, common parts are denoted by common reference symbols throughout the drawings.
1.第1実施形態
第1実施形態に係る半導体記憶装置及びそのコントローラについて説明する。以下では半導体記憶装置として、メモリセルが半導体基板上に積層された三次元積層型NAND型フラッシュメモリを例に挙げて説明する。
1. First embodiment
The semiconductor memory device and its controller according to the first embodiment will be described. Hereinafter, as a semiconductor memory device, a three-dimensional stacked NAND flash memory in which memory cells are stacked on a semiconductor substrate will be described as an example.
1.1 構成について
1.1.1 メモリシステムの構成について
まず、本実施形態に係る半導体記憶装置を含むメモリシステムの構成について、図1を用いて説明する。図1は、本実施形態に係るメモリシステムのブロック図である。
1.1 Configuration
1.1.1 Memory system configuration
First, the configuration of a memory system including the semiconductor memory device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram of a memory system according to this embodiment.
図示するようにメモリシステムは、NAND型フラッシュメモリ100、コントローラ200、及びホスト機器300を備えている。
As illustrated, the memory system includes a
NAND型フラッシュメモリ100は、複数のメモリセルを備え、データを不揮発に記憶する。NAND型フラッシュメモリの構成の詳細は後述する。
The
コントローラ200は、ホスト機器300からの命令に応答して、NAND型フラッシュメモリ100に対して読み出し、書き込み、消去等を命令する。また、NAND型フラッシュメモリ100のメモリ空間を管理する。コントローラ200とNAND型フラッシュメモリ100は、例えば同一の半導体装置を構成しても良く、その例としてはSDTMカードのようなメモリカードや、SSD(solid state drive)等が挙げられる。
In response to a command from the
コントローラ200は、ホストインターフェイス回路210、内蔵メモリ(RAM)220、プロセッサ(CPU)230、バッファメモリ240、及びNANDインターフェイス回路250を備えている。
The
ホストインターフェイス回路210は、コントローラバスを介してホスト機器300と接続され、ホスト機器300との通信を司る。そして、ホスト機器300から受信した命令及びデータを、それぞれCPU230及びバッファメモリ240に転送する。また、ホストインターフェイス回路210は、CPU230の命令に応答して、バッファメモリ240内のデータをホスト機器300へ転送する。
The
NANDインターフェイス回路250は、NANDバスを介してNAND型フラッシュメモリ100と接続され、NAND型フラッシュメモリ100との通信を司る。そして、CPU230から受信した命令をNAND型フラッシュメモリ100に転送し、また書き込み時にはバッファメモリ240内の書き込みデータをNAND型フラッシュメモリ100へ転送する。更に読み出し時には、NAND型フラッシュメモリ100から読み出されたデータをバッファメモリ240へ転送する。
The
CPU230は、コントローラ200全体の動作を制御する。例えば、ホスト機器300から読み出し命令を受信した際には、それに応答して、NANDインターフェイスに基づく読み出し命令を発行する。書き込み及び消去の際も同様である。またCPU230は、ウェアレベリング等、NAND型フラッシュメモリ1を管理するための様々な処理を実行する。更にCPU230は、各種の演算を実行する。例えば、データの暗号化処理、ランダマイズ処理、誤り訂正(ECC:Error Checking and Correcting)処理等を実行する。
The
内蔵メモリ220は、例えばDRAM等の半導体メモリであり、CPU230の作業領域として使用される。そして内蔵メモリ220は、NAND型フラッシュメモリ100を管理するためのファームウェアや、各種の管理テーブル等を保持する。
The built-in
1.1.2 半導体記憶装置の構成について
次に、半導体記憶装置100の構成について説明する。
1.1.2 Configuration of semiconductor memory device
Next, the configuration of the
1.1.2.1 半導体記憶装置の全体構成について
図2は、本実施形態に係るNAND型フラッシュメモリ100のブロック図である。図示するようにNAND型フラッシュメモリ100は、メモリセルアレイ111、ロウデコーダ(R/D)112、センスアンプ113、ページバッファ120、カラムデコーダ121、ラッチ回路122、入出力回路130、制御回路(シーケンサ)141、電圧発生回路(チャージポンプ)142、アドレス・コマンドレジスタ143、及びドライバ144を備えている。
1.1.2.1 Overall configuration of semiconductor memory device
FIG. 2 is a block diagram of the
メモリセルアレイ111は、不揮発性メモリセルの集合である複数(図2の例では4個)のブロックBLK(BLK0〜BLK3)を備えている。ブロックBLKはデータの消去単位となり、同一ブロックBLK内のデータは一括して消去される。ブロックBLKの各々は、メモリセルが直列接続されたNANDストリング114の集合である複数(本例では4個)のストリンググループGP(GP0〜GP3)を備えている。もちろん、メモリセルアレイ111内のブロック数や、1ブロックBLK内のストリンググループ数は任意である。
The
ロウデコーダ112は、アドレス・コマンドレジスタ143からブロックアドレス信号等を受け取り、ドライバ144からワード線制御信号や選択ゲート制御信号を受け取る。ロウデコーダ112は、受け取ったブロックアドレス信号、ワード線制御信号、及び選択ゲート制御信号に基づいて、特定のブロックやワード線WLを選択する。ロウデコーダ112は、メモリセルアレイ111の両側に設けられていてもよい。
The
センスアンプ113は、データの読み出し時には、メモリセルから読み出したデータをセンス・増幅する。またデータの書き込み時には、書き込みデータをメモリセルに転送する。メモリセルアレイ111へのデータの読み出し及び書き込みは、複数のメモリセル単位で行われ、この単位がページとなる。ページの詳細の定義は後述する。
The
ページバッファ120は、ページ単位でデータを保持する。ページバッファ120は、データの読み出し時には、センスアンプ113からページ単位で転送されたデータを一時的に保持し、これをシリアルに入出力部130へ転送する。他方、データの書き込み時には、入出力部130からシリアルに転送されたデータを一時的に保持し、これをページ単位でセンスアンプ113へ転送する。
The page buffer 120 holds data in units of pages. When reading data, the page buffer 120 temporarily holds the data transferred from the
入出力回路130は、コントローラ200との間での、NANDバスを介した種々のコマンドやデータの送受信を司る。アドレス・コマンドレジスタ143は、入出力回路130からコマンド及びアドレスを受け、これらを保持する。
The input /
ドライバ144は、データの書き込み、読み出し、及び消去に必要な電圧を、ロウデコーダ112、センスアンプ113、及び図示せぬソース線ドライバに供給する。この電圧が、ロウデコーダ112、センスアンプ113、及びソース線ドライバによってメモリセル(後述するワード線、セレクトゲート線、バックゲート線、ビット線、及びソース線)に印加される。
The
電圧発生回路142は、外部から与えられる電源電圧を昇圧して、必要な電圧をドライバ144に供給する。
The
ラッチ回路122は、例えばパワーオン時に、メモリセルアレイ111のROMフューズから読み出された管理データを一次的に保持する。管理データは、ブロック内の不良領域に関する情報を含む。管理データについては後述する。ラッチ回路122は、例えばSRAMから構成される。
The
制御回路141は、NAND型フラッシュメモリ100全体の動作を制御する。
The
1.1.2.2 メモリセルアレイ111について
次に、上記メモリセルアレイ111の構成の詳細について説明する。図3は、ブロックBLK0の回路図である。ブロックBLK1〜BLK3も同様の構成を有している。
1.1.2.2
Next, details of the configuration of the
図示するように、ブロックBLK0は例えば4つのストリンググループGPを含む。また各々のストリンググループGPは、n個(nは自然数)のNANDストリング114を含む。 As illustrated, the block BLK0 includes, for example, four string groups GP. Each string group GP includes n (n is a natural number) NAND strings 114.
NANDストリング114の各々は、例えば8個のメモリセルトランジスタMT(MT0〜MT7)と、選択トランジスタST1、ST2と、バックゲートトランジスタBTとを含んでいる。メモリセルトランジスタMTは、制御ゲートと電荷蓄積層とを含む積層ゲートを備え、データを不揮発に保持する。なお、メモリセルトランジスタMTの個数は8個に限られず、16個や32個、64個、128個等であってもよく、その数は限定されるものではない。バックゲートトランジスタBTもメモリセルトランジスタMTと同様に、制御ゲートと電荷蓄積層とを含む積層ゲートを備える。但しバックゲートトランジスタBTはデータを保持するためのものでは無く、データの書き込み、読み出し、及び消去時には単なる電流経路として機能する。メモリセルトランジスタMT及びバックゲートトランジスタBTは、選択トランジスタST1、ST2間に、その電流経路が直列接続されるようにして配置されている。なおバックゲートトランジスタBTは、メモリセルトランジスタMT3とMT4との間に設けられる。この直列接続の一端側のメモリセルトランジスタMT7の電流経路は選択トランジスタST1の電流経路の一端に接続され、他端側のメモリセルトランジスタMT0の電流経路は選択トランジスタST2の電流経路の一端に接続されている。 Each of the NAND strings 114 includes, for example, eight memory cell transistors MT (MT0 to MT7), select transistors ST1 and ST2, and a back gate transistor BT. The memory cell transistor MT includes a stacked gate including a control gate and a charge storage layer, and holds data in a nonvolatile manner. The number of memory cell transistors MT is not limited to 8, and may be 16, 32, 64, 128, etc., and the number is not limited. Similar to the memory cell transistor MT, the back gate transistor BT also includes a stacked gate including a control gate and a charge storage layer. However, the back gate transistor BT is not for holding data but functions as a simple current path at the time of writing, reading and erasing data. Memory cell transistor MT and back gate transistor BT are arranged between select transistors ST1 and ST2 such that their current paths are connected in series. Note that the back gate transistor BT is provided between the memory cell transistors MT3 and MT4. The current path of the memory cell transistor MT7 on one end side of the series connection is connected to one end of the current path of the selection transistor ST1, and the current path of the memory cell transistor MT0 on the other end side is connected to one end of the current path of the selection transistor ST2. ing.
ストリンググループGP0〜GP3の各々の選択トランジスタST1のゲートは、それぞれセレクトゲート線SGD0〜SGD3に共通接続され、選択トランジスタST2のゲートは、それぞれセレクトゲート線SGS0〜SGS3に共通接続される。これに対して同一のブロックBLK0内にあるメモリセルトランジスタMT0〜MT7の制御ゲートはそれぞれワード線WL0〜WL7に共通接続され、バックゲートトランジスタBTの制御ゲートはバックゲート線BG(ブロックBLK0〜BLK3では、それぞれBG0〜BG3)に共通接続される。 The gates of the select transistors ST1 of the string groups GP0 to GP3 are commonly connected to select gate lines SGD0 to SGD3, respectively, and the gates of the select transistors ST2 are commonly connected to select gate lines SGS0 to SGS3, respectively. In contrast, the control gates of the memory cell transistors MT0 to MT7 in the same block BLK0 are commonly connected to the word lines WL0 to WL7, respectively, and the control gate of the back gate transistor BT is the back gate line BG (in the blocks BLK0 to BLK3). BG0 to BG3), respectively.
すなわち、ワード線WL0〜WL7及びバックゲート線BGは同一ブロックBLK0内の複数のストリンググループGP0〜GP3間で共通に接続されているのに対し、セレクトゲート線SGD、SGSは、同一ブロックBLK0内であってもストリンググループGP0〜GP3毎に独立している。 That is, the word lines WL0 to WL7 and the back gate line BG are commonly connected between the plurality of string groups GP0 to GP3 in the same block BLK0, while the select gate lines SGD and SGS are connected to the same block BLK0. Even if it exists, it is independent for every string group GP0-GP3.
また、メモリセルアレイ111内でマトリクス状に配置されたNANDストリング114のうち、同一行にあるNANDストリング114の選択トランジスタST1の電流経路の他端は、いずれかのビット線BL(BL0〜BLn、nは自然数)に共通接続される。すなわち、ビット線BLは、複数のブロックBLK間で、NANDストリング114を共通に接続する。また、選択トランジスタST2の電流経路の他端は、ソース線SLに共通に接続されている。ソース線SLは、例えば複数のブロック間で、NANDストリング114を共通に接続する。
In addition, among the NAND strings 114 arranged in a matrix in the
前述の通り、同一のブロックBLK内にあるメモリセルトランジスタMTのデータは、一括して消去される。これに対してデータの読み出し及び書き込みは、いずれかのブロックBLKのいずれかのストリンググループGPにおける、いずれかのワード線WLに共通に接続された複数のメモリセルトランジスタMTにつき、一括して行われる。この単位を「ページ」と呼ぶ。 As described above, the data of the memory cell transistors MT in the same block BLK are erased collectively. On the other hand, data reading and writing are performed collectively for a plurality of memory cell transistors MT connected in common to any word line WL in any string group GP in any block BLK. . This unit is called “page”.
次に、メモリセルアレイ111の三次元積層構造につき、図4及び図5を用いて説明する。図4及び図5は、メモリセルアレイ111の斜視図及び断面図である。
Next, a three-dimensional stacked structure of the
図示するようにメモリセルアレイ111は、半導体基板20上に設けられている。そしてメモリセルアレイ111は、半導体基板20上に順次形成されたバックゲートトランジスタ層L1、メモリセルトランジスタ層L2、選択トランジスタ層L3、及び配線層L4を有する。
As illustrated, the
バックゲートトランジスタ層L1は、バックゲートトランジスタBTとして機能する。メモリセルトランジスタ層L2は、メモリセルトランジスタMT0〜MT7(NANDストリング114)として機能する。選択トランジスタ層L3は、選択トランジスタST1、ST2として機能する。配線層L4は、ソース線SL及びビット線BLとして機能する。 The back gate transistor layer L1 functions as the back gate transistor BT. The memory cell transistor layer L2 functions as the memory cell transistors MT0 to MT7 (NAND string 114). The selection transistor layer L3 functions as selection transistors ST1 and ST2. The wiring layer L4 functions as the source line SL and the bit line BL.
バックゲートトランジスタ層L1は、バックゲート導電層21を有する。バックゲート導電層21は、半導体基板20と平行な第1方向D1及び第2方向D2に2次元的に広がるように形成されている(すなわち、第1方向及び第2方向は、メモリセルが積層される第3方向D3に直交する)。バックゲート導電層21は、ブロックBLK毎に分断されている。バックゲート導電層21は、例えば多結晶シリコンによって形成される。バックゲート導電層21は、バックゲート線BGとして機能する。
The back gate transistor layer L1 includes a back gate
またバックゲート導電層21は、図5に示すようにバックゲートホール22を有する。バックゲートホール22は、バックゲート導電層21を掘り込むように形成されている。バックゲートホール22は、上面からみて第1方向を長手方向とする略矩形状に形成されている。
The back gate
メモリセルトランジスタ層L2は、バックゲート導電層L1の上層に形成されている。メモリセルトランジスタ層L2は、ワード線導電層23a〜23dを有する。ワード線導電層23a〜23dは、層間絶縁層(図示せず)を挟んで積層されている。ワード線導電層23a〜23dは、第1方向に所定ピッチをもって第2方向に延びるストライプ状に形成されている。ワード線導電層23a〜23dは、例えば多結晶シリコンで形成される。ワード線導電層23aはメモリセルトランジスタMT3、MT4の制御ゲート(ワード線WL3、WL4)として機能し、ワード線導電層23bはメモリセルトランジスタMT2、MT5の制御ゲート(ワード線WL2、WL5)として機能し、ワード線導電層23cはメモリセルトランジスタMT1、MT6の制御ゲート(ワード線WL1、WL6)として機能し、ワード線導電層23dはメモリセルトランジスタMT0、MT7の制御ゲート(ワード線WL0、WL7)として機能する。
The memory cell transistor layer L2 is formed in the upper layer of the back gate conductive layer L1. The memory cell transistor layer L2 includes word line
またメモリセルトランジスタ層L2は、図5に示すように、メモリホール24を有する。メモリホール24は、ワード線導電層23a〜23dを貫通するように形成されている。メモリホール24は、バックゲートホール22の第1方向の端部近傍に整合するように形成されている。
Further, the memory cell transistor layer L2 has a
更にバックゲートトランジスタ層L1及びメモリセルトランジスタ層L2は、図5に示すように、ブロック絶縁層25a、電荷蓄積層25b、トンネル絶縁層25c、及び半導体層26を有する。半導体層26は、NANDストリング114のボディ(各トランジスタのバックゲート)として機能する。
Further, the back gate transistor layer L1 and the memory cell transistor layer L2 include a
ブロック絶縁層25aは、図5に示すように、バックゲートホール22及びメモリホール25に面する側壁に、所定の厚みをもって形成されている。電荷蓄積層25bは、ブロック絶縁層25aの側面に、所定の厚みをもって形成されている。トンネル絶縁層25cは、電荷蓄積層25bの側面に、所定の厚みをもって形成されている。半導体層26は、トンネル絶縁層25cの側面に接するように形成されている。半導体層26は、バックゲートホール22及びメモリホール24を埋めるように形成されている。
As shown in FIG. 5, the
半導体層26は、第2方向からみてU字状に形成されている。すなわち半導体層26は、半導体基板20の表面に対して垂直方向に延びる一対の柱状部26aと、一対の柱状部26aの下端を連結する連結部26bとを有する。
The
ブロック絶縁層25a及びトンネル絶縁層25cは、例えば酸化シリコン(SiO2)で形成される。電荷蓄積層25bは、例えば窒化シリコン(SiN)で形成される。半導体層26は、多結晶シリコンで形成される。これらのブロック絶縁層25a、電荷蓄積層25b、トンネル絶縁層25c、及び半導体層26は、メモリトランジスタMTとして機能するMONOS型トランジスタを形成する。
The
上記バックゲートトランジスタ層L1の構成を換言すると、トンネル絶縁層25cは、連結部26bを取り囲むように形成されている。バックゲート導電層21は、連結部26bを取り囲むように形成されている。
In other words, the configuration of the back gate transistor layer L1 is such that the
また上記メモリトランジスタ層L2の構成を換言すると、トンネル絶縁層25cは、柱状部26aを取り囲むように形成されている。電荷蓄積層25bは、トンネル絶縁層25cを取り囲むように形成されている。ブロック絶縁層25aは、電荷蓄積層25bを取り囲むように形成されている。ワード線導電層23a〜23dは、ブロック絶縁層25a〜25c及び柱状部26aを取り囲むように形成されている。
In other words, the configuration of the memory transistor layer L2 is such that the
選択トランジスタ層L3は、図4及び図5に示すように、導電層27a及び27bを有する。導電層27a及び27bは、第1方向に所定のピッチを有するように、第2方向に延びるストライプ状に形成されている。一対の導電層27aと、一対の導電層27bは、第1方向に交互に配置されている。導電層27aは一方の柱状部26aの上層に形成され、導電層27bは他方の柱状部26aの上層に形成されている。
The select transistor layer L3 includes
導電層27a及び27bは、多結晶シリコンで形成される。導電層27aは、選択トランジスタST2のゲート(セレクトゲート線SGS)として機能し、導電層27bは、選択トランジスタST1のゲート(セレクトゲート線SGD)として機能する。
選択トランジスタ層L3は、図5に示すように、ホール28a及び28bを有する。ホール28a及び28bは、それぞれ導電層27a及び27bを貫通する。またホール28a及び28bは、それぞれメモリホール24と整合する。
As shown in FIG. 5, the select transistor layer L3 has
選択トランジスタ層L3は、図5に示すように、ゲート絶縁層29a及び29b、並びに半導体層30a及び30bを備えている。ゲート絶縁層29a及び29bは、それぞれホール28a及び28bに面する側壁に形成されている。半導体層30a及び30bは、それぞれゲート絶縁層29a及び29bに接するように、半導体基板20の表面に対して垂直方向に延びる柱状に形成されている。
As shown in FIG. 5, the select transistor layer L3 includes
ゲート絶縁層29a及び29bは、例えば酸化シリコン(SiO2)で形成される。半導体層30a及び30bは、例えば多結晶シリコンで形成される。
The
上記選択トランジスタ層L3の構成を換言すると、ゲート絶縁層29aは、柱状の半導体層30aを取り囲むように形成されている。導電層27aは、ゲート絶縁層29a及び半導体層30aを取り囲むように形成されている。また、ゲート絶縁層29bは、柱状の半導体層30bを取り囲むように形成されている。導電層27bは、ゲート絶縁層29b及び半導体層30bを取り囲むように形成されている。
In other words, the configuration of the selection transistor layer L3 is such that the
配線層L4は、図4及び図5に示すように、選択トランジスタ層L3の上層に形成されている。配線層L4は、ソース線層31、プラグ層32、及びビット線層33を有する。
As shown in FIGS. 4 and 5, the wiring layer L4 is formed in an upper layer of the selection transistor layer L3. The wiring layer L4 includes a
ソース線層31は、第2方向に延びる板状に形成されている。ソース線層31は、第1方向に隣接する一対の半導体層27aの上面に接するように形成されている。プラグ層32は、半導体層27bの上面に接し、半導体基板20の表面に対して垂直方向に延びるように形成されている。ビット線層33は、第2方向に所定ピッチをもって、第1方向に延びるストライプ状に形成されている。ビット線層33は、プラグ層32の上面に接するように形成されている。ソース線層31、プラグ層32、及びビット線層33は、例えばタングステン(W)等の金属で形成される。ソース線層31は、図3で説明したソース線SLとして機能し、ビット線層33は、ビット線BLとして機能する。
The
図6及び図7は、メモリセルアレイ111の別の例を示しており、図6はビット線方向に沿った断面図であり、図7は斜視図である。
6 and 7 show another example of the
図示するように半導体層26は、図4及び図5のようなU字型の形状ではなく、1本の柱状の形状であっても良い。この場合、図6及び図7に示すように、半導体基板の上方にソース線層31が形成され、このソース線層31上に複数の柱状の半導体層30が形成される。そして、半導体層30の周囲に、下から順に選択トランジスタST2、メモリセルトランジスタMT0〜MT7、及び選択トランジスタST1が形成され、更にビット線層33が形成される。本構成の場合には、バックゲートトランジスタBTは不要である。
As shown in the drawing, the
1.1.2.3 ロウデコーダ112について
次に、ロウデコーダ112の構成について、図8を用いて説明する。図8は、ロウデコーダ112及びドライバ144のブロック図であり、ロウデコーダ112に関してはいずれかのブロックBLKに関連付けられた構成のみを示している。すなわち、図8に示すロウデコーダ112が、ブロックBLK毎に設けられている。そしてロウデコーダ112は、関連付けられたブロックBLKを選択または非選択とする。
1.1.2.3
図示するようにロウデコーダ112は、ブロックデコーダ41及び高耐圧nチャネルエンハンスメント型(E型)MOSトランジスタ42〜46(42−0〜42−7、43−0〜43−3、44−0〜44−3、45−0〜45−3、46−0〜46−3)、47を備えている。
As shown, the
<ブロックデコーダ41について>
まず、ブロックデコーダ41について説明する。ブロックデコーダ41は、データの書き込み、読み出し、及び消去時において、ブロックアドレスBAをデコードして、信号TG及び/RDECAを出力する。そして、ブロックアドレスBAが、対応するブロックBLKに一致した際には、信号TGを“H”レベルとする。“H”レベルとされた信号TGの電圧は、書き込み時にはVPGMHとされ、読み出し時にはVREADHとされ、消去時にはVddaとされる。また、信号/RDECAを“L”レベル(例えば0V)とする。
<About Block Decoder 41>
First, the block decoder 41 will be described. The block decoder 41 decodes the block address BA and outputs signals TG and / RDECA when data is written, read and erased. When the block address BA matches the corresponding block BLK, the signal TG is set to the “H” level. The voltage of the signal TG set to the “H” level is VPGMH at the time of writing, VREADH at the time of reading, and Vdda at the time of erasing. Further, the signal / RDECA is set to the “L” level (for example, 0 V).
他方で、ブロックアドレスBAが当該ブロックBLKに一致しなかった際には、信号TGは“L”レベル(例えば0V)とされ、信号/RDECAは“H”レベルとされる。 On the other hand, when the block address BA does not coincide with the block BLK, the signal TG is set to “L” level (eg, 0 V), and the signal / RDECA is set to “H” level.
なお、VPGMHは、データの書き込み時に選択ワード線に印加される高電圧VPGMを転送するための電圧であり、VPGMH>VPGMである。VREADHは、データの読み出し時に非選択ワード線に印加される電圧VREADを転送するための電圧であり、VREADH>VREADである。Vddaは、データの消去時にワード線に印加される電圧Vdd(例えば0V)を転送するための電圧であり、Vdda>Vddである。 Note that VPGMH is a voltage for transferring the high voltage VPGM applied to the selected word line at the time of data writing, and VPGMH> VPGM. VREADH is a voltage for transferring the voltage VREAD applied to the non-selected word line at the time of reading data, and VREADH> VREAD. Vdda is a voltage for transferring a voltage Vdd (for example, 0 V) applied to the word line when erasing data, and Vdda> Vdd.
<トランジスタ42について>
次に、トランジスタ42について説明する。トランジスタ42は、選択ブロックBLKのワード線WLに電圧を転送するためのものである。トランジスタ42−0〜42−7はそれぞれ、電流経路の一端が、対応するブロックBLKのワード線WL0〜WL7にそれぞれ接続され、他端が信号線CG0〜CG7にそれぞれ接続され、ゲートが信号線TGに共通に接続される。
<Regarding Transistor 42>
Next, the transistor 42 will be described. The transistor 42 is for transferring a voltage to the word line WL of the selected block BLK. In each of the transistors 42-0 to 42-7, one end of the current path is connected to the word lines WL0 to WL7 of the corresponding block BLK, the other end is connected to the signal lines CG0 to CG7, and the gate is connected to the signal line TG. Connected in common.
従って、例えば選択ブロックBLK0に対応するロウデコーダ112−0では、トランジスタ42−0〜42−7はオン状態とされ、ワード線WL0〜WL7は信号線CG0〜CG7に接続される。他方、非選択ブロックBLK1〜BLK3に対応するロウデコーダ112−1〜11−3では、トランジスタ42−0〜42−7はオフ状態とされ、ワード線WL0〜WL7は信号線CG0〜CG7から分離される。 Therefore, for example, in the row decoder 112-0 corresponding to the selected block BLK0, the transistors 42-0 to 42-7 are turned on, and the word lines WL0 to WL7 are connected to the signal lines CG0 to CG7. On the other hand, in the row decoders 112-1 to 11-3 corresponding to the non-selected blocks BLK1 to BLK3, the transistors 42-0 to 42-7 are turned off, and the word lines WL0 to WL7 are separated from the signal lines CG0 to CG7. The
なお、トランジスタ42は、同一のブロックBLK内の全ストリンググループGPに共通に用いられる。 The transistor 42 is commonly used for all string groups GP in the same block BLK.
<トランジスタ43、44について>
次に、トランジスタ43、44について説明する。トランジスタ43、44は、セレクトゲート線SGDに電圧を転送するためのものである。トランジスタ43−0〜43−3はそれぞれ、電流経路の一端が、対応するブロックBLKのセレクトゲート線SGD0〜SGD3に接続され、他端が信号線SGDD0〜SGDD3に接続され、ゲートが信号線TGに共通に接続される。またトランジスタ44−1〜44−3はそれぞれ、電流経路の一端が、対応するブロックBLK0のセレクトゲート線SGD0〜SGD3に接続され、他端がノードSGD_COMに接続され、ゲートに信号/RDECAが与えられる。ノードSGD_COMは、0Vや負電圧VBB等、選択トランジスタST1をオフ状態にする電圧である。
<Regarding the transistors 43 and 44>
Next, the transistors 43 and 44 will be described. The transistors 43 and 44 are for transferring a voltage to the select gate line SGD. In each of the transistors 43-0 to 43-3, one end of the current path is connected to the select gate lines SGD0 to SGD3 of the corresponding block BLK, the other end is connected to the signal lines SGDD0 to SGDD3, and the gate is connected to the signal line TG. Connected in common. Each of the transistors 44-1 to 44-3 has one end of the current path connected to the select gate lines SGD0 to SGD3 of the corresponding block BLK0, the other end connected to the node SGD_COM, and a signal / RDECA applied to the gate. . The node SGD_COM is a voltage for turning off the selection transistor ST1, such as 0V or a negative voltage VBB.
従って、例えば選択ブロックBLK0に対応するロウデコーダ112−0では、トランジスタ43−0〜43−3はオン状態とされ、トランジスタ44−0〜44−3はオフ状態とされる。よって、選択ブロックBLK0のセレクトゲート線SGD0〜SGD3は信号線SGDD0〜SGDD3に接続される。 Therefore, for example, in the row decoder 112-0 corresponding to the selected block BLK0, the transistors 43-0 to 43-3 are turned on, and the transistors 44-0 to 44-3 are turned off. Therefore, the select gate lines SGD0 to SGD3 of the selected block BLK0 are connected to the signal lines SGDD0 to SGDD3.
他方で、非選択ブロックBLK1〜BLK3に対応するロウデコーダ112−1〜11−3では、トランジスタ43−0〜43−3はオフ状態とされ、トランジスタ44−0〜44−3はオン状態とされる。よって、非選択ブロックBLK1〜BLK3のセレクトゲート線SGD0〜SGD3はノードSGD_COMに接続される。 On the other hand, in the row decoders 112-1 to 11-3 corresponding to the non-selected blocks BLK1 to BLK3, the transistors 43-0 to 43-3 are turned off and the transistors 44-0 to 44-3 are turned on. The Therefore, the select gate lines SGD0 to SGD3 of the non-selected blocks BLK1 to BLK3 are connected to the node SGD_COM.
<トランジスタ45、46について>
トランジスタ45、46は、セレクトゲート線SGSに電圧を転送するためのものであり、その接続及び動作は、トランジスタ43、44においてセレクトゲート線SGDをセレクトゲート線SGSに入れ替えたものと等価である。
<Regarding the transistors 45 and 46>
The transistors 45 and 46 are for transferring a voltage to the select gate line SGS, and their connection and operation are equivalent to the transistors 43 and 44 in which the select gate line SGD is replaced with the select gate line SGS.
すなわち、選択ブロックBLK0に対応するロウデコーダ112−0では、トランジスタ45−0〜45−3はオン状態とされ、トランジスタ46−0〜44−4はオフ状態とされる。他方で、非選択ブロックBLK1〜BLK3に対応するロウデコーダ112−1〜11−3では、トランジスタ43−0〜43−3はオフ状態とされ、トランジスタ44−1〜44−3はオン状態とされる。 That is, in the row decoder 112-0 corresponding to the selected block BLK0, the transistors 45-0 to 45-3 are turned on and the transistors 46-0 to 44-4 are turned off. On the other hand, in the row decoders 112-1 to 11-3 corresponding to the unselected blocks BLK1 to BLK3, the transistors 43-0 to 43-3 are turned off and the transistors 44-1 to 44-3 are turned on. The
<トランジスタ47について>
次に、トランジスタ47について説明する。トランジスタ47は、バックゲート線BGに電圧を転送するためのものである。トランジスタ47は、電流経路の一端が、対応するブロックBLKのバックゲート線BGに接続され、他端は信号線BGDに接続され、ゲートが信号線TGに共通に接続される。
<Regarding Transistor 47>
Next, the transistor 47 will be described. The transistor 47 is for transferring a voltage to the back gate line BG. The transistor 47 has one end of the current path connected to the back gate line BG of the corresponding block BLK, the other end connected to the signal line BGD, and the gate connected to the signal line TG in common.
従って、選択ブロックBLK0に対応するロウデコーダ112では、トランジスタ47はオン状態とされ、非選択ブロックBLK1〜BLK3に対応するロウデコーダ112−1〜11−3では、トランジスタ47はオフ状態とされる。
Accordingly, in the
もちろん、メモリセルアレイ111が図6及び図7の構成を有する場合には、トランジスタ47は不要である。
Of course, when the
1.1.2.4 ドライバ144について
次に、ドライバ144の構成について、特にロウデコーダ112に電圧を転送するための構成につき、引き続き図8を用いて説明する。ドライバ144は、信号線CG0〜CG7、SGDD0〜SGDD3、SGSD0〜SGSD3、及びBGDの各々に、データの書き込み、読み出し、及び消去に必要な電圧を転送する。
1.1.2.4 About the
Next, the configuration of the
図8に示すようにドライバ144は、CGドライバ51(51−0〜51−7)、SGDドライバ52(52−0〜52−3)、SGSドライバ53(53−0〜53−3)、BGドライバ54、及び電圧ドライバ55を備えている。
As shown in FIG. 8, the
電圧ドライバ55は、チャージポンプ142から電圧を受信して、必要な電圧をブロックデコーダ41及びCGドライバ51に対して、電圧VRDEC及びVCGSELとして転送する。CGドライバ51−0〜51−7はそれぞれ、ページアドレスに応じて、信号線CG0〜CG7(ワード線WL0〜WL7)に、必要な電圧を転送する。SGDドライバ52−0〜52−3はそれぞれ、信号線SGDD0〜SGDD3(セレクトゲート線SGD0〜SGD3)に、必要な電圧を転送する。SGSドライバ53−0〜53−3はそれぞれ、信号線SGSD0〜SGSD3(セレクトゲート線SGS0〜SGS3)に、必要な電圧を転送する。BGドライバ54は、信号線BGDに必要な電圧を転送する。
The
1.2 書き込み動作
次に、書き込み動作について説明する。図9は、書き込み動作における電圧関係を説明する図である。なお、図9では、バックゲートトランジスタBTの図示を省略している。バックゲートトランジスタBTは、書き込み時にオン状態とされる。ブロックには例えばワード線WL0〜WL23が配設され、このうちワード線WL10にデータを書き込むものとする。
1.2 Write operation
Next, the write operation will be described. FIG. 9 is a diagram for explaining the voltage relationship in the write operation. In FIG. 9, the back gate transistor BT is not shown. The back gate transistor BT is turned on at the time of writing. For example, word lines WL0 to WL23 are provided in the block, and data is written to the word line WL10.
ビット線BLには、書き込みデータに応じて電源電圧VDDまたは接地電圧VSS(0V)が与えられる。データを書き込む(電荷蓄積層に電荷を注入して閾値電圧を上昇させる)カラムには0Vが与えられ、書き込み禁止される(電荷蓄積層に電荷を注入せずに閾値電圧を維持させる)カラムには電源電圧VDDが与えられる。選択ワード線WL10には、書き込み電圧VPGM(例えば20V)が印加される。書き込み電圧VPGMは、電荷を電荷蓄積層に注入するための高電圧である。 A power supply voltage VDD or a ground voltage VSS (0 V) is applied to the bit line BL according to write data. A column for writing data (injecting charge into the charge storage layer to increase the threshold voltage) is given 0V, and writing is prohibited (to maintain the threshold voltage without injecting charge into the charge storage layer). Is supplied with a power supply voltage VDD. A write voltage VPGM (for example, 20 V) is applied to the selected word line WL10. The write voltage VPGM is a high voltage for injecting charges into the charge storage layer.
非選択ワード線WL7には、チャネルを分離(カットオフ)するためのカットオフ電圧VISO(例えば0V)が印加される。非選択ワード線WL8には、中間電圧VGPが印加される。その他の非選択ワード線WL0〜WL6、WL9、WL11〜WL23には、書き込みパス電圧VPASS(例えば10V)が印加される。書き込みパス電圧VPASSは、保持データに関わらずメモリセルトランジスタをオン状態にする高電圧である。中間電圧VGPは、カットオフ電圧VISOと書き込みパス電圧VPASSとの間の急激な電位差を緩和する電圧であり、“VISO<VGP<VPASS”である。 A cut-off voltage VISO (for example, 0 V) for isolating (cutting off) the channel is applied to the unselected word line WL7. Intermediate voltage VGP is applied to unselected word line WL8. A write pass voltage VPASS (for example, 10 V) is applied to the other non-selected word lines WL0 to WL6, WL9, and WL11 to WL23. The write pass voltage VPASS is a high voltage that turns on the memory cell transistor regardless of the retained data. The intermediate voltage VGP is a voltage that alleviates an abrupt potential difference between the cutoff voltage VISO and the write pass voltage VPASS, and is “VISO <VGP <VPASS”.
また、セレクトゲート線SGDには、電圧VSGDが印加される。電圧VSGDは、ビット線BL(すなわちドレイン)に0Vが印加された選択トランジスタST1をオン状態とし、電源電圧VDDが印加された選択トランジスタST1をカットオフさせる電圧である。セレクトゲート線SGSには0Vが印加され、選択トランジスタST2はオフ状態とされる。ソース線SLには、0Vが印加される。 The voltage VSGD is applied to the select gate line SGD. The voltage VSGD is a voltage that turns on the selection transistor ST1 to which 0 V is applied to the bit line BL (that is, the drain) and cuts off the selection transistor ST1 to which the power supply voltage VDD is applied. 0V is applied to the select gate line SGS, and the select transistor ST2 is turned off. 0 V is applied to the source line SL.
以上の結果、選択ストリンググループGPのうち、ビット線BLに0Vが印加されたNANDストリングでは、選択トランジスタST1がオン状態とされる。従って、メモリセルトランジスタMT10のチャネルに0Vが転送されて、電荷が電荷蓄積層に注入される。他方、ビット線BLに電源電圧VDDが印加されたNANDストリングでは、選択トランジスタST1がカットオフする。従って、このNANDストリングのチャネルがフローティング状態となり、ワード線WLとのカップリングによりチャネル電位が上昇する。特に、メモリセルトランジスタMT7がチャネルをカットオフするため、メモリセルトランジスタMT8〜MT23のチャネル電圧は、効率よくブーストされる。その結果、メモリセルトランジスタMT10の電荷蓄積層には電荷が注入されず、データは書き込まれない(書き込み禁止状態が実現される)。 As a result, in the selected string group GP, in the NAND string in which 0 V is applied to the bit line BL, the selection transistor ST1 is turned on. Therefore, 0V is transferred to the channel of the memory cell transistor MT10, and charges are injected into the charge storage layer. On the other hand, in the NAND string in which the power supply voltage VDD is applied to the bit line BL, the selection transistor ST1 is cut off. Therefore, the channel of this NAND string is in a floating state, and the channel potential rises due to coupling with the word line WL. In particular, since the memory cell transistor MT7 cuts off the channel, the channel voltages of the memory cell transistors MT8 to MT23 are efficiently boosted. As a result, no charge is injected into the charge storage layer of the memory cell transistor MT10, and no data is written (a write inhibit state is realized).
他方で、非選択ストリンググループGPでは、選択トランジスタST1、ST2がオフ状態とされる。よって、非選択ストリンググループGPにはデータは書き込まれない。 On the other hand, in the non-selected string group GP, the selection transistors ST1 and ST2 are turned off. Therefore, no data is written in the non-selected string group GP.
図10は、書き込み禁止時のチャネルブースト方式を説明する図である。図10の横軸が選択ワード線の番号を示しており、図10の縦軸がワード線に印加される電圧を示している。 FIG. 10 is a diagram for explaining a channel boost method when writing is prohibited. The horizontal axis in FIG. 10 indicates the number of the selected word line, and the vertical axis in FIG. 10 indicates the voltage applied to the word line.
選択ワード線WLiとする。選択ワード線WLiには書き込み電圧VPGMが印加される。非選択ワード線WLi−3にはカットオフ電圧VISOが印加される。ワード線WL0から昇順に書き込みを行うと、ワード線の番号が大きくなるにつれて、ブーストされるチャネル部分が小さくなる。よって、ブロック内の書き込みが進むにつれてブースト効率が向上する。 The selected word line WLi is used. A write voltage VPGM is applied to the selected word line WLi. Cut-off voltage VISO is applied to unselected word line WLi-3. When writing is performed in ascending order from the word line WL0, the boosted channel portion decreases as the word line number increases. Therefore, boost efficiency improves as the writing in the block proceeds.
なお、書き込み禁止を実現するためのチャネルブースト方式は、上記説明した電圧関係に限定されるものではない。例えば、電圧VGPを省略して、WL10=VPGM、WL9=VPASS、WL8=VISOに設定してもよい。すなわち、選択ワード線WLiとすると、非選択ワード線WLi−2にカットオフ電圧VISOが印加される。 The channel boost method for realizing write inhibition is not limited to the voltage relationship described above. For example, the voltage VGP may be omitted, and WL10 = VPGM, WL9 = VPASS, and WL8 = VISO may be set. That is, when the selected word line WLi is used, the cut-off voltage VISO is applied to the unselected word line WLi-2.
図11は、他の例におけるチャネルブースト方式の電圧関係を説明する図である。選択ワード線WL10よりビット線側の非選択ワード線WL12には、さらにカットオフ電圧VISOが印加される。これにより、選択ワード線WL10の両側でチャネルをカットオフすることができる。図11の例では、ブーストすべきチャネルの領域がさらに小さくなるため、ブースト効率をより向上できる。 FIG. 11 is a diagram illustrating the voltage relationship of the channel boost method in another example. A cut-off voltage VISO is further applied to the non-selected word line WL12 on the bit line side from the selected word line WL10. Thereby, the channel can be cut off on both sides of the selected word line WL10. In the example of FIG. 11, since the channel region to be boosted is further reduced, boost efficiency can be further improved.
1.3 読み出し動作
次に、読み出し動作について説明する。図12は、読み出し動作における電圧関係を説明する図である。なお、図12では、バックゲートトランジスタBTの図示を省略している。バックゲートトランジスタBTは、読み出し時にオン状態とされる。ブロックには例えばワード線WL0〜WL23が配設され、このうちワード線WL9からデータを読み出すものとする。
1.3 Read operation
Next, the reading operation will be described. FIG. 12 is a diagram illustrating the voltage relationship in the read operation. In FIG. 12, the back gate transistor BT is not shown. The back gate transistor BT is turned on at the time of reading. For example, word lines WL0 to WL23 are provided in the block, and data is read from the word line WL9.
まず、センスアンプ113によって、ビット線BLは電圧VPREにプリチャージされる。選択ワード線WL9には、読み出し電圧VCGRが印加される。読み出し電圧VCGRは、読み出したいレベルに応じた電圧である。また、非選択ワード線WL0〜WL8、WL10〜WL23には電圧VREADが印加される。VREADは、保持データに関わらずメモリセルトランジスタMTをオン状態とする電圧である。
First, the bit line BL is precharged to the voltage VPRE by the
また、セレクトゲート線SGDには、電圧VSG(例えば5V)が印加される。VSGは、選択トランジスタST1、ST2をオン状態とする電圧である。セレクトゲート線SGSには0Vが印加され、ソース線SLには0Vが印加される。 A voltage VSG (for example, 5 V) is applied to the select gate line SGD. VSG is a voltage that turns on the select transistors ST1 and ST2. 0V is applied to the select gate line SGS, and 0V is applied to the source line SL.
以上の結果、選択ストリンググループGPでは、選択トランジスタST1、ST2がオン状態となる。そのため、読み出し対象ページのメモリセルトランジスタMTがオン状態となれば、ビット線BLからソース線SLに電流が流れる。他方、オフ状態となれば、電流は流れない。 As a result, in the selected string group GP, the selection transistors ST1 and ST2 are turned on. Therefore, when the memory cell transistor MT of the read target page is turned on, a current flows from the bit line BL to the source line SL. On the other hand, no current flows in the off state.
他方で、非選択ストリンググループGPでは、選択トランジスタST1、ST2がオフ状態とされる。よって、非選択ストリンググループGPからはデータは読み出されない。 On the other hand, in the non-selected string group GP, the selection transistors ST1 and ST2 are turned off. Therefore, data is not read from the non-selected string group GP.
なお、図12は一例に過ぎず、例えばソース線SLに正電圧VSRC(例えば2.5V)が印加されても良い。この場合には、ビット線BL、ワード線WL、バックゲート線BG、及びセレクトゲート線SGD、SGSの電位は、上記説明した電圧に更にVSRCを加えた値とされる。 Note that FIG. 12 is merely an example, and for example, a positive voltage VSRC (for example, 2.5 V) may be applied to the source line SL. In this case, the potentials of the bit line BL, the word line WL, the back gate line BG, and the select gate lines SGD, SGS are set to values obtained by adding VSRC to the voltage described above.
1.4 NAND型フラッシュメモリ100のテスト方法について
1.4.1 ワード線ショートテスト
次に、上記構成のNAND型フラッシュメモリ100のテスト方法について説明する。本実施形態では、1個のブロックを縦方向(積層方向)に複数の領域に分割して管理する。図13は、ブロックを複数の領域に分割する単位の一例を説明する図である。図13では、1個のブロック内の2個のNANDストリングを抽出して示している。
1.4 Test method of
1.4.1 Word line short test
Next, a test method for the
図13の例では、1個のブロックは、4つの領域AR0〜AR3に分割して管理される。そして、ある領域AR内のワード線において、一箇所以上のショート不良が発生した場合、当該領域ARは、不良領域として管理される。 In the example of FIG. 13, one block is managed by being divided into four areas AR0 to AR3. When one or more short defects occur in a word line in a certain area AR, the area AR is managed as a defective area.
図14は、柱状(I字型)の半導体層を有するブロックを複数の領域に分割する単位の一例を説明する図である。図14の例では、1個のブロックは、4つの領域AR0〜AR3に分割して管理される。1個のブロックを4つの領域に分ける場合に限られず、例えば8個、16個等の領域に分けてもよい。そして、ある領域AR内のワード線において、一箇所以上のショート不良が発生した場合、当該領域ARは、不良領域として管理される。 FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a unit for dividing a block having a columnar (I-shaped) semiconductor layer into a plurality of regions. In the example of FIG. 14, one block is managed by being divided into four areas AR0 to AR3. The present invention is not limited to dividing one block into four areas, and may be divided into, for example, 8 areas, 16 areas, and the like. When one or more short defects occur in a word line in a certain area AR, the area AR is managed as a defective area.
図15は、出荷前にNAND型フラッシュメモリ100に対して行われるテスト方法のフローチャートである。本実施形態のテストは、ワード線間のショートをチェックするテスト(ショートテスト)である。ショートテストでは、例えばテスタを用いて、テスト対象のワード線間がショートしているか否かをチェックする。
FIG. 15 is a flowchart of a test method performed on the
以下のショートテストは、ブロック単位で順次行われる。まず、テスト対象のブロックにおいて、ワード線全層間のショートテストを同時に(一括で)行う(ステップS200)。具体的には、横方向に隣接するワード線間のショート、及び縦方向に隣接するワード線間のショートテストを行う。ステップS200のショートテスト(1)の結果、ワード線全層間のショートがなければ、当該ブロックは、ショート不良が発生しておらず、よって、テスタは、当該ブロックBLKをグッドブロックに登録する(ステップS201)。 The following short tests are sequentially performed in units of blocks. First, in the block to be tested, a short test between all the word line layers is performed simultaneously (collectively) (step S200). Specifically, a short test between word lines adjacent in the horizontal direction and a short test between word lines adjacent in the vertical direction are performed. As a result of the short test (1) in step S200, if there is no short between all the word line layers, the block has no short defect, and therefore the tester registers the block BLK as a good block (step S201).
ショートテスト(1)の結果、ワード線のショートが発生したと判定された場合、ブロック内の4つの領域AR0〜AR3を個別にショートテストを行う(ステップS202)。ステップS202のショートテスト(2)の結果、ワード線のショート不良が発生した領域ARが特定される。ショートテストの具体例については後述する。 If it is determined as a result of the short test (1) that a word line short has occurred, the four areas AR0 to AR3 in the block are individually subjected to a short test (step S202). As a result of the short test (2) in step S202, an area AR in which a short defect of the word line has occurred is specified. A specific example of the short test will be described later.
続いて、隣接する2つの領域ARのショートテストを同時に行う(ステップS203)。ステップS203のショートテスト(3)は、隣接する2つの領域ARの境界に配置されかつ縦方向に隣接するワード線のショート不良を判定するためのテストである。ステップS203のショートテスト(3)は、領域AR0及びAR1のショートテストを同時に行う工程と、領域AR1及びAR2のショートテストを同時に行う工程と、領域AR2及びAR3のショートテストを同時に行う工程との3つの工程が含まれる。ステップS203のショートテスト(3)によって、個別の領域ARとしてはショート不良が発生していない、すなわち、ショートテスト(2)をパスしたが、隣接する2つの領域AR間でショート不良が発生した領域ARを検出できる。隣接する2つの領域AR間でショート不良が発生した場合、当該2つの領域ARが不良領域と判定される。 Subsequently, a short test of two adjacent areas AR is performed simultaneously (step S203). The short test (3) in step S203 is a test for determining a short defect in a word line which is arranged at the boundary between two adjacent areas AR and which is adjacent in the vertical direction. The short test (3) in step S203 includes a step of simultaneously performing a short test of the regions AR0 and AR1, a step of simultaneously performing a short test of the regions AR1 and AR2, and a step of simultaneously performing a short test of the regions AR2 and AR3. One process is included. According to the short test (3) in step S203, no short defect has occurred as an individual area AR, that is, an area in which the short test (2) has been passed but a short defect has occurred between two adjacent areas AR. AR can be detected. When a short defect occurs between two adjacent areas AR, the two areas AR are determined to be defective areas.
続いて、ショートテスト(2)及び(3)の結果に基づいて、ブロック内の不良領域及び不使用領域を特定し(ステップS204)、この不良領域及び不使用領域をテスタに登録する。不良領域としては、ショートテスト(2)の結果としてワード線のショート不良が発生した領域ARと、ショートテスト(3)の結果としてワード線のショート不良が発生した隣接する2つの領域ARとが該当し、この不良領域は、データ記憶領域として使用されない。 Subsequently, based on the results of the short tests (2) and (3), the defective area and the unused area in the block are specified (step S204), and the defective area and the unused area are registered in the tester. The defective area corresponds to an area AR in which a word line short defect has occurred as a result of the short test (2), and two adjacent areas AR in which a word line short defect has occurred as a result of the short test (3). However, this defective area is not used as a data storage area.
不使用領域とは、書き込み時のブースト電圧制御の緩衝領域であり、不良領域の両側の領域ARが該当する。すなわち、ショート不良は発生していないが、不良領域に隣接しているためにブースト電圧制御が行えない領域が不使用領域とされる。不使用領域は、不良領域と同様、データ記憶領域として使用されない。不良領域及び不使用領域を合わせてサブバッドブロック領域と呼ぶ。 The unused area is a buffer area for boost voltage control at the time of writing, and corresponds to the area AR on both sides of the defective area. That is, a region in which boost voltage control cannot be performed because a short circuit failure has not occurred but is adjacent to the defective region is defined as a non-use region. The unused area is not used as a data storage area like the defective area. The defective area and the unused area are collectively referred to as a sub-bad block area.
図16は、ショート不良の一例を示す断面図である。図16では、領域AR2にワード線のショート不良が発生している。よって、領域AR2が不良領域である。また、領域AR2の両側の領域AR1、AR3が不使用領域である。例えば、ワード線WL9にデータを書き込むことを想定すると、ワード線WL6〜WL8には、チャネルブースト制御を行うための電圧が印加できないので、領域AR3が不使用領域となる。同様に、例えば、ワード線WL18にデータを書き込むことを想定すると、ワード線WL15〜WL17には、チャネルブースト制御を行うための電圧が印加できないので、領域AR1が不使用領域となる。ブロック内の全領域AR0〜AR3から、ショート不良が発生した不良領域と、不良領域以外の良品領域のうち不使用領域とを除いた残りの領域が、データ記憶領域として使用する使用可能領域である。 FIG. 16 is a cross-sectional view showing an example of a short circuit defect. In FIG. 16, a short defect of the word line has occurred in the area AR2. Therefore, the area AR2 is a defective area. The areas AR1 and AR3 on both sides of the area AR2 are unused areas. For example, assuming that data is written to the word line WL9, the voltage for performing channel boost control cannot be applied to the word lines WL6 to WL8, so the area AR3 becomes an unused area. Similarly, for example, assuming that data is written to the word line WL18, since the voltage for performing the channel boost control cannot be applied to the word lines WL15 to WL17, the area AR1 becomes an unused area. The remaining area excluding the defective area where the short defect has occurred and the non-use area among the non-defective areas other than the defective area from all the areas AR0 to AR3 in the block is the usable area used as the data storage area. .
図17は、ショート不良が発生した不良領域と使用可能領域との関係を説明する図である。図17の罰点(クロス)はショート不良が発生した不良領域を表し、図17の丸は不良領域以外の良品領域を表している。 FIG. 17 is a diagram for explaining the relationship between a defective area where a short-circuit defect has occurred and a usable area. A punishment point (cross) in FIG. 17 represents a defective area in which a short defect has occurred, and a circle in FIG. 17 represents a non-defective area other than the defective area.
図17から理解できるように、全領域AR0〜AR3のうち、不良領域とこれの両側に隣接する不使用領域とを除いた領域が使用可能領域になる。例えば領域AR4が不良領域である場合、領域A4に隣接する領域A3が不使用領域となるため、使用可能領域は、領域A1及び領域A2である。また、図17に示したパターン以外の不良領域を有するブロックは、バッドブロックとされる。例えば、領域AR0、AR2が不良領域であるブロックは、領域AR0、AR2にそれぞれ隣接する領域AR1、AR3が不使用領域となるため、当該ブロックはバッドブロックとされる。 As can be understood from FIG. 17, of all the areas AR0 to AR3, an area excluding the defective area and the unused areas adjacent to both sides thereof becomes the usable area. For example, when the area AR4 is a defective area, the area A3 adjacent to the area A4 becomes a non-use area, so the usable areas are the area A1 and the area A2. A block having a defective area other than the pattern shown in FIG. 17 is a bad block. For example, in a block in which the areas AR0 and AR2 are defective areas, the areas AR1 and AR3 adjacent to the areas AR0 and AR2, respectively, are unused areas, so that the block is a bad block.
図18は、I字型の半導体層を有するブロックにおけるショート不良の一例を示す断面図である。図18では、領域AR2にワード線のショート不良が発生している。よって、領域AR2が不良領域である。図18の例では、ワード線の最下層(WL0)から上に向かって書き込みが行われる。この場合、不良領域の上側に隣接する領域が、ブースト電圧制御が行えない不使用領域とされる。よって、図18では、領域AR2の上側に隣接する領域AR1が不使用領域である。また、ブロック内の全領域AR0〜AR3から、ショート不良が発生した不良領域AR2と、不使用領域AR1とを除いた残りの領域AR0、AR3が、データ記憶領域として使用する使用可能領域である。 FIG. 18 is a cross-sectional view showing an example of a short circuit defect in a block having an I-shaped semiconductor layer. In FIG. 18, a short defect of the word line has occurred in the area AR2. Therefore, the area AR2 is a defective area. In the example of FIG. 18, writing is performed upward from the lowermost layer (WL0) of the word line. In this case, a region adjacent to the upper side of the defective region is a non-use region where boost voltage control cannot be performed. Therefore, in FIG. 18, the area AR1 adjacent to the upper side of the area AR2 is an unused area. The remaining areas AR0 and AR3 excluding the defective area AR2 in which the short defect has occurred and the unused area AR1 from all the areas AR0 to AR3 in the block are usable areas used as data storage areas.
図19は、I字型の半導体層を有するブロックにおける不良領域と使用可能領域との関係を説明する図である。図18から理解できるように、全領域AR0〜AR3のうち、不良領域とこれの上側に隣接する不使用領域とを除いた領域が使用可能領域になる。また、図19に示したパターン以外の不良領域を有するブロックは、バッドブロックとされる。なお、図11のチャネルブースト方式を使用する場合は、不良領域の両側が緩衝領域(不使用領域)に設定される。 FIG. 19 is a diagram for explaining the relationship between a defective area and a usable area in a block having an I-shaped semiconductor layer. As can be understood from FIG. 18, of all the areas AR <b> 0 to AR <b> 3, the area excluding the defective area and the unused area adjacent to the upper side is the usable area. A block having a defective area other than the pattern shown in FIG. 19 is a bad block. Note that when the channel boost method of FIG. 11 is used, both sides of the defective area are set as buffer areas (non-use areas).
図15に戻り、テスタは、メモリセルアレイ111に管理データを書き込む(ステップS205)。ここでいう管理データは、上記ショートテストで得られたグッドブロック、バッドブロック、サブバッドブロック領域(不良領域及び不使用領域)に関する情報を含む。この管理データは、メモリセルアレイ111のROMフューズに書き込まれる。
Returning to FIG. 15, the tester writes management data to the memory cell array 111 (step S205). The management data here includes information on the good block, bad block, and sub-bad block areas (defective area and unused area) obtained by the short test. This management data is written in the ROM fuse of the
例えば、メモリセルアレイ111のブロックBLKmがROMフューズ領域を有するブロックに指定されるものとする。図20は、ROMフューズ領域を有するブロックBLKmの模式図である。図示するように、ブロックBLKm内の2つのページPG1、PG2がROMフューズ領域として使用される。2つのページPG1、PG2には同じ管理データが記憶される。このROMフューズ領域に、前述した管理データが記憶される。
For example, it is assumed that the block BLKm of the
1.4.2 テストステータスの登録方法
次に、テストステータスの登録方法について説明する。図21は、ワード線間ショート及びそれ以外のテストを説明するフローチャートである。
1.4.2 Test Status Registration Method Next, a test status registration method will be described. FIG. 21 is a flowchart for explaining a short circuit between word lines and other tests.
まず、ワード線間ショート以外のテストを行う(ステップS300)。ステップS300のテストには、ビット線及びセンスアンプのテスト、及びワード線以外の配線ショートテストが含まれる。ステップS300のテストは、全ブロックに対して行われる。 First, a test other than a short circuit between word lines is performed (step S300). The test in step S300 includes a bit line and sense amplifier test and a wiring short test other than the word line. The test in step S300 is performed on all blocks.
続いて、テスト対象のブロックに対して図15で示したワード線間ショートテストを行う(ステップS301)。
続いて、テストステータスの登録を行う。ステータス[2:0]の一例は以下の通りである。
「000」:グッドブロック
「001」:部分グッドブロック(使用可能領域AR0)
「010」:部分グッドブロック(使用可能領域AR3)
「011」:部分グッドブロック(使用可能領域AR0、1)
「100」:部分グッドブロック(使用可能領域AR2、3)
「111」:真性のバッドブロック
テスト対象のブロックがグッドブロックでない場合(ステップS302)、バッドブロックフラグをテスタに登録する(ステップS302)。続いて、テスト対象のブロックが真性のバッドブロックでない(すなわち使用可能領域を含む)場合(ステップS304)、部分グッドブロックのステータスがテスタに登録される(ステップS305)。
Subsequently, the inter-word line short test shown in FIG. 15 is performed on the test target block (step S301).
Subsequently, the test status is registered. An example of status [2: 0] is as follows.
“000”: Good block “001”: Partial good block (usable area AR0)
“010”: Partial good block (usable area AR3)
“011”: Partial good block (usable area AR0, 1)
“100”: partial good block (usable area AR2, 3)
“111”: True Bad Block When the block to be tested is not a good block (step S302), a bad block flag is registered in the tester (step S302). Subsequently, when the block to be tested is not an authentic bad block (that is, includes an available area) (step S304), the status of the partial good block is registered in the tester (step S305).
続いて、全ブロックのワード線間ショートテスト及びステータス登録が終了すると(ステップS306)、ステップS300及びS301以外のテスト工程に進む(ステップS307)。 Subsequently, when the short test between word lines and the status registration of all the blocks are completed (step S306), the process proceeds to a test process other than steps S300 and S301 (step S307).
1.4.3
次に、ショートテストの具体例について説明する。ショートテストでは、横方向に隣接する2本のワード線が異なる電圧に充電され、さらに、縦方向に隣接する2本のワード線が異なる電圧に充電される。図22は、ショートテストにおける印加電圧を説明する図である。
1.4.3
Next, a specific example of the short test will be described. In the short test, two word lines adjacent in the horizontal direction are charged to different voltages, and further, two word lines adjacent in the vertical direction are charged to different voltages. FIG. 22 is a diagram illustrating the applied voltage in the short test.
例えば領域AR0のショートテストを行うものとし、また、2種類の電圧は、電圧VPGM、及び電圧VPASSを使用するものとする。例えば、ワード線WL1、21、23は書き込み電圧VPGMに充電され、ワード線WL0、2、22は書き込みパス電圧VPASSに充電される。これにより、横方向及び縦方向のそれぞれについて、隣接ワード線が異なる電圧に充電される。そして、一方の電圧に充電された複数の選択ワード線にリーク電流が発生しているか否かを検知する。 For example, it is assumed that a short test of the area AR0 is performed, and the two types of voltages are the voltage VPGM and the voltage VPASS. For example, the word lines WL1, 2, 23 are charged to the write voltage VPGM, and the word lines WL0, 2, 22 are charged to the write pass voltage VPASS. As a result, adjacent word lines are charged to different voltages in each of the horizontal and vertical directions. Then, it is detected whether or not a leakage current is generated in a plurality of selected word lines charged to one voltage.
図23は、リーク電流検知動作を説明する回路図である。ドライバ144は、NチャネルMOSトランジスタDR1〜DR4を備える。MOSトランジスタDR1の電流経路の一端は端子73に接続され、他端はノードVCGSELに接続される。MOSトランジスタDR2の電流経路の一端には電圧VPGMが印加され、他端はノードVCGSELに接続される。MOSトランジスタDR3の電流経路の一端には読み出し電圧VCGRが印加され、他端はノードVCGSELに接続される。MOSトランジスタDR4の電流経路の一端には非選択電圧VUSEL(VPASS又はVREAD)が印加され、他端は非選択ワード線に接続される。ノードVCGSELは、選択ワード線に接続される。選択ワード線と非選択ワード線との切り替えは、例えばテスタからのコマンドを用いて行われる。
FIG. 23 is a circuit diagram illustrating a leakage current detection operation.
端子73には、リーク検知回路70が接続される。リーク検知回路70は、電圧発生回路71、及び電流計72を含む。リーク検知回路70は、テスタに含まれていてもよいし、NAND型フラッシュメモリ100に組み込まれていてもよい。ワード線間ショートによるリーク電流は微小な電流値であり、この微小な電流値を検出するためには、リーク検知回路70をNAND型フラッシュメモリ100に組み込むことが現実的である。
A
リーク電流検知動作では、まず、MOSトランジスタDR2を介して選択ワード線(図23の例では、WL0、WL2、WL4)が電圧VPGMに充電され、また、MOSトランジスタDR4を介して非選択ワード線(図23の例では、WL1、WL3)が電圧VUSEL(=VPASS)に充電される。 In the leakage current detection operation, first, the selected word line (WL0, WL2, WL4 in the example of FIG. 23) is charged to the voltage VPGM via the MOS transistor DR2, and the unselected word line (through the MOS transistor DR4). In the example of FIG. 23, WL1, WL3) is charged to the voltage VUSEL (= VPASS).
続いて、図24に示すように、MOSトランジスタDR2、DR4がオフされた後、MOSトランジスタDR1がオンされる。この状態で、ワード線間にショート不良が発生していな場合は、MOSトランジスタDR1を介してリーク電流が流れず、よって、リーク検知回路70によりリーク電流が検出されない。一方、ワード線間にショート不良が発生している場合は、MOSトランジスタDR1を介してリーク電流Ileakが流れ、このリーク電流Ileakがリーク検知回路70に検知される。
Subsequently, as shown in FIG. 24, after the MOS transistors DR2 and DR4 are turned off, the MOS transistor DR1 is turned on. In this state, when no short failure has occurred between the word lines, no leakage current flows through the MOS transistor DR1, and therefore the leakage current is not detected by the
以上のようにして、リーク電流の検知、すなわちショートテストが実現できる。ショートテストの領域が増える場合も領域AR0の場合と同様に実施可能である。 As described above, leakage current detection, that is, a short test can be realized. The case where the area of the short test is increased can be implemented as in the case of the area AR0.
1.5 NAND型フラッシュメモリ100の動作
次に、NAND型フラッシュメモリ100の動作について説明する。まず、コントローラ200は、NAND型フラッシュメモリS10に電源を供給する。すると、制御回路141は、メモリセルアレイ111のROMフューズから管理データを読み出し、この読み出した管理データをラッチ回路122に格納する。以後、制御回路141は、ラッチ回路122の管理データを元に、不良領域及び不使用領域を非選択領域(非書き込み領域)として扱う。
1.5 Operation of
Next, the operation of the
不良領域を有するブロックに対する書き込み動作では、制御回路141は、当該ブロックの使用可能領域のみにデータを書き込むように制御する。すなわち、制御回路141は、不良領域及び不使用領域にデータを書き込まない。この際、不良領域の全ワード線には、書き込みパス電圧VPASSが印加される。その他の電圧制御は、図9で説明した書き込み動作と同じである。例えば、図25に示すように、領域AR0が不良領域、領域AR1が不使用領域、領域AR2、AR3が使用可能領域であるものとする。この例では、書き込み動作において、領域AR0内の全ワード線に書き込みパス電圧VPASSが印加され、領域AR1〜AR3には通常の書き込み動作における電圧制御が行われる。
In a write operation on a block having a defective area, the
不良領域を有するブロックに対する読み出し動作では、制御回路141は、当該ブロックの使用可能領域のみからデータを読み出すように制御する。すなわち、制御回路141は、不良領域及び不使用領域からデータを読み出さない。この際、不良領域の全ワード線には、電圧VREADが印加される。その他の電圧制御は、図12で説明した読み出し動作と同じである。
In a read operation for a block having a defective area, the
なお、書き込み時にカットオフ電圧VISOを使用しない、すなわち、チャネルを途中でカットオフしない書き込み方式の場合、不良領域のみを非選択領域とするように制御する。この場合、不良領域以外の良品領域全体にデータを書き込むことができる。 In the case of a writing method in which the cut-off voltage VISO is not used at the time of writing, that is, the channel is not cut off halfway, control is performed so that only the defective area is set as a non-selected area. In this case, data can be written in the entire non-defective area other than the defective area.
1.6 効果
メモリセルを積層することで記憶容量を大きくできる一方で、ロウデコーダなど周辺回路が平面構造のままだとメモリセルアレイに対して周辺回路が大きくなってしまい、いくらメモリセルを積層してもチップサイズが低減できない。ワード線を複数のNANDストリングで共有化することでチップサイズを低減できるが、ワード線の共有化に伴いブロックサイズが大きくなる。ブロックサイズが大きくなると、消去単位が大きくなることによるパフォーマンスの低下や不良置き換え単位が大きくなることによる歩留まりが低下する。例えば、ブロック内のワード線にショート不良が発生すると、従来では当該ブロックは不良、すなわちバッドブロックとなる。
1.6 Effect While the memory capacity can be increased by stacking memory cells, if the peripheral circuit such as a row decoder remains in a planar structure, the peripheral circuit becomes larger than the memory cell array. However, the chip size cannot be reduced. Although the chip size can be reduced by sharing the word line with a plurality of NAND strings, the block size increases as the word line is shared. As the block size increases, the performance decreases due to the increase in the erase unit, and the yield decreases due to the increase in the defective replacement unit. For example, when a short defect occurs in a word line in a block, the block is conventionally defective, that is, a bad block.
これに対して、本実施形態では、ブロック内のワード線を積層方向に複数の領域に分割して管理する。そして、ワード線のショート不良が発生した領域を不良領域、それ以外を良品領域として管理することで、当該ブロック全体を不良として扱うことを回避でき、ユーザが使用可能な記憶領域の減少を最小限に抑えることができる。結果として、記憶領域の使用効率を向上できる。 On the other hand, in the present embodiment, the word lines in the block are managed by being divided into a plurality of regions in the stacking direction. In addition, by managing the area where the word line short-circuit defect has occurred as a defective area and the other areas as non-defective areas, it is possible to avoid treating the entire block as defective and minimize the reduction in the storage area available to the user. Can be suppressed. As a result, the use efficiency of the storage area can be improved.
また、チャネルブースト方式に必要な電圧制御を行えない領域をデータの書き込みを行わない不使用領域として管理している。これにより、ワード線のショート不良が発生したブロックに様々な書き込み方式が適用された場合でも、正確にデータを書き込むことができる。 In addition, an area where voltage control required for the channel boost method cannot be performed is managed as an unused area where data is not written. As a result, data can be written accurately even when various write methods are applied to a block in which a word line short defect has occurred.
なお、製品出荷後にブロック内でワード線のショート不良が発生した場合では、書き込み時に書き込みエラーとなる。この書き込みエラーがエラー訂正(ECC)にて救済可能であれは、当該ブロックはそのまま使用される。一方、ECC救済しきれないビット数のエラーであればStatus Failとなり、当該ブロックをバッドブロック化する。 Note that if a short defect of a word line occurs in a block after product shipment, a write error occurs during writing. If this write error can be relieved by error correction (ECC), the block is used as it is. On the other hand, if the error is the number of bits that cannot be remedied by ECC, the status becomes Status Fail and the block is converted into a bad block.
消去に関しては、ワード線のショート不良により消去エラーとなる場合は、Status Failとなり、当該ブロックをバッドブロック化する。ワード線のショート不良が発生しても消去エラーとならない場合は、当該ブロックはそのまま使用される。 As for erasure, if an erasure error occurs due to a short defect in the word line, the status becomes Status Fail and the block is made into a bad block. If an erase error does not occur even if a word line short defect occurs, the block is used as it is.
2.第2実施形態
第1実施形態では、ワード線のショート不良が発生した不良領域を含むブロックへのアクセス制限をNAND型フラッシュメモリ100内の制御回路141が行っている。第2の実施形態では、NAND型フラッシュメモリ100を制御するコントローラ200が、不良領域を含むブロックへのアクセス制限を行うようにしている。
2. Second Embodiment In the first embodiment, the
図26は、コントローラ200の制御動作を示すフローチャートである。
まず、コントローラ200は、NAND型フラッシュメモリ100に電源を投入する(ステップS400)。続いて、コントローラ200は、NAND型フラッシュメモリ100から、ROMフューズ内の情報(管理データ)を読み出す(ステップS401)。ステップS401においてコントローラ200が受信する情報は、図20のページPG1、PG2に格納された管理データであり、グッドブロック、バッドブロック、サブバッドブロック領域(不良領域及び不使用領域)に関する情報が含まれる。なお、ステップS401は、コントローラ200からの要求によって行われても良いし、またはコントローラ200からの要求を受けることなくNAND型フラッシュメモリ100によって自発的に行われても良い(POR:Power on Read)。
FIG. 26 is a flowchart showing the control operation of the
First, the
コントローラ200は、NAND型フラッシュメモリ100から受信した管理データを、例えばRAM220に格納する。そして、ホスト機器300からの要求に応じて、NAND型フラッシュメモリ100にアクセスする(ステップS402)。この際、コントローラ200は、RAM220内の管理データに基づいて、グッドブロック、及び不良領域を含むブロックのうち使用可能領域のみにアクセスし、バッドブロック、及びサブバッドブロック領域にはアクセスしない。
The
以上詳述したように第2実施形態では、コントローラ200がサブバッドブロック領域にアクセスしないように構成できる。これにより、NAND型フラッシュメモリ100の処理負荷を低減でき、さらに仕様変更を最低限に抑えることができる。
As described above in detail, in the second embodiment, the
なお、上記各実施形態では、積層方向に沿って1個のブロックを複数の領域を分割している。これは、積層型メモリでは、積層方向に沿ってワード線ショート不良の発生頻度が異なる傾向にあることに起因している。すなわち、積層型メモリでは、トレンチに複数の配線を積層するため、下部の方が上部に比べてワード線ショート不良が発生する確率が高い。しかし、ブロックを区分けする基準は積層方向に限らず、ワード線ショート不良の状況に応じて適宜設定することができる。 In each of the above embodiments, a plurality of regions are divided into one block along the stacking direction. This is because in the stacked memory, the frequency of occurrence of word line short-circuit defects tends to vary along the stacking direction. That is, in the stacked memory, since a plurality of wirings are stacked in the trench, the probability that a word line short-circuit defect occurs in the lower part is higher than that in the upper part. However, the criteria for dividing the blocks are not limited to the stacking direction, and can be set as appropriate according to the status of the word line short circuit failure.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
41…ブロックデコーダ、51…CGドライバ、52…SGDドライバ、53…SGSドライバ、54…BGドライバ、55…電圧ドライバ、70…リーク検知回路、100…半導体記憶装置、111…メモリセルアレイ、112…ロウデコーダ、113…センスアンプ、114…NANDストリング、120…ページバッファ、121…カラムデコーダ、122…ラッチ回路、130…入出力回路、141…制御回路、142…電圧発生回路、143…アドレス・コマンドレジスタ、144…ドライバ、200…コントローラ、210…ホストインターフェイス回路、220…RAM、230…CPU、240…バッファメモリ、250…NANDインターフェイス回路、300…ホスト機器。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 41 ... Block decoder, 51 ... CG driver, 52 ... SGD driver, 53 ... SGS driver, 54 ... BG driver, 55 ... Voltage driver, 70 ... Leak detection circuit, 100 ... Semiconductor memory device, 111 ... Memory cell array, 112 ... Row Decoder, 113 ... Sense amplifier, 114 ... NAND string, 120 ... Page buffer, 121 ... Column decoder, 122 ... Latch circuit, 130 ... I / O circuit, 141 ... Control circuit, 142 ... Voltage generation circuit, 143 ... Address command register DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記メモリセルアレイに対するデータアクセス制御を行う制御回路と、
を具備し、
前記ブロック内にワード線のショート不良が発生した場合に、前記ブロック内のワード線を複数の領域に分割して管理することを特徴とする半導体記憶装置。 Each of the plurality of blocks includes a plurality of memory cell transistors stacked on a semiconductor substrate and connected in series, and a plurality of word lines respectively connected to gates of the plurality of memory cell transistors. A memory cell array comprising:
A control circuit for performing data access control on the memory cell array;
Comprising
2. A semiconductor memory device according to claim 1, wherein when a short defect of a word line occurs in the block, the word line in the block is divided into a plurality of areas for management.
ショート不良が発生したワード線を含まない領域を良品領域として管理し、ショート不良が発生したワード線を含む領域を不良領域として管理することを特徴とする請求項1に記載の半導体記憶装置。 The plurality of regions are divided along a stacking direction,
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein an area that does not include a word line in which a short defect has occurred is managed as a non-defective area, and an area that includes a word line in which a short defect has occurred is managed as a defective area.
前記制御回路は、前記ROMフューズに格納された情報を用いて、前記不良領域が非選択状態になるようにワード線の電圧を制御することを特徴とする請求項3に記載の半導体記憶装置。 A ROM fuse for storing information on the defective area in a nonvolatile manner;
4. The semiconductor memory device according to claim 3, wherein the control circuit controls the voltage of the word line so that the defective area is in a non-selected state using information stored in the ROM fuse.
前記半導体記憶装置から前記不良領域の情報を読み出し、前記情報を用いて前記不良領域をアクセスしないように制御することを特徴とするコントローラ。 A controller for controlling the semiconductor memory device according to claim 2,
A controller that reads information on the defective area from the semiconductor memory device and controls the information so as not to access the defective area.
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