JP2015090588A - Semiconductor storage device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、不揮発性メモリを有した半導体記憶装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor memory device having a nonvolatile memory.
フラッシュメモリ等の不揮発性メモリを用いた半導体記憶装置では、不揮発性メモリに記憶されたデータの信頼性向上のため、データ化け検出/訂正回路が搭載されるのが通常である。データ化け検出/訂正回路によりデータ化け検出/訂正を行うには、書きたいデータ(入力データ)に対し冗長データを付加して実施するが、主な手法にミラーリンングという手法があり、最新の技術としては特許文献1のものが挙げられる。
In a semiconductor memory device using a non-volatile memory such as a flash memory, a data corruption detection / correction circuit is usually mounted in order to improve the reliability of data stored in the non-volatile memory. In order to detect / correct data corruption by the data corruption detection / correction circuit, redundant data is added to the data (input data) to be written. The main method is a method called mirroring. Examples of the technology include those disclosed in
特許文献1のものでは、データの多数決を利用した誤り訂正を例えば3冗長で行う場合は、入力データが“0”であるとすると、初期状態は1ビットの入力データと2ビットの冗長データとにより3冗長の“000”となる。1ビット化けにより例えば“001”となったとすると、3冗長の多数決により“1”が“0”に訂正されて出力データは“0”となる。
一方、データの不一致を利用した誤り検出を行う場合は、1ビット化けにより“001”、2ビット化けにより“011”となったとすると、データの不一致によりデータ化けを検出して出力データの使用を禁止するなどの処理を行うことができる。
In
On the other hand, when performing error detection using data mismatch, if “001” is generated due to 1-bit conversion and “011” is generated due to 2-bit conversion, data corruption is detected due to data mismatch and output data is used. Processing such as prohibition can be performed.
ところで、不揮発性メモリにおける実際のデータ化けは、一方向(例えば“0”が“1”に化ける)が他方(例えば“1”が“0”に化ける)よりも高確率で生じるのが一般的である。例えばフラッシュメモリの場合、何らかの要因によりフローティングゲートの電荷が抜ける確率をp、フローティングゲートに電荷が入る確率をqとすると、一般的にp>>q(≒0)となる傾向があり、それに伴いデータ化けの確率も一方向が他方に比べ高確率となる。
しかしながら、現在の技術では上記したビット化けの傾向が何ら考慮されておらず、ビット化けの傾向を考慮してロバスト性をさらに高めることが望まれている。
By the way, the actual data corruption in the nonvolatile memory generally occurs in one direction (for example, “0” can be changed to “1”) with a higher probability than the other (for example, “1” can be changed to “0”). It is. For example, in the case of a flash memory, if the probability that the charge of the floating gate is released due to some factor is p, and the probability that the charge enters the floating gate is q, in general, there is a tendency that p >> q (≈0). The probability of data corruption is also higher in one direction than in the other.
However, the current technology does not consider the tendency of bit corruption, and it is desired to further improve the robustness in consideration of the tendency of bit corruption.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ビット化けの傾向を考慮してロバスト性を高めることができる半導体記憶装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a semiconductor memory device that can improve robustness in consideration of the tendency of bit corruption.
請求項1の発明によれば、第1メモリセルに書込まれた入力データまたは第2メモリセルに書込まれた冗長データの何れかがビット化けした場合は、多数決手段により訂正してデータを出力することができる。この場合、第1メモリセルに入力データの“0”を書込むときは、第2メモリセルには冗長データの“1”が書込まれ、第1メモリセルに入力データの“1”を書込むときは、第2メモリセルには冗長データの“0”が書込まれる。ここで、例えば不揮発性メモリがフラッシュメモリの場合は、何らかの要因でフローティングゲートの電荷が抜ける(データが“0”から“1”にビット化け)の方がフローティングゲートに電荷が入る(データが“1”から“0”にビット化け)よりも確率が高い。これにより、第1メモリセルと第2メモリセルの両方に同じ極性を書込むよりも第1メモリセルと第2メモリセルに異なる極性を書込んだ方がビット化けの全体の確率が低くなるので、出力データの信頼性を高めることができる。 According to the first aspect of the present invention, when either the input data written in the first memory cell or the redundant data written in the second memory cell is garbled, the majority is corrected by the majority means. Can be output. In this case, when the input data “0” is written to the first memory cell, the redundant data “1” is written to the second memory cell, and the input data “1” is written to the first memory cell. When data is written, redundant data “0” is written in the second memory cell. Here, for example, when the nonvolatile memory is a flash memory, the charge enters the floating gate when the charge of the floating gate is released for some reason (the data is changed from “0” to “1”). Probability is higher than 1) to “0”. As a result, the overall probability of bit corruption is lower when different polarities are written in the first memory cell and the second memory cell than when the same polarity is written in both the first memory cell and the second memory cell. , The reliability of the output data can be increased.
(第1実施形態)
以下、本発明をフラッシュメモリ装置に適用した第1実施形態について、図1から図8を参照して説明する。図4に示すように、本実施形態のフラッシュメモリ装置100(半導体記憶装置に相当)は、NANDタイプのフラッシュメモリからなる不揮発性メモリ1、デコーダ3、入力段4、昇圧回路5、出力段6、制御回路7及び入出力バッファ8を備えて構成されている。
不揮発性メモリ1は、フラッシュメモリセルのアレイであり、複数のセクタ2で構成されている。セクタ2は一括して消去されるメモリセルの単位であり、1つのセクタ2の大きさは、通常、例えば数10Kbit〜数Mbit程度である。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which the present invention is applied to a flash memory device will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 4, the flash memory device 100 (corresponding to a semiconductor memory device) of the present embodiment includes a
The
デコーダ3は、与えられるアドレス情報を解読し、不揮発性メモリ1内のメモリセルの選択/非選択を決定する。
入力段4は、デコーダ3及び制御回路7から与えられた情報を基に、選択したメモリセルのゲート、ソース、ドレインに所定の電圧を印加する。
昇圧回路5は、制御回路7からの指令に応じて書込み、読出し、または消去の動作を行うための高電圧や負電圧を生成する。
出力段6は、読出動作時に不揮発性メモリ1から入力したデータの多数決を取って制御回路7へ出力する。
The
The
The
The
制御回路7は、CPU9、ROM10及びRAM11を備え、アドレス情報やコマンド(制御)やデータを入出力バッファ8を介して入出力するように構成されている。制御回路7は、外部から受けたコマンドを解釈することにより、書込み、読出し、または消去などの動作を実行し、昇圧回路5を有効化/無効化したり、書込み、読出しや消去パルスのコントロールを行う。更に、制御回路7は、読出し動作などで出力データを外部に出力するときの有効化/無効化を制御する機能、不揮発性メモリ1の状態やメモリセルへの動作を制御する機能などを有する。
The
不揮発性メモリ1のセクタ2は、図1に示すように3ビットを基本単位とするメモリセルa0,a1,a2(b0,b1,b2……)からなるワード12を組合せて構成されている。メモリセルa0(b0……)は入力データがそのまま書込まれる第1メモリセル、メモリセルa1,a2(b1,b2……)は冗長データが書込まれる第2メモリセルで、3ビットのメモリセルa0〜a2(b0〜b2……)により3冗長が構成されている。つまり、本実施形態では、同一のワード12内に入力データと冗長データとが存在するように構成されている。
尚、以下の説明では3冗長を構成するメモリセルの内、メモリセルa0〜a2を代表として説明し、他のメモリセルb0〜b2……についての説明は省略する。
As shown in FIG. 1, the
In the following description, the memory cells a0 to a2 among the three redundant memory cells will be described as a representative, and description of the other memory cells b0 to b2.
メモリセルa0,a1,a2は入力段4(入力手段に相当)を介して入力データを入力するようになっている。即ち、メモリセルa0のワード線は、ドライバ0を介してデコーダ3と接続され、メモリセルa1,a2のワード線はそれぞれドライバ1,2及びインバータ13a,13bを介してデコーダ3と接続されている。デコーダ3は、入力データをアドレス情報により選択した所定の出力線に出力する。
The memory cells a0, a1, and a2 are adapted to input input data via the input stage 4 (corresponding to input means). That is, the word line of the memory cell a0 is connected to the
一方、メモリセルa0,a1,a2は出力段6(出力手段に相当)を介して出力データを出力するようになっている。即ち、メモリセルa0のワード線はセンスアンプSA0を介してと接続されている。メモリセルa1,a2のワード線は、それぞれセンスアンプSA1,SA2及びインバータ16a,16bを介してと接続されている。センスアンプSA0〜SA2は、接続されたメモリセルa0〜a2に流れる電流に基づいてデータが“1”であるか“0”であるかを判定し、その判定結果を出力する。
On the other hand, the memory cells a0, a1 and a2 are adapted to output output data via an output stage 6 (corresponding to output means). That is, the word line of the memory cell a0 is connected with the sense amplifier SA0. The word lines of the memory cells a1 and a2 are connected to the sense amplifiers SA1 and SA2 and
多数決回路15は、入力線の信号レベルの多数決を取り、その結果を出力する。多数決回路15は、図5に示すように例えば複数のNot−OR回路15aを組合せて構成されており、3つの入力データの内、“0”が3個か2個の場合は出力レベルとして“0”、“1”が3個か2個の場合は出力レベルとして“1”を出力する。
The
図2に示すように入力データが“0”の場合にデコーダ3に書込信号が与えられると、ドライバ0からは“0”書込みの電圧がメモリセルa0に印加され、ドライバ1,2からは“1”書込みの電圧がメモリセルa1,a2に印加される。従って、3冗長を構成するメモリセルa0〜a2には“011”が書込まれる。
As shown in FIG. 2, when a write signal is applied to the
一方、読出信号が与えられると、図3に示すようにメモリセルa0に書込まれた入力データ“0”はそのままセンスアンプSA0を介して出力され、メモリセルa1,a2に書込まれた冗長データ“1”はインバータ14a,14bにより“0”に反転されて出力される。この場合、全ての入力データが“0”で同一であることから、多数決回路15からは出力データとして“0”が出力されて処理される。
On the other hand, when a read signal is applied, as shown in FIG. 3, input data “0” written in memory cell a0 is output as it is through sense amplifier SA0, and redundant data written in memory cells a1 and a2 is output. The data “1” is inverted and output to “0” by the
さて、3冗長を構成するメモリセルa0〜a2に書込まれた入力データ或いは冗長データが何らかの要因によりビット化けすることがある。例えば冗長データの1つが“0”から“1”にビット化けして“000”が“001”となったとすると、多数決回路15からは出力データとして“0”が出力され、“1”が“0”に訂正された出力データを出力することができる。
The input data or redundant data written in the memory cells a0 to a2 constituting 3 redundancy may be garbled for some reason. For example, if one redundant data is garbled from “0” to “1” and “000” becomes “001”, the
ここで、冗長データとして入力データの極性を反転させない従来の場合と、入力データの極性を反転させる本発明の場合のビット化けの確率を比較する。“0”が“1”にビット化けする確率をp、“1”が“0”にビット化けする確率をqとすると、“0”が“1”にビット化けしない確率は1−p、“1”が“0”にビット化けしない確率は1−qとなる。 Here, the probability of bit corruption is compared between the conventional case where the polarity of the input data is not inverted as redundant data and the case of the present invention where the polarity of the input data is inverted. If the probability that “0” is bitified to “1” is p and the probability that “1” is bitwise to “0” is q, the probability that “0” is not bitwise to “1” is 1-p, “ The probability that 1 ”is not garbled to“ 0 ”is 1-q.
図7に示すように初期状態が“000”の場合に1ビット化けの確率はほぼ3p、2ビット化けの確率はほぼ3p2、3ビット化けの確率はほぼp3となる。初期状態が“111”の場合にビット化けの確率はほぼ0となる。尚、図7では最終的な確率をq=0、pとp2の桁が混在する場合はp2の桁を省略し、p2とp3の桁が混在する場合はp3の桁を省略した。 As shown in FIG. 7, when the initial state is “000”, the probability of 1-bit corruption is approximately 3p, the probability of 2-bit corruption is approximately 3p 2 , and the probability of 3-bit corruption is approximately p 3 . When the initial state is “111”, the probability of bit corruption is almost zero. Incidentally, the digit of p 3 when if 7 the final probability digit q = 0, p and p 2 be mixed to omit the digit p 2, digits p 2 and p 3 are mixed Omitted.
一方、図8に示すように初期状態が“011”の場合に1ビット化けの確率はほぼp、2ビット化けの確率はほぼ0、3ビット化けの確率はほぼ0となる。初期状態が“100”の場合に1ビット化けの確率はほぼ2p、2ビット化けの確率はほぼp2、3ビット化けの確率はほぼ0となる。
これらの図7及び図8から、1bit化けの確率に変化はないが、訂正不可能な2bit化けの確率を1/3に低減でき、さらに、訂正に加え検出も不可である3bit化けの確率を0にできることが分る。
On the other hand, as shown in FIG. 8, when the initial state is “011”, the probability of 1-bit corruption is almost p, the probability of 2-bit corruption is almost 0, and the probability of 3-bit corruption is almost 0. When the initial state is “100”, the probability of 1-bit corruption is approximately 2p, the probability of 2-bit corruption is approximately p 2 , and the probability of 3-bit corruption is approximately 0.
From these FIG. 7 and FIG. 8, there is no change in the probability of 1-bit conversion, but the probability of 2-bit conversion that cannot be corrected can be reduced to 1/3, and further, the probability of 3-bit conversion that cannot be detected in addition to correction can be increased. You can see that it can be zero.
このような実施形態によれば、冗長データとして入力データの極性を反転させたデータを書込むようにしたので、冗長データとして入力データと同一極性のデータを書込む場合に比較して、ビット化けの全体の確率を低減することができる。これにより、出力データの信頼性を高めることができる。 According to such an embodiment, since the data with the polarity of the input data inverted is written as the redundant data, compared to the case where the data having the same polarity as the input data is written as the redundant data, the bit garbled data is obtained. Can reduce the overall probability. Thereby, the reliability of output data can be improved.
尚、多数決回路15に代えて不一致検出回路を設けるようにしてもよいし、両方の回路を設けるようにしてもよい。不一致検出回路16としては、図6に示すように、例えばExclusive−OR回路16aとOR回路16bとを組合せて構成されており、3つの入力データに“0”と“1”が混在する場合はエラーフラグとして“1”を出力する。つまり、“000”が不一致検出回路16に入力されると、すべての入力データが同一であることから、不一致検出回路16はエラーフラグとして“0”を出力する。この場合、出力データの信頼性は高いので、出力データを使用することが許可される。一方、メモリセルa1,a2に書込まれたデータの内の1つまたは2つがビット化けした場合は、不一致検出回路16はエラーフラグとして“1”を出力する。このような場合、出力データの信頼性が失われているので、出力データの使用は禁止される。
以下の実施形態では第1実施形態と同様に多数決回路15が設けられている構成について説明するが、多数決回路15に代えて不一致検出回路16を設けてもよいし、両方の回路を設けてもよい。
Instead of the
In the following embodiment, a configuration in which the
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について図9及び図10を参照して説明する。この第2実施形態は、メモリセルa0,a1,a2を異なるワードにそれぞれ設けたことを特徴とする。
図9に示すように、不揮発性メモリ1のセクタ2を構成する第1のワード12aにはメモリセルa0、第2のワード12bにはメモリセルa1、第3のワード12cにはメモリセルa2が設けられている。この実施形態では、出力段6の多数決回路15は、第1から第3のワード12a〜12cのメモリセルa0,a1,a2から入力データ及び冗長データを入力するようになっている。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The second embodiment is characterized in that the memory cells a0, a1, and a2 are provided in different words, respectively.
As shown in FIG. 9, the
このような実施形態によれば、図10に示すように何らかの不具合で1ワード内全てが正常書込みできなかった場合でも多数決回路15によりデータを救うことができる。
尚、冗長データ用のワードを1つしか設けない場合は、データを救うことができないものの、不一致検出回路16によりデータが不一致であることは検出可能である。
According to such an embodiment, data can be saved by the
If only one word for redundant data is provided, the data cannot be saved, but the
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態について図11及び図12を参照して説明する。この第2実施形態は、メモリセルa0,a1,a2を異なるセクタにそれぞれ設けたことを特徴とする。
図11に示すように不揮発性メモリ1の第1のセクタ2aにはメモリセルa0、第2のセクタ2bにはメモリセルa1、第3のセクタ2cにはメモリセルa2が設けられている。この実施形態では、出力段6の多数決回路15は、第1から第3のセクタ2a〜2cのメモリセルa0,a1,a2から入力データ及び冗長データを入力するようになっている。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The second embodiment is characterized in that the memory cells a0, a1, and a2 are provided in different sectors, respectively.
As shown in FIG. 11, a memory cell a0 is provided in the
このような実施形態によれば、図12に示すように例えばメモリセルa0、c0、e0……を直列的に接続するワード線が短絡したことにより1セクタ内全てが正常書込みできなかった場合でも多数決回路15によりデータを救うことができる。
尚、冗長データ用のセクタを1つしか設けない場合は、データを救うことができないものの、不一致検出回路16によりデータが不一致であることは検出可能である。
According to such an embodiment, as shown in FIG. 12, for example, even when all of the data in one sector cannot be normally written due to a short circuit of word lines that connect memory cells a0, c0, e0. Data can be saved by the
If only one sector for redundant data is provided, the data cannot be saved, but the
(第4実施形態)
本発明の第4実施形態を図13から図15を参照して説明する。この第4実施形態は、上記実施形態における出力段6のインバータ14a,14b、多数決回路15及び不一致検出回路16の動作をソフトにより実行する処理回路を備えたことを特徴とする。
図13に示すようにメモリセルa0〜a2のワード線はセンスアンプSA0〜SA2を介して処理回路17(処理手段に相当)と直接接続されている。
図14は処理回路17による多数決回路15の動作を実行する多数決処理を示している。尚、メモリセルa0の入力データをQ0、a1の冗長データをQ1、a2の冗長データをQ2とし、インバータの機能を実行するソフトにより極性を反転させたデータは当該データの前に「〜」を付加して示した。処理回路17は、Q0=〜Q1=〜Q2かを判定し、一致した場合は(YES)、出力データをQ0とする。一致しない場合は(NO)、Q0,〜Q1,〜Q2を比較すると“0”の方が多いかを判定する。“0”の方が多い場合は(YES)、出力データ=0とする。“0”の方が少ない場合は(NO)、出力データ=1とする。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The fourth embodiment is characterized in that it includes a processing circuit for executing the operations of the
As shown in FIG. 13, the word lines of the memory cells a0 to a2 are directly connected to the processing circuit 17 (corresponding to processing means) via sense amplifiers SA0 to SA2.
FIG. 14 shows a majority process for executing the operation of the
以上のような動作により、多数決回路15の動作を処理回路17の多数決処理によりソフト的に実施することができる。
図15は処理回路17による不一致検出回路16の動作を実行する不一致検出処理を示している。処理回路17は、Q0=〜Q1=〜Q2かを判定し、一致した場合は(YES)、エラーフラグを“0”とする。一致しない場合は(NO)、エラーフラグを“1”とする。
With the operation as described above, the operation of the
FIG. 15 shows a mismatch detection process for executing the operation of the
以上のような動作により、不一致検出回路16の動作を処理回路17の不一致検出処理によりソフト的に実施することができる。
このような実施形態によれば、処理回路17による多数決処理によりビット化けを訂正した出力データを出力したり、不一致検出処理により不一致を検出した場合はエラーフラグを1としたりするようにしたので、アプリケーションの用途に応じて多数決回路15と不一致検出回路16とを選択的に動作させたり、両方を同時に動作させたりすることができ、アプリケーションの要求に対して柔軟に対応することができる。
尚、本実施形態では、処理回路17が入力手段と出力手段も兼ねているが、インバータ回路を設け、処理手段としての動作のみを実行するように構成してもよい。また、処理回路17は、多数決処理及び不一致検出処理の少なくとも一方の処理を実行するようにしてもよい。
By the operation as described above, the operation of the
According to such an embodiment, the output data in which the bit corruption is corrected by the majority processing by the
In the present embodiment, the
(第5実施形態)
本発明の第5実施形態について図16及び図17を参照して説明する。この第5実施形態は、冗長データとして入力データの極性を全て反転させるのではなく、入力データの1部のみの極性を反転させたことを特徴とする。
図16に示すように入力データはドライバ0,1を介してメモリセルa0,a1に入力させる共に、インバータ13bで極性が反転された状態でドライバ2を介してメモリセルa2に入力させるように構成されている。一方、メモリセルa0,a1の出力はセンスアンプSA0,SA1を介して多数決回路15に出力され、メモリセルa2の出力はセンスアンプS2からインバータ14bで極性が反転された状態で多数決回路15に出力されるように構成されている。
(Fifth embodiment)
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The fifth embodiment is characterized in that the polarity of only one part of the input data is inverted instead of inverting all the polarities of the input data as redundant data.
As shown in FIG. 16, the input data is input to the memory cells a0 and a1 through the
図17に示すように冗長データとして入力データの一部のみの極性を反転させることにより初期状態が“001”の場合のビット化けの全体の確率は図8に示す初期状態が“001”の場合のビット化けの全体の確率と等しい。また、初期状態が“110”の場合の全体の確率は図8に示す初期状態が“011”の場合のビット化けの全体の確率と等しい。従って、冗長データとして入力データの一部のみの極性を反転させた場合のビット化けの全体の確率は、冗長データとして入力データの極性を反転させない場合の全体の確率よりも低減することが分る。 As shown in FIG. 17, by reversing the polarity of only part of the input data as redundant data, the overall probability of bit corruption when the initial state is “001” is when the initial state shown in FIG. 8 is “001”. Is equal to the overall probability of bit corruption. Further, the overall probability when the initial state is “110” is equal to the overall probability of bit corruption when the initial state shown in FIG. 8 is “011”. Accordingly, it can be seen that the overall probability of bit corruption when the polarity of only a part of the input data is inverted as redundant data is lower than the overall probability when the polarity of the input data is not inverted as redundant data. .
このような実施形態によれば、冗長データとして入力データの一部のみの極性を反転させるようにしたので、データの極性を反転させるためのインバータを省略することが可能となり、全体構成の簡単化を図ることができる。 According to such an embodiment, since the polarity of only a part of the input data is inverted as redundant data, an inverter for inverting the polarity of the data can be omitted, and the overall configuration is simplified. Can be achieved.
(第6実施形態)
本発明の第6実施形態について図18から図23を参照して説明する。図18に示すように冗長データとして入力データの極性を反転させない構成において検査にて全ビット書込みを実施する場合は、全ビット書込フローは、“0”書込みでよい。これに対して、図19に示すように入力データの極性を反転させる構成において検査にて全ビット書込みを実施する場合は、冗長データとして入力データの極性を反転させたデータを書込む工程が必要となることから、全ビットを一括で書込むことが不可能になる。このため、冗長データを書込むための余分なフローが発生し、検査時間の増加に繋がる。また、多数決回路15からの出力データの読出時、冗長ビットの状態を把握することができないため、検査に不都合な構成であることが考えられる。
このような事情を考慮して全ビット書込、全ビット読出可能な回路構成を提案するもので、書込、読出信号に加え、テスト信号を用意し、ユーザでの書込/読出と検査時の書込/読出を区別した回路構成としたことを特徴とする。
(Sixth embodiment)
A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 18, when all bits are written by inspection in a configuration in which the polarity of input data is not inverted as redundant data, the all-bit writing flow may be “0” writing. On the other hand, as shown in FIG. 19, when all bits are written by inspection in the configuration in which the polarity of the input data is inverted, a process of writing data in which the polarity of the input data is inverted as redundant data is required. Therefore, it becomes impossible to write all bits at once. For this reason, an extra flow for writing redundant data occurs, leading to an increase in inspection time. Further, when the output data is read from the
In consideration of these circumstances, we propose a circuit configuration that allows all-bit writing and all-bit reading. In addition to writing and reading signals, a test signal is prepared for user writing / reading and inspection. The circuit configuration distinguishes between writing and reading.
まず、入力段4について説明する。図20に示すようにドライバ0は入力データをメモリセルa0にそのまま入力させ、ドライバ1,2は入力データをスイッチSW1(第1切換手段に相当)を介してメモリセルa1,a2に入力させると共に、スイッチSW2(第1切換手段に相当)を介してインバータ13a,13bからの出力をメモリセルa1,a2に入力させるように接続されている。
First, the
モード制御回路18(第1モード制御手段に相当)は、書込信号とテスト信号が入力するように設けられており、書込信号とテスト信号の入力レベルに応じてユーザモードと検査モードを実行可能となっている。つまり、図21に示すように、書込信号が「H」、テスト信号が「L」の場合は、モード制御回路18は、ユーザモードであると判断してスイッチSW1をOFF、スイッチSW2をONする。これにより、ユーザモードでは入力データの極性を反転させた冗長データが書込まれる。一方、書込信号が「H」、テスト信号が「H」の場合は、モード制御回路18は、検査モードであると判断してスイッチSW1をON、スイッチSW2をOFFする。これにより、検査モードでは入力データの極性が反転されることなく入力データがそのまま冗長データとして書込まれる。
A mode control circuit 18 (corresponding to the first mode control means) is provided to receive a write signal and a test signal, and executes a user mode and a test mode according to the input level of the write signal and the test signal. It is possible. That is, as shown in FIG. 21, when the write signal is “H” and the test signal is “L”, the
次に、出力段6について説明する。図22に示すようにセンスアンプSA0〜SA2はメモリセルa0〜a2のデータをスイッチSW1(第2切換手段に相当)を介して出力すると共にSW2(第2切換手段に相当)を介して多数決回路15に出力するようになっている。
Next, the
モード制御回路18(第2モード制御手段に相当)は、読出信号とテスト信号が入力するように設けられており、読出信号とテスト信号の入力レベルに応じてユーザモードと検査モードを実行可能となっている。つまり、図23に示すように、読出信号が「H」、テスト信号が「L」の場合は、モード制御回路18は、ユーザモードであると判断してスイッチSW1をOFF、スイッチSW2をONする。これにより、ユーザモードでは多数決回路15によりビット化けの訂正を実行することができる。一方、書込信号が「H」、テスト信号が「H」の場合は、モード制御回路18は、検査モードであると判断してスイッチSW1をON、スイッチSW2をOFFする。これにより、検査モードでは訂正が行われることなく全ビットがそのまま生データとして読出される。
The mode control circuit 18 (corresponding to the second mode control means) is provided so as to receive a read signal and a test signal, and can execute a user mode and an inspection mode according to the input levels of the read signal and the test signal. It has become. That is, as shown in FIG. 23, when the read signal is “H” and the test signal is “L”, the
このような実施形態によれば、検査モードにより全ビットの書込みが可能となるので、検査時間の短縮を図ることができる。また、検査モードにより全ビットの生データの読出しが可能となるので、冗長ビットの状態を把握することが可能なる。 According to such an embodiment, since all bits can be written in the inspection mode, the inspection time can be shortened. In addition, since all bits of raw data can be read in the inspection mode, it is possible to grasp the state of redundant bits.
(その他の実施形態)
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、次のように変形または拡張できる。
冗長データを書込むメモリセルは2つ(3冗長)に限定されることなく、1つでもよいし(2冗長)、3つ(4冗長)以上でもよい。但し、2冗長の場合は多数決を取ることはできないので、多数決回路15を設けることはできず、不一致検出回路16のみを設けることができる。
上記実施形態では、NANDタイプのフラッシュメモリ装置に適用したが、NORタイプのフラッシュメモリに適用するようにしてもよい。
本発明をフラッシュメモリ装置に限定されることなく、EPROMに適用するようにしてもよい。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified or expanded as follows.
The number of memory cells to which redundant data is written is not limited to two (3 redundancy), but may be one (2 redundancy) or three (4 redundancy) or more. However, in the case of 2 redundancy, since it is not possible to take a majority decision, the
In the above embodiment, the present invention is applied to a NAND type flash memory device, but may be applied to a NOR type flash memory.
The present invention is not limited to a flash memory device, but may be applied to an EPROM.
図面中、100はフラッシュメモリ装置(半導体記憶装置)、2は不揮発性メモリ、4は入力段(入力手段)、6は出力段(出力手段)、15は多数決回路(多数決手段)、16は不一致検出回路(不一致検出手段)、17は処理回路(処理手段)、18はモード制御回路(第1モード制御手段、第2モード制御手段)、a0,b0……は第1メモリセル、a1,a2,b1,b2……は第2メモリセル、SW1,SW2はスイッチ(第1切換手段、第2切換手段)である。 In the drawings, 100 is a flash memory device (semiconductor memory device), 2 is a nonvolatile memory, 4 is an input stage (input means), 6 is an output stage (output means), 15 is a majority circuit (majority means), and 16 is inconsistent. Detection circuit (mismatch detection means), 17 is a processing circuit (processing means), 18 is a mode control circuit (first mode control means, second mode control means), a0, b0... Are first memory cells, a1, a2 , B1, b2... Are second memory cells, and SW1 and SW2 are switches (first switching means, second switching means).
Claims (6)
前記入力データをそのままの極性で前記第1メモリセルに入力させ、前記入力データの極性を反転させた冗長データを前記第2メモリセルに入力させる入力手段(4)と、
前記第1メモリセルに書込まれた入力データをそのままの極性で出力し、前記第2メモリセルに書込まれた冗長データをその極性を反転させて出力する出力手段(6)と、
前記出力手段から出力された前記入力データと前記冗長データの内、一致した極性が多いデータを出力する多数決手段(15)を備えたことを特徴とする半導体記憶装置。 First memory cells (a0, b0...) To which input data is written and a plurality of second memory cells (a1, a2, b1, b2...) To which redundant data for improving the robustness of the input data are written. Non-volatile memory (2) configured in combination with
Input means (4) for causing the input data to be input to the first memory cell with the same polarity and to input redundant data in which the polarity of the input data is inverted to the second memory cell;
Output means (6) for outputting the input data written in the first memory cell with the same polarity and outputting the redundant data written in the second memory cell with its polarity inverted;
A semiconductor memory device, comprising: majority means (15) for outputting data having a large number of coincident polarities among the input data and redundant data output from the output means.
前記入力データをそのままの極性で前記第1メモリセルに入力させ、前記入力データの極性を反転させた冗長データを前記第2メモリセルに入力させる入力手段と、
前記第1メモリセルに書込まれた入力データをそのままの極性で出力し、前記第2メモリセルに書込まれた冗長データをその極性を反転させて出力する出力手段と、
前記出力手段から出力された前記入力データと前記冗長データとが不一致か否かを判定する不一致検出手段(16)と、
を備えたことを特徴とする半導体記憶装置。 A non-volatile memory configured by combining a first memory cell into which input data is written and one or a plurality of second memory cells into which redundant data for enhancing the robustness of the input data is written;
Input means for inputting the input data to the first memory cell with the same polarity, and inputting redundant data obtained by inverting the polarity of the input data to the second memory cell;
Output means for outputting the input data written in the first memory cell with the same polarity, and outputting the redundant data written in the second memory cell with its polarity inverted;
Mismatch detection means (16) for determining whether the input data output from the output means and the redundant data do not match;
A semiconductor memory device comprising:
ユーザモード実行時は前記第1切換手段を前記有効モードに切換え、検査モード実行時は前記第1切換手段を前記無効モードに切換える第1モード制御手段(18)と、
を備えたことを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載の半導体記憶装置。 First switching means (SW1, SW2) capable of switching between an effective mode in which polarity inversion by the input means is enabled and an ineffective mode in which polarity inversion by the input means is disabled;
First mode control means (18) for switching the first switching means to the valid mode when executing the user mode, and switching the first switching means to the invalid mode when executing the inspection mode;
The semiconductor memory device according to claim 1, further comprising:
ユーザモード実行時は前記第2切換手段を前記有効モードに切換え、検査モード実行時は前記第2切換手段を前記無効モードに切換える第2モード制御手段(18)と、
を備えたことを特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載の半導体記憶装置。 A second switching means (SW1, SW2) capable of switching between an effective mode for validating polarity reversal by the output means and an invalid mode for invalidating polarity reversal by the output means;
Second mode control means (18) for switching the second switching means to the effective mode when executing the user mode, and switching the second switching means to the invalid mode when executing the inspection mode;
The semiconductor memory device according to claim 1, further comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013230267A JP2015090588A (en) | 2013-11-06 | 2013-11-06 | Semiconductor storage device |
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