JP2000348497A - Semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device

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JP2000348497A
JP2000348497A JP11161669A JP16166999A JP2000348497A JP 2000348497 A JP2000348497 A JP 2000348497A JP 11161669 A JP11161669 A JP 11161669A JP 16166999 A JP16166999 A JP 16166999A JP 2000348497 A JP2000348497 A JP 2000348497A
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page
bit
address
sub
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JP11161669A
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Japanese (ja)
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Tamio Ikehashi
民雄 池橋
Kenichi Imamiya
賢一 今宮
Junichiro Noda
潤一郎 野田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)
  • Read Only Memory (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Non-Volatile Memory (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor memory device which restrains the area increase rate of a memory cell array and on which an ECC circuit is mounted. SOLUTION: An EEPROM which reads and writes data in units of one byte is provided with a parity-bit generation circuit 19 in which a parity bit used to correct an error regarding data to he written in a memory cell array 11 is generated with respect to a four-byte information bit, an error correction circuit 17 in which a four-byte information bit to be selected by a main column decoder 12 and a parity bit to be given to the information bit are read out so as to correct an error, and a subcolumn decoder 15 which selects and outputs one-byte data corresponding to an input address out of the four-byte information bit to the output from the error correction circuit 17.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、電気的書き換え
可能な不揮発性メモリセルを用いて構成され、且つ誤り
訂正回路を内蔵した半導体記憶装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device using an electrically rewritable nonvolatile memory cell and incorporating an error correction circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、電気的書き換え可能な不揮発
性半導体メモリとして、NOR型EEPROM、NAN
D型EEPROM等、種々開発され実用化されている。
強誘電体キャパシタを用いたFRAMも広義にはEEP
ROMに含まれる。これらのEEPROMでは例えば、
1バイト単位でデータの書き換えが行われるが、その場
合一定の割合で誤ったデータが書き込まれる可能性があ
る。この誤書き込みは、プロセス的な改善で完全になく
すことは難しい。そこで、誤って書き込まれたデータを
回路的に修正するためには、EEPROMに誤り訂正符
号(ECC;Error Cerrect Code)回路を搭載すること
が行われる。
2. Description of the Related Art Conventionally, NOR type EEPROMs and NANs have been used as electrically rewritable nonvolatile semiconductor memories.
Various types such as a D-type EEPROM have been developed and put into practical use.
FRAM using ferroelectric capacitors is also EEP in a broad sense.
Included in ROM. In these EEPROMs, for example,
Data is rewritten in units of one byte. In this case, erroneous data may be written at a fixed rate. It is difficult to completely eliminate such erroneous writing by process improvement. In order to correct erroneously written data in a circuit, an EEPROM is equipped with an error correction code (ECC) circuit.

【0003】ECCとは、正規のデータ(情報ビット)
にパリティビットと呼ばれる冗長ビットを付加すること
により、データの誤り訂正を可能とする方法である。E
CCには、ハミング符号方式、水平垂直パリティ符号検
査方式、BCH符号方式等、いくつかの種類がある。こ
こでは、ハミング符号を取り上げる。ハミング符号の場
合、パリティビットは情報ビットのデータパターンに応
じて決まり、nビットの情報ビット中の1ビットの誤り
訂正可能とするために必要なパリティビットの数mは、
n≦2m−m−1を満たす必要がある。
[0003] ECC means regular data (information bits)
This is a method that enables error correction of data by adding redundant bits called parity bits to data. E
There are several types of CC, such as a Hamming code system, a horizontal / vertical parity code check system, and a BCH code system. Here, the Hamming code is taken up. In the case of the Hamming code, the parity bits are determined according to the data pattern of the information bits, and the number m of the parity bits necessary to enable one-bit error correction in the n-bit information bits is as follows:
It is necessary to satisfy n ≦ 2 m −m−1.

【0004】図7は、ECC回路を搭載したEEPRO
Mの概略構成を示している。パリティビット発生回路3
は、切り換え回路2を介してI/O端子から送られた書
き込むべきデータ(情報ビット)からパリティビットを
生成する回路であり、発生されたパリティビットは情報
ビットと共にメモリセルアレイ1に記憶される。誤り訂
正回路4は、メモリセルアレイ1から読み出されるデー
タをパリティビットに基づいて誤り訂正する回路で、シ
ンドローム生成回路6とコード変換回路5とから構成さ
れる。シンドローム生成回路6は、読み出された情報ビ
ットとパリティビットに対して、所定の演算(シンドロ
ーム計算)を行い、その結果として誤りのあるアドレス
を出力する。コード変換回路5は、シンドローム生成回
路6からの出力である誤りのあるアドレスを受けて、メ
モリセルアレイ1から読み出された情報ビットのうち誤
りのあるビットの“1”,“0”を反転して、訂正され
た情報ビットを出力する。この情報ビットが切り換え回
路2を介してI/O端子に取り出される。
FIG. 7 shows an EEPRO equipped with an ECC circuit.
The schematic configuration of M is shown. Parity bit generation circuit 3
Is a circuit for generating a parity bit from data to be written (information bits) sent from the I / O terminal via the switching circuit 2, and the generated parity bits are stored in the memory cell array 1 together with the information bits. The error correction circuit 4 corrects data read from the memory cell array 1 based on parity bits, and includes a syndrome generation circuit 6 and a code conversion circuit 5. The syndrome generation circuit 6 performs a predetermined operation (syndrome calculation) on the read information bits and parity bits, and outputs an erroneous address as a result. The code conversion circuit 5 receives the erroneous address output from the syndrome generation circuit 6 and inverts the erroneous bits “1” and “0” of the information bits read from the memory cell array 1. And outputs the corrected information bits. This information bit is taken out to the I / O terminal via the switching circuit 2.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ECC回路をメモリに
搭載すると、データの誤り訂正ができる反面、パリティ
ビットの分だけメモリセルアレイ面積が大きくなるとい
う問題がある。上述の式から明らかなように、必要なビ
ット数に占めるパリティビットの割合は、情報ビットの
数が小さいほど大きい。kバイト(=8×kビット)の
情報ビットに対してmビットのパリティビットを付けた
とすると、メモリセルアレイの面積増加率(Area Penal
ty=100×m/8k(%))のk依存性は、図8のよ
うになる。具体的に、1バイト単位でのデータ書き換
え、読出しを行うメモリの場合、情報ビットが1バイト
(=8ビット)であるから、4ビットのパリティビット
が必要となる。このとき、図8からメモリセルアレイの
面積増加率は50%となる。従って、メモリチップサイ
ズが大きくなり、それだけ製造コストも高くなる。
When an ECC circuit is mounted on a memory, data errors can be corrected, but there is a problem that the area of a memory cell array is increased by the amount of parity bits. As is apparent from the above equation, the ratio of the parity bit to the required number of bits is larger as the number of information bits is smaller. Assuming that m bits of parity bits are added to k bytes (= 8 × k bits) of information bits, the area increase rate of the memory cell array (Area Penal
The k dependence of ty = 100 × m / 8k (%) is as shown in FIG. Specifically, in the case of a memory in which data is rewritten and read in units of 1 byte, since information bits are 1 byte (= 8 bits), 4 parity bits are required. At this time, the area increase rate of the memory cell array is 50% from FIG. Therefore, the memory chip size increases, and the manufacturing cost increases accordingly.

【0006】この発明は、メモリセルアレイの面積増加
率を抑えてECC回路を搭載した半導体記憶装置を提供
することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a semiconductor memory device having an ECC circuit with a reduced area increase rate of a memory cell array.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体記
憶装置は、電気的書き換え可能な不揮発性メモリセルを
配列してなるメモリセルアレイと、このメモリセルアレ
イのメモリセル選択を行うデコード回路と、前記メモリ
セルアレイのnビットデータを並列読み出しする際に、
そのnビットデータを含むn×k(k:正の整数)ビッ
トの情報ビットとこの情報ビットに付与されたパリティ
ビットを読み出して誤り訂正を行う誤り訂正回路と、こ
の誤り訂正回路から出力されたn×kビットの情報ビッ
トのうち入力アドレスに対応するnビットデータを選択
して出力するサブデコード回路とを有することを特徴と
する。
According to the present invention, there is provided a semiconductor memory device comprising: a memory cell array in which electrically rewritable nonvolatile memory cells are arranged; a decoding circuit for selecting a memory cell in the memory cell array; When reading the n-bit data of the memory cell array in parallel,
An error correction circuit that reads out n × k (k: positive integer) bits of information bits including the n-bit data and a parity bit added to the information bits to perform error correction, and an output from the error correction circuit. and a sub-decoding circuit for selecting and outputting n-bit data corresponding to the input address among the n × k information bits.

【0008】この発明によると、読出しの単位となるデ
ータのビット数に対して、誤り訂正を行うために内部的
に読み出されるデータとして、外部に読み出すべきデー
タを含んでその整数倍のビット数の範囲としている。こ
れにより、ECC回路のパリティビット数を少なくする
ことができ、ECC回路を内蔵することによるEEPR
OMのチップ面積増大を抑えることが可能になる。
According to the present invention, as the data to be read internally for error correction, the number of bits of the data which is to be read out to the outside is multiplied by an integer multiple of the number of bits of the data as a unit of reading. Range. As a result, the number of parity bits of the ECC circuit can be reduced, and the EEPR
It is possible to suppress an increase in the chip area of the OM.

【0009】この発明に係る半導体記憶装置は、より具
体的には、ビット線とワード線が交差して配設され、そ
の各交差部に電気的書き換え可能なメモリセルを配列し
てなるメモリセルアレイと、入力アドレスの中のロウア
ドレスをデコードして前記メモリセルアレイのワード線
選択を行うロウデコーダと、前記入力アドレスの中のカ
ラムアドレスのうち上位アドレスをデコードして、n×
k(k:正の整数)ビットのビット線データを選択する
メインカラムデコーダと、前記メモリセルアレイに書き
込むべきデータについて誤り訂正のためのパリティビッ
トをn×kビットの情報ビットに対して発生させるパリ
ティビット発生回路と、前記メインカラムデコーダによ
り選択されるn×kビットの情報ビットとこの情報ビッ
トに付与されたパリティビットを読み出して誤り訂正を
行う誤り訂正回路と、前記カラムアドレスのうち下位ア
ドレスをデコードして、前記誤り訂正回路から出力され
たn×kビットの情報ビットのうち入力アドレスに対応
するnビットデータを選択して出力するサブカラムデコ
ーダとを有することを特徴とする。
More specifically, a semiconductor memory device according to the present invention has a memory cell array in which bit lines and word lines are arranged to cross each other, and electrically rewritable memory cells are arranged at the respective intersections. And a row decoder that decodes a row address in the input address to select a word line of the memory cell array, and decodes a higher-order address in a column address in the input address to nx
a main column decoder for selecting k (k: positive integer) bit line data, and a parity for generating n × k information bits for error correction of data to be written to the memory cell array A bit generation circuit, an n × k-bit information bit selected by the main column decoder, and an error correction circuit for performing error correction by reading a parity bit added to the information bit; A sub column decoder for decoding and selecting and outputting n-bit data corresponding to an input address among the n × k information bits output from the error correction circuit.

【0010】この発明において好ましくは、メモリセル
アレイのビット線との間でデータ転送を行うための、1
ページ分のデータを保持できるページバッファと、前記
誤り訂正回路と前記サブカラムデコーダとの間に設けら
れて、前記誤り訂正回路又はメインカラムデコーダから
出力されるn×kビットのサブページのデータを一時保
持するサブページバッファとを備える。これにより、n
ビット単位のデータ書き換えに際して、n×kビットの
サブページ単位での誤り訂正及びパリティビット付加の
動作が可能になる。
[0010] In the present invention, it is preferable that one bit for transferring data to and from a bit line of a memory cell array is provided.
A page buffer that can hold data for a page, and is provided between the error correction circuit and the sub-column decoder, and stores n × k-bit sub-page data output from the error correction circuit or the main column decoder. And a sub-page buffer for temporarily storing. This gives n
When rewriting data in bit units, it becomes possible to perform error correction and parity bit addition in n × k bit subpage units.

【0011】具体的にこの発明において、メモリセルア
レイの選択されたページのnビット単位のデータ書き換
えに際しては、前記選択されたページのうち、n×kビ
ットのサブページのデータをパリティビットと共に読み
出して前記誤り訂正回路により誤り訂正して前記サブペ
ージバッファに格納し、前記サブページバッファに格納
されたデータを、これに基づいて発生させたパリティビ
ットを付加して前記ページバッファの対応するアドレス
に格納し、前記サブページバッファに格納されたデータ
のうち、カラムアドレスにより指定されたnビットを外
部から入力されたnビットの書き換えデータにより置換
し、一部置換されたサブページのデータを、これに基づ
いて発生させたパリティビットと共に前記メモリセルア
レイの選択されたページに書き戻すという一連の動作が
行われる。
Specifically, in the present invention, when rewriting data of a selected page of the memory cell array in units of n bits, data of an n × k bit subpage of the selected page is read out together with a parity bit. The error correction circuit corrects the error and stores the data in the sub-page buffer, and stores the data stored in the sub-page buffer at a corresponding address of the page buffer by adding a parity bit generated based on the data. Then, of the data stored in the sub-page buffer, n bits specified by the column address are replaced with n-bit rewrite data input from the outside, and the partially replaced sub-page data is The parity bit generated based on the selected A series of operations are performed that writes back over di.

【0012】上述の一連の動作を、より具体的に説明す
れば、次のようになる。(a)前記メモリセルアレイの
書き換えたいページを選択するロウアドレスを入力し、
(b)前記ロウアドレスにより選択されたページのう
ち、n×kビットの先頭のサブページのデータをパリテ
ィビットと共に読み出して前記誤り訂正回路により誤り
訂正して前記サブページバッファに格納し、(c)前記
サブページバッファに格納されたデータを、これに基づ
いて発生させたパリティビットを付加して前記ページバ
ッファの対応するアドレスに格納し、(d)サブページ
のアドレスを更新して、最後のサブページまで(b),
(c)の動作を繰り返し、(e)書き換えたいカラムア
ドレスとnビットの書き換えデータを入力し、(f)入
力されたカラムアドレスに該当するサブページのデータ
を前記ページバッファから読み出して前記サブページバ
ッファに格納し、(g)前記サブページバッファに格納
されたデータのうち、前記カラムアドレスに相当するn
ビットを外部から入力された前記書き換えデータにより
置換し、(h)一部置換されたサブページのデータを、
これに基づいて発生させたパリティビットを付加して前
記ページバッファの対応するアドレスに格納し、(i)
前記メモリセルアレイの前記選択されたページのデータ
を一括消去し、(j)データ消去されたページに前記ペ
ージバッファに格納されたサブページのデータを書き込
む。
The above-mentioned series of operations will be described more specifically as follows. (A) inputting a row address for selecting a page of the memory cell array to be rewritten,
(B) of the page selected by the row address, the data of the first subpage of n × k bits is read out together with the parity bit, error-corrected by the error correction circuit, and stored in the subpage buffer; And (d) storing the data stored in the sub-page buffer at a corresponding address of the page buffer by adding a parity bit generated based on the data, and (d) updating the sub-page address to Up to the subpage (b),
The operation of (c) is repeated, (e) a column address to be rewritten and n-bit rewrite data are input, and (f) data of a subpage corresponding to the input column address is read from the page buffer and the subpage is read. (G) n of data stored in the sub-page buffer corresponding to the column address
Replacing the bits with the externally input rewrite data, and (h) replacing the partially replaced subpage data with
A parity bit generated based on this is added and stored in a corresponding address of the page buffer, and (i)
The data of the selected page in the memory cell array is erased collectively, and (j) the data of the subpage stored in the page buffer is written in the erased page.

【0013】またこの発明において、ロウアドレス、カ
ラムアドレス及び書き換えデータを連続的に入れること
を可能とするためには、前記メインカラムデコーダのア
ドレスデコード信号をラッチするメインカラムアドレス
ラッチと、前記サブカラムデコーダのアドレスデコーダ
信号をラッチするサブかラムアドレスラッチとを備え
る。
In the present invention, in order to enable a row address, a column address and rewrite data to be continuously input, a main column address latch for latching an address decode signal of the main column decoder and a sub column address latch are provided. A sub or ram address latch for latching an address decoder signal of the decoder is provided.

【0014】更にこの発明において、メモリセルアレイ
の1ページ単位でのデータ書き換えを行う場合には、よ
り簡単に、1ページ分の書き換えデータのうち、n×k
ビットずつのサブページを順次前記サブページバッファ
データの対応するアドレスに格納し、各サブページのデ
ータにパリティビットを付加して順次前記ページバッフ
ァの対応するアドレスに格納し、前記メモリセルアレイ
の選択されたページのデータを消去して、そのページに
前記ページバッファに格納された1ページ分の書き換え
データを書き込むようにすればよい。
Further, in the present invention, when rewriting data in units of one page of the memory cell array, it is easier to rewrite data of n × k
Bit-by-bit subpages are sequentially stored at the corresponding addresses of the subpage buffer data, parity bits are added to the data of each subpage, and the data are sequentially stored at the corresponding addresses of the page buffer. The page data may be erased, and one page of rewrite data stored in the page buffer may be written to the page.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態を説明する。 [実施の形態1]図1は、実施の形態1のEEPROM
の構成を示す。メモリセルアレイ11は、この実施の形
態の場合、図2に示すように、複数本ずつのビット線B
Lとワード線WLが交差して配設され、その各交差部に
浮遊ゲートを有する不揮発性のメモリセルトランジスタ
MCを配置して構成される。メモリセルトランジスタM
Cの一端は、選択ゲートトランジスタSG1を介してビ
ット線BLに接続され、他端は選択ゲートトランジスタ
SG2を介して共通ソース線に接続される。このよう
に、1個のメモリトランジスタMCとこれに直列接続さ
れた2個の選択トランジスタSG1,SG2により構成
されるメモリセルを、3Tr−NANDセルと呼ぶ。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. [First Embodiment] FIG. 1 shows an EEPROM according to a first embodiment.
Is shown. In this embodiment, the memory cell array 11 has a plurality of bit lines B as shown in FIG.
L and the word line WL are arranged so as to intersect, and a nonvolatile memory cell transistor MC having a floating gate is arranged at each intersection. Memory cell transistor M
One end of C is connected to a bit line BL via a select gate transistor SG1, and the other end is connected to a common source line via a select gate transistor SG2. A memory cell including one memory transistor MC and two selection transistors SG1 and SG2 connected in series to the memory transistor MC is called a 3Tr-NAND cell.

【0016】メモリセルアレイ11の一方向のメモリセ
ルMCの制御ゲートを共通接続するワード線WLの範囲
が1ページであり、ビット線端部にはメモリセルアレイ
11との間で1ページずつのデータ授受を可能とするペ
ージバッファ12が設けられている。ページバッファ1
2は、各ビット線BLに接続されたデータラッチ21に
より構成される。外部から入力されるアドレスの内、ロ
ウアドレスによりメモリセルアレイ11のワード線選択
を行うのが、ロウデコーダ13であり、カラムアドレス
によりビット線選択を行うのがメインカラムデコーダ1
4である。
The range of the word line WL that commonly connects the control gates of the memory cells MC in one direction of the memory cell array 11 is one page, and the bit line ends receive and transmit data one page at a time with the memory cell array 11. Page buffer 12 is provided. Page buffer 1
2 includes a data latch 21 connected to each bit line BL. Among the externally input addresses, the row decoder 13 selects a word line of the memory cell array 11 by a row address, and the main column decoder 1 selects a bit line by a column address.
4.

【0017】図2を参照して、メモリセルアレイ11の
データ読み出し及び書き換え動作を説明すれば、次のと
おりである。メモリセルMCは、浮遊ゲートに電子が注
入されたしきい値が正のエンハンスメント状態を
“0”、浮遊ゲートの電子が放出されたしきい値が負の
デプレション状態を“1”と定義する。データ読出し
は、選択されたワード線WLに0V、その両側の選択ゲ
ート線SGD,SGSに3.5Vを与え、ビット線電位
の低下を検出することにより行われる。ビット線電位が
初期の充電電位から低下すれば、データ“1”、低下し
なければデータ“0”と判定される。
Referring to FIG. 2, the operation of reading and rewriting data in memory cell array 11 will be described as follows. In the memory cell MC, the enhancement state in which electrons are injected into the floating gate with a positive threshold value is defined as “0”, and the depletion state in which electrons in the floating gate are emitted with a negative threshold value is defined as “1”. . Data reading is performed by applying 0 V to the selected word line WL and 3.5 V to the selection gate lines SGD and SGS on both sides thereof, and detecting a drop in bit line potential. If the bit line potential decreases from the initial charging potential, it is determined that the data is “1”.

【0018】データ書き換えは、メモリセルアレイ11
の1ページ分のデータを一旦ページバッファ12に転送
し、そのページのデータを一括消去し、ページバッファ
内で必要なデータ書き換えを行った後、同じページに書
き戻すという操作を行う。データ消去では、メモリセル
アレイ11が形成されたp型ウェルに例えば20Vの高
電圧、選択されたページのワード線WLに0Vを印加
し、他の全ワード線及び選択ゲート線をフローティング
とする。これにより、選択ページのメモリセルでは、浮
遊ゲートの電子がp型ウェルに放出されて、データ
“1”となる。
Data rewriting is performed in the memory cell array 11
Is transferred to the page buffer 12 once, the data of the page is collectively erased, necessary data is rewritten in the page buffer, and then the operation of writing back to the same page is performed. In the data erasing, a high voltage of, for example, 20 V is applied to the p-type well in which the memory cell array 11 is formed, and 0 V is applied to the word line WL of the selected page, and all other word lines and the selection gate line are made floating. As a result, in the memory cell of the selected page, electrons of the floating gate are discharged to the p-type well, and become data “1”.

【0019】データ書込みは、各ビット線の電位をデー
タ“0”,“1”に応じて、0V又はVCCに設定する。
これらの電位は、ページバッファ12の各ラッチから供
給される。そして、選択されたページのドレイン側選択
ゲート線SGDにVCC、ソース側選択ゲート線SGSに
0Vを与えて、ビット線電位を選択されたメモリセルの
ドレインまで転送する。この状態で選択ワード線に16
V程度の高電圧を与える。これにより、“0”書込みの
メモリセルトランジスタでは、制御ゲートとチャネル間
に大きな電圧がかかって浮遊ゲートに電子が注入され
る。“1”データ書込みのメモリセルトランジスタでは
制御ゲートとの容量結合でチャネル電位が上昇して電子
注入が生じず、“1”状態を保つ。
In data writing, the potential of each bit line is set to 0 V or VCC according to data "0" and "1".
These potentials are supplied from each latch of the page buffer 12. Then, VCC is applied to the drain side select gate line SGD and 0 V is applied to the source side select gate line SGS of the selected page, and the bit line potential is transferred to the drain of the selected memory cell. In this state, 16
A high voltage of about V is applied. Thus, in the memory cell transistor of “0” write, a large voltage is applied between the control gate and the channel, and electrons are injected into the floating gate. In the memory cell transistor for writing “1” data, the channel potential rises due to the capacitive coupling with the control gate, so that electron injection does not occur and the “1” state is maintained.

【0020】この実施の形態では、誤書き込みデータを
訂正するためのECC回路として、書込みデータに対し
て付加するパリティビットを生成するパリティビット発
生回路19と、センスアンプ16により読み出されたデ
ータの誤り訂正を行う誤り訂正回路17を有する。誤り
訂正回路17は従来技術で説明したように、パリティビ
ットに基づいて読み出されたデータのなかの誤りアドレ
スを生成するシンドローム生成回路とその出力により誤
りアドレスのビットを反転させるコード変換回路を有す
る。
In this embodiment, as an ECC circuit for correcting erroneous write data, a parity bit generation circuit 19 for generating a parity bit added to write data, and an ECC circuit for correcting data read by the sense amplifier 16. An error correction circuit 17 for performing error correction is provided. The error correction circuit 17 has a syndrome generation circuit for generating an error address in the data read based on the parity bit and a code conversion circuit for inverting the bit of the error address by its output, as described in the background art. .

【0021】またこの実施の形態においては、上述のよ
うにECC回路を搭載しながら、メモリセルアレイ11
の面積増加率を極力抑える工夫をしている。具体的に
は、I/O端子から見たときに、データの書き換え、読
出しは、nビット単位で並列に行うのに対し、誤り訂正
のためのデータ処理はその整数(k)倍、即ちn×kビ
ット単位で行うようにする。図1ではより具体的に、1
バイト単位でのデータ書き換え、読出しを行うのに対し
て、メモリセルアレイ11では擬似的に4バイト単位で
データ書き換え、読出しを行う場合の例を示している。
この様に、情報ビット数を擬似的に4バイト単位にする
と、必要なパリティビット数は6ビットとなり、ECC
回路を搭載しない場合に比べて面積増加率は、18.8
%に抑えられる。
In this embodiment, the memory cell array 11 is mounted while the ECC circuit is mounted as described above.
We are trying to minimize the area increase rate. Specifically, when viewed from the I / O terminal, rewriting and reading of data are performed in parallel in units of n bits, whereas data processing for error correction is an integer (k) times, that is, n × k bits. More specifically, FIG.
While data rewriting and reading are performed in byte units, the memory cell array 11 simulates data rewriting and reading in 4-byte units.
In this way, if the number of information bits is simulated in 4-byte units, the required number of parity bits becomes 6 bits, and the ECC
The area increase rate is 18.8 compared to the case where no circuit is mounted.
%.

【0022】以下では説明の便宜上、4バイトの情報ビ
ットからなるデータの集合をサプページと呼ぶ。データ
読出し動作では、メモリセルアレイ11からはサプペー
ジ単位で読み出して、そのうち1バイトのみをI/O端
子に取り出す。またデータ書き換え動作では、選択ペー
ジのデータを一旦ページバッファ12に読出し、その1
バイトのみを書き換えた後、書き戻すという処理を行
う。そのために、図1に示すように、4バイト分の情報
ビットを保持するサブページバッファ18が設けられて
いる。また、サブページのデータから1バイトのデータ
を選択するために、メインカラムデコーダ14とは別
に、サブカラムデコーダ15が設けられている。1ペー
ジは、4バイトのサブページと6ビットのパリティビッ
トの和の整数倍から構成される。1ページの正味のデー
タが128バイトであるとすると、1ページ中にサブペ
ージとパリティビットの組が32組含まれていることに
なる。
Hereinafter, a set of data consisting of 4-byte information bits is referred to as a subpage for convenience of description. In the data read operation, data is read from the memory cell array 11 in subpage units, and only one byte is taken out to the I / O terminal. In the data rewriting operation, data of the selected page is temporarily read out to the page buffer 12 and
After rewriting only the bytes, a process of rewriting is performed. For this purpose, as shown in FIG. 1, a sub-page buffer 18 for holding information bits for 4 bytes is provided. In addition, a sub-column decoder 15 is provided separately from the main column decoder 14 in order to select 1-byte data from sub-page data. One page includes an integer multiple of the sum of a 4-byte subpage and a 6-bit parity bit. Assuming that the net data of one page is 128 bytes, one page includes 32 pairs of subpages and parity bits.

【0023】次に、この実施の形態におけるデータ読み
出し動作を説明する。この実施の形態の場合カラムアド
レスは、32個のサブページを指定するA1,A2,
…,A5のメインカラムアドレスと、各サブページ(4
バイト)中の1バイトを選択するためのA6,A7から
なるサブカラムアドレスにより構成される。データ読み
出し時、図1に示すように、メインカラムアドレスA1
〜A5は、メインカラムデコーダ14に供給される。こ
れによりメインカラムデコーダ14は、1ページ分のデ
ータから、メインカラムアドレスにより指定されたサブ
ページ(入力アドレスに対応する1バイトのデータを含
む)及びそれに対応するパリティビットを選択する。こ
れにより、入力アドレスに対応する1バイト分を含むサ
ブページのデータとパリティビットがセンスアンプ16
によりセンスされ、誤り訂正回路17に送られる。
Next, a data read operation in this embodiment will be described. In this embodiment, the column addresses are A1, A2,
.., A5 main column address and each sub page (4
The sub-column address is composed of A6 and A7 for selecting one byte in (byte). At the time of data reading, as shown in FIG.
To A5 are supplied to the main column decoder 14. As a result, the main column decoder 14 selects a sub-page (including 1-byte data corresponding to the input address) specified by the main column address and a parity bit corresponding to the sub-page from the data of one page. As a result, the data and parity bits of the sub-page including one byte corresponding to the input address are transferred to the sense amplifier 16.
And sent to the error correction circuit 17.

【0024】誤り訂正回路17により訂正されたサプペ
ージ(4バイト)のデータは、サブページバッファ18
に送られる。そして、カラムアドレスのうち、サブカラ
ムアドレスA6,A7が供給されるサブカラムデコーダ
15により、サプページバッファ18から、入力アドレ
スに対応する1バイトのデータが選択されて、I/O端
子に読み出される。
The data of the subpage (4 bytes) corrected by the error correction circuit 17 is stored in the subpage buffer 18.
Sent to Then, of the column addresses, one-byte data corresponding to the input address is selected from the subpage buffer 18 by the sub-column decoder 15 to which the sub-column addresses A6 and A7 are supplied, and read out to the I / O terminal. .

【0025】次に、1バイト単位でのデータ書き換えの
動作を、図3のタイミング図を参照して説明する。デー
タ書き換え動作では、メモリセルアレイ11の選択ペー
ジのデータをサブページ単位で読み出して誤り訂正し、
ページバッファ12に格納する動作を繰り返す。そし
て、外部からの1バイトの書き換えデータにより、ペー
ジバッファ内の対応する1バイト分を置換し、選択ペー
ジのデータを一括消去した後に同じページに書き換えた
データを書き込むという操作を行う。図3に示すよう
に、時刻t1に、書き換えたいデータのロウアドレスを
入力する(時刻t1)。そして、入力されたロウアドレ
スにより選択されたページの先頭のサブページ(4バイ
ト)とそれに対応するパリティビットを読み出し、誤り
訂正回路17により誤り訂正を行い、得られたサブペー
ジのデータをサブページバッファ18に格納する。次い
でそのサブページのデータを、これに基づいてパリティ
ビット発生回路19で発生させたパリティビットと共
に、ページバッファ12の先頭部に格納する。以下、サ
ブページのアドレスを順次更新して、同様の操作を最後
のサブページのアドレスまで繰り返す。これにより、ペ
ージバッファ12には、書き換えられるべきデータを含
む1ページ分のデータが誤り訂正されて格納される。
Next, the operation of rewriting data in 1-byte units will be described with reference to the timing chart of FIG. In the data rewriting operation, the data of the selected page of the memory cell array 11 is read in subpage units to correct the error,
The operation of storing in the page buffer 12 is repeated. Then, the corresponding one byte in the page buffer is replaced by one byte of rewritten data from the outside, and the data of the selected page is collectively erased, and then the rewritten data is written to the same page. As shown in FIG. 3, at time t1, a row address of data to be rewritten is input (time t1). Then, the first sub-page (4 bytes) of the page selected by the input row address and the corresponding parity bit are read, error correction is performed by the error correction circuit 17, and the data of the obtained sub-page is stored in the sub-page. The data is stored in the buffer 18. Next, the data of the subpage is stored in the head of the page buffer 12 together with the parity bits generated by the parity bit generation circuit 19 based on the data. Hereinafter, the address of the subpage is sequentially updated, and the same operation is repeated up to the address of the last subpage. Thus, one page of data including the data to be rewritten is error-corrected and stored in the page buffer 12.

【0026】次に、時刻t2において、書き換えたいデ
ータのカラムアドレス(以下、これを選択カラムアドレ
スという)を入力し、続いてその書き換えたい1バイト
のデータをI/O端子から入力する。そして、選択カラ
ムアドレスに該当するサブページのデータをページバッ
ファ12から読出し、これを直接サブページバッファ1
8に格納する。格納したデータのうち、選択カラムアド
レスに相当する1バイト分のデータを、I/O端子から
入力されたデータで置換する。こうして一部データが置
換されたサブページのデータを、これに基づいてパリテ
ィビット発生回路19で発生させたパリティビットと共
に、ページバッファ12の選択カラムアドレスに相当す
る部分に書き戻す。複数バイトのデータ書き換えを行う
場合には、以下、時刻t3からカラムアドレスを更新し
て、同様のデータ置換の操作を、複数バイト分繰り返
す。
Next, at time t2, the column address of the data to be rewritten (hereinafter referred to as a selected column address) is input, and then the 1-byte data to be rewritten is input from the I / O terminal. Then, the data of the subpage corresponding to the selected column address is read from the page buffer 12 and is directly read from the subpage buffer 1.
8 is stored. Of the stored data, one byte of data corresponding to the selected column address is replaced with data input from the I / O terminal. The data of the subpage in which the partial data has been replaced in this way is written back together with the parity bits generated by the parity bit generation circuit 19 based on the data to the portion of the page buffer 12 corresponding to the selected column address. When rewriting data of a plurality of bytes, the column address is updated from time t3, and the same data replacement operation is repeated for a plurality of bytes.

【0027】以上のページバッファ18でのデータ置換
を終了した後、時刻t4において、選択されたロウアド
レスに相当する1ページ分のデータを一括消去する。但
し、このデータ消去の動作は、上述した時刻t2以降の
データ置換の動作と並行して行うこともできる。そし
て、時刻t5において、ページバッファ12に格納され
た、一部書き換えられたデータを消去されたページに書
き込む。
After the data replacement in the page buffer 18 is completed, one page of data corresponding to the selected row address is erased at a time t4. However, this data erasing operation can be performed in parallel with the above-described data replacement operation after time t2. Then, at time t5, the partially rewritten data stored in the page buffer 12 is written to the erased page.

【0028】以上のようにして、この実施の形態によれ
ば、1バイト単位のデータ読出しについて、内部的には
対象とする1バイトのデータを含むサブページ(4バイ
ト)単位でデータ読み出しを行い、ECC回路により誤
り訂正を行う。データ書き換えの場合にも同様に、1バ
イト単位のデータ書き換えに対して、サブページ単位で
誤り訂正を行い、そのうち書き換えたい1バイトのみ、
外部から入力されたデータで置換して再度そのサブペー
ジにパリティビットを付加して書き戻すという操作を行
っている。この様に、実際にI/O端子から入出力され
るデータに比べて、パリティビット付加のデータ長を大
きくすることにより、必要なパリティビット数を少なく
することができ、ECC回路を内蔵したことによるチッ
プサイズの増大を抑制することができる。
As described above, according to this embodiment, for data reading in units of 1 byte, data reading is internally performed in units of subpages (4 bytes) including target 1 byte data. Error correction by the ECC circuit. Similarly, in the case of data rewriting, error correction is performed in units of subpages for data rewriting in units of 1 byte, and only one byte to be rewritten is
An operation of replacing the data with externally input data, adding a parity bit to the subpage again, and writing back the data is performed. As described above, by increasing the data length of the parity bit addition as compared with the data actually input / output from the I / O terminal, the required number of parity bits can be reduced, and the ECC circuit is built in. Can suppress an increase in chip size.

【0029】[実施の形態2]図4は、ロウアドレス、
カラムアドレス及び書き換えデータを連続して入力する
ことを可能とする実施の形態のEEPROMである。先
の実施の形態と対応する部分には同一符号を付して詳細
な説明は省く。データ読み出し動作については先の実施
の形態と同様であり、図4ではデータ書き換えのみに着
目して、データの流れを示している。図1のメインカラ
ムデコーダ14に相当するのは、この実施の形態では、
メインカラムアドレスデコーダ14aとこれにより制御
されるメインカラムゲート14bであり、またサブカラ
ムデコーダ15に相当するのは、サブカラムアドレスデ
コーダ15aとこれにより制御されるサブカラムゲート
15bである。そしてこの実施の形態では、メインカラ
ムアドレスデコーダ14aのアドレスデコード信号を保
持する32ビットのメインカラムアドレスラッチ45、
サブカラムアドレスデコーダ15aのアドレスデコード
信号を保持する4ビットずつのサブカラムアドレスラッ
チ46を32セット有する。
[Embodiment 2] FIG. 4 shows a row address,
1 is an EEPROM according to an embodiment that enables continuous input of a column address and rewrite data. Portions corresponding to those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted. The data read operation is the same as that of the previous embodiment, and FIG. 4 shows the data flow by focusing only on the data rewriting. In this embodiment, the main column decoder 14 in FIG.
The main column address decoder 14a and the main column gate 14b controlled by the sub column decoder 15 correspond to the sub column address decoder 15a and the sub column gate 15b controlled by the sub column decoder 15. In this embodiment, a 32-bit main column address latch 45 holding an address decode signal of the main column address decoder 14a,
There are 32 sets of 4-bit sub-column address latches 46 for holding the address decode signal of the sub-column address decoder 15a.

【0030】また、ページバッファ12は、4バイト+
バリティビット数毎のデータラッチ41と、そのラッチ
データを選択的に転送するための、サブカラムアドレス
ラッチ46により制御される転送スイッチ42を有す
る。更に、サブページバッファとして、誤り訂正回路1
7の出力を保持するための第1のサブページバッファ1
8aと、メインカラムデコーダ14からのデータを直接
保持するための第2のサブページバッファ18bを有す
る。サブページバッファ18a,18bの間には、サブ
カラムアドレスデコーダ44の出力により制御される転
送スイッチ47が設けられる。
The page buffer 12 has 4 bytes +
It has a data latch 41 for each number of parity bits and a transfer switch 42 for selectively transferring the latch data, which is controlled by a sub-column address latch 46. Further, an error correction circuit 1 is used as a subpage buffer.
7 for holding the output of the first sub-page buffer 1
8a, and a second sub-page buffer 18b for directly holding data from the main column decoder 14. A transfer switch 47 controlled by the output of the sub column address decoder 44 is provided between the sub page buffers 18a and 18b.

【0031】図5を参照してデータ書き換え動作を説明
すると、図示のように時刻t1でロウアドレス及びカラ
ムアドレスを入力し、連続して1バイトの書き換えデー
タを入力する。入力されたアドレスは、次のようにして
各アドレスラッチに記憶される。即ち、メインカラムア
ドレスは、メインカラムデコーダ14aでデコードさ
れ、ヒットした(即ち、“H”になった)デコード信号
の位置がメインカラムアドレスラッチ45に記憶され
る。サブカラムアドレスは、サブカラムアドレスデコー
ダ15aでデコードされ、ヒットしたデコード信号の位
置がサブカラムアドレスラッチ46に記憶される。
The data rewriting operation will be described with reference to FIG. 5. As shown, a row address and a column address are input at time t1, and one byte of rewriting data is input continuously. The input address is stored in each address latch as follows. That is, the main column address is decoded by the main column decoder 14a, and the position of the hit (that is, "H") decoded signal is stored in the main column address latch 45. The sub-column address is decoded by the sub-column address decoder 15a, and the position of the hit decode signal is stored in the sub-column address latch 46.

【0032】I/O端子から入力された1バイトの書き
換えデータD1は、サブカラムアドレスデコーダ15a
により選択されてサブカラムゲート15bを通り、メイ
ンカラムアドレスデコーダ14aにより選択されてメイ
ンカラムゲート14bを通り、サブカラムアドレスラッ
チ46の出力により選択的にオンする転送スイッチ42
を介してページバッファ12内の入力カラムアドレスに
対応するデータラッチ41に格納される。ラッチ41
は、4バイト+パリティビット分の容量を持ち、そのサ
ブカラムアドレスにより指定された位置に1バイトの書
き換えデータD1が転送されることになる。複数バイト
のデータ書き換えを行う場合には、時刻t2においてカ
ラムアドレスを更新して、次の1バイトの書き換えデー
タD2を入力し、同様にページバッファ12のアドレス
対応するラッチ42に格納する。以下、同様の動作を繰
り返す。
The 1-byte rewrite data D1 input from the I / O terminal is supplied to the sub-column address decoder 15a.
The transfer switch 42 is selected by the sub-column gate 15b, is selected by the main column address decoder 14a, passes through the main column gate 14b, and is selectively turned on by the output of the sub-column address latch 46.
Is stored in the data latch 41 corresponding to the input column address in the page buffer 12 via the Latch 41
Has a capacity of 4 bytes + parity bits, and 1-byte rewrite data D1 is transferred to a position designated by the sub-column address. When rewriting data of a plurality of bytes, the column address is updated at time t2, the next one-byte rewrite data D2 is input, and similarly stored in the latch 42 corresponding to the address of the page buffer 12. Hereinafter, the same operation is repeated.

【0033】以上のようにして、書き換えアドレスと書
き換えデータをラッチした後、時刻t3から、ロウアド
レスにより指定されたページのデータをサブページ単位
で読み出し、誤り訂正を行う動作を繰り返す。即ち、先
の実施の形態と同様に、先頭のサブページとパリティビ
ットを読み出し、誤り訂正回路17により誤り訂正を行
う。訂正されたサブページ(4バイト)のデータは第1
のサブページバッファ18aに格納される。
After the rewriting address and the rewriting data are latched as described above, the operation of reading the data of the page specified by the row address in subpage units from time t3 and performing error correction is repeated. That is, the head subpage and the parity bit are read out and error correction is performed by the error correction circuit 17 as in the previous embodiment. The corrected subpage (4 bytes) data is the first
Is stored in the sub-page buffer 18a.

【0034】上で読み出されたサブページのアドレスが
メインカラムアドレスラッチ45に記憶されているメイ
ンカラムアドレスの一つと一致した場合には、次の,
の操作を行う。 ページバッファ12の該当するメインカラムアドレス
に対応するラッチ41から、1バイトの書き換えデータ
を含むサブページのデータを読み出し、これを第2のサ
ブページバッファ18bに格納する。 転送スイッチ47には、該当するメインカラムアドレ
スに対応するサブカラムアドレスラッチ46のアドレス
データを供給する。そして、第2のサブページバッファ
18bの4バイトのデータのうち、サブカラムアドレス
ラッチ46がヒット信号を立てている1バイト単位のデ
ータ(これが書き換えるべきデータである)を、転送ス
イッチ47を介して、第1のサブページバッファ18a
のサブページのデータに上書きする。このとき、ヒット
信号は、複数バイトに対して立っている可能性もある。
If the sub-page address read above matches one of the main column addresses stored in the main column address latch 45, the next
Perform the above operations. Sub-page data including one-byte rewrite data is read from the latch 41 of the page buffer 12 corresponding to the corresponding main column address, and stored in the second sub-page buffer 18b. The transfer switch 47 is supplied with address data of the sub column address latch 46 corresponding to the corresponding main column address. Then, among the 4-byte data of the second sub-page buffer 18b, the data of 1 byte unit (this is the data to be rewritten) for which the sub-column address latch 46 generates the hit signal is transferred via the transfer switch 47. , First subpage buffer 18a
Overwrite the data of the subpage of. At this time, the hit signal may be set for a plurality of bytes.

【0035】以上の操作により第1のサブページバッフ
ァ18aに保持されたデータを、先の実施の形態と同様
にパリティビット発生回路19から発生したパリティビ
ットと共に、該当するカラムアドレスのページバッファ
12に書き戻す。複数バイトのデータ書き換えを行う場
合には同様に、次のサブページの誤り訂正とデータ置換
を行う。
The data held in the first sub-page buffer 18a by the above operation is transferred to the page buffer 12 of the corresponding column address together with the parity bit generated from the parity bit generation circuit 19 as in the previous embodiment. Write back. When rewriting data of a plurality of bytes, error correction and data replacement for the next subpage are similarly performed.

【0036】以上の操作が終了した後、時刻t4におい
て、ロウアドレスで指定されたメモリセルアレイ11の
ページデータを一括消去する。その後、時刻t5におい
て、ページバッファ12に格納されたデータをメモリセ
ルアレイ11の消去されたページに書き込む。
After the above operation is completed, at time t4, the page data of the memory cell array 11 specified by the row address is erased collectively. Thereafter, at time t5, the data stored in the page buffer 12 is written to the erased page of the memory cell array 11.

【0037】以上のようにこの実施の形態においては、
メインカラムアドレスラッチ及びサブカラムアドレスラ
ッチを備えることより、ロウ及びカラムアドレスと書き
換えデータを連続的に入力して、1バイト単位のデータ
書き換えを、サプページ単位での誤り訂正とパリティビ
ット付加を伴って行うことができる。また先の実施の形
態と同様に、誤り訂正とパリティビット付加をサブペー
ジ単位で行っているから、必要なパリティビット数を少
なくして、ECC回路を内蔵したことによるチップサイ
ズの増大を抑制することができる。
As described above, in this embodiment,
By providing a main column address latch and a sub column address latch, row and column addresses and rewrite data are continuously input, and data rewrite in 1-byte units is performed with error correction and parity bit addition in subpage units. It can be carried out. Further, as in the previous embodiment, error correction and parity bit addition are performed in subpage units, so that the number of necessary parity bits is reduced, and an increase in chip size due to the incorporation of an ECC circuit is suppressed. be able to.

【0038】[実施の形態3]上の実施の形態1,2で
は、データ書き換えの単位を1バイトとし、その書き換
えるべきアドレスを含むサブページ(4バイト)単位で
データ読出しと誤り訂正を行って、そのサブページの一
部を書き換えて書き戻す方法を用いた。これに対し、デ
ータ書き換えの単位をサブページより大きい、例えば1
ページ単位とするEEPROMにも同様のこの発明を適
用することができる。その様な実施の形態での動作タイ
ミングを図6に示す。なお、EEPROM構成は、図1
と同じであるものとする。
[Third Embodiment] In the first and second embodiments, the unit of data rewriting is 1 byte, and data reading and error correction are performed in units of subpages (4 bytes) including the address to be rewritten. A method of rewriting and rewriting a part of the subpage is used. On the other hand, the unit of data rewriting is larger than the subpage, for example, 1
The same invention can be applied to an EEPROM having a page unit. Operation timing in such an embodiment is shown in FIG. The EEPROM configuration is shown in FIG.
Shall be the same as

【0039】この実施の形態の場合、1ページ全体を書
き換えるから、先の実施の形態1,2のように、データ
書き換えに際してサブページ単位でのデータ読出しと誤
り訂正という操作は要らない。即ち、図6に示すよう
に、ロウアドレス、カラムアドレス、及び1バイトの書
き換えデータD1を入力する。書き換えデータD1は、
サブカラムデコーダ15を介して、サブページバッファ
18に格納される。
In this embodiment, the entire page is rewritten. Therefore, unlike the first and second embodiments, the operations of reading data and correcting errors in subpage units are not required when rewriting data. That is, as shown in FIG. 6, a row address, a column address, and one-byte rewrite data D1 are input. The rewrite data D1 is
The data is stored in the sub-page buffer 18 via the sub-column decoder 15.

【0040】カラムアドレスを更新して、次の書き換え
データD2を入力して、これを同様にサブページバッフ
ァ18に格納する。4バイトの書き換えデータがサブペ
ージバッファ18に格納されたら、その4バイト分のデ
ータを、これに基づいてパリティビット発生回路19に
より発生したパリティビットを付加してページバッファ
12の先頭サブページのアドレスに書き込む。以下、同
様に4バイトずつの書き換えデータを、パリティビット
を付加して、全ページ分の書き換えデータをページバッ
ファ12に格納する。
The column address is updated, the next rewrite data D2 is input, and this is stored in the subpage buffer 18 in the same manner. When the 4-byte rewrite data is stored in the sub-page buffer 18, the 4-byte data is added with a parity bit generated by the parity bit generation circuit 19 based on the 4-byte data, and the address of the first sub-page of the page buffer 12 is added. Write to. Hereinafter, similarly, the rewrite data of every 4 bytes is added with a parity bit, and the rewrite data of all pages is stored in the page buffer 12.

【0041】その後、メモリセルアレイ11のロウアド
レスで選択されているページのデータを一括消去した
後、ページバッファ12に格納されているデータを消去
したページに書き込む。なお、ページ消去の動作は、書
き換えデータをページバッファ12に順次格納する動作
と並行して行うことが可能である。
Thereafter, after the data of the page selected by the row address of the memory cell array 11 is collectively erased, the data stored in the page buffer 12 is written to the erased page. The page erasing operation can be performed in parallel with the operation of sequentially storing the rewrite data in the page buffer 12.

【0042】この実施の形態によると、1ページ単位で
データ書き換えを行うから、先の実施の形態1,2のよ
うに1ページの一部を書き換える場合と異なり、データ
書き換えに際しては選択ページのデータをサブページ毎
に読み出して誤り訂正処理をする必要がなく、データ書
き換え処理は簡単になる。データ読出しは、実施の形態
1と同様に、1バイト単位の読出しに対してサブページ
単位の誤り訂正を行うようにすることで、パリティビッ
ト数を少なくし、ECC回路を内蔵したことによるチッ
プサイズの増大を抑制することができる。
According to this embodiment, since data is rewritten in units of one page, unlike the case where a part of one page is rewritten as in the first and second embodiments, the data of the selected page is not rewritten. Need not be read for each subpage to perform error correction processing, and the data rewriting processing is simplified. As in the first embodiment, the data reading is performed by performing error correction in units of subpages for reading in units of 1 byte, thereby reducing the number of parity bits and chip size by incorporating an ECC circuit. Increase can be suppressed.

【0043】なお実施の形態では、1バイト単位でデー
タ読み出し及び書き換えを行う場合を説明したが、2バ
イト単位、3バイト単位等、1ページサイズより小さい
単位でデータ読み出しを行うEEPROMに対して同様
にこの発明は有効である。また、実施の形態では3Tr
−NAND型EEPROMを説明したが、通常のNAN
D型やNOR型のEEPROMにも同様にこの発明を適
用することができる。
Although the embodiment has been described with respect to the case where data is read and rewritten in units of 1 byte, the same applies to an EEPROM which reads data in units smaller than one page size, such as in units of 2 bytes or 3 bytes. However, the present invention is effective. In the embodiment, 3Tr
-Although the NAND type EEPROM has been described, the normal NAN
The present invention can be similarly applied to a D-type or NOR-type EEPROM.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、デ
ータ読出し、書き換えの単位となるビット数より大きい
ビット数の範囲で誤り訂正を行うようにすることで、E
CC回路を搭載したときのチップサイズの増大を抑制す
ることができる。
As described above, according to the present invention, error correction is performed in a range of a number of bits larger than the number of bits as a unit of data reading and rewriting.
It is possible to suppress an increase in chip size when a CC circuit is mounted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施の形態によるEEPROMの構
成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an EEPROM according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施の形態のメモリセルアレイの構成を示す
図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a memory cell array of the embodiment.

【図3】同実施の形態のEEPROMのデータ書き換え
動作のタイミング図である。
FIG. 3 is a timing chart of a data rewriting operation of the EEPROM of the embodiment.

【図4】他の実施の形態によるEEPROMの構成を示
す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an EEPROM according to another embodiment.

【図5】同実施の形態のEEPROMのデータ書き換え
動作のタイミング図である。
FIG. 5 is a timing chart of a data rewriting operation of the EEPROM of the embodiment.

【図6】他の実施の形態によるデータ書き換え動作のタ
イミング図である。
FIG. 6 is a timing chart of a data rewriting operation according to another embodiment.

【図7】従来のECC回路搭載のEEPROMの概略構
成を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional EEPROM equipped with an ECC circuit.

【図8】パリティビットを付加する情報ビット数と面積
増加率の関係を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the number of information bits to which parity bits are added and the area increase rate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…メモリセルアレイ、12…ページバッファ、13
…ロウデコーダ、14…メインカラムデコーダ、15…
サブカラムデコーダ、16…センスアンプ、17…誤り
訂正回路、18…サブページバッファ、45…メインカ
ラムアドレスラッチ、46…サブカラムアドレスラッ
チ。
11: memory cell array, 12: page buffer, 13
... row decoder, 14 ... main column decoder, 15 ...
Sub column decoder, 16 sense amplifier, 17 error correction circuit, 18 sub page buffer, 45 main column address latch, 46 sub column address latch.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 29/792 (72)発明者 野田 潤一郎 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝マイクロエレクトロニクスセン ター内 Fターム(参考) 5B025 AA03 AB01 AC01 AD02 AD04 AD05 AD08 AD13 AE00 5F001 AA01 AB02 AD12 AE01 AE50 5F083 EP02 EP22 EP76 EP77 FR05 GA09 LA04 LA05 LA10 5L106 AA10 BB13 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 29/792 (72) Inventor Junichiro Noda 1 Kosuka Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Toshiba Corporation F term in microelectronics center (reference) 5B025 AA03 AB01 AC01 AD02 AD04 AD05 AD08 AD13 AE00 5F001 AA01 AB02 AD12 AE01 AE50 5F083 EP02 EP22 EP76 EP77 FR05 GA09 LA04 LA05 LA10 5L106 AA10 BB13

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電気的書き換え可能な不揮発性メモリセ
ルを配列してなるメモリセルアレイと、 このメモリセルアレイのメモリセル選択を行うデコード
回路と、 前記メモリセルアレイのnビットデータを並列読み出し
する際に、そのnビットデータを含むn×k(k:正の
整数)ビットの情報ビットとこの情報ビットに付与され
たパリティビットを読み出して誤り訂正を行う誤り訂正
回路と、 この誤り訂正回路から出力されたn×kビットの情報ビ
ットのうち入力アドレスに対応するnビットデータを選
択して出力するサブデコード回路とを有することを特徴
とする半導体記憶装置。
A memory cell array in which electrically rewritable nonvolatile memory cells are arranged; a decoding circuit for selecting a memory cell in the memory cell array; and a memory for reading n-bit data in the memory cell array in parallel. An error correction circuit for reading out n × k (k: positive integer) bits of information bits including the n-bit data and a parity bit added to the information bits to correct the error, and an error correction circuit output from the error correction circuit and a sub-decoding circuit for selecting and outputting n-bit data corresponding to the input address among the n × k information bits.
【請求項2】 ビット線とワード線が交差して配設さ
れ、その各交差部に電気的書き換え可能なメモリセルを
配列してなるメモリセルアレイと、 入力アドレスの中のロウアドレスをデコードして前記メ
モリセルアレイのワード線選択を行うロウデコーダと、 前記入力アドレスの中のカラムアドレスのうち上位アド
レスをデコードして、n×kビットのビット線データを
選択するメインカラムデコーダと、 前記メモリセルアレイに書き込むべきデータについて誤
り訂正のためのパリティビットをn×k(k:正の整
数)ビットの情報ビットに対して発生させるパリティビ
ット発生回路と、 前記メインカラムデコーダにより選択されるn×kビッ
トの情報ビットとこの情報ビットに付与されたパリティ
ビットを読み出して誤り訂正を行う誤り訂正回路と、 前記カラムアドレスのうち下位アドレスをデコードし
て、前記誤り訂正回路から出力されたn×kビットの情
報ビットのうち入力アドレスに対応するnビットデータ
を選択して出力するサブカラムデコーダとを有すること
を特徴とする半導体記憶装置。
2. A memory cell array comprising bit lines and word lines intersecting each other, and electrically rewritable memory cells arranged at each intersection, and decoding a row address among input addresses. A row decoder for selecting a word line of the memory cell array; a main column decoder for decoding an upper address among column addresses among the input addresses to select n × k-bit bit line data; A parity bit generation circuit for generating n × k (k: a positive integer) information bits for error correction for data to be written; and a n × k bit selected by the main column decoder. Error correction for reading out information bits and the parity bits assigned to the information bits to correct errors A sub-column decoder that decodes a lower address of the column addresses and selects and outputs n-bit data corresponding to an input address among the n × k-bit information bits output from the error correction circuit. A semiconductor memory device comprising:
【請求項3】 前記メモリセルアレイのビット線との間
でデータ転送を行うための、1ページ分のデータを保持
できるページバッファと、 前記誤り訂正回路と前記サブカラムデコーダとの間に設
けられて、前記誤り訂正回路又はメインカラムデコーダ
から出力されるn×kビットのサブページのデータを一
時保持するサブページバッファとを有することを特徴と
する請求項2記載の半導体記憶装置。
3. A page buffer for transferring data to and from a bit line of the memory cell array, the page buffer being capable of holding one page of data, and being provided between the error correction circuit and the sub-column decoder. 3. The semiconductor memory device according to claim 2, further comprising: a sub-page buffer for temporarily holding nxk-bit sub-page data output from said error correction circuit or main column decoder.
【請求項4】 前記メモリセルアレイの選択されたペー
ジのnビット単位のデータ書き換えに際して、 前記選択されたページのうち、n×kビットのサブペー
ジのデータをパリティビットと共に読み出して前記誤り
訂正回路により誤り訂正して前記サブページバッファに
格納し、 前記サブページバッファに格納されたデータを、これに
基づいて発生させたパリティビットを付加して前記ペー
ジバッファの対応するアドレスに格納し、 前記サブページバッファに格納されたデータのうち、カ
ラムアドレスにより指定されたnビットを外部から入力
されたnビットの書き換えデータにより置換し、 一部置換されたサブページのデータを、これに基づいて
発生させたパリティビットと共に前記メモリセルアレイ
の選択されたページに書き戻すという一連の動作が行わ
れることを特徴とする請求項3記載の半導体記憶装置。
4. When rewriting data of a selected page of the memory cell array in units of n bits, of the selected page, data of a subpage of n × k bits is read together with a parity bit and read by the error correction circuit. Correcting the error and storing the data in the sub-page buffer; storing the data stored in the sub-page buffer at a corresponding address of the page buffer with a parity bit generated based on the data; Of the data stored in the buffer, n bits specified by the column address were replaced by n-bit rewrite data input from the outside, and the data of the partially replaced subpage was generated based on this. Writing back to the selected page of the memory cell array together with the parity bit 4. The semiconductor memory device according to claim 3, wherein a series of operations are performed.
【請求項5】 nビット単位のデータ書き換えに際し
て、(a)前記メモリセルアレイの書き換えたいページ
を選択するロウアドレスを入力し、(b)前記ロウアド
レスにより選択されたページのうち、n×kビットの先
頭のサブページのデータをパリティビットと共に読み出
して前記誤り訂正回路により誤り訂正して前記サブペー
ジバッファに格納し、(c)前記サブページバッファに
格納されたデータを、これに基づいて発生させたパリテ
ィビットを付加して前記ページバッファの対応するアド
レスに格納し、(d)サブページのアドレスを更新し
て、最後のサブページまで(b),(c)の動作を繰り
返し、(e)書き換えたいカラムアドレスとnビットの
書き換えデータを入力し、(f)入力されたカラムアド
レスに該当するサブページのデータを前記ページバッフ
ァから読み出して前記サブページバッファに格納し、
(g)前記サブページバッファに格納されたデータのう
ち、前記カラムアドレスに相当するnビットを外部から
入力された前記書き換えデータにより置換し、(h)一
部置換されたサブページのデータを、これに基づいて発
生させたパリティビットを付加して前記ページバッファ
の対応するアドレスに格納し、(i)前記メモリセルア
レイの前記選択されたページのデータを一括消去し、
(j)データ消去されたページに前記ページバッファに
格納されたサブページのデータを書き込むという一連の
動作が行われることを特徴とする請求項3記載の半導体
記憶装置。
5. When rewriting data in units of n bits, (a) a row address for selecting a page to be rewritten in the memory cell array is input; and (b) n × k bits among pages selected by the row address. The data of the first subpage is read out together with the parity bit, error-corrected by the error correction circuit and stored in the subpage buffer, and (c) the data stored in the subpage buffer is generated based on the data. (D) updating the address of the subpage and repeating the operations (b) and (c) until the last subpage, and (e) Input the column address to be rewritten and the n-bit rewrite data, and (f) enter a subpage corresponding to the input column address. Stored in the subpage buffer data read from the page buffer,
(G) replacing n bits corresponding to the column address among the data stored in the subpage buffer with the externally input rewrite data, and (h) replacing the partially substituted subpage data with: A parity bit generated based on this is added and stored in a corresponding address of the page buffer, and (i) data of the selected page in the memory cell array is erased collectively;
4. The semiconductor memory device according to claim 3, wherein a series of operations of (j) writing the data of the subpage stored in the page buffer to the data-erased page is performed.
【請求項6】 前記メインカラムデコーダのアドレスデ
コード信号をラッチするメインカラムアドレスラッチ
と、前記サブカラムデコーダのアドレスデコーダ信号を
ラッチするサブかラムアドレスラッチとを備えて、ロウ
アドレス、カラムアドレス及びnビットの書き換えデー
タを連続的に入力できるようにしたことを特徴とする請
求項3記載の半導体記憶装置。
6. A main column address latch for latching an address decode signal of the main column decoder, and a sub or ram address latch for latching an address decoder signal of the sub column decoder, wherein a row address, a column address and n 4. The semiconductor memory device according to claim 3, wherein bit rewrite data can be continuously input.
【請求項7】 前記メモリセルアレイの1ページ単位の
データ書き換えに際し、 1ページ分の書き換えデータのうち、n×kビットずつ
のサブページを順次前記サブページバッファデータの対
応するアドレスに格納し、 各サブページのデータにパリティビットを付加して順次
前記ページバッファの対応するアドレスに格納し、 前記メモリセルアレイの選択されたページのデータを消
去して、そのページに前記ページバッファに格納された
1ページ分の書き換えデータを書き込むようにしたこと
を特徴とする請求項3記載の半導体記憶装置。
7. When rewriting data in one page unit of the memory cell array, sub-pages of n × k bits are sequentially stored in a corresponding address of the sub-page buffer data among rewriting data of one page. A parity bit is added to the data of the sub-page, the data is sequentially stored at the corresponding address of the page buffer, the data of the selected page of the memory cell array is erased, and one page stored in the page buffer is stored in the page. 4. The semiconductor memory device according to claim 3, wherein the rewrite data is written.
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