JP2002313087A - 不揮発性メモリ内蔵半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 不揮発性メモリ内蔵の半導体装置において、
その外観（マーキング等）から内蔵の不揮発性メモリの
状態を判断できないことから、製造工場で消去された状
態で出荷されている場合にも、念のため消去を行ってか
ら書き込みを行うなど不要な処理を行わざるを得ず、そ
のために書き換え時間が増大していた。 【解決手段】 製造工場から出荷した状態か否かを示す
出荷状態表示レジスタ１４を設け、この出荷状態表示レ
ジスタ１４の値を端子へ出力可能にすることにより、製
品外部から出荷状態であるかどうかを判別できる。ま
た、出荷状態表示レジスタ１４の値によって不必要な消
去処理を省くことが可能になり、書き換え時間を短縮で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気的に消去・書
き込み可能な不揮発性メモリを内蔵した半導体装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、プログラム格納用やデータ格納用
の記憶装置として、電気的に複数回の消去・書き込みが
可能な不揮発性メモリを用いることが多くなっている。

【０００３】不揮発性メモリを内蔵した半導体装置は、
製造工場において最終検査工程で消去を行い、消去され
た状態で出荷されることが多い。その場合、半導体装置
を入手したユーザは、ＰＲＯＭライターやオンボード書
き換え装置を用いて、消去を行わずに任意データの書き
込みのみを行い使用することが可能である。そのように
対応できるのは、その半導体装置が出荷段階で消去処理
されたものであることがユーザにおいて明確に分かって
いるからである。

【０００４】図５は従来の技術における不揮発性メモリ
内蔵半導体装置３０の構成図であり、図４はメモリ書き
換え装置２０を用いて内蔵の不揮発性メモリ３１を書き
換える際の接続図である。ここでメモリ書き換え装置２
０は、制御信号に同期して特定のアドレス、データの組
み合わせによりメモリ書き換えコマンドを発行する機能
を有しており、半導体装置３０内のメモリ書き換え制御
部３２は、制御信号、アドレス、データからコマンドを
解読する機能を有している。製造工場から消去された状
態で出荷され納品された製品に対して、メモリ書き換え
装置２０から端子へ書き込みコマンドが入力されると、
入出力端子制御部３３からメモリ書き換え制御部３２へ
書き込みコマンドが伝えられ、メモリ書き換え制御部３
２はコマンドを解読し、書き込みに必要なアドレス、デ
ータ、制御信号を作成し、不揮発性メモリ３１へのデー
タ書き込みを行う。書き込みが完了すると、メモリ書き
換え制御部３２は書き込み完了を表す値をデータ端子か
ら出力する。その際、メモリ書き換え装置２０はデータ
端子を監視しており、書き込み完了を表す値が入力され
ると、書き込みコマンドの処理を終了する。

【０００５】製造工場から納品された後の処置履歴の不
明な製品に対しては、消去されているか否かを確認する
必要がある。そのため、メモリ書き換え装置２０から端
子へリードコマンドを入力し、書き込みコマンド処理と
同様に、メモリ書き換え制御部３２の制御によって不揮
発性メモリ３１の値を読み出して端子に出力し、メモリ
書き換え装置２０にて消去時の値と比較する。比較の結
果、一致しておれば消去の状態であると分かり、不一致
であれば何らかの書き込みが行われていると分かる。

【０００６】また、念のために消去を行う場合には、メ
モリ書き換え装置２０から端子へ消去コマンドを入力
し、メモリ書き換え制御部３２の制御によって不揮発性
メモリ３１の内容を消去する。消去が完了すると、メモ
リ書き換え制御部３２は消去完了を示す値をデータ端子
から出力し、データ端子を監視していたメモリ書き換え
装置２０は消去完了を示す値が入力されると、消去コマ
ンドの処理を終了する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ここで、不揮発性メモ
リ３１を内蔵した半導体装置３０については、マーキン
グ等の外観から内蔵メモリの状態（消去状態または書き
込み状態）を把握することが不可能である。

【０００８】そのため、ユーザは製造工場から消去状態
で納品された製品であるという頭の中での記憶や紙など
への記録に頼って対応することになる。消去状態で納品
された製品であるという記憶・記録が明確であるときに
は、消去処理を行わず、書き込みのみを行う。

【０００９】また、納品されてからの来歴が不明な製品
については、念のため消去を行ってから書き込みを行
う。あるいは、消去状態かどうかを確認するために全領
域のデータを読み出し、消去状態の値と比較するブラン
クチェックを行うことになる。しかしながら、この場
合、本来不要である消去やブランクチェックを行うた
め、書き換え時間が増加する。

【００１０】一方、製造工場から消去状態で出荷された
製品であるはずという間違った記憶や記録に従って、消
去を行わず書き込みのみを行う場合もある。この場合、
偶然に書き込みが正常に行われたとしても、不揮発性メ
モリの消去状態が不完全なものであったことが原因とな
って、十分な信頼性が得られなくなる場合がある。

【００１１】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、製造工場から出荷した状態であるか否かを半導体装
置の外部から知ることができ、人間の記憶や紙への記録
に頼ることなく、正確に書き換えを行うことができる不
揮発性メモリ内蔵半導体装置を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【発明を解決するための手段】不揮発性メモリ内蔵半導
体装置についての本発明は、次のような手段を講じるこ
とにより、上記の課題を解決するものである。

【００１３】すなわち、電気的に消去・書き込み可能な
不揮発性メモリと、前記不揮発性メモリが製造工場から
出荷された状態か否かを示す値を格納しその値を外部に
出力可能な出荷状態表示レジスタと、前記不揮発性メモ
リおよび前記出荷状態表示レジスタを制御するメモリ書
き換え制御部とを備えている。

【００１４】さらに詳しくは、前記メモリ書き換え制御
部は、製造工場において前記不揮発性メモリを消去処理
したときには前記出荷状態表示レジスタに対して消去出
荷を示す値を格納し、製造工場において前記不揮発性メ
モリにデータ書き込みしたときには前記出荷状態表示レ
ジスタに対して書き込み出荷を示す値を格納するように
構成されている。

【００１５】この構成によれば、内蔵の不揮発性メモリ
が製造工場から出荷されたときの状態であるか否かにつ
いての判断を、人間の記憶や紙などへの記録に頼ること
なく、出荷状態表示レジスタの値を半導体装置の外部か
ら読み出すことによって、明確に行うことができる。

【００１６】本発明は、また、前記メモリ書き換え制御
部についての別の態様として、前記出荷状態表示レジス
タが消去出荷を示す値を示しているときは、前記不揮発
性メモリを消去する指示が与えられても、前記不揮発性
メモリの消去を行わず直ちに消去処理を終了するように
前記メモリ書き換え制御部を構成する。

【００１７】この構成によれば、不揮発性メモリに消去
する指示が与えられた際、前記出荷状態表示レジスタの
値が消去状態で出荷したことを示している場合には、実
際には消去を行わずに直ちに消去処理を完了させる。こ
のことによって、出荷状態であることを外部から読み出
す手段がない場合でも、書き換え時間を短縮することが
できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の不揮発性メモリ内
蔵半導体装置の実施の形態について図面を参照しながら
説明する。

【００１９】図１は本発明の実施の形態における不揮発
性メモリ内蔵半導体装置１０の構成を示すブロック図で
ある。図１において、１１は電気的に複数回の消去・書
き込みが可能なＥＥＰＲＯＭやフラッシュＲＯＭなどの
不揮発性メモリ、１２は不揮発性メモリ１１と出荷状態
表示レジスタ１４の書き換えを制御するメモリ書き換え
制御部、１３は端子への出力および端子からの入力を制
御する入出力端子制御部、１４は製造工場から出荷され
た状態であるか否かを示す出荷状態表示レジスタであ
る。

【００２０】出荷状態表示レジスタ１４は、電気的に消
去・書き込み可能な不揮発性メモリで構成されており、
メモリ書き換え制御部１２の制御によって書き換え可能
である。また、入出力端子制御部１３の制御によって、
出荷状態表示レジスタ１４の値を端子へ出力することが
可能である。

【００２１】まず、製造工場からの出荷時の状態につい
て説明する。半導体装置の製造工場における最終検査工
程において、内蔵の不揮発性メモリ１１は全面消去する
か、またはユーザ任意のデータを書き込む。その後、出
荷状態表示レジスタ１４に不揮発性メモリ１１の状態を
示す値を書き込む。

【００２２】不揮発性メモリ１１を消去した場合には、
出荷状態表示レジスタ１４に消去出荷を示す値“Ａ”を
書き込み、ユーザ任意のデータを書き込んだ際は、書き
込み出荷を示す値“Ｂ”を書き込む。出荷状態表示レジ
スタ１４への書き込みを完了した後において、ユーザへ
出荷する。

【００２３】次に、製造工場からユーザに納品された後
の不揮発性メモリ内蔵半導体装置１０の使用方法、特に
は、出荷状態表示レジスタ１４の制御方法について説明
する。

【００２４】図４はメモリ書き換え装置２０を用いて図
１に示す半導体装置１０に内蔵の不揮発性メモリ１１を
書き換える際の接続図である。

【００２５】ここで、メモリ書き換え装置２０は制御信
号に同期して特定のアドレス、データの組み合わせによ
りメモリ書き換えコマンドを発行する機能を有してお
り、半導体装置１０内のメモリ書き換え制御部１２は、
制御信号、アドレス、データからコマンドを解読する機
能を有しているものとする。

【００２６】メモリ書き換え装置２０から出荷状態判定
コマンドが半導体装置１０に入力されると、入出力端子
制御部１３からメモリ書き換え制御部１２へ出荷状態判
定コマンドが伝えられ、メモリ書き換え制御部１２はコ
マンドを解読し、出荷状態表示レジスタ１４の値を読み
出し、入出力端子制御部１３を通じてデータ端子へ出力
する。

【００２７】メモリ書き換え装置２０は、データ端子の
値により不揮発性メモリ１１が消去後出荷状態であるの
か、書き込んで出荷状態であるのか、それとも出荷状態
でないのかを表示させる。これにより、ユーザは当該製
品がどのような状態で納品されたものか、あるいは納品
されてから一度も書き換えを行っていないのかどうかを
メモリ書き換え装置２０を用いて製品外部から瞬時に判
定することができる。

【００２８】図３は納品後、ユーザにて消去または書き
込みを行おうとした場合のメモリ書き換え制御フローチ
ャートである。

【００２９】メモリ書き換え装置２０から消去コマンド
や書き込みコマンドが半導体装置１０に入力されると、
入出力端子制御部１３からメモリ書き換え制御部１２へ
コマンドが伝えられる。メモリ書き換え制御部１２は、
まず出荷状態表示レジスタ１４の状態が出荷状態を示す
値“Ａ”（消去出荷を示す値）または値“Ｂ”（書き込
み出荷を示す値）であるか否かを判定し、値“Ａ”また
は値“Ｂ”であれば出荷状態でないことを示す値“Ｃ”
に書き換える。すなわち、出荷時点の状態を初期状態と
すると、その初期状態から一度でも半導体装置１０にア
クセスを行うと、それは最早出荷時点を基点とする初期
状態にはないものとして取り扱うこととする。

【００３０】その後、コマンドの処理を実行する。この
ことにより、たとえコマンド処理が途中で失敗に終わっ
ても、すでに出荷状態表示レジスタ１４が書き換えられ
ているので、再度出荷状態判定コマンドを実行すると、
データ端子には値“Ｃ”（出荷状態でない）が出力さ
れ、出荷状態であるか否かを正確に判別できる。

【００３１】図２は、消去状態で出荷されたものに対し
てメモリ書き換え装置２０から消去コマンドが入力され
た場合のメモリ書き換え制御フローチャートである。

【００３２】メモリ書き換え装置２０から消去コマンド
が入力されると、メモリ書き換え制御部１２は、まず出
荷状態表示レジスタ１４の状態が消去出荷を示す値
“Ａ”であるか否かを判定し、値“Ａ”（消去状態）で
あれば、不揮発性メモリ１１の消去を行わず、直ちに消
去完了を表す値をデータ端子から出力する。その際、メ
モリ書き換え装置２０はデータ端子を監視しており、消
去完了を表す値が入力されると、消去コマンドの処理を
終了する。

【００３３】これにより、メモリ書き換え装置２０が出
荷状態判定機能をもたないものである場合であっても、
半導体装置内部で消去後出荷状態か否かを判定させ、自
動的に消去処理を省くことができ、書き換え時間を増大
させずに、また人間の記憶や記録に依らないで、正確な
書き換えを行うことができる。

【００３４】なお、ここでは、メモリ書き換え制御部１
２がコマンド解読機能を搭載し、メモリ書き換え装置２
０がコマンド方式書き換えに対応している場合について
説明したが、ある特定のタイミングで与えられたパルス
からメモリ書き換えに必要なアドレス、データ、制御信
号を作成するメモリ書き換え制御部を内蔵した半導体装
置においても、本発明を適用することができる。

【００３５】また、シリアルインターフェースなどの通
信手段を通して書き換えを行う場合にも、メモリ書き換
えホストからのコマンドの指示を受信し、結果を送信す
ることにより、同じ機能、方法を用いることができる。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、内蔵の不揮発性メモリ
が製造工場から出荷された状態か否かを製品外部から判
定することができ、それが不可能な場合にも製品内部で
不揮発性メモリの状態を判別することにより、不必要な
処理を省くことができる。これにより、人間の記憶や紙
への記録などに頼らず、また書き換え時間を増大させず
に、不揮発性メモリの正確な書き換えを行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における不揮発性メモリ内
蔵半導体装置の構成を示すブロック図

【図２】本発明の実施の形態の不揮発性メモリ内蔵半導
体装置における消去・書き込み指示が与えられた際のメ
モリ書き換え制御フローチャート

【図３】本発明の実施の形態の不揮発性メモリ内蔵半導
体装置における消去時のメモリ書き換え制御のフローチ
ャート

【図４】本発明の実施の形態の不揮発性メモリ内蔵半導
体装置における不揮発性メモリ書き換え時のメモリ書き
換え装置と半導体装置の接続図

【図５】従来の技術における半導体装置の構成図

【符号の説明】

１０ 不揮発性メモリ内蔵半導体装置 １１ 不揮発性メモリ １２ メモリ書き換え制御部 １３ 入出力端子制御部 １４ 出荷状態表示レジスタ ２０ メモリ書換え装置 ３０ 不揮発性メモリ内蔵半導体装置 ３１ 不揮発性メモリ ３２ メモリ書換え制御部 ３３ 入出力端子制御部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気的に消去・書き込み可能な不揮発性
   メモリと、前記不揮発性メモリが製造工場から出荷され
   た状態か否かを示す値を格納しその値を外部に出力可能
   な出荷状態表示レジスタと、前記不揮発性メモリおよび
   前記出荷状態表示レジスタを制御するメモリ書き換え制
   御部とを備えていることを特徴とする不揮発性メモリ内
   蔵半導体装置。
2. 【請求項２】 前記メモリ書き換え制御部は、製造工場
   において前記不揮発性メモリを消去処理したときには前
   記出荷状態表示レジスタに対して消去出荷を示す値を格
   納し、製造工場において前記不揮発性メモリにデータ書
   き込みしたときには前記出荷状態表示レジスタに対して
   書き込み出荷を示す値を格納するように構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の不揮発性メモリ内蔵
   半導体装置。
3. 【請求項３】 前記メモリ書き換え制御部は、前記出荷
   状態表示レジスタが消去出荷を示す値を示しているとき
   は、前記不揮発性メモリを消去する指示が与えられて
   も、前記不揮発性メモリの消去を行わず直ちに消去処理
   を終了するように構成されていることを特徴とする請求
   項１に記載の不揮発性メモリ内蔵半導体装置。