JP2003132688A - 不揮発性半導体記憶装置及びその制御方法 - Google Patents

不揮発性半導体記憶装置及びその制御方法

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JP2003132688A JP2001322813A JP2001322813A JP2003132688A JP 2003132688 A JP2003132688 A JP 2003132688A JP 2001322813 A JP2001322813 A JP 2001322813A JP 2001322813 A JP2001322813 A JP 2001322813A JP 2003132688 A JP2003132688 A JP 2003132688A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、読み出し動作用のパスや回路を使用
することなく、且つ既存の構成を利用して、パスワード
・アンロック動作を実行する不揮発性半導体記憶装置を
提供することを目的とする。 【解決手段】不揮発性半導体記憶装置は、不揮発性メモ
リセルを含むメモリセルアレイと、プログラム動作時に
メモリセルアレイのデータを判定するベリファイ用セン
スアンプと、外部からのデータを受け取るデータ入力バ
ッファと、外部からデータ入力バッファに入力される入
力パスワードとメモリセルアレイから読み出されベリフ
ァイ用センスアンプでデータ判定される読み出しパスワ
ードとが一致するか否かを判定する一致/不一致判定回
路を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に不揮発性半
導体記憶装置に関し、詳しくはパスワードによるデータ
保護機能を備えた不揮発性半導体記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】最近の不揮発性半導体記憶装置には、プ
ロテクト機能が設けられているものがあり、セクタ或い
はブロックと呼ばれる1つの消去単位毎或いは複数の消
去単位毎に、一括して記憶内容の書き換えを禁止するこ
とが出来る。書き換えを禁止する記憶領域(セクタ或い
はブロック)に関する情報は、不揮発性素子にプロテク
ト状態として記憶し、不揮発性半導体記憶装置内部の制
御回路(ステートマシン)がこの情報を参照すること
で、プロテクトされている領域の書き換えを禁止する。
【0003】上記プロテクト状態を自由に変更出来ない
ように、パスワードモードが設けられる。パスワードモ
ードにおいては、プロテクト状態を記憶する不揮発性素
子が書き換え不可な状態にロックされ、プロテクト状態
をデフォールトで変更することが出来ないように設定さ
れる。不揮発性メモリに記憶してあるパスワードと外部
からの入力パスワードとが一致すると、ロックがはずさ
れて、プロテクト状態を変更することが可能となる。こ
のロックをはずす動作は、パスワード・アンロックと呼
ばれる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】パスワード・アンロッ
ク動作は、そのためのコマンドが入力されると、アンロ
ック状態になるまでチップ内部で自動的に実行される動
作である。このようにチップ内部で自動的に実行される
動作は、エンベディッド・アルゴリズムと呼ばれ、不揮
発性記憶素子に対するプログラム/イレーズ動作もエン
ベディッド・アルゴリズムに基づくものである。
【0005】デュアルオペレーションの不揮発性半導体
記憶装置においては、あるバンクに対するプログラム/
イレーズ動作と別のバンクに対する読み出し動作とを同
時に実行可能なように制御される。エンベディッド・ア
ルゴリズムでありチップ内部で自動的に実行される上記
のパスワード・アンロック動作も、プログラム/イレー
ズ動作と同様に、読み出し動作と同時に実行可能である
必要がある。従って、パスワード・アンロック動作はパ
スワードデータを読み出すリード動作であるにも関わら
ず、パスワード・アンロック動作においてリード動作用
のパスや回路を使用することは出来ない。
【0006】またパスワード・アンロックの機能を不揮
発性半導体記憶装置に設けるために、既存の不揮発性半
導体記憶装置の構成に対してパスワード・アンロック動
作専用の回路を新たに追加することは、回路規模の増大
及び制御動作の複雑化に繋がり好ましくない。
【0007】以上を鑑みて、本発明は、読み出し動作用
のパスや回路を使用することなく、且つ既存の構成を利
用して、パスワード・アンロック動作を実行する不揮発
性半導体記憶装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明による不揮発性半
導体記憶装置は、不揮発性メモリセルを含むメモリセル
アレイと、プログラム動作時に該メモリセルアレイのデ
ータを判定するベリファイ用センスアンプと、外部から
のデータを受け取るデータ入力バッファと、外部から該
データ入力バッファに入力される入力パスワードと該メ
モリセルアレイから読み出され該ベリファイ用センスア
ンプでデータ判定される読み出しパスワードとが一致す
るか否かを判定する一致/不一致判定回路を含むことを
特徴とする。
【0009】上記不揮発性半導体記憶装置によれば、プ
ログラム動作に使用するベリファイ用センスアンプを、
パスワード・アンロック動作において共用することで、
入力パスワードと読み出しパスワードとの一致判定を行
うことが出来る。従って、読み出し動作用のパスや回路
を使用することなく、且つ既存の構成を利用して、パス
ワード・アンロック動作を実行する不揮発性半導体記憶
装置を提供することが出来る。
【0010】また本発明による不揮発性半導体記憶装置
の制御方法は、メモリセルからデータを読み出し、該メ
モリセルから読み出した該データが1であるか0である
かをデータ判定し、該データ判定後にプログラムモード
であるかパスワード・アンロックモードであるかをモー
ド判定し、該モード判定がプログラムモードを示す場合
に該データ判定をベリファイ判定として該データ判定の
結果に応じてプログラム動作を実行し、該モード判定が
パスワード・アンロックモードを示す場合に該データ判
定の結果と外部から入力されるパスワードとが一致する
かパスワード判定し、該パスワード判定が一致を示す場
合にパスワード・アンロック動作を実行する各段階を含
むことを特徴とする。
【0011】上記不揮発性半導体記憶装置の制御方法に
よれば、プログラム動作時に実行するベリファイ用のデ
ータ判定動作の手順を、パスワード・アンロック動作に
けるデータ判定動作に利用することで、入力パスワード
と読み出しパスワードとの一致判定を行うことが出来
る。従って、読み出し動作用のパスや回路を使用するこ
となく、且つ既存の構成を利用して、パスワード・アン
ロック動作を実行する不揮発性半導体記憶装置の制御方
法を提供することが出来る。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例を添付の
図面を用いて詳細に説明する。
【0013】図1は、本発明による不揮発性半導体記憶
装置の構成を示す構成図である。
【0014】図1の不揮発性半導体記憶装置10は、ア
ドレスバッファ11及び12、データ入力バッファ1
3、コマンドレジスタ14、コマンドデコーダ15、パ
スワードアンロックレジスタ&全一致判定回路16、ロ
ック/アンロック設定回路17、プロテクト情報書き込
み回路18、プロテクト状態記憶用不揮発性記憶素子1
9、コマンド制御回路20、ベリファイ用バッファ回路
21、リード用センスアンプ22、出力バッファ23、
デコーダ24、メモリセルアレイ25、ベリファイ用セ
ンスアンプ26、ベリファイ用リファレンス回路27、
リファレンス用セルアレイ28、一致/不一致判定回路
29、及びリード用リファレンス回路30を含む。
【0015】コマンドレジスタ14は、制御信号及びコ
マンド信号を外部から受け取りコマンドを格納する。コ
マンドレジスタ14が格納するコマンドは、コマンドデ
コーダ15によりデコードされ、デコード結果がコマン
ド制御回路20に供給される。コマンド制御回路20
は、コマンドのデコード結果に基づいてステートマシン
として動作して、不揮発性半導体記憶装置10の各部の
動作を制御する。
【0016】アドレスバッファ11及び12は、外部か
ら供給されるXアドレス信号及びYアドレス信号を受け
取り、これらアドレス信号をデコーダ24に供給する。
デコーダ24は、供給されたXアドレス信号をデコード
して、デコード結果に基づいて、メモリセルアレイ25
の指定Xアドレスの不揮発性メモリセルを選択する。更
にデコーダ24は、供給されたYアドレス信号をデコー
ドして、デコード結果に基づいて、メモリセルアレイ2
5の指定Yアドレスの不揮発性メモリセルを選択する。
この時、プログラム或いはイレーズ動作の場合には、指
定Yアドレスのビット線が、選択的にベリファイ用セン
スアンプ26に接続される。また読み出し動作の場合に
は、指定Yアドレスのビット線は、リード用センスアン
プ22に接続される。
【0017】メモリセルアレイ25は、メモリセルの配
列、ワード線、ビット線等を含み、各メモリセルに情報
を記憶する。データ読み出し時には、メモリセルアレイ
25の選択されたメモリセルからの読み出しデータが、
リード用センスアンプ22に供給される。リード用セン
スアンプ22は、読み出しデータが0であるか1である
かを判定する。その判定結果は、出力バッファ23から
読み出しデータとして出力される。プログラム或いはイ
レーズ時には、コマンド制御回路20の制御の下に、所
定のプログラム電圧或いはイレーズ電圧をメモリセルア
レイ25に供給して、メモリセルアレイ25のワード線
及びビット線をそれぞれの動作に応じた適当な電位に設
定する。これによって、メモリセルに対する電荷注入或
いは電荷抜き取りの動作を実行する。
【0018】ベリファイ用センスアンプ26は、プログ
ラム及びイレーズ動作において、メモリセルアレイ25
から供給されたデータのレベルを、ベリファイ用リファ
レンス回路27から供給されるリファレンスレベルと比
較することで、データが0であるか1であるかの判定を
行う。判定結果が所望の値となるまで、プログラム或い
はイレーズ動作を繰り返すことで、確実な電荷注入或い
は電荷抜き取りが行われる。
【0019】ベリファイ用リファレンス回路27は、参
照用メモリセルを含むリファレンス用セルアレイ28に
接続される。ベリファイ用リファレンス回路27は、コ
マンド制御回路20の制御下で動作して、データ判定に
際して使用されるリファレンスレベルREFを、リファ
レンス用セルアレイ28の参照用メモリセルからの電位
により生成し、ベリファイ用センスアンプ26に供給す
る。またリード用リファレンス回路30は、データ読み
出し時のデータ判定に使用されるリファレンスレベル
を、リファレンス用セルアレイ28の参照用メモリセル
からの電位により生成し、リード用センスアンプ22に
供給する。
【0020】本発明においては、プログラム及びイレー
ズ動作時に使用されるベリファイ関連の回路を使用する
ことで、パスワード・アンロック時のパスワード照合動
作を実行する。
【0021】具体的には、外部からパスワード・アンロ
ックコマンドが入力されると、コマンドデコーダ15が
パスワード・アンロック信号PWUNLOCKを生成す
る。パスワード・アンロック信号PWUNLOCKは、
パスワードアンロックレジスタ&全一致判定回路16、
コマンド制御回路20、ベリファイ用バッファ回路2
1、及びベリファイ用センスアンプ26に供給される。
パスワード・アンロック信号PWUNLOCKに応答し
て、コマンド制御回路20がパスワード・アンロックに
伴う各回路の動作を制御する。
【0022】コマンド制御回路20の制御の下に、メモ
リセルアレイ25からパスワードが読み出され、ベリフ
ァイ用センスアンプ26に供給される。ベリファイ用セ
ンスアンプ26は、読み出されたパスワードのデータレ
ベルを判定し、判定結果を一致/不一致判定回路29に
供給する。また不揮発性半導体記憶装置10の外部から
の入力パスワードは、データ入力バッファ13を介し
て、一致/不一致判定回路29に供給される。一致/不
一致判定回路29は、ベリファイ用センスアンプ26か
らの読み出しパスワードとデータ入力バッファ13から
の入力パスワードとを比較して、両パスワードが一致す
るか否かを判定する。一致/不一致判定回路29は、一
致/不一致の判定結果を示す一致判定信号MATCH
を、パスワードアンロックレジスタ&全一致判定回路1
6及びベリファイ用バッファ回路21に供給する。
【0023】パスワードアンロックレジスタ&全一致判
定回路16は、通常はLOWを出力するように設定され
ている。パスワード・アンロック信号PWUNLOCK
が入力され、パスワード・アンロックモードであること
が指示されると、パスワードアンロックレジスタ&全一
致判定回路16は、一致判定信号MATCHをラッチす
る。本実施例のパスワード照合においては、後述するよ
うに、パスワードデータの各部分ごとに、逐次一致判定
を行う構成となっている。パスワードアンロックレジス
タ&全一致判定回路16は、パスワードの各部分に対し
て逐次生成された一致判定信号MATCHが全て一致を
示す場合に、全一致信号MATCH2をロック/アンロ
ック設定回路17にアサートする。
【0024】ロック/アンロック設定回路17は、全一
致信号MATCH2がアサートされると、ロック信号L
OCKをディスエーブルしてロック状態を解除する。プ
ロテクト情報書き込み回路18は、ロック信号LOCK
がディスエーブルされると、プロテクト状態記憶用不揮
発性記憶素子19に対する書き込みを可能にする。
【0025】プロテクト状態記憶用不揮発性記憶素子1
9は、メモリセルアレイ25内で書き換えが禁止された
セクタ或いはブロックに関する情報、即ちプロテクト状
態を格納するメモリセル群である。このプロテクト状態
記憶用不揮発性記憶素子19の記憶するプロテクト状態
を参照することで、コマンド制御回路20は、メモリセ
ルアレイ25に対する書き込み禁止を制御する。パスワ
ード・アンロックされると、プロテクト情報書き込み回
路18により、プロテクト状態記憶用不揮発性記憶素子
19を書き換えることが可能となり、メモリセルアレイ
25の書き込み禁止状態を変更することが出来るように
なる。
【0026】図2は、本発明によるパスワード・アンロ
ック動作を示すフローチャートである。本発明のパスワ
ード・アンロック動作は、不揮発性半導体記憶装置に既
存のプログラム動作を利用して、プログラム動作の手順
の一部を共用することにより主としてコマンド制御回路
20によって実行される。
【0027】ステップS1で、パスワード・アンロック
コマンドに応答してパスワード・アンロックモードの開
始が指示され、ステップS2で、動作状態がパスワード
・アンロックモードとなる。
【0028】ステップS3で、現在のデータ入力が、既
にパスワードの最終データが入力された後のデータ入力
であるか否かを判定する。ここでパスワードデータは、
入出力データのビット数と同一或いはそれ以下であると
は限らない。例えば、入出力データが16ビットであっ
ても、パスワードは64ビットから構成される場合等が
ある。このような場合には、パスワードデータの各16
ビット部分を入出力データピンから4回に渡って逐次入
力し、入力された各16ビット部分と記憶してあるパス
ワードの対応する部分とを、逐次照合することによりパ
スワードの判定を行う。例えば、入出力データ数が32
ビットでパスワードデータが64ビットである場合に
は、32ビット毎に2回の照合動作を実行する。このよ
うな場合、一度パスワード・アンロックモードに入る
と、パスワード・アンロックモードから抜け出ることな
く、一連の照合動作を実行することが望ましい。そのた
め本発明では、図3に示されるように、パスワード・ア
ンロックコマンド(Add:55H&I/O:28H)
が入力されると、パスワードのアドレス00H乃至03
Hと共にパスワードの各16ビット部分PWD0乃至P
WD3が一連のデータとして連続して入力される。なお
ここで、パスワード・アンロックコマンド(Add:5
5H&I/O:28H)に先行するアドレスデータ及び
入力データは、後続する入力がコマンド入力であること
を指示するデータである。最後のパスワードデータ(例
えば4個目のパスワードデータ)が入力された後に、更
にデータが入力されると、リセット入力であると見なし
てパスワード・アンロックモードから抜け出す。
【0029】ステップS3で、パスワードデータの最終
データが入力された後のデータ入力であると判定されれ
ば、パスワード・アンロックモードを終了する。それ以
外の場合には、ステップS4に進み、パスワード・アン
ロックのエンベディッド・アルゴリズムが開始される。
更にステップS5で、プログラム動作のエンベディッド
・アルゴリズムが開始される。
【0030】なお既存のプログラム動作を実行する場合
には、ステップS21でプログラムコマンドに応答して
プログラムモードの開始が指示され、ステップS22
で、動作状態がプログラムモードとなる。その後、ステ
ップS5で、プログラム動作のエンベディッド・アルゴ
リズムが開始される。
【0031】パスワード・アンロックモード或いはプロ
グラムモードに関わらず、ステップS6で、ステートマ
シン(コマンド制御回路20)の動作状態がプログラム
動作の開始状態となり、ステップS7で、プログラム動
作が開始される。ステップS8で所定の時間が経過した
か否かを判定して、所定の時間が経過していない場合に
はステップS6に戻る。所定の時間が経過した場合に
は、ステップS9で、パスワード・アンロックモードで
あるか否かを判定する。パスワード・アンロックモード
である場合には、ステップS11に進む。パスワード・
アンロックモードでない場合、即ちプログラムモードで
ある場合には、ステップS23に進み、プログラム対象
の記憶領域がプロテクトされているか否かを判定する。
プログラム対象の記憶領域がプロテクトされている場合
には、ステップS24でエンベディッド・プログラムの
実行を終了し、プログラム動作を終了する。プログラム
対象の記憶領域がプロテクトされていない場合には、ス
テップS11に進む。
【0032】パスワード・アンロックモード或いはプロ
グラムモードに関わらず、ステップS11で、ベリファ
イ動作を開始する。ステップS12で、ベリファイの準
備が完了したか否かを判定して、準備か完了していない
場合にはステップS11に戻る。ベリファイの準備が完
了すると、ステップS13で、メモリ領域からデータを
読み出す。このデータは、パスワード・アンロックモー
ドであればパスワード領域から読み出されるパスワード
データであり、プログラムモードであればプログラム対
象のメモリ領域から読み出されるデータである。
【0033】ステップS14で、パスワード・アンロッ
クモードであるか否かを判定する。パスワード・アンロ
ックモードである場合には、ステップS15に進むと共
に、実行中のエンベディッド・アルゴリズムを終了す
る。即ち、図1のベリファイ用バッファ回路21が、パ
スワード・アンロックモードにおいて、一致/不一致判
定回路29からの一致判定信号MATCHが一致を示す
か不一致を示すかに関わらず、コマンド制御回路20の
エンベディッド・プログラムを終了させる。
【0034】ステップS15で、一致/不一致判定回路
29は読み出したパスワードデータと入力パスワードデ
ータとが一致するか否かを判定し、ステップS16で、
パスワードアンロックレジスタ&全一致判定回路16が
判定結果をラッチに格納する。ステップS17で、パス
ワードアンロックレジスタ&全一致判定回路16は、パ
スワードの各部分が全て一致したか否かをラッチデータ
に基づき判定する。一致した場合には、ロックを解除し
てステップS1に戻り、次のデータ入力を待つ。その後
ステップS3で、パスワードの最終データが入力された
後のデータ入力があると、パスワード・アンロックモー
ドを終了する。ステップS17で、パスワードの各部分
の全てが一致したとは判定されない場合にも、ステップ
S1に戻り、次のデータ入力を待つ。この場合、最終の
パスワードデータが入力された後であれば、ステップS
3で、パスワード不一致のためにアンロックすることな
くパスワード・アンロックモードを終了する。最終のパ
スワードデータが入力されていない場合には、ステップ
S4以降において、次のパスワードデータに対する処理
が実行される。
【0035】ステップS14で、パスワード・アンロッ
クモードでないと判定された場合、即ちプログラムモー
ドである場合には、ステップS25で、読み出しデータ
がプログラムデータと一致するか否かを判定する。一致
しない場合には、ステップS26で、予め定められた回
数のプログラム動作を既に実行したか否かを判定する。
既に所定の回数のプログラム動作を実行した場合には、
異常終了する。所定の回数のプログラム動作を実行して
いない場合には、ステップS27で、プログラム動作
(電荷注入動作)を実行する。ステップS28で、所定
時間経過したと判断すると、ステップS11に進む。
【0036】ステップS25で、読み出しデータがプロ
グラムデータと一致する場合には、プログラム動作のエ
ンベディッド・プログラムを終了させる。即ち、図1の
ベリファイ用バッファ回路21が、プログラムモードに
おいて、一致/不一致判定回路29からの一致判定信号
MATCHが一致を示す場合に、コマンド制御回路20
のエンベディッド・プログラムを終了させる。
【0037】以上のように、本発明のパスワード・アン
ロック動作においては、プログラム動作のエンベディッ
ド・アルゴリズムの一部を共用することで、既存の制御
手順及びベリファイ回路を利用して、効率的なパスワー
ド・アンロック動作を実行することが可能となる。
【0038】図4は、パスワードアンロックレジスタ&
全一致判定回路16の回路構成の一例を示す回路図であ
る。
【0039】図4のパスワードアンロックレジスタ&全
一致判定回路16は、インバータ31乃至38、NAN
D回路39乃至43、ラッチ回路44乃至47を含む。
インバータ31及び32は、図3で入力される00H、
01H、02H、及び03Hに対応する“00”、“0
1”、“10”、及び“11”の2つの最下位アドレス
ビットA0及びA1を入力とし、その反転信号を生成す
る。アドレスビットA0及びA1並びにその反転信号A
0B及びA1Bが、NAND回路39乃至42に供給さ
れて、クロック信号CLKの各パルスを4分配したクロ
ック信号CLK1乃至CLK4を生成する。クロック信
号CLK1乃至CLK4は、アドレス00H、01H、
02H、及び03Hにそれぞれ対応してHIGHにな
る。このクロック信号CLK1乃至CLK4に同期し
て、ラッチ回路44乃至47が、パスワードデータの各
部分に対応する一致判定信号MATCHをラッチする。
パスワードデータの各部分が全て一致する場合には、ラ
ッチ回路44乃至47が格納する一致判定信号MATC
Hが全てHIGHとなり、そのANDである全一致信号
MATCH2がHIGHとなる。
【0040】なおパスワード・アンロックモードでない
場合には、パスワード・アンロック信号PWUNLOC
KがLOWであり、各ラッチ回路44乃至47はリセッ
トされる。この場合には、全一致信号MATCH2はL
OWである。
【0041】図4の構成においては、バスワードデータ
の各部分に入力順位がなく、4つの部分を任意の順番で
入力して構わない。
【0042】図5は、パスワードアンロックレジスタ&
全一致判定回路16の回路構成の別の例を示す回路図で
ある。図5は、バスワードデータの各部分に入力順位が
あり、4つの部分を所定の順番で入力する場合の構成を
示す。図5において、クロック信号CLK1乃至CLK
4を生成する構成は、図4と同様であり省略する。図6
は、図5のパスワードアンロックレジスタ&全一致判定
回路16の動作を全一致の場合について示すタイミング
図である。
【0043】図5及び図6に示されるように、レジスタ
51乃至54は、最初に入力される一致判定信号MAT
CHを、クロック信号CLK1乃至CLK4に同期して
順次ラッチしてシフトする。レジスタ51乃至54の出
力が、Q1乃至Q4である。クロック信号CLK4が入
力された時点で、レジスタ54には、最初に入力された
一致判定信号MATCHが格納される。
【0044】同様に、レジスタ55乃至57は、2番目
に入力される一致判定信号MATCHを、クロック信号
CLK2乃至CLK4に同期して順次ラッチしてシフト
する。レジスタ55乃至57の出力が、Q5乃至Q7で
ある。クロック信号CLK4が入力された時点で、レジ
スタ57には、2番目に入力された一致判定信号MAT
CHが格納される。
【0045】レジスタ58及び59は、3番目に入力さ
れる一致判定信号MATCHを、クロック信号CLK3
及びCLK4に同期して順次ラッチしてシフトする。レ
ジスタ58及び59の出力が、Q8乃至Q9である。ク
ロック信号CLK4が入力された時点で、レジスタ59
には、3番目に入力された一致判定信号MATCHが格
納される。またレジスタ60は、4番目に入力される一
致判定信号MATCHを、クロック信号CLK4に同期
してラッチする。レジスタ60の出力がQ10である。
【0046】パスワードデータの各部分が全て一致する
場合には、ラッチ回路54、57、59、及び60が格
納する一致判定信号MATCH、即ちQ4、Q7、Q
9、及びQ10が全てHIGHとなり、そのANDであ
る全一致信号MATCH2がHIGHとなる。
【0047】図7は、図5のパスワードアンロックレジ
スタ&全一致判定回路16の動作を不一致の場合につい
て示すタイミング図である。図7の例では、2番目に入
力した一致判定信号MATCHがLOWである場合の動
作を示す。
【0048】図7に示されるように、2番目に入力され
る一致判定信号MATCHがLOWであるので、レジス
タ55乃至57の出力であるQ5乃至Q7は、LOWの
ままである。クロック信号CLK4が入力された時点
で、レジスタ57の出力Q7はLOWであり、全一致信
号MATCH2はLOWとなる。
【0049】図8は、ロック/アンロック設定回路17
の構成の一例を示す回路図である。
【0050】図8のロック/アンロック設定回路17
は、インバータ71乃至76、AND回路77、NMO
Sトランジスタ78及び79を含む。全一致信号MAT
CH2がLOWの場合には、AND回路77の出力はL
OWである。この場合、デフォールトでロック信号LO
CKがアサート(HIGH)になるように、セット信号
がHIGHとなり、インバータ74及び76からなるラ
ッチがセットされる。全一致信号MATCH2がHIG
Hになると、インバータ71乃至73の遅延に相当する
時間だけAND回路77の出力がHIGHになり、イン
バータ74及び76からなるラッチがリセットされる。
これにより、ロック信号LOCKがディスエーブル(L
OW)となる。
【0051】図9は、ベリファイ用センスアンプ26の
回路構成の一例を示す回路図である。図10は、ベリフ
ァイ用リファレンス回路27の回路構成の一例を示す回
路図である。
【0052】図9のベリファイ用センスアンプ26は、
NMOSトランジスタ80乃至83、PMOSトランジ
スタ84乃至88、及びインバータ89を含む。図10
のベリファイ用リファレンス回路27は、NMOSトラ
ンジスタ91乃至93、及びPMOSトランジスタ94
及び95を含む。
【0053】図10のベリファイ用リファレンス回路2
7には、リファレンスセルからのリファレンスデータ電
位DATABRが入力される。リファレンスデータ電位
DATABRに応じて参照電位REFが生成され、図9
のベリファイ用センスアンプ26に供給される。またベ
リファイ用センスアンプ26には更に、メモリセルアレ
イ25から読み出されるデータ電位DATABが供給さ
れる。参照電圧REFを介して、データ電位DATAB
とリファレンスデータ電位DATABRとの比較が行わ
れ、比較結果がデータ信号D0としてインバータ89か
ら出力される。
【0054】本発明においては、付加的なロードとし
て、PMOSトランジスタ85及び88がベリファイ用
センスアンプ26に設けられている。パスワード・アン
ロックモードにおいては、パスワード・アンロック信号
PWUNLOCKの反転信号PWUNLOCKBをPM
OSトランジスタ85に供給することで、PMOSトラ
ンジスタ85からNMOSトランジスタ80のゲートに
電流を供給し、このゲート電圧が上がり易いように構成
している。通常のベリファイ動作では、読み出し動作よ
りも厳しいレベルにベリファイの閾値が設定されている
ので、そのままベリファイ用センスアンプ26を使用し
たのでは、ベリファイ対象でない単なる読み出しデータ
であるパスワードデータには厳しすぎる条件となってし
まう。そこで本発明では、パスワード・アンロックモー
ドにおいては付加的なロードを加えることで、電流量を
増やしてNMOSトランジスタ80のゲート電圧を上が
り易いように制御する。これによって、ベリファイ用の
回路を使用しながらも、単なる読み出しデータであるパ
スワードデータに対して、適切な閾値による適切なデー
タ判定を行うことが可能になる。
【0055】なお上記実施例においては、バスワードデ
ータのビット数が入出力データのビット数よりも多い場
合について説明したが、バスワードデータのビット数は
入出力データのビット数と同一或いはそれ以下であって
もよい。この場合には、例えば、図4或いは図5のパス
ワードアンロックレジスタ&全一致判定回路16を、1
つの一致判定信号MATCHを格納して判定結果を出力
するように、単一のラッチ回路或いはレジスタで構成し
てよい。この場合、クロックを4つに分配する回路構成
及び全一致を判定するAND論理の回路構成は必要な
い。また或いは図1において、パスワードアンロックレ
ジスタ&全一致判定回路16を削除し、一致/不一致判
定回路29の出力を、パスワード・アンロック信号によ
り開閉するゲートを介して、ロック/アンロック設定回
路17に供給するように構成してもよい。
【0056】また上記実施例においては、パスワード・
アンロックによって、プロテクト状態記憶用不揮発性記
憶素子19に格納されるプロテクト状態を変更可能にす
る構成を示したが、本発明のパスワード・アンロック手
順及び構成は、パスワード機能を使用する不揮発性半導
体記憶装置において、一般的に使用することが出来るも
のである。
【0057】図11は、本発明によるパスワード・アン
ロック手順及び構成を適用した不揮発性半導体記憶装置
の別の例を示す図である。図11において、図1と同一
の構成要素は同一の参照番号で参照し、その説明は省略
する。
【0058】図11の不揮発性半導体記憶装置10A
は、図1の不揮発性半導体記憶装置10からプロテクト
情報書き込み回路18とプロテクト状態記憶用不揮発性
記憶素子19を削除し、出力バッファ23の替わりに出
力バッファ23Aを設けてある。出力バッファ23A
は、リード用センスアンプ22を介してメモリセルアレ
イ25から選択メモリセルのデータを受け取ると共に、
ロック/アンロック設定回路17からロック信号LOC
Kを受け取る。ロック信号LOCKがアサートされてい
るロック状態では、出力バッファ23Aは、データ出力
を外部に供給しない。即ち、ロック状態では、ユーザは
メモリからデータを読み出せない状態となっている。パ
スワード・アンロックモードにして、正当なパスワード
を入力すると、ロック信号LOCKがディスエーブルさ
れてアンロック状態となり、ユーザはメモリセルからの
データを読み出すことが出来る。
【0059】このように図11の構成では、例えばデー
タセキュリティー等の目的のために、普段はメモリセル
のデータを読み出せないように設定しておき、パスワー
ドをアンロックすることでデータを読み出し可能とす
る。このような構成においても、プログラム動作の手順
の一部を共用してベリファイ関連の回路を利用する本発
明のパスワード・アンロック方式を適用することが出来
る。
【0060】以上、本発明を実施例に基づいて説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特
許請求の範囲に記載の範囲内で様々な変形が可能であ
る。
【0061】
【発明の効果】本発明の不揮発性半導体記憶装置によれ
ば、プログラム動作に使用するベリファイ用センスアン
プを、パスワード・アンロック動作において共用するこ
とで、入力パスワードと読み出しパスワードとの一致判
定を行うことが出来る。従って、読み出し動作用のパス
や回路を使用することなく、且つ既存の構成を利用し
て、パスワード・アンロック動作を実行する不揮発性半
導体記憶装置を提供することが出来る。これにより、チ
ップサイズの増大や制御の複雑化を避けることが出来
る。
【0062】また本発明による不揮発性半導体記憶装置
の制御方法によれば、プログラム動作時に実行するベリ
ファイ用のデータ判定動作の手順を、パスワード・アン
ロック動作にけるデータ判定動作に利用することで、入
力パスワードと読み出しパスワードとの一致判定を行う
ことが出来る。従って、読み出し動作用のパスや回路を
使用することなく、且つ既存の構成を利用して、パスワ
ード・アンロック動作を実行する不揮発性半導体記憶装
置の制御方法を提供することが出来る。これにより、チ
ップサイズの増大や制御の複雑化を避けることが出来
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による不揮発性半導体記憶装置の構成を
示す構成図である。
【図2】本発明によるパスワード・アンロック動作を示
すフローチャートである。
【図3】パスワード・アンロックコマンド及びパスワー
ドの入力を示すタイミング図である。
【図4】パスワードアンロックレジスタ&全一致判定回
路の回路構成の一例を示す回路図である。
【図5】パスワードアンロックレジスタ&全一致判定回
路の回路構成の別の例を示す回路図である。
【図6】図5のパスワードアンロックレジスタ&全一致
判定回路の動作を全一致の場合について示すタイミング
図である。
【図7】図5のパスワードアンロックレジスタ&全一致
判定回路の動作を不一致の場合について示すタイミング
図である。
【図8】ロック/アンロック設定回路の構成の一例を示
す回路図である。
【図9】ベリファイ用センスアンプの回路構成の一例を
示す回路図である。
【図10】ベリファイ用リファレンス回路の回路構成の
一例を示す回路図である。
【図11】本発明によるパスワード・アンロック手順及
び構成を適用した不揮発性半導体記憶装置の別の例を示
す図である。
【符号の説明】
11、12 アドレスバッファ 13 データ入出力バッファ 14 コマンドレジスタ 15 コマンドデコーダ 16 パスワードアンロックレジスタ&全一致判定回路 17 ロック/アンロック設定回路 18 プロテクト情報書き込み回路 19 プロテクト状態記憶用不揮発性記憶素子 20 コマンド制御回路 21 ベリファイ用バッファ回路 22 リード用センスアンプ 23 出力バッファ 24 デコーダ 25 メモリセルアレイ 26 ベリファイ用センスアンプ 27 ベリファイ用リファレンス回路 28 リファレンス用セルアレイ 29 一致/不一致判定回路 30 リード用リファレンス回路

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】不揮発性メモリセルを含むメモリセルアレ
    イと、 プログラム動作時に該メモリセルアレイのデータを判定
    するベリファイ用センスアンプと、 外部からのデータを受け取るデータ入力バッファと、 外部から該データ入力バッファに入力される入力パスワ
    ードと該メモリセルアレイから読み出され該ベリファイ
    用センスアンプでデータ判定される読み出しパスワード
    とが一致するか否かを判定する一致/不一致判定回路を
    含むことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】該メモリセルアレイのプロテクト状態を記
    憶するプロテクト状態記憶用不揮発性記憶素子と、 ロック状態で該プロテクト状態記憶用不揮発性記憶素子
    への書き込みを禁止するプロテクト情報書き込み回路を
    更に含み、該一致/不一致判定回路が該入力パスワード
    と該読み出しパスワードとの一致を判定すると、該一致
    判定に応答して該プロテクト情報書き込み回路はアンロ
    ック状態となり該プロテクト状態記憶用不揮発性記憶素
    子への書き込みを可能とすることを特徴とする請求項1
    記載の不揮発性半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】該メモリセルアレイからのデータを受け取
    る出力バッファを更に含み、ロック状態では該出力バッ
    ファは該メモリセルアレイからのデータの外部への出力
    を禁止し、該一致/不一致判定回路が該入力パスワード
    と該読み出しパスワードとの一致を判定すると、該一致
    判定に応答して該出力バッファはアンロック状態となり
    該メモリセルアレイからのデータの外部への出力を可能
    とすることを特徴とする請求項1記載の不揮発性半導体
    記憶装置。
  4. 【請求項4】外部から入力されるパスワード・アンロッ
    クコマンドに応答して、該ベリファイ用センスアンプと
    該一致/不一致判定回路とを制御して該入力パスワード
    と該読み出しパスワードとの一致を判定する動作を実行
    させるコマンド制御回路を更に含むことを特徴とする請
    求項1記載の不揮発性半導体記憶装置。
  5. 【請求項5】該入力パスワードは複数個の部分データに
    分割して順次入力され、該一致/不一致判定回路は該入
    力パスワードの各部分データと該読み出しパスワードの
    対応する部分データとが一致するか否かを各部分データ
    毎に順次判定することを特徴とする請求項1記載の不揮
    発性半導体記憶装置。
  6. 【請求項6】該一致/不一致判定回路による判定結果を
    該部分データ毎にラッチする複数のラッチ回路と、 該複数のラッチ回路のラッチ内容が全て一致判定を示す
    場合に全一致判定を出力する回路を更に含むことを特徴
    とする請求項5記載の不揮発性半導体記憶装置。
  7. 【請求項7】該ベリファイ用センスアンプは該プログラ
    ム動作時に該メモリセルアレイのデータを判定するベリ
    ファイ動作と該読み出しパスワードのデータを判定する
    パスワード読み出し動作とで判定基準を変化させること
    を特徴とする請求項1記載の不揮発性半導体記憶装置。
  8. 【請求項8】該ベリファイ用センスアンプとは別個に設
    けられ読み出し動作時に該メモリセルアレイのデータを
    判定する読み出し用センスアンプを更に含むことを特徴
    とする請求項1記載の不揮発性半導体記憶装置。
  9. 【請求項9】メモリセルからデータを読み出し、 該メモリセルから読み出した該データが1であるか0で
    あるかをデータ判定し、 該データ判定後にプログラムモードであるかパスワード
    ・アンロックモードであるかをモード判定し、 該モード判定がプログラムモードを示す場合に該データ
    判定をベリファイ判定として該データ判定の結果に応じ
    てプログラム動作を実行し、 該モード判定がパスワード・アンロックモードを示す場
    合に該データ判定の結果と外部から入力されるパスワー
    ドとが一致するかパスワード判定し、 該パスワード判定が一致を示す場合にパスワード・アン
    ロック動作を実行する各段階を含むことを特徴とする不
    揮発性半導体記憶装置の制御方法。
  10. 【請求項10】該パスワード・アンロック動作は不揮発
    性記憶素子に格納されるプロテクト状態を書き換え可能
    とする段階を含むことを特徴とする請求項9記載の制御
    方法。
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