JP2003346482A - Flash memory - Google Patents

Flash memory

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JP2003346482A
JP2003346482A JP2002148512A JP2002148512A JP2003346482A JP 2003346482 A JP2003346482 A JP 2003346482A JP 2002148512 A JP2002148512 A JP 2002148512A JP 2002148512 A JP2002148512 A JP 2002148512A JP 2003346482 A JP2003346482 A JP 2003346482A
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JP
Japan
Prior art keywords
flash memory
memory cell
data
write
write pulse
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002148512A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takuya Adachi
卓也 足立
Kazuaki Kurita
和哲 栗田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JP2003346482A publication Critical patent/JP2003346482A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flash memory providing excellent data rewrite performance to a device by minimizing a write time so as to minimize a rewrite time of the flash memory used by a semiconductor disk. <P>SOLUTION: The flash memory stores a write pulse applied to a flash memory cell at writing of data to the flash memory to a nonvolatile memory other than the flash memory cell so as to minimize the write time. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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】本発明はフラッシュメモリへ
のデータ書き込みについて、フラッシュメモリセルに印
加された書き込みパルスをフラッシュメモリセルとは別
の不揮発性メモリに格納することにより、データ書き込
み時間を最小限にするフラッシュメモリに関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention minimizes data write time by storing a write pulse applied to a flash memory cell in a nonvolatile memory separate from the flash memory cell when writing data to a flash memory. Flash memory.

【0002】[0002]

【従来の技術】フラッシュメモリのフラッシュメモリセ
ルへのデータの書き込みは、書き込みパルスをフラッシ
ュメモリセルに印加し、フラッシュメモリセルへ電荷を
注入し、フラッシュメモリセルのしきい値を期待するデ
ータの値にすることによりデータの書き込みを実施して
いる。しかし、フラッシュメモリセルへのデータの書き
込みが不足している場合は、ある制限回数を限度にフラ
ッシュメモリセルへデータが書き込まれるまで書き込み
パルスの印加、フラッシュメモリセルのデータのチェッ
クが繰り返される。また、フラッシュメモリは書き換え
回数が多くなるにつれてフラッシュメモリセルへの電荷
の注入が困難になるため、書き込みパルスを繰り返し印
加する回数も多くなっていく。フラッシュメモリの書き
込み時間を最小限にするには、特開2000−3484
91号公報に記載のように、書き込み電圧を可変するこ
とにより、フラッシュメモリへのデータ書き込み時間を
最小限にしている。
2. Description of the Related Art To write data to a flash memory cell of a flash memory, a write pulse is applied to the flash memory cell, charges are injected into the flash memory cell, and a value of data which is expected to have a threshold value of the flash memory cell is obtained. By doing so, data writing is performed. However, when data writing to the flash memory cell is insufficient, application of a write pulse and check of data in the flash memory cell are repeated until data is written to the flash memory cell up to a certain limit. In addition, as the number of times of rewriting of the flash memory increases, it becomes more difficult to inject charges into the flash memory cells, and therefore, the number of times of repeatedly applying a write pulse also increases. To minimize the write time of a flash memory, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-3484.
As described in JP-A-91, the time for writing data to the flash memory is minimized by varying the write voltage.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術は、書
き込みパルスの電圧を大きくすることで書込み時間を短
くすることはできるが、書込み時間が短すぎると正常な
記憶素子では例えば0.5〜1.0Vのしきい値になる
はずの記憶素子のしきい値が0V以下になってしまうい
わゆるデプリート状態の記憶素子が発生するという別の
問題が生じるという点で課題があった。
In the above prior art, the writing time can be shortened by increasing the voltage of the writing pulse. There is a problem in that another problem occurs in that a storage element in a so-called depleted state occurs in which the threshold value of a storage element that should be 1.0 V becomes 0 V or less.

【0004】本発明の目的は、書き込みパルスの電圧を
大きくすることをせずに書き込み時間を最小限にするこ
とができるフラッシュメモリを提供することにある。
An object of the present invention is to provide a flash memory capable of minimizing a writing time without increasing a voltage of a writing pulse.

【0005】デプリート状態とは、フラッシュメモリセ
ルの電荷過剰状態であり、デプリート状態になると隣接
するフラッシュメモリセルの値が異常となる。
[0005] The depleted state is an excessive charge state of a flash memory cell. When the flash memory cell enters the depleted state, the value of an adjacent flash memory cell becomes abnormal.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、フラッシュメモリセルのデータ書き換え時にフラッ
シュメモリセルへの書き込みパルス回数をフラッシュメ
モリとは別の不揮発性メモリに記憶する機能を有し、フ
ラッシュメモリセルのデータ書き換え時に前回の書き込
みパルス回数を不揮発性メモリから呼び出し、呼び出し
た書き込みパルス回数分の書き込みパルスをフラッシュ
メモリセルに印加することができるようにする。これに
より、フラッシュメモリセルへの書き込みパルス印加後
に毎回チェックする必要がなくなるため、書き込みパル
スの電圧を大きくすることをせずに書き込み時間を最小
限にすることが可能である。
In order to achieve the above object, the present invention has a function of storing the number of write pulses to a flash memory cell at the time of rewriting data in the flash memory cell in a nonvolatile memory different from the flash memory. At the time of rewriting data in the flash memory cell, the number of previous write pulses is called from the non-volatile memory, and write pulses corresponding to the called write pulse number can be applied to the flash memory cell. This eliminates the need to check every time after the application of the write pulse to the flash memory cell, so that the write time can be minimized without increasing the voltage of the write pulse.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図1、
図2、図3により説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
This will be described with reference to FIGS.

【0008】図1は、本発明の一つの実施の形態に係る
データ記憶装置のブロック図である。この実施の形態の
データ記憶装置1は、他の装置からの出力データが与え
られる入力部2と、この入力部2からの出力データをフ
ラッシュメモリに記録するための制御をするCPU3
と、このCPU3を経由してフラッシュメモリから出力
されるデータを他の装置に与える出力部4と、メモリで
あるフラッシュメモリ5とを備えており、装置電源OF
F後もデータを記憶しておくものである。
FIG. 1 is a block diagram of a data storage device according to one embodiment of the present invention. The data storage device 1 of this embodiment includes an input unit 2 to which output data from another device is supplied, and a CPU 3 that controls output data from the input unit 2 to record the data in a flash memory.
And an output unit 4 for supplying data output from the flash memory via the CPU 3 to another device, and a flash memory 5 as a memory.
The data is stored after F.

【0009】図2は、フラッシュメモリ5の機能ブロッ
ク図を示したものである。フラッシュメモリ5は、外部
インタフェース11、書き込み制御部12、書き込みパ
ルス発生部15、フラッシュメモリセル部16から構成
される。書き込み制御部12は、前回の書き込みパルス
回数記憶部(不揮発性メモリセル)13、書き込みパルス
制限値記憶部(不揮発性メモリセル)14をもっている。
FIG. 2 shows a functional block diagram of the flash memory 5. The flash memory 5 includes an external interface 11, a write control unit 12, a write pulse generation unit 15, and a flash memory cell unit 16. The write control unit 12 includes a previous write pulse count storage unit (non-volatile memory cell) 13 and a write pulse limit value storage unit (non-volatile memory cell) 14.

【0010】図3は、前述の図2にあるフラッシュメモ
リ5の各機能についてフラッシュメモリ書き換え発生時
のフローチャートを示したものである。外部インタフェ
ース11がCPU3からフラッシュメモリ5へ出された
「書き換え命令」、「書き換えるデータ」を受け取る
(ステップS1)。外部インタフェース11は「書き換
え命令」、「書き換えるデータ」を書き込み制御部12
に送信し、書き込み制御部12がフラッシュメモリセル
部16の中にある書き換え対象となるフラッシュメモリ
セルの「前回の書き込みパルス回数」を前回の書き込み
パルス回数記憶部13から読み出す。「前回の書き込み
パルス回数の初期値」は1であり、前回の書き込みパル
ス回数記憶部13に使用されている不揮発性メモリの書
換え回数の寿命はフラッシュメモリセル13よりも大き
い(S2)。「前回の書き込みパルス回数」分の書き込
みパルスを書き込みパルス発生部15からフラッシュメ
モリセル部16の中にある書き換え対象となるフラッシ
ュメモリセルへ印加する(S3)。印加後、フラッシュ
メモリセル部16へ期待するデータが書き込まれたかを
判定する(S4)。データが書き込まれた場合はデータ
書き換え完了(S7)、ステップS4でデータ書き込み
ができていない場合は、「前回の書き込みパルス回数に
1を加えた数値」と書き込みパルス回数制限値記憶部1
4に格納されている「書き込みパルス回数制限値」を比
較する。「書き込みパルス回数制限値」はデバイスメー
カが設定した数値である(S5)。「前回の書き込みパ
ルス回数に1を加えた数値」が「書き込みパルス回数制
限値」より大きい場合は、データ書き込み不可としてデ
ータ書き込み不可信号をフラッシュメモリ5から出力す
る(S6)。ステップS5で「前回の書き込みパルス回
数に1を加えた数値」が「書き込みパルス回数制限値」
以下の場合は、書き込みパルス発生部15から書き込み
パルスを1回印加し、「前回の書き込みパルス回数」に
1を加えた数値を「前回の書き込みパルス回数」として
前回の書き込みパルス回数記憶部13に格納する(S
8)。その後、ステップS4に戻りフラッシュメモリセ
ル部16へ期待するデータが書き込まれたかをチェック
し、データ書き換えが完了するか(S7)、データが書き
込み不可(S6)になるまで繰り返す。フラッシュメモ
リセル部16にある同一フラッシュメモリセルへCPU
5から再度「書き換え命令」があった場合は、書き込み
パルス1回を印加する毎に期待したデータが書き込めた
かをチェックせずに「前回の書き込みパルス回数」分の
書き換えパルスをまとめて印加できるため、1回毎に書
き込めたかをチェックする時間分だけデータの書き込み
時間が短くできる。
FIG. 3 is a flow chart of the respective functions of the flash memory 5 shown in FIG. 2 when the flash memory is rewritten. The external interface 11 receives the "rewrite command" and "data to be rewritten" sent from the CPU 3 to the flash memory 5 (step S1). The external interface 11 writes a “rewrite command” and “data to be rewritten”
The write control unit 12 reads the “previous write pulse count” of the flash memory cell to be rewritten in the flash memory cell unit 16 from the previous write pulse count storage unit 13. The “initial value of the previous write pulse count” is 1, and the life of the rewrite count of the nonvolatile memory used in the previous write pulse count storage unit 13 is longer than that of the flash memory cell 13 (S2). Write pulses corresponding to the "number of previous write pulses" are applied from the write pulse generator 15 to the flash memory cells to be rewritten in the flash memory cell section 16 (S3). After the application, it is determined whether expected data has been written to the flash memory cell unit 16 (S4). If the data has been written, the data rewriting has been completed (S7). If the data has not been written in step S4, "a value obtained by adding 1 to the previous write pulse count" and the write pulse count limit value storage unit 1
4 is compared with the “write pulse number limit value”. The “write pulse count limit value” is a numerical value set by the device maker (S5). If the “numerical value obtained by adding 1 to the previous write pulse count” is larger than the “write pulse count limit value”, a data write disable signal is output from the flash memory 5 as data write disable (S6). In step S5, “the value obtained by adding 1 to the previous write pulse count” is “write pulse count limit value”.
In the following cases, a write pulse is applied once from the write pulse generator 15, and a value obtained by adding 1 to “the number of previous write pulses” is set as “the number of previous write pulses” to the previous write pulse number storage 13. Store (S
8). Thereafter, the process returns to step S4 to check whether the expected data has been written to the flash memory cell unit 16, and repeats until the data rewriting is completed (S7) or the data becomes unwritable (S6). CPU to the same flash memory cell in flash memory cell section 16
When the “rewrite command” is issued again from step 5, it is possible to collectively apply the “previous write pulse number” of rewrite pulses without checking whether the expected data has been written each time one write pulse is applied. (1) The data writing time can be shortened by the time for checking whether writing has been completed each time.

【0011】本実施例によれば、フラッシュメモリの書
き換え時間を最小限にできるため装置のデータ書き換え
性能が良いものとなる。
According to this embodiment, the rewriting time of the flash memory can be minimized, so that the data rewriting performance of the device is improved.

【0012】[0012]

【発明の効果】本発明によれば、書き込み時間を最小限
にすることが可能となることにより、半導体ディスクで
使用されているフラッシュメモリの書き換え時間を最小
限にできるため、装置のデータ書き換え性能が良いフラ
ッシュメモリが実現できる。
According to the present invention, the writing time can be minimized, and the rewriting time of the flash memory used in the semiconductor disk can be minimized. However, a good flash memory can be realized.

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

【図1】本発明の一つの実施の形態に係る制御装置とし
ての半導体ディスクのブロック図。
FIG. 1 is a block diagram of a semiconductor disk as a control device according to one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態のフラッシュメモリの機能
ブロック図。
FIG. 2 is a functional block diagram of the flash memory according to the embodiment of the present invention;

【図3】本発明の実施の形態のフラッシュメモリの図3
の動作説明に供するフローチャート。
FIG. 3 is a diagram showing the flash memory according to the embodiment of the present invention;
5 is a flowchart for explaining the operation of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…制御装置、2…入力部、3…CPU、4…出力部、
5…フラッシュメモリ、11…外部インタフェース部、
12…書き込み制御部、13…前回の書き込みパルス回
数記憶部、14…書き込みパルス回数制限値記憶部、1
5…書き込みパルス発生部、16…フラッシュメモリセ
ル部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Control device, 2 ... Input part, 3 ... CPU, 4 ... Output part,
5 flash memory, 11 external interface unit,
12: write control unit, 13: previous write pulse count storage unit, 14: write pulse count limit value storage unit, 1
5: Write pulse generator, 16: Flash memory cell

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】フラッシュメモリにおいて、フラッシュメ
モリセルのデータ書き換え時にフラッシュメモリセルへ
の書き込みパルス回数をフラッシュメモリとは別の不揮
発性メモリに記憶する機能を有し、ブラッシュメモリセ
ルのデータ書き換え時に前回の書き込みパルス回数を不
揮発性メモリから呼び出し、呼び出した書き込みパルス
回数分の書き込みパルスをフラッシュメモリに印加し、
不揮発性メモリから呼び出した前回の書き込みパルス回
数で書き込みを実施後、フラッシュメモリセルに書き込
んだデータが正常に書き込まれているかを確認し、フラ
ッシュメモリセルにデータの書き込みができなかった場
合、書き込みパルスをフラッシュメモリセルにデータの
書き込みができるまで印加し、書き込みパルス回数がフ
ラッシュメモリセルとは別の不揮発性メモリに記憶され
ている書き込みパルス回数上限値になった場合、フラッ
シュメモリセルへのデータの書き込みを中止することを
特長とするフラッシュメモリ。
In a flash memory, a function of storing the number of write pulses to a flash memory cell in a nonvolatile memory different from the flash memory when rewriting data in the flash memory cell is provided. Call the number of write pulses from the non-volatile memory, apply the write pulses for the called write pulse number to the flash memory,
After writing with the previous write pulse count called from the nonvolatile memory, check whether the data written to the flash memory cell is written correctly.If the data cannot be written to the flash memory cell, the write pulse Is applied to the flash memory cell until data can be written.If the number of write pulses reaches the upper limit of the number of write pulses stored in the non-volatile memory different from the flash memory cell, the data is written to the flash memory cell. Flash memory characterized by stopping writing.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8064262B2 (en) 2007-09-18 2011-11-22 Spansion Llc Semiconductor device and method using stress information

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