JP2005243117A - Nonvolatile semiconductor storage device and its data erasing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、不揮発性半導体記憶装置に関し、詳しくは、例えば不揮発性半導体記憶装置のデータの消去方法に関する。 The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device, and more particularly, to a data erasing method of a nonvolatile semiconductor memory device, for example.
フラッシュ型EEPROM(electrically erasable programmable read only memory)のメモリセルアレイは、複数個のメモリセルから構成されるブロックに分割され、特定された1つまたは2つ以上のブロック内のメモリセルが有する情報を1つの消去コマンドにより一度に消去することができる(マルチブロック消去)。各ブロックは、例えばメモリセルのアドレスの上位の数ビットの値が同じものを1つのブロックとまとめる等することにより特定される。 A memory cell array of a flash type EEPROM (electrically erasable programmable read only memory) is divided into blocks each composed of a plurality of memory cells, and information stored in one or more specified memory cells is stored in one block. It is possible to erase at one time by one erase command (multi-block erase). Each block is specified, for example, by combining the same value of several upper bits of the memory cell address into one block.
図10は、従来のフラッシュ型EEPROM(以下、フラッシュメモリ)101のブロック図であり、図11は図10の消去処理のフローチャートである。この例は、メモリセルアレイMCAが256個のブロックBLK0〜BLK255に分割された場合を示している。まず、フラッシュメモリにブロック消去コマンドおよび消去対象の1つまたは2つ以上のブロックのアドレスが入力される(ステップS101)。次に、各ブロックBLK0〜BLK255と対応して設けられたブロック選択レジスタS0〜S255のうち、消去対象ブロックBLKに対応するものが全てセットされる(ステップS102)。次に、書き込み/消去(W/E)制御回路103の内部のカウンタの値nが0にセットされる(ステップS103)。次に、書き込み/消去制御回路103は、ブロック消去選択レジスタS0がセットされているか否かを判断する(ステップS104)。セットされていない場合、現在スキャン対象のブロックが最終ブロックであるかの判定がなされ、(ステップS105)、値n=n+1とされた(ステップS106)後、ステップS104に移行する。
FIG. 10 is a block diagram of a conventional flash EEPROM (hereinafter referred to as flash memory) 101, and FIG. 11 is a flowchart of the erasing process of FIG. In this example, the memory cell array MCA is divided into 256 blocks BLK0 to BLK255. First, the block erase command and the address of one or more blocks to be erased are input to the flash memory (step S101). Next, among the block selection registers S0 to S255 provided corresponding to the respective blocks BLK0 to BLK255, all of the blocks corresponding to the erase target block BLK are set (step S102). Next, the value n of the counter inside the write / erase (W / E)
これまでの動作が繰り返された結果、セットされた消去対象ブロックBLKが検出されると、書き込み/消去制御回路102は消去対象ブロックBLKに対して消去動作を行う(ステップS107)。次に、スキャン対象のブロックBLKが最終のものでない場合、ステップS104〜ステップS107が繰り返され、全ブロックBLKのスキャン終了後、消去処理が終了する。
When the set erase target block BLK is detected as a result of repeating the above operations, the write /
マルチブロック消去の場合、消去対象ブロックBLKの検出、消去後、さらなる消去対象ブロックBLKの有無は不明なので、最終のブロックBLK255までスキャンが継続されなければならない。したがって、例示のようにブロック数が256のうちただ1つのブロックを消去する場合、残り255個のブロックBLKをスキャンする動作は無駄な時間である。この結果、この手法では、消去動作に要する時間を短縮することはできない。さらに、フラッシュメモリの大容量化が進んでいることに伴ってブロック数が増加しているため、消去時間が増大する問題が生じる。 In the case of multi-block erasure, after detecting and erasing the erasure target block BLK, it is unknown whether or not there is a further erasure target block BLK. Therefore, when only one block of 256 blocks is erased as illustrated, the operation of scanning the remaining 255 blocks BLK is wasted time. As a result, this method cannot reduce the time required for the erase operation. Further, since the number of blocks is increased as the capacity of the flash memory is increased, there arises a problem that the erasing time is increased.
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、消去時間を短縮可能な不揮発性半導体記憶装置およびそのデータの消去方法を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a nonvolatile semiconductor memory device capable of reducing the erasing time and a data erasing method thereof.
本発明の第1の視点による不揮発性半導体記憶装置のデータの消去方法は、複数の電気的に書き換え可能なメモリセルからなるブロックを複数有し、且つ前記ブロックごとにデータの消去が可能な不揮発性半導体記憶装置のデータの消去方法であって、複数の前記ブロックからなる複数のブロック群のうち、消去対象ブロックが属する前記ブロック群を検出する工程と、前記消去対象ブロックが属する前記ブロック群内で、前記消去対象ブロックを検出する工程と、検出された前記消去対象ブロック内の前記メモリセルのデータを消去する工程と、を具備することを特徴とする。 A nonvolatile semiconductor memory device data erasing method according to a first aspect of the present invention includes a plurality of blocks each including a plurality of electrically rewritable memory cells, and the data can be erased for each of the blocks. A method for erasing data in a volatile semiconductor memory device, comprising: detecting a block group to which an erasure target block belongs among a plurality of block groups composed of a plurality of the blocks; Then, the method includes a step of detecting the block to be erased and a step of erasing data of the memory cell in the detected block to be erased.
本発明の第2の視点による不揮発性半導体記憶装置は、複数の電気的に書き換え可能なメモリセルからなる複数のブロックと、前記複数のブロックにそれぞれ対応付けされ、且つ消去対象の前記ブロックに対応してセットされる、複数の第1レジスタと、それぞれが所定数の前記ブロックからなるブロック群にそれぞれ対応付けされ、且つ前記消去対象の前記ブロックを含んでいることに対応してセットされる、複数の第2レジスタと、前記複数の第2レジスタからセットされているものを検出し、この検出された第2レジスタに対応する前記ブロック群に属する前記ブロック群に対応する前記第1レジスタからセットされているものを検出し、且つこの検出された第1レジスタに対応する前記ブロック内の前記メモリセルのデータを消去する、消去制御回路と、を具備することを特徴とする。 A non-volatile semiconductor memory device according to a second aspect of the present invention corresponds to a plurality of blocks each including a plurality of electrically rewritable memory cells, and to each of the plurality of blocks and to the block to be erased A plurality of first registers, each of which is associated with a block group composed of a predetermined number of the blocks, and set corresponding to the inclusion of the block to be erased, A plurality of second registers and a set of the plurality of second registers are detected, and set from the first register corresponding to the block group belonging to the block group corresponding to the detected second register Is detected, and the data of the memory cell in the block corresponding to the detected first register is erased. , Characterized by comprising, an erase control circuit.
更に、本発明に係る実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が省略されることで発明が抽出された場合、その抽出された発明を実施する場合には省略部分が周知慣用技術で適宜補われるものである。 Further, the embodiments of the present invention include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, when an invention is extracted by omitting some constituent elements from all the constituent elements shown in the embodiment, when the extracted invention is carried out, the omitted part is appropriately supplemented by a well-known common technique. It is what is said.
本発明によれば、消去時間の短い不揮発性半導体記憶装置およびそのデータ消去方法を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a nonvolatile semiconductor memory device with a short erasing time and a data erasing method thereof.
以下に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, components having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be given only when necessary.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置(フラッシュメモリ)1のデータの消去に関する主要部分の構成を概略的に示すブロック図である。図1に示すように、コマンドデコーダ2には、フラッシュメモリの外部からアドレス信号Add、データ信号Data、制御信号/CE、書き込みイネーブル信号/WEが供給される。コマンドデコーダ2は、制御信号/CEおよび書き込みイネーブル信号/WE等に従ってデータ信号Dataをデコードし、デコードされた制御の内容に応じて、書き込み/消去制御回路3を制御する。参照符号12に関しては、第2実施形態において説明する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of a main part related to data erasure of the nonvolatile semiconductor memory device (flash memory) 1 according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the
メモリセルアレイMCAは、複数のフラッシュメモリセルを有する。各メモリセル(図示せぬ)は、不揮発性であり、電気的な制御によって情報の書き換え、消去が可能である。また、各メモリセルは、半導体基板上の第1ゲート絶縁膜上に設けられた浮遊ゲート電極、浮遊ゲート電極上の第2ゲート絶縁膜上に設けられた制御ゲート電極、浮遊ゲート電極下のチャネル領域を挟むように半導体基板の表面に形成されたソース/ドレイン拡散層等を有する。各メモリセルの一端(ドレイン)はビット線(図示せぬ)と接続されている。 The memory cell array MCA has a plurality of flash memory cells. Each memory cell (not shown) is nonvolatile and information can be rewritten and erased by electrical control. Each memory cell includes a floating gate electrode provided on the first gate insulating film on the semiconductor substrate, a control gate electrode provided on the second gate insulating film on the floating gate electrode, and a channel below the floating gate electrode. A source / drain diffusion layer formed on the surface of the semiconductor substrate so as to sandwich the region is provided. One end (drain) of each memory cell is connected to a bit line (not shown).
メモリセルアレイMCAは、メモリセルを一義的に特定できるアドレスに応じて複数のブロックに分割される。図では、256個のブロックBLK(BLK0〜BLK255)に分割された例を示している。この例の場合、例えばメモリセルアドレスの上位8ビットが共通のメモリセルが、1つのブロックBLKに属する。フラッシュメモリ1は、ブロック単位で、ブロックBLKに含まれる全てのメモリセルのデータを一括して消去可能なように構成されている。
The memory cell array MCA is divided into a plurality of blocks in accordance with addresses that can uniquely identify memory cells. In the figure, an example in which the block is divided into 256 blocks BLK (BLK0 to BLK255) is shown. In the case of this example, for example, memory cells having the same upper 8 bits of the memory cell address belong to one block BLK. The
メモリセルアレイMCAは、さらに複数のブロックBLKからなるセクタ(ブロック群)SCT(SCT0〜SCT7)に分割される。セクタSCT0〜SCT7は、後述するように、消去対象のブロックBLKを検出する際の検索の単位として用いられる。1つのセクタSCTを構成するブロックBLKの数は、ブロックBLKの総数に応じて、後述する方法によって消去対象のブロックBLKを最も効率的に検出可能なように決定される。本実施形態の例では、32個のブロックBLKにより1つのセクタSCTが構成され、セクタSCTの総数は8個である。この場合、例えばメモリセルアドレスの上位3ビットを参照することにより各セクタSCTを特定できる。なお、このような分割の仕方は例示であり、この形態に限られるものではない。 Memory cell array MCA is further divided into sectors (block groups) SCT (SCT0 to SCT7) including a plurality of blocks BLK. The sectors SCT0 to SCT7 are used as search units when detecting the block BLK to be erased, as will be described later. The number of blocks BLK constituting one sector SCT is determined according to the total number of blocks BLK so that the block BLK to be erased can be detected most efficiently by a method described later. In the example of the present embodiment, one sector SCT is constituted by 32 blocks BLK, and the total number of sectors SCT is eight. In this case, for example, each sector SCT can be specified by referring to the upper 3 bits of the memory cell address. Note that such a division method is merely an example, and the present invention is not limited to this form.
書き込み/消去制御回路3は、コマンドデコーダ2の制御に応じて、指定されたアドレスのメモリセルに対してデータの書き込みまたは消去を行う機能を有する。典型的には、基板電位制御回路、プログラム電圧発生回路、カラムデコーダ、ロウデコーダ等を有する。各メモリセルの他端(ソース)は基板電位制御回路に接続される。ロウデコーダおよびカラムデコーダは、対象のメモリセルと、基板電位制御回路およびプログラム電圧発生回路と、の接続を制御する。基板電位制御回路およびプログラム電圧発生回路によって、プログラム電圧または消去電圧が対象のメモリセルに印加されることにより、データの書き込みまたは消去が行われる。
The write /
フラッシュメモリ1は、ブロック選択レジスタ群4およびセクタ選択レジスタ群5を有する。ブロック選択レジスタ群4は、ブロックBLKの数と同数の複数のブロック選択レジスタBS0〜BS255により構成される。各ブロック選択レジスタBS0〜BS255は、ブロックBLK0〜BLK255に対してそれぞれ設けられ、対応するブロックBLKが消去の対象となっている場合にセットされることにより、その旨の情報を保持する。
The
セクタ選択レジスタ群5は、セクタSCTの数と同数の複数のセクタ選択レジスタSSから構成される。上記した例に従えば、セクタ選択レジスタ群5は、8個のセクタ選択レジスタSS0〜SS7から構成される。各セクタ選択レジスタSS0〜SS7は、セクタSCT0〜SCT7ごとに設けられ、対応するセクタSCT内のいずれかのブロックBLKが消去対象として指定されている場合にセットされることにより、消去対象のブロックBLKを含んでいる旨の情報を保持する。
The sector
なお、フラッシュメモリは、上記各部に加えて、データの読み出しに必要な回路を備えている。 Note that the flash memory includes circuits necessary for reading data in addition to the above-described units.
図2は、図1の書き込み/消去制御回路3の主要部の構成を概略的に示すブロック図である。図2に示すように、書き込み/消去制御回路3は、カウンタC1、C2、比較判断部31、制御部32、書き込み/消去制御部33を有する。書き込み/制御部33には、データの消去および書き込みに直接関与する基板電位制御回路、プログラム電圧発生回路等が含まれる。
FIG. 2 is a block diagram schematically showing a configuration of a main part of the write /
カウンタC1は、少なくとも、ブロック選択レジスタBS0〜BS255と同数まで計数が可能である。カウンタC1が保持している値が順次増分されながら、その値と同じ順位のブロック選択レジスタBSのセットの有無が、比較判断部31によって順次検査されることにより、セットされているブロック選択レジスタBSが検出される。
The counter C1 can count up to at least the same number as the block selection registers BS0 to BS255. While the value held by the counter C1 is sequentially incremented, the comparison /
カウンタC2は、少なくとも、セクタ選択レジスタSS0〜SS7と同数まで計数が可能である。カウンタC2が保持している値が順次増分されながら、その値と同じ順位のセクタ選択レジスタSSのセットの有無が、比較判断部31によって順次検査されることにより、セットされているセクタ選択レジスタSSが検出される。
The counter C2 can count up to at least the same number as the sector selection registers SS0 to SS7. While the values held by the counter C2 are sequentially incremented, the comparison /
制御部32は、コマンドデコーダ2の制御に応じて、カウンタC1、C2の増分、比較判断部31、および書き込み/制御部33を制御する。
The
次に、第1実施形態に係るフラッシュメモリの消去動作について、図1〜図4を用いて説明する。図3は、消去処理の全体の動作のタイミングチャートを示している。図3に示すように、複数のデータ信号から構成される消去コマンドが、制御信号/CEおよび/WE(/は否定論理を示す、以下同じ)がローレベルの間に取り込まれることにより消去モードに移行する。次に、消去対象のブロックのアドレスが、1つまたは2つ以上順次入力されることにより、消去対象のブロックに対して消去動作が行われる。 Next, the erase operation of the flash memory according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3 shows a timing chart of the overall operation of the erasing process. As shown in FIG. 3, an erase command composed of a plurality of data signals is switched to the erase mode when the control signals / CE and / WE (/ indicates negative logic, the same applies hereinafter) are taken during the low level. Transition. Next, an erase operation is performed on the block to be erased by sequentially inputting one or more addresses of the block to be erased.
図4は、本発明の第1実施形態に係るフラッシュメモリの消去処理を示すフローチャートである。図4に示すように、複数のデータ信号から構成される消去コマンドおよび1つまたは2つ以上の消去対象ブロックBLKのアドレスがコマンドデコーダ2に供給される(ステップS1)。次に、コマンドデコーダ2は、消去対象ブロックBLKのアドレスを解析し、消去対象ブロックBLKに対応するブロック選択レジスタBSをセットするとともに、消去対象ブロックBLKが属するセクタSCTに対応するセクタ選択レジスタSSをセットする(ステップS2)。ブロック選択レジスタSSのセットの際、本例ではメモリセルアレイMCAが256個のブロックBLK0〜BLK255に分割されているので、例えばアドレスの上位8ビットを読み取ることにより、消去対象のブロックBLKが特定される。同様に、本例では、ブロックBLKが8個のセクタSCT0〜SCT7へと分割されているので、例えばアドレスの上位3ビットを読み取ることにより、消去対象のブロックBLKがどのセクタSCTに属しているかが特定される。
FIG. 4 is a flowchart showing the erase process of the flash memory according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, an erase command composed of a plurality of data signals and addresses of one or more erase target blocks BLK are supplied to the command decoder 2 (step S1). Next, the
次に、書き込み/消去制御回路2は、カウンタC1の値nおよびカウンタC2の値mを0にセットする(ステップS3)。書き込み/消去制御回路3は、まず、セクタ選択レジスタSS0〜SS7をスキャンすることにより、消去対象ブロックBLKが属するセクタSCTを検出する。すなわち、制御部32の制御により、比較判断部31はカウンタC1の値nを用いて、セクタ選択レジスタSSnがセットされているか否かを判断する(ステップS4)。セットされていない場合、次いで比較判断の対象となったセクタが最終のセクタであるかの判定、すなわち、本例ではn=7であるかの判定が行われる(ステップS5)。最終セクタでない場合、制御部32は、カウンタC1の値nをn+1へと増分した(ステップS6)後、ステップS4に移行する。制御部32は、セクタ選択レジスタSSのスキャンを継続し、セットされたセクタ選択レジスタSSが検出されるまでステップS4〜ステップS6の処理が繰り返される。セットされたセクタ選択レジスタSSの検出後、処理はステップS7に移行する。
Next, the write / erase
制御部32は、消去対象ブロックBLKが属するセクタSCT内のブロックBLKに対応するブロック選択レジスタBSをスキャンすることにより、消去対象ブロックBLKを検出する。すなわち、まず、制御部32の制御に応じて、比較判断部31は、カウンタC2の値mを用いて対象のセクタSCT内の先頭のブロック選択レジスタBSのセットの有無を判断する(ステップS7)。スキャン対象のブロック選択レジスタBLKがセットされていない場合、このブロックBLKがスキャン対象中のセクタSCT内で最終のブロックBLKであるかの判定、すなわち、本例ではm=31であるかの判定が行われる(ステップS8)。最終ブロックBLKでない場合、制御部32は、カウンタC2の値mをm+1へと増分した(ステップS9)後、ステップS7に移行する。制御部32はスキャン対象中のセクタ内のブロック選択レジスタ群4のスキャンを継続し、セットされたブロック選択レジスタBSが検出されるまでステップS7〜ステップS9の処理が繰り返される。
The
制御部32によるスキャンが、消去対象のブロックBLKに到達すると、制御部32の制御に応じて、書き込み/消去制御部33はそのブロックBLKに対して消去動作を行う(ステップS10)。この後、ステップS8において、消去されたブロックBLKが、スキャン対象中のセクタ内の最終ブロックBLKであるか否かの判定が行われる。最終ブロックBLKであった場合、制御部32はステップS5に移行する。
When the scan by the
ステップS5において、最後にスキャンの対象となったセクタSCTが最終セクタSCTであったか否かの判定が行われる。この結果、最終セクタSCTでなかった場合、制御部32は、ステップS4〜S6によって、消去対象ブロックBLKが属する次のセクタSCTを検出するための処理を行う。消去対象ブロックBLKが属するさらなるセクタSCTが検出されると、ステップS7〜S9が繰り返され、消去対象ブロックBLKの検出、消去動作が行われる。
In step S5, it is determined whether or not the last sector SCT to be scanned is the last sector SCT. As a result, if it is not the last sector SCT, the
上記動作が繰り返され、ステップS5において、スキャン対象のセクタSCTが最終セクタSCTであった場合、処理が終了する。 The above operation is repeated, and if the sector SCT to be scanned is the last sector SCT in step S5, the process ends.
本発明の第1実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置によれば、第1段階として消去対象のブロックBLKが属するセクタSCTが検出され、続く第2段階として、検出されたセクタSCT内で消去対象のブロックBLKが検出される。また、消去対象ブロックBLKを含まないセクタSCTは、第2段階でのブロックスキャンの対象から除外される。このため、全ブロックBLKを全て検索して消去対象ブロックBLKを発見する手法より、消去対象ブロックBLKを発見する時間を短縮することができる。 According to the nonvolatile semiconductor memory device of the first embodiment of the present invention, the sector SCT to which the block BLK to be erased belongs is detected as the first stage, and the erase target in the detected sector SCT as the subsequent second stage. Blocks BLK are detected. Also, the sector SCT that does not include the erasure target block BLK is excluded from the block scan target in the second stage. For this reason, it is possible to reduce the time for finding the erasure target block BLK, compared to the method of searching all the blocks BLK and finding the erasure target block BLK.
上記利点について、例えば、256個のブロックBLK0〜BLK255を8個のブロックBLKからなる32個のセクタSCT0〜SCT7へと分割した場合について説明する。消去対象が1ブロックの場合、従来のように全てのブロックBLKを全てスキャンするとすれば、スキャン動作が256回行われる。これに対して、第1実施形態によれば、セクタのスキャンが32回行われ、消去対象ブロックBLKが属するセクタSCT内でブロックBLKのスキャンが8回行われる。したがって、最大でも32+8=40回のスキャンにより、256ブロックの中から1つの消去対象ブロックを検出できる。 The above advantages will be described, for example, when 256 blocks BLK0 to BLK255 are divided into 32 sectors SCT0 to SCT7 composed of 8 blocks BLK. When the erasure target is one block, if all the blocks BLK are scanned as in the prior art, the scan operation is performed 256 times. On the other hand, according to the first embodiment, the sector is scanned 32 times, and the block BLK is scanned 8 times in the sector SCT to which the block to be erased BLK belongs. Therefore, one erasure target block can be detected from 256 blocks by 32 + 8 = 40 scans at the maximum.
(第2実施形態)
第2実施形態では、消去対象ブロックBLKがいくつ指定されているかに応じて1つのセクタSCTを構成するブロックBLKの数が設定される。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, the number of blocks BLK constituting one sector SCT is set according to how many erase target blocks BLK are designated.
図1、図5を参照して、第2実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置について以下に説明する。図5は、本発明の第2実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置のコマンドデコーダ12の主要部分を概略的に示すブロック図である。図5に示すように、コマンドデコーダ12は、デコーダ部41、カウンタC3、レジスタR1、処理部42を有する。デコーダ部41は、通常のデコーダ動作を行う。カウンタC3は、1つの消去コマンドにおいて指定された消去対象ブロックBLKの個数を計数する。レジスタR1は、消去対象ブロックの指定を含む消去コマンドの入力が終了した際に、カウンタC3が有する値を記憶する。処理部42は、カウンタC3が有する値に応じて、全ブロックBLK0〜BLK255をいくつのセクタSCTへと分割するかの判断を行う。ブロックBLKの総数が256であった場合を例にとると、消去対象のブロックBLKが16個であれば、ブロックBLK0〜BLK255は16個のセクタSCTへと分割される。また、消去対象のブロックBLKが17〜64個の場合、ブロックBLK0〜BLK255は8個のセクタSCTへと分割される。さらに、消去対象のブロックBLKが65個以上の場合、ブロックBLK0〜BLK255はセクタへと分割されない。
A nonvolatile semiconductor memory device according to the second embodiment will be described below with reference to FIGS. FIG. 5 is a block diagram schematically showing main parts of the
処理部42はまた、先に決定されたセクタSCTの数を考慮しつつ、消去対象ブロックBLKが属するセクタSCTに対応付けられたセクタ選択レジスタSSをセットする。この場合、処理部42は、セクタSCTの数に応じた桁数のビット列を観察することにより、消去対象ブロックBLKがどのセクタSCTに属するかを判断する。すなわち、例えば、セクタSCTの数が16の場合、アドレスの上位4ビットを参照することにより、どのセクタ選択レジスタSSがセットされるべきかが特定される。同様に、セクタSCTの数が8の場合、アドレスの上位3ビットが参照される。
The
処理部42は、さらに、各セクタSCTがいくつのブロックBLKから構成されるかの情報を書き込み/消去制御回路3に供給する。
The
書き込み/消去制御回路3は、各セクタSCTを構成するブロックBLKの数を踏まえつつ、第1実施形態と同じ工程により、まず、消去対象ブロックBLKが属するセクタSCTを検出する。次いで、書き込み/消去制御回路3は、消去対象ブロックBLKが属するセクタSCTを検出すると、そのセクタSCT内のブロックBLKをスキャンすることにより消去対象ブロックBLKの検出およびそのブロックBLK内のメモリセルが保持するデータを消去する。消去対象ブロックBLKが属するセクタSCT内の全てのブロックBLKがスキャンされた後、さらなる消去対象ブロックBLKが属する次のセクタSCTの検出、消去対象ブロックBLKの検出、データの消去が順次行われる。
The write / erase
図6は、本発明の第2実施形態に係るフラッシュメモリの消去処理を示すフローチャートである。図6に示すように、フラッシュメモリは、ステップS1の後、ステップS21において、消去対象ブロックBLKの数に応じてセクタSCTの数を決定する。この後の動作は、ステップS5およびステップS8での判断に用いられる値が異なることを除いて第1実施形態と同じである。すなわち、ステップS5では、ステップS11において決定されたセクタの数が、例えば書き込み/消去制御回路3内のレジスタ等に記憶され、その値とカウンタC1の値nとが比較される。同様に、ステップS8においては、セクタの数に応じて決定されたブロックBLKの数が、書き込み/消去制御回路3内のレジスタ等に記憶され、その値とカウンタC2の値mとが比較される。
FIG. 6 is a flowchart showing the erase process of the flash memory according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, after step S1, the flash memory determines the number of sectors SCT according to the number of blocks to be erased BLK in step S21. The subsequent operations are the same as those in the first embodiment except that the values used for the determinations in step S5 and step S8 are different. That is, in step S5, the number of sectors determined in step S11 is stored in, for example, a register in the write / erase
本発明の第2実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置によれば、消去対象ブロックBLKのスキャンの際、消去対象ブロックBLKの数に応じてセクタSCTの数が決定される。この後、第1実施形態と同じ工程により、消去対象ブロックBLKが属するセクタSCTの検出、およびそのセクタSCT内での消去対象ブロックBLKの検出が行われる。このため、第1実施形態と同じ効果を得られる。さらに、第2実施形態によれば、消去対象ブロックBLKが、多数である場合、その数に応じてセクタの数が減少する。このため、特に消去対象ブロックBLKが多数で且つ全ブロックBLKに亘って分散している場合、セクタSCTをスキャンする時間を短縮することにより、消去対象ブロックBLKを検出する時間を短縮することができる。 According to the nonvolatile semiconductor memory device in accordance with the second embodiment of the present invention, when the erase target block BLK is scanned, the number of sectors SCT is determined according to the number of erase target blocks BLK. Thereafter, the sector SCT to which the erase target block BLK belongs and the erase target block BLK in the sector SCT are detected by the same process as in the first embodiment. For this reason, the same effect as the first embodiment can be obtained. Furthermore, according to the second embodiment, when there are a large number of blocks to be erased BLK, the number of sectors decreases according to the number. For this reason, especially when there are a large number of erasure target blocks BLK and they are distributed over all the blocks BLK, the time for detecting the erasure target block BLK can be reduced by reducing the time for scanning the sector SCT. .
(第3実施形態)
第3実施形態では、第1実施形態および第2実施形態と異なり、消去対象ブロックBLKのアドレスを参照しながら、ブロック選択レジスタ群4がスキャンされる。
(Third embodiment)
In the third embodiment, unlike the first embodiment and the second embodiment, the block
図7は、本発明の第3実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置のデータの消去に関する主要部分の構成を概略的に示すブロック図である。図7に示すように、フラッシュメモリ11は、コマンドデコーダ22、書き込み/消去制御回路23、ブロック選択レジスタ群4、メモリセルアレイMCAを有する。コマンドデコーダ22は、消去対象ブロックBLKと対応付けされたブロック選択レジスタBSをセットするとともに、消去対象ブロックBLKのアドレスを書き込み/消去制御回路23に供給する。書き込み/消去制御回路23は、消去対象ブロックBLKのアドレスをその内部のレジスタ等に一時保存する。次いで、書き込み/消去制御回路23は、このアドレスを用いて、スキャンすべきブロック選択レジスタ4の範囲を順次狭めながら、セットされたブロック選択レジスタBSをブロック選択レジスタ群4から検出する。
FIG. 7 is a block diagram schematically showing a configuration of a main part relating to data erasure of the nonvolatile semiconductor memory device according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, the
図8は、書き込み/消去制御回路23の主要部の構成を概略的に示すブロック図である。図8に示すように、書き込み/消去制御回路23は、レジスタR2、検査部51、制御部52、書き込み/消去制御部33を有する。レジスタR2は、コマンドデコーダ22から供給された、各消去対象ブロックBLKのアドレスを記憶する。検査部51は、消去動作の際、ブロックレジスタBS0〜BS255が保持する情報を読み出し、レジスタR2が記憶するアドレスを参照しながらセットされたブロック選択レジスタBSを検出する。検査部51は、検出の結果を含む情報を書き込み/消去制御部33に供給し、書き込み/消去制御部33はこの情報に応じて、対象のブロックBLKに対して消去動作を行う。制御部52は、レジスタR2、検査部51、書き込み/消去制御部33が、上記動作を行うように制御する。
FIG. 8 is a block diagram schematically showing the configuration of the main part of the write / erase
図8および図9を参照して、第3実施形態のフラッシュメモリの動作について説明する。図9は、第3実施形態のフラッシュメモリの消去処理を示すフローチャートである。図9に示すように、コマンドデコーダ21に消去コマンドが供給された(ステップS1)後、書き込み/消去制御回路22は最初の消去対象ブロックBLKのアドレスの最上位ビット(第1位ビット)の値を検査する(ステップS31)。この検査により、セットされているブロック選択レジスタBSが、ブロック選択レジスタ群4のいずれの半分に属しているかが判断される。この結果、消去対象ブロックBLKを含んでいない半分は、さらなるスキャンの対象から除外される。すなわち、例えば、消去対象ブロックBLKのアドレスの最上位ビットが“0”の場合、この消去対象ブロックBLKに対応するブロック選択レジスタBSは、ブロック選択レジスタ群4の1つ目の半分に属することが判明する。もう一方の半分に属するブロック選択レジスタBSは、スキャンの対象から除外される。“1”の場合、各半分の関係は逆転する。
The operation of the flash memory according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a flowchart showing the erase process of the flash memory according to the third embodiment. As shown in FIG. 9, after the erase command is supplied to the command decoder 21 (step S1), the write / erase
次に、書き込み/消去制御回路22は、消去対象ブロックBLKのアドレスの最上位ビットの1つ最下位ビット側のビット(第2位ビット)の値を検査する(ステップS32)。第1位ビットにおける説明と同じ原理により、第2位ビットの値に応じて、スキャン対象のブロック選択レジスタBSの範囲はさらに半分へと狭められる。
Next, the write / erase
次に、書き込み/消去制御回路22は、消去対象ブロックBLKのアドレスの第2位ビットから1つ最下位ビット側の第3位ビットの値を検査する(ステップS33)。この結果によって、スキャン対象のブロック選択レジスタBSの範囲はさらに半分へと狭められる。
Next, the write / erase
同様にして、スキャン対象のブロック選択レジスタBSが特定されるまで、順次、最下位ビット側のビットの値が検査される。例えば、ブロックBLKの数が256の場合、8個のビットに関して検査、スキャン対象の絞込みを行うことにより、最終的に目的のブロック選択レジスタBSが特定される(ステップS41)。この後、書き込み/消去制御回路22は、消去対象のブロックのメモリセルのデータを消去する(ステップS42)。
Similarly, the value of the bit on the least significant bit side is sequentially examined until the block selection register BS to be scanned is specified. For example, when the number of blocks BLK is 256, the target block selection register BS is finally specified by performing inspection and narrowing down the scan target for 8 bits (step S41). Thereafter, the write / erase
次に、ステップS43において、消去対象ブロックが最後のものであるか否かが判定される。さらなる消去対象ブロックBLKがある場合、この消去対象ブロックBLKのアドレスが読み出され、ステップS32〜ステップS42までの動作がこのアドレスに関して繰り返される。これまでの動作が、全ての消去対象ブロックに対して繰り返された後、消去処理が終了する。 Next, in step S43, it is determined whether or not the erase target block is the last one. When there is a further erase target block BLK, the address of this erase target block BLK is read, and the operations from step S32 to step S42 are repeated for this address. After the operations so far are repeated for all the blocks to be erased, the erasing process is completed.
本発明の第3実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置によれば、消去対象ブロックBLKのアドレスを最上位ビットから最下位ビットへと順次検査することにより、スキャン対象のブロック選択レジスタBSの範囲が順次半分へと狭められる。このため、1つのブロック選択レジスタBSを特定するのに要するスキャン動作は、1つのブロックBLKを特定可能なビット数と同数のスキャン工程により完了する。したがって、消去対象ブロックを発見する時間を短縮することができる。 According to the nonvolatile semiconductor memory device in accordance with the third embodiment of the present invention, the address of the block to be erased BLK is sequentially checked from the most significant bit to the least significant bit, so that the range of the block selection register BS to be scanned can be reduced. It is gradually narrowed to half. Therefore, the scan operation required to specify one block selection register BS is completed by the same number of scan steps as the number of bits that can specify one block BLK. Therefore, it is possible to shorten the time for finding the block to be erased.
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。 In addition, in the category of the idea of the present invention, those skilled in the art can conceive of various changes and modifications, and it is understood that these changes and modifications also belong to the scope of the present invention. .
1、11…フラッシュメモリ、2、12…コマンドデコーダ、3、13…書き込み/消去制御回路、4…ブロック選択レジスタ群、5…セクタ選択レジスタ群、31…比較判断部、32、52…制御部、33…書き込み/消去制御部、41…デコーダ部、42…処理部、51…検査部、MCA…メモリセルアレイ、BLK0〜BLK255…ブロック、SCT0〜SCT7…セクタ、BS0〜BS255…ブロック選択レジスタ、SS0〜SS7…セクタ選択レジスタ、C1、C2、C3…カウンタ、R1、R2…レジスタ。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
複数の前記ブロックからなる複数のブロック群のうち、消去対象ブロックが属する前記ブロック群を検出する工程と、
前記消去対象ブロックが属する前記ブロック群内で、前記消去対象ブロックを検出する工程と、
検出された前記消去対象ブロック内の前記メモリセルのデータを消去する工程と、
を具備することを特徴とする不揮発性半導体記憶装置のデータの消去方法。 A method for erasing data in a nonvolatile semiconductor memory device having a plurality of blocks each consisting of a plurality of electrically rewritable memory cells and capable of erasing data for each block,
Detecting the block group to which the block to be erased belongs among a plurality of block groups composed of a plurality of the blocks;
Detecting the erasure target block in the block group to which the erasure target block belongs;
Erasing data of the memory cell in the detected block to be erased;
A method for erasing data in a nonvolatile semiconductor memory device.
1つの前記ブロックを特定可能なn(nは自然数)ビットを有するアドレスの最上位のビットの値を検査することにより、消去対象の前記ブロックを含んでいるブロック群の範囲を狭める工程と、
前記検査されたビットの最下位ビット側に隣接するビットの値を検査することにより、前記消去対象のブロックを含んでいる前記ブロック群の範囲をさらに狭める工程を、前記消去対象ブロックが特定されるまで繰り返す工程と、
特定された前記消去対象ブロック内の前記メモリセルのデータを消去する工程と、
を具備することを特徴とする不揮発性半導体記憶装置のデータの消去方法。 A method for erasing data in a nonvolatile semiconductor memory device having a plurality of blocks each consisting of a plurality of electrically rewritable memory cells and capable of erasing data for each block,
Narrowing the range of blocks including the block to be erased by examining the value of the most significant bit of an address having n (n is a natural number) bits that can identify one block;
The block to be erased is specified as a step of further narrowing the range of the block group including the block to be erased by inspecting the value of the bit adjacent to the least significant bit side of the inspected bit. And the process of repeating until
Erasing data of the memory cell in the identified block to be erased;
A method for erasing data in a nonvolatile semiconductor memory device.
前記複数のブロックにそれぞれ対応付けされ、且つ消去対象の前記ブロックに対応してセットされる、複数の第1レジスタと、
それぞれが所定数の前記ブロックからなるブロック群にそれぞれ対応付けされ、且つ前記消去対象の前記ブロックを含んでいることに対応してセットされる、複数の第2レジスタと、
前記複数の第2レジスタからセットされているものを検出し、この検出された第2レジスタに対応する前記ブロック群に属する前記ブロック群に対応する前記第1レジスタからセットされているものを検出し、且つこの検出された第1レジスタに対応する前記ブロック内の前記メモリセルのデータを消去する、消去制御回路と、
を具備することを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。 A plurality of blocks of a plurality of electrically rewritable memory cells;
A plurality of first registers respectively associated with the plurality of blocks and set corresponding to the block to be erased;
A plurality of second registers each corresponding to a block group consisting of a predetermined number of blocks and set corresponding to the inclusion of the block to be erased;
Detecting what is set from the plurality of second registers, and detecting what is set from the first register corresponding to the block group belonging to the block group corresponding to the detected second register And an erase control circuit for erasing data of the memory cell in the block corresponding to the detected first register;
A non-volatile semiconductor memory device comprising:
1つの前記ブロックを特定可能なn(nは自然数)ビットを有する消去対象の前記ブロックのアドレスの最上位のビットから最下位のビットに向かって値を順次検査することにより消去対象の前記ブロックを含んでいるブロック群の範囲を順次狭め、特定された前記ブロック内の前記メモリセルのデータを消去する、消去制御回路と、
を具備することを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。 A plurality of blocks of a plurality of electrically rewritable memory cells;
The block to be erased is checked by sequentially checking the value from the most significant bit to the least significant bit of the address of the block to be erased having n bits (n is a natural number) that can identify one block. An erasing control circuit for sequentially narrowing a range of a block group including the data and erasing data of the memory cells in the specified block;
A non-volatile semiconductor memory device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004049754A JP2005243117A (en) | 2004-02-25 | 2004-02-25 | Nonvolatile semiconductor storage device and its data erasing method |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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JP2005243117A true JP2005243117A (en) | 2005-09-08 |
Family
ID=35024699
Family Applications (1)
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JP (1) | JP2005243117A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7564720B2 (en) | 2006-07-18 | 2009-07-21 | Spansion Llc | Nonvolatile storage and erase control |
-
2004
- 2004-02-25 JP JP2004049754A patent/JP2005243117A/en active Pending
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