JP2006065973A - Nonvolatile semiconductor memory - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電気的書き換え可能な不揮発性半導体記憶装置(EEPROM)に係り、特にメモリセルアレイ内に初期設定データ記憶領域を持つEEPROMに関する。 The present invention relates to an electrically rewritable nonvolatile semiconductor memory device (EEPROM), and more particularly to an EEPROM having an initial setting data storage area in a memory cell array.
大規模半導体メモリでは通常、不良チップ救済のために冗長回路方式が用いられる。即ちメモリセルアレイには冗長セルアレイが用意され、ウェハテストにより見出された不良アドレス情報をプログラミングするためのフューズ回路も用意される。フューズ回路をプログラミングすると、不良アドレスが入力されたときに、フューズ回路が保持する不良アドレスとの一致検出により、不良カラム或いは不良ロウを冗長カラム或いは冗長ロウにより自動的に置換する制御が行われる。 In a large-scale semiconductor memory, a redundant circuit system is usually used to repair a defective chip. That is, a redundant cell array is prepared as the memory cell array, and a fuse circuit for programming defective address information found by the wafer test is also prepared. When the fuse circuit is programmed, when a defective address is input, control is performed to automatically replace the defective column or defective row with the redundant column or redundant row by detecting coincidence with the defective address held by the fuse circuit.
フューズ回路は、以上のような不良アドレス情報の他、メモリの動作条件を決定する各種初期設定データを記憶するためにも用いられる。EEPROMにおいても同様である。 The fuse circuit is used for storing various initial setting data for determining the operation condition of the memory in addition to the defective address information as described above. The same applies to the EEPROM.
しかし、フューズ回路は一旦プログラミングすると、やり直しがきかない。そこで、フューズ回路に代わる初期設定データ記憶回路として、EEPROMのメモリセルと同じ電気的書き換え可能な不揮発性メモリセルを用いる方式も行われている。 However, once the fuse circuit is programmed, it cannot be undone. In view of this, as an initial setting data storage circuit that replaces the fuse circuit, a method using an electrically rewritable nonvolatile memory cell that is the same as an EEPROM memory cell is also used.
なかでも、EEPROMのメモリセルアレイ内に初期設定データ記憶領域を設定する方式は、回路構成が簡単になり、また検証や修正も容易であるという利点を有する(特許文献1参照)。この特許文献1では、初期設定データを、相補関係を有する1セットのデータとして記憶することも提案されている。これは、初期設定データの有効性を確認して確保する上で好ましい。
In particular, the method of setting the initial setting data storage area in the EEPROM memory cell array has advantages that the circuit configuration is simple and that verification and correction are easy (see Patent Document 1). In
メモリセルアレイに書かれた初期設定データは、電源投入時に自動的に読み出されて、初期設定データレジスタに転送され、保持される。以後、この初期設定データレジスタに保持されたデータにより規定された動作条件でメモリが動作することになる。 Initial setting data written in the memory cell array is automatically read when the power is turned on, transferred to the initial setting data register, and held. Thereafter, the memory operates under operating conditions defined by the data held in the initial setting data register.
更に、初期設定データの信頼性をより高いものとするために、同じ初期設定データをメモリセルアレイ内の複数のブロックに記憶する方式も提案されている(特許文献2参照)。これにより、たとえ一つのブロックが記憶する初期設定データが破壊されたとしても、別のブロックが同じ初期設定データを持つために、フラッシュメモリの動作条件設定が可能になる。
メモリセルアレイ内に初期設定データを記憶する方式は、その初期設定データを容易に検証したり書き換えたりできるので、好ましい。特に、その初期設定データをユーザーにも書き換え可能とすることは、ユーザーにとっても便利である。 A method of storing the initial setting data in the memory cell array is preferable because the initial setting data can be easily verified or rewritten. In particular, it is convenient for the user that the initial setting data can be rewritten by the user.
しかし、初期設定データの全てを書き換え可能とすると、基本的なメモリ動作条件の初期化、従って正常なメモリ動作を不可能にするおそれがあり、問題である。 However, if all of the initial setting data can be rewritten, there is a possibility that initialization of basic memory operation conditions, and thus normal memory operation may be disabled.
この発明は、一定範囲の初期設定データの消失を防止して初期設定データの書き換えを可能とした不揮発性半導体記憶装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a non-volatile semiconductor memory device in which initial setting data in a certain range can be prevented from being lost and the initial setting data can be rewritten.
この発明の一態様による不揮発性半導体記憶装置は、
電気的書き換え可能な不揮発性メモリセルが配列され、書き換えが許容される第1の初期設定データと書き換えが禁止される第2の初期設定データとを記憶するメモリセルアレイと、
前記メモリセルアレイのデータ読み出しを行うセンスアンプ回路と、
前記メモリセルアレイから前記センスアンプ回路に読み出された第1及び第2の初期設定データが転送保持されて、メモリ動作条件を規定する働きをする初期設定データレジスタとを有する。
A nonvolatile semiconductor memory device according to one aspect of the present invention is provided.
A memory cell array in which electrically rewritable nonvolatile memory cells are arranged and stores first initial setting data that is allowed to be rewritten and second initial setting data that is prohibited from being rewritten,
A sense amplifier circuit for reading data from the memory cell array;
First and second initial setting data read from the memory cell array to the sense amplifier circuit is transferred and held, and has an initial setting data register that functions to define memory operating conditions.
この発明によると、一定範囲の初期設定データの消失を防止して初期設定データの書き換えを可能とした不揮発性半導体記憶装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a non-volatile semiconductor memory device that can rewrite initial setting data by preventing loss of initial setting data in a certain range.
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、この発明の実施の形態によるNAND型フラッシュメモリの機能ブロック構成を示し、図2はメモリセルアレイ1の構成を示している。メモリセルアレイ1は、NANDセルユニットNUを配列して構成されている。各NANDセルユニットNUは、複数個(図の例では16個)直列接続された電気的書き換え可能な不揮発性メモリセルM0−M15と、その両端をそれぞれソース線CELSRC及びビット線BLに接続するための選択ゲートトランジスタS1及びS2を有する。
FIG. 1 shows a functional block configuration of a NAND flash memory according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a configuration of a
NANDセルユニット内のメモリセルの制御ゲートは異なるワード線WL0−WL15に接続される。選択ゲートトランジスタS1,S2のゲートはそれぞれ選択ゲート線SGS,SGDに接続される。 The control gates of the memory cells in the NAND cell unit are connected to different word lines WL0 to WL15. The gates of the selection gate transistors S1 and S2 are connected to selection gate lines SGS and SGD, respectively.
1ワード線を共有するNANDセルユニットの集合は、データ消去の単位となるブロックを構成する。図2に示すように、ビット線方向に複数のブロックBLK0,BLK1,…,BLKnが配置される。また、1ワード線を共有するメモリセルの集合は、データ読み出し及び書き込みの単位となる1ページ(或いは2ページ)を構成する。 A set of NAND cell units sharing one word line constitutes a block serving as a data erasing unit. As shown in FIG. 2, a plurality of blocks BLK0, BLK1,..., BLKn are arranged in the bit line direction. A set of memory cells sharing one word line constitutes one page (or two pages) as a unit of data reading and writing.
ロウデコーダ2は、ロウアドレスに従ってワード線及び選択ゲート線を選択駆動するもので、ワード線及び選択ゲート線ドライバを含む。センスアンプ回路3は、ビット線に接続されてデータ読み出しを行うと共に、書き込みデータを保持するデータラッチを兼ねる。
The
センスアンプ回路3と外部入出力端子I/Oとの間のデータ授受は、I/Oバッファ5を介しデータバス12を介して行われる。センスアンプ回路3には、カラム選択を行うカラムゲートが付属し、カラムデコーダ4はこのカラムゲート制御を行う。このカラム制御により、センスアンプ回路3とメモリセルアレイ1の間では、1ページ単位でデータ転送(読み出し及び書き込み)が行われるのに対し、センスアンプ回路3と外部入出力端子との間は、例えば1バイト単位でシリアルデータ転送が行われる。
Data exchange between the
入出力端子I/Oを介して供給されるアドレス“Add”は、アドレスレジスタ6を介してロウデコーダ2及びカラムデコーダ4に転送される。入出力端子I/Oを介して供給されるコマンド“Com”は、コントローラ8でデコードされる。コントローラ8は、外部制御信号とコマンドに基づいて、データ書き込み及び消去のシーケンス制御及び読み出しの動作制御を行う。
The address “Add” supplied via the input / output terminal I / O is transferred to the
内部電圧発生回路9は、コントローラ8により制御されて、書き込み、消去及び読み出しの動作に必要な各種内部電圧を発生するもので、電源電圧より高いて内部電圧を発生するためには昇圧回路が用いられる。ステータスレジスタ14は、チップが読み出し又は書き込みのレディ状態にあるか、ビジー状態にあるかを示すステータス信号R/Bをチップ外部に出力するためのものである。またパワーオンリセット回路11は電源投入を検出して、コントローラ8に初期化動作を行わせる。
The internal
メモリセルアレイ1には、メモリの動作条件を決定する各種初期設定データを記憶するための初期設定データ記憶領域13が設定されている。具体的に初期設定データは、(1)不良セル置換のための不良アドレスデータ、(2)内部電圧発生回路9が発生する書き込み電圧等の電圧設定データ、(3)プロセスばらつき等に応じて、内部電圧発生回路9が発生する内部電圧を調整するための電圧調整データ、(4)書き込みや消去の制御ループ数の制御パラメータ等がある。またメモリの動作条件を決定するものではないが、メーカーIDやチップID等のIDコードも含まれる。
The
初期設定データ記憶領域13は、メモリ出荷前にプログラミングされる。電源を投入すると、パワーオンリセット回路11がこれを検出して、コントローラ8は自動的に初期設定データをセンスアンプ回路3に読み出し、これをデータバス12を介して初期設定データレジスタ10に転送する初期化動作を行う。初期設定データレジスタ10に各種初期設定データが保持され、以後メモリの動作条件がこれにより規定されることになる。
The initial setting
具体的に、初期設定データレジスタ10に保持された電圧設定データ、電圧調整データに基づいて、内部電圧発生回路9が出力する各種内部電圧が決定され、制御パラメータに基づいて書き込みや消去の制御ループ数が決定される。また、アドレス一致検出回路7により、外部から入力されたアドレスと初期設定データレジスタ10が保持する不良アドレスとの一致検出が行われ、不良アドレスの置換制御が行われるようになっている。
Specifically, various internal voltages output from the internal
図3は、初期設定動作の制御フローを示している。電源投入を検出すると、パワーオンリセットがかかり(ステップS1)、一定時間の待機(ステップS2)の後、ステータスレジスタ14をR/B=“L”のビジー状態にセットする(ステップS3)。そして、初期設定データ記憶領域13を順次読み出して、これを初期設定データレジスタ10に転送する動作制御を行う(ステップS4)。全ての初期設定データの読み出しと転送が終了したら、R/B=“H”のレディ状態をセットする(ステップS5)。
FIG. 3 shows a control flow of the initial setting operation. When power-on is detected, a power-on reset is applied (step S1), and after waiting for a predetermined time (step S2), the
この実施の形態のフラッシュメモリは、メモリセルアレイ1の初期設定データ記憶領域13が、書き換えが許容される初期設定データを記憶する領域(以下、単に書き換え可能領域という)Aと書き換えが禁止される初期設定データを記憶する領域(以下、単に書き換え禁止領域という)Bの少なくとも二つの領域に分けられていることが特徴である。
In the flash memory of this embodiment, the initial setting
例えば、書き換え可能領域Aに記憶する初期設定データとしては、書き込み電圧等の電圧設定データ、内部電圧を調整するための電圧調整データ、制御ループ数等の制御パラメータ等がある。これらは、メモリの動作条件を切り換えたいというユーザーの要望に応えて、簡単に書き換えできるようにしておく。 For example, the initial setting data stored in the rewritable area A includes voltage setting data such as a write voltage, voltage adjustment data for adjusting an internal voltage, control parameters such as the number of control loops, and the like. These can be easily rewritten in response to the user's desire to switch the memory operating conditions.
一方、書き換え禁止領域Bに記憶する初期設定データとしては、不良アドレスデータやIDコード等がある。不良アドレスデータは、ウェハ段階のテストの結果に基づいて決定されるもので、ユーザーが任意に書き換えてしまうと、必要な不良セル置換がなされなくなり、不都合である。IDコードを書き換え可能とすることも、チップ履歴情報を消すことになるため、不都合である。 On the other hand, examples of the initial setting data stored in the rewrite prohibition area B include defective address data and ID codes. The defective address data is determined based on the test result at the wafer stage. If the user arbitrarily rewrites the defective address data, the necessary defective cell replacement is not performed, which is inconvenient. Making the ID code rewritable is also inconvenient because the chip history information is erased.
図4は、具体的にこの実施の形態のフラッシュメモリにおいて、初期設定データ記憶領域13の書き換え制御にかかわる部分の構成を示している。メモリセルアレイ1のブロックBLK0−BLKn−1のうちの例えば一つ、RF−BLKが初期設定データ記憶領域13として設定されているものとする。この初期設定データ記憶領域13としてのブロックRF−BLKは、通常はデータ書き換えを行わない、フューズ代替回路のROM領域であるという意味で、以下“ROMフューズブロック”という。このROMフューズブロックRF−BLKのなかの、例えばページP0−P19は、書き換え可能領域A、残りのページP20−P31は書き換え禁止領域Bとして定める。
FIG. 4 specifically shows the configuration of the portion related to the rewrite control of the initial setting
書き換え禁止領域Bの初期設定データを書き換え禁止とする具体的な手法は、いくつか考えられる。その一つは、ROMフューズブロックRF−BLKのデータ書き換えの要求がなされたとき、自動的に書き換え禁止領域Bのデータを一旦待避させた後、書き戻すようにすることである。そのためには、書き換え禁止領域Bのアドレスをチップが記憶しておくことが望ましい。これは例えば、ROMフューズブロックRF−BLK内に書き換え禁止領域Bのアドレスを記憶しておき、前述したチップの初期化動作において、そのアドレスを読み出して初期設定データレジスタ10に保持すればよい。 There are several specific methods for prohibiting rewriting of the initial setting data in the rewrite prohibition area B. One of them is to automatically rewrite the data in the rewrite prohibition area B once when the data rewrite request of the ROM fuse block RF-BLK is made. For this purpose, it is desirable for the chip to store the address of the rewrite prohibition area B. For example, the address of the rewrite prohibition area B is stored in the ROM fuse block RF-BLK, and the address is read out and held in the initial setting data register 10 in the above-described chip initialization operation.
図5は、上述の手法を採用した場合について、ROMフューズブロックRF−BLKのデータ書き換えの制御フローを示し、図6A−6Eは、その書き換え動作での各部のデータ状態の変化を示している。書き換え制御を行うのは、コントローラ8内のシーケンサ22である。コントローラ8内には、メモリセルアレイ1の1ブロック分のデータを一時記憶できるバッファメモリ(データレジスタ)21が用意されている。図4に示す二つのアドレスレジスタ6,10aのうち、アドレスレジスタ10aは、図1に示す初期設定データレジスタ10に含まれるものであって、書き換え禁止領域Bのアドレスを保持している。
FIG. 5 shows a data rewrite control flow of the ROM fuse block RF-BLK when the above-described method is adopted, and FIGS. 6A to 6E show changes in the data states of the respective parts in the rewrite operation. The
図5に示すように、コマンド入力により、ROMフューズブロックRF−BLKのデータ書き換え動作が開始される。コマンド入力に続いて、アドレス及び書き換えるべき初期設定データを順次入力する(ステップS11)。アドレスは、ROMフューズブロックRF−BLKに割り付けられたブロックアドレスと、そのブロック内の書き換え可能領域Aをアクセスするための先頭ページ(P0)対応のページアドレスであり、これはアドレスレジスタ6に保持される。
As shown in FIG. 5, the data rewrite operation of the ROM fuse block RF-BLK is started by command input. Following the command input, an address and initial setting data to be rewritten are sequentially input (step S11). The address is a block address assigned to the ROM fuse block RF-BLK and a page address corresponding to the first page (P0) for accessing the rewritable area A in the block. This address is held in the
外部から供給される初期設定データDA’は、書き換え可能領域Aの初期設定データDAに代わるもので、これは図6Aに示すように、データバス12を介してコントローラ8内のバッファメモリ21に転送され、書き換えシーケンスが終了するまで保持される。
The initial setting data DA ′ supplied from the outside replaces the initial setting data DA in the rewritable area A, and is transferred to the
次に、ブロック消去に先立って、図6Bに示すように、ROMフューズブロックRF−BLKの書き換え禁止領域Bの初期設定データDBを読み出してコントローラ8内のバッファメモリ21に転送する(ステップS12)。このデータ読み出しと転送は、アドレスレジスタ10aが保持している書き換え禁止領域Bの先頭ページP20から順に、1ページ単位でセンスアンプ回路3に読み出して、これをバッファメモリ21に転送するという動作を繰り返す。
Next, prior to the block erase, as shown in FIG. 6B, the initial setting data DB of the rewrite prohibition area B of the ROM fuse block RF-BLK is read and transferred to the
次に、ROMフューズブロックRF−BLKを一括消去する(ステップS13)。このブロック消去は、ブロック内の全ワード線に0Vを与え、セルアレイが形成されたp型ウェルに消去電圧Veraを与えることにより行われる。これにより、ROMフューズブロックRF−BLKの全メモリセルは、浮遊ゲートの電子が放出されて“1”データの消去状態になる。図6Cはこのブロック消去の様子を示している。 Next, the ROM fuse block RF-BLK is collectively erased (step S13). This block erasing is performed by applying 0 V to all the word lines in the block and applying an erase voltage Vera to the p-type well in which the cell array is formed. As a result, all the memory cells of the ROM fuse block RF-BLK are in an erased state of “1” data by releasing electrons from the floating gate. FIG. 6C shows the state of this block erase.
但し実際のデータ消去は、消去電圧印加と、ベリファイ読み出しの繰り返しにより行われる。そして、センスアンプ回路3によるベリファイ読み出し結果に基づいて、消去のパス又はフェイルの判定が行われる。
However, actual data erasing is performed by repeating erasing voltage application and verify reading. Based on the verify read result by the
ブロック消去に失敗したら、フェイルフラグを出力してデータ書き換え動作は終了する。ブロック消去がパスしたら、図6Dに示すように、バッファメモリ21が保持する新しい初期設定データDA’を、書き換え可能領域Aに書き込む(ステップS14)。このデータ書き込みは、アドレスレジスタ6が保持する書き換え可能領域Aの先頭ページP0から順に、1ページずつ書き込みデータをセンスアンプ回路3に転送し、ページ単位で行う。
If block erasure fails, a fail flag is output and the data rewrite operation ends. When the block erase is passed, as shown in FIG. 6D, new initial setting data DA 'held in the
ページ書き込みは、センスアンプ回路3が保持する書き込みデータに基づいて選択ブロックの各NANDセルユニットのチャネルをプリチャージし、選択ページ対応の選択ワード線に書き込み電圧Vpgmを、非選択ワード線及び選択ゲート線にパス電圧Vpassを印加して行われる。これにより、“0”データが与えられたメモリセルでは、浮遊ゲートに電子が注入されてしきい値電圧が正の“0”データ状態になる。“1”データが与えられたメモリセルでは、電子注入が生ぜず、“1”データ状態を維持する。
In the page write, the channel of each NAND cell unit of the selected block is precharged based on the write data held by the
実際の書き込みは、書き込み電圧印加とベリファイ読み出しを繰り返すことにより行われる。そして、センスアンプ回路3のベリファイ読み出し結果に基づいて書き込みパス又はフェイルの判定がなされる。書き込みがフェイルの場合は、フェイルフラグを出力してシーケンスを終了する。1ページの書き込みがパスしたら、ページアドレスをインクリメントし、次のページデータをセンスアンプ回路3に転送して、同様の書き込みを繰り返す。
The actual writing is performed by repeating the writing voltage application and the verify reading. Then, based on the verify read result of the
全ページ(P0−P19)の書き込みがパスしたら、図6Eに示すように、バッファメモリ21に待避させていた初期設定データDBを、書き換え禁止領域Bに書き戻す(ステップS15)。この書き戻しも上述のように、ページ単位でかつ書き込み電圧印加とベリファイ読み出しの繰り返しにより行われる。全ページ(P20−P31)の書き込み完了により、初期設定データ書き換えシーケンスは正常終了する。
When writing of all pages (P0-P19) is passed, the initial setting data DB saved in the
以上のようにこの実施の形態では、単一のコマンド入力によるROMフューズブロックRF−BLKの書き換えシーケンスのなかで、書き換え禁止領域Bの初期設定データを待避させて書き戻すという制御を行っている。これにより、ROMフューズブロックRF−BLK内の書き換え禁止領域Bのデータを破壊することなく、書き換え可能領域Aの初期設定データの書き換えが可能である。 As described above, in this embodiment, control is performed such that the initial setting data in the rewrite prohibition area B is saved and rewritten in the rewrite sequence of the ROM fuse block RF-BLK by a single command input. Thereby, the initial setting data in the rewritable area A can be rewritten without destroying the data in the rewrite prohibition area B in the ROM fuse block RF-BLK.
なお上述の例では、書き換え禁止領域Bの初期設定データをバッファメモリに待避させるようにしたが、メモリセルアレイ内の空きブロックに待避させることもできる。 In the above example, the initial setting data in the rewrite prohibition area B is saved in the buffer memory. However, it can be saved in an empty block in the memory cell array.
従来技術で説明したように、信頼性確保のためには、二つのROMフューズブロックが同じ初期設定データを記憶することが行われる。以下の実施の形態では、二つのROMフューズブロックRF−BLKa,RF−BLKbがそれぞれ書き換え禁止領域を含んでいる場合について、それらの初期設定データの書き換え動作を説明する。 As described in the prior art, in order to ensure reliability, the two ROM fuse blocks store the same initial setting data. In the following embodiment, when the two ROM fuse blocks RF-BLKa and RF-BLKb each include a rewrite prohibition area, a rewrite operation of these initial setting data will be described.
図7は書き換え動作のフローであり、図8A−8Fは、その動作フローに従った二つのROMフューズブロックRF−BLKa,RF−BLKbのデータ状態変化を示している。図8Aは、ROMフューズブロックRF−BLKa,RF−BLKbがそれぞれ、書き換え可能領域Aと書き換え禁止領域Bを含んで、同じ初期設定データを記憶している初期状態である。二つのROMフューズブロックRF−BLKa,RF−BLKbは例えば、別々のセルアレイプレーンに配置されている。 FIG. 7 is a flow of the rewrite operation, and FIGS. 8A to 8F show the data state change of the two ROM fuse blocks RF-BLKa and RF-BLKb according to the operation flow. FIG. 8A shows an initial state in which the ROM fuse blocks RF-BLKa and RF-BLKb each include the rewritable area A and the rewritable prohibited area B and store the same initial setting data. The two ROM fuse blocks RF-BLKa and RF-BLKb are arranged, for example, in separate cell array planes.
コマンド入力によりデータ書き換え動作が開始される。コマンド入力に続いて、ROMフューズブロックRF−BLKa,RF−BLKb内を順次アクセスするためのアドレス(初期値)と書き換えデータ(書き換え可能領域Aに書き込むべき初期設定データ)を入力する(ステップS21)。入力されたアドレスはアドレスレジスタ6に保持され、書き換えデータは先の実施の形態と同様にバッファメモリにロードされる。
Data rewrite operation is started by command input. Following the command input, an address (initial value) for sequentially accessing the ROM fuse blocks RF-BLKa and RF-BLKb and rewrite data (initial setting data to be written in the rewritable area A) are input (step S21). . The input address is held in the
続いて、図8Bに示すように、アドレスで指示された一方のROMフューズブロックRF−BLKaのデータを一括消去する(ステップS22)。次に、図8Cに示すように、ROMフューズブロックRF−BLKbに保持されている書き換え禁止領域Bの初期設定データを、消去されたROMフューズブロックRF−BLKaの対応する書き換え禁止領域Bに転送して書き込む(ステップS23)。 Subsequently, as shown in FIG. 8B, the data in one ROM fuse block RF-BLKa indicated by the address is erased all at once (step S22). Next, as shown in FIG. 8C, the initial setting data of the rewrite prohibition area B held in the ROM fuse block RF-BLKb is transferred to the corresponding rewrite prohibition area B of the erased ROM fuse block RF-BLKa. (Step S23).
このデータ転送は、先の実施の形態と同様に、書き換え禁止領域Bのアドレスが初期設定データレジスタ10に保持されているものとして、コントローラ8により自動的に転送制御がなされる。具体的に説明すれば、ROMフューズブロックRF−BLKbが属するプレーンのセンスアンプ回路にその書き換え禁止領域Bの初期設定データがページ単位で読み出され、これがROMフューズブロックRF−BLKaが属するプレーンのセンスアンプ回路に転送される。そしてこれがROMフューズブロックRF−BLKaの書き換え禁止領域Bに書き込まれる。
As in the previous embodiment, this data transfer is automatically controlled by the
このデータ転送の後、図8Dに示すように、もう一方のROMフューズブロックRF−BLKbの一括消去を行う(ステップS24)。 After this data transfer, as shown in FIG. 8D, the other ROM fuse block RF-BLKb is collectively erased (step S24).
次に、図8Eに示すように、ROMフューズブロックRF−BLKaに転送した初期設定データを再度、ROMフューズブロックRF−BLKbの書き換え禁止領域Bに転送して書き戻す(ステップS25)。このデータ転送と書き戻しも、ステップS23の場合と同様の制御によりページ単位で行われる。 Next, as shown in FIG. 8E, the initial setting data transferred to the ROM fuse block RF-BLKa is transferred again to the rewrite prohibition area B of the ROM fuse block RF-BLKb and written back (step S25). This data transfer and write-back are also performed in units of pages under the same control as in step S23.
そして、図8Fに示すように、バッファメモリに保持している新しい初期設定データをROMフューズブロックRF−BLKa,RF−BLKbの書き換え可能領域Aに書き込む(ステップS26)。このデータ書き込みは、二つのROMフューズブロックRF−BLKa,RF−BLKbが属するプレーンにそれぞれセンスアンプ回路があれば、同時に実行することが可能である。即ち、バッファメモリが保持するデータを1ページずつ各センスアンプ回路に転送してROMフューズブロックRF−BLKa,RF−BLKbの書き換え可能領域Aに書き込むという動作を、アドレスレジスタ6が保持するページアドレスをインクリメントして繰り返す。
Then, as shown in FIG. 8F, new initial setting data held in the buffer memory is written into the rewritable area A of the ROM fuse blocks RF-BLKa and RF-BLKb (step S26). This data writing can be executed simultaneously if each of the planes to which the two ROM fuse blocks RF-BLKa and RF-BLKb belong has a sense amplifier circuit. That is, the page address held by the
以上のような書き換えシーケンスによって、二つのROMフューズブロックRF−BLKa,RF−BLKbの書き換え禁止領域Bの初期設定データを破壊することなく、書き換え可能領域Aの初期設定データを書き換えることができる。なお、ステップS25のデータ書き戻し(図8E)と、ステップS26の新しいデータの書き込み(図8F)とは順序を逆にすることもできる。 By the rewrite sequence as described above, the initial setting data in the rewritable area A can be rewritten without destroying the initial setting data in the rewrite prohibition area B of the two ROM fuse blocks RF-BLKa and RF-BLKb. Note that the order of the data write-back in step S25 (FIG. 8E) and the new data write in step S26 (FIG. 8F) can be reversed.
一つの初期設定データ記憶領域(ROMフューズブロック)内の同じページ内に、書き換え可能領域と書き換え禁止領域を設定することもできる。図9はその様な実施の形態の初期設定データ記憶領域13の書き換えにかかわる部分を、図4と対応させて示している。図示のように、ROMフューズブロックRF−BLK内の特定のページPX内に、書き換え可能領域Aと書き換え禁止領域Bが設定される。
It is also possible to set a rewritable area and a rewritable area in the same page in one initial setting data storage area (ROM fuse block). FIG. 9 shows a portion related to rewriting of the initial setting
図10は、この実施の形態でのROMフューズブロックRF−BLKのページPXのデータ書き換え動作フローを示している。アドレス入力及びコマンド入力を受けて(ステップS31)、ROMフューズブロックRF−BLKのページPXのデータをセンスアンプ回路3に読み出し、その読み出しデータのうち、書き換え禁止領域B対応のカラムの初期設定データを、初期設定データレジスタ10に転送する(ステップS32)。但し、電源立ち上げを受けて、初期設定データが読み出されて初期設定データレジスタ10に転送されている場合には、このステップS32でのデータ転送は不要である。
FIG. 10 shows a data rewrite operation flow of the page PX of the ROM fuse block RF-BLK in this embodiment. In response to an address input and a command input (step S31), the data of the page PX of the ROM fuse block RF-BLK is read to the
次に、ROMフューズブロックRF−BLKの一括消去を行う(ステップS33)。ブロック消去がパスしたら、アドレス入力、書き換えデータ入力及びコマンド入力を受けて(ステップS34)、ROMフューズブロックRF−BLKの初期設定データの書き換えを行う。 Next, batch erase of the ROM fuse block RF-BLK is performed (step S33). If the block erase is passed, an address input, rewrite data input and command input are received (step S34), and the initial setting data of the ROM fuse block RF-BLK is rewritten.
このときページPXについては、外部から供給されるのは書き換え可能領域Aの初期設定データであり、これがまずセンスアンプ回路3にロードされ、続いて、書き換え禁止領域Bの初期設定データが初期設定データレジスタ10からセンスアンプ回路3に転送されてロードされる(ステップS35)。以上の外部からの書き換えデータと初期設定データレジスタ10からの書き戻し用のデータのセンスアンプ回路2への転送動作は、予め書き換え禁止領域Bに割り付けられたカラムアドレスを用いたカラム制御を行うことで可能である。外部からの書き換えデータと初期設定データレジスタ10からの書き戻し用のデータのセンスアンプ回路2への転送動作は、逆の順でも差し支えない。
At this time, for the page PX, the initial setting data of the rewritable area A supplied from the outside is first loaded into the
そして、センスアンプ回路3が保持する1ページ分の書き込みデータにより、ページPXへの書き込みを行う(ステップS36)。 Then, the page PX is written with the write data for one page held by the sense amplifier circuit 3 (step S36).
以上により、ROMフューズブロックRF−BLK内の特定ページPXについて、書き換え禁止領域Bの初期設定データを維持して、それ以外の初期設定データを書き換えることが可能になる。 As described above, with respect to the specific page PX in the ROM fuse block RF-BLK, it is possible to maintain the initial setting data in the rewrite prohibition area B and rewrite other initial setting data.
ここまでは、書き換え可能領域と書き換え禁止領域が同じデータ消去単位(ブロック)内に設定される場合を説明した。この場合には、上述のように、データ書き換えのための消去に先だって、書き換え禁止領域の初期設定データを待避させる動作が必要である。これに対して、書き換え可能領域と書き換え禁止領域とが別のデータ消去単位に設定される場合には、書き換え禁止領域の初期設定データ保護はより簡単である。 So far, the case where the rewritable area and the rewritable area are set in the same data erasure unit (block) has been described. In this case, as described above, it is necessary to save the initial setting data in the rewrite prohibition area before erasing for data rewriting. On the other hand, when the rewritable area and the rewritable area are set as different data erasure units, the initial setting data protection of the rewritable area is easier.
例えば、ブロックが消去単位である場合に、書き換え可能な初期設定データを記憶するROMフューズブロックと書き換え禁止の初期設定データを記憶するROMフューズブロックを設ける。この場合には、書き換え禁止の初期設定データを記憶するROMフューズブロックについて、外部からのアクセスを禁止とする、具体的には外部アドレスを割り付けないことにすれば、その初期設定データが任意に書き換えられる事態を防止することができる。 For example, when the block is an erasure unit, a ROM fuse block for storing rewritable initial setting data and a ROM fuse block for storing rewritable initial setting data are provided. In this case, if the ROM fuse block storing the initial setting data for which rewriting is prohibited is prohibited from external access, specifically, if no external address is assigned, the initial setting data is arbitrarily rewritten. Can be prevented.
同じROMフューズブロック内に書き換え可能領域と書き換え禁止領域を設定する場合であっても、データ消去単位がブロック内のページ単位或いは複数ページ単位である場合には、書き換え禁止領域の初期設定データ保護はやはり簡単になる。即ちこの場合にも、ブロック内の書き換え禁止領域となるページ範囲を外部からのアクセスを禁止することにより、その初期設定データが任意に書き換えられることはなくなる。 Even when a rewritable area and a rewritable area are set in the same ROM fuse block, if the data erasure unit is a page unit or a plurality of pages in the block, the initial setting data protection of the rewritable area is After all it becomes easy. That is, also in this case, the initial setting data is not arbitrarily rewritten by prohibiting external access to the page range that is a rewrite-inhibited area in the block.
以上では、NAND型フラッシュメモリを説明したが、この発明はこれに限られるものではなく、NOR型、AND型、DINOR型フラッシュメモリにも同様に適用が可能である。 The NAND flash memory has been described above. However, the present invention is not limited to this, and can be similarly applied to a NOR type, an AND type, and a DINOR type flash memory.
1…メモリセルアレイ、2…ロウデコーダ、3…センスアンプ回路、4…カラムデコーダ、5…I/Oバッファ、6…アドレスレジスタ、7…アドレス一致検出回路、8…コントローラ、9…内部電圧発生回路、10…初期設定データレジスタ、11…パワーオンリセット回路、12…データバス、13…初期設定データ記憶領域、A…書き換え可能領域、B…書き換え禁止領域、14…ステータスレジスタ、21…バッファメモリ、22…シーケンサ。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記メモリセルアレイのデータ読み出しを行うセンスアンプ回路と、
前記メモリセルアレイから前記センスアンプ回路に読み出された第1及び第2の初期設定データが転送保持されて、メモリ動作条件を規定する働きをする初期設定データレジスタとを有する
ことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。 A memory cell array in which electrically rewritable nonvolatile memory cells are arranged and stores first initial setting data that is allowed to be rewritten and second initial setting data that is prohibited from being rewritten,
A sense amplifier circuit for reading data from the memory cell array;
Non-volatile memory comprising: an initial setting data register for transferring and holding the first and second initial setting data read from the memory cell array to the sense amplifier circuit and for defining a memory operation condition Semiconductor memory device.
前記第1の初期設定データの書き換えシーケンス内で、第2の初期設定データを一旦待避させて書き戻す制御が行われる
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。 The first and second initial setting data are set in one data erase unit in the memory cell array,
2. The non-volatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein the second initial setting data is temporarily saved and rewritten in the first initial setting data rewrite sequence.
ことを特徴とする請求項2記載の不揮発性半導体記憶装置。 3. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 2, further comprising a buffer memory for temporarily saving the second initial setting data.
前記第2の初期設定データの記憶領域は外部からのアクセスが禁止されている
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。 The first and second initial setting data are set in different data erasing units of the memory cell array, and
2. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein the second initial setting data storage area is prohibited from external access.
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。
2. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein the memory cell array includes a plurality of blocks configured by arranging a plurality of NAND cell units.
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