JP2008146742A - Nonvolatile semiconductor memory device and its processing method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonvolatile semiconductor memory device in which a waiting time is reduced, that is accompanied by erasion processing executed before execution of processing other than erasion for securing a free region when processing other than erasion is executed. <P>SOLUTION: When erasion processing E1 is executed to secure a free capacity after processing other than erasion T1 is executed, erasion processing E1 is divided into erasion small processing E1a constituted of before erasion processing Er1 and erasion small original processing Ee1a and erasion small processing E1b constituted of erasion small original processing Ee1b and after erasion processing Eo1, processing other than erasion T2 is executed after finish of erasion small processing E1a, and residual erasion small processing E1b is executed after finish of this processing other than erasion T2 and erasion processing E1 is completed. After erasion processing E1 is finished (that is, erasion small processing E1b is finished), other processing items other than erasion T3, T4, ... are executed successively. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、フラッシュメモリやEEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)等の不揮発性半導体記憶装置及びその処理方法に関する。   The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device such as a flash memory or an EEPROM (Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory) and a processing method thereof.

今日の半導体プロセスの微細化に伴い、同一サイズの半導体チップに搭載可能な回路素子数も増大しており、例えばICカード等のように小型で高機能な半導体装置が各種提供されている。   Along with the miniaturization of today's semiconductor processes, the number of circuit elements that can be mounted on a semiconductor chip of the same size has increased, and various types of small and highly functional semiconductor devices such as IC cards have been provided.

ICカード等の上記半導体装置においては、年々、取り扱う対象となるデータ数の増加に伴い、当該装置内に処理データの格納領域として備えられる不揮発性メモリ領域においては、従来のEEPROMに代わり、フラッシュメモリが利用されるようになっている。   In the semiconductor device such as an IC card, as the number of data to be handled increases year by year, in the nonvolatile memory area provided as a processing data storage area in the device, a flash memory is used instead of the conventional EEPROM. Has come to be used.

フラッシュメモリは、複数のメモリセルで構成されるブロック単位で記録された情報の消去動作が行われる構成である。この1ブロック当たりの容量としては通常64kB或いは16kBを採用しているが、小容量データを取り扱う場合には、無駄領域を少なくするために1kB或いは2kB程度の小容量ブロックが採用されている(例えば、特許文献1参照)。このような小容量ブロックを採用する場合においても、上述したように、処理データが増加すると処理に必要な空き領域を確保するために、ブロック毎の消去動作が必要となる。   A flash memory has a configuration in which an operation of erasing information recorded in units of blocks composed of a plurality of memory cells is performed. The capacity per block is usually 64 kB or 16 kB. However, when handling small capacity data, a small capacity block of about 1 kB or 2 kB is employed in order to reduce the waste area (for example, , See Patent Document 1). Even when such a small-capacity block is adopted, as described above, if the processing data increases, an erasing operation for each block is required to secure a free space necessary for the processing.

図8は、消去動作に要する時間を各ブロックの容量別に示したグラフであり、図8(a)はブロック容量が16kBの場合、図8(b)はブロック容量が4kBの場合、図8(c)はブロック容量が1kBの場合についての消去時間を夫々示したものである。尚、図8では、消去動作を処理内容に応じて消去前処理、消去本処理、消去後処理の3処理に分類し、各処理毎に要する時間を記載している。ここで、消去前処理とは、消去対象メモリセルの消去前の閾値電圧のバラツキを揃えると共に消去前の閾値電圧の低いメモリセルが過剰消去されるのを防止する目的で消去本処理前に実行される書き込み処理を含み、消去本処理とは、消去対象となる対象ブロックに属する各メモリセルに対する消去電圧の印加処理及び消去対象メモリセルの消去状態を確認するためのベリファイ処理を含み、消去後処理とは、消去後の閾値電圧が他のメモリセルの閾値電圧より低い過剰消去状態のメモリセルに対して閾値電圧を上げる目的で消去本処理後実行される書き込み処理を含む。   FIG. 8 is a graph showing the time required for the erase operation for each block capacity. FIG. 8A shows a case where the block capacity is 16 kB, FIG. 8B shows a case where the block capacity is 4 kB, and FIG. c) shows the erase time when the block capacity is 1 kB. In FIG. 8, the erasing operation is classified into three processes of pre-erasing processing, main erasing processing, and post-erasing processing according to the processing contents, and the time required for each processing is described. Here, the pre-erase process is executed before the main erase process for the purpose of aligning the variations in the threshold voltage before erasure of the memory cells to be erased and preventing the memory cells having a low threshold voltage before the erase from being over-erased. The main process includes an erase voltage application process for each memory cell belonging to the target block to be erased and a verify process for confirming the erased state of the memory cell to be erased. The process includes a write process that is executed after the main erase process for the purpose of raising the threshold voltage for an over-erased memory cell whose threshold voltage after erasure is lower than the threshold voltage of other memory cells.

例えば、図8(a)によれば、ブロック容量が16kBの場合に消去動作を実行すると、消去前処理に約160ms、消去本処理に約200ms、消去後処理に約160ms要し、消去動作トータルで約0.52sの時間を必要とする。   For example, according to FIG. 8A, when the erase operation is executed when the block capacity is 16 kB, it takes about 160 ms for the pre-erase process, about 200 ms for the main erase process, and about 160 ms for the post-erase process. Requires about 0.52 s.

米国特許第5581503号明細書US Pat. No. 5,581,503

ICカードを例に挙げると、データ書き込みや認証等の消去外処理を行うに際し、空き容量を確保する目的で当該消去外処理の実行前に前記消去処理を行うことが想定される。図9は、消去外処理の実行前に空き容量を確保する目的で行われる消去処理を含む不揮発性半導体記憶装置の各処理フローを概念的に示したものである。消去外処理T90、T91を順次実行後に空き容量が確保できなくなった場合、消去外処理T92の実行前に消去処理E90を実行することで空き容量を確保した後、消去外処理T92、T93、…を順次実行する。この消去処理E90は、上述したように、消去前処理Er90、消去本処理Ee90、及び消去後処理Eo90がこの順に実行されて構成される。消去処理E90の実行完了後、消去外処理を順次実行して空き容量が不足した場合には、再び消去処理を実行して空き容量を確保する。   Taking an IC card as an example, when performing non-erasing processing such as data writing and authentication, it is assumed that the erasing processing is performed before execution of the non-erasing processing for the purpose of securing a free space. FIG. 9 conceptually shows each processing flow of the nonvolatile semiconductor memory device including an erasing process performed for the purpose of securing a free capacity before the execution of the non-erase process. If the free capacity cannot be secured after sequentially executing the non-erase processes T90, T91, the empty process is secured by executing the erase process E90 before executing the non-erase process T92, and then the non-erase processes T92, T93,. Are executed sequentially. As described above, the erasing process E90 is configured by executing the pre-erase process Er90, the main erase process Ee90, and the post-erase process Eo90 in this order. After the execution of the erasure process E90 is completed, when the non-erase process is sequentially executed and the free space becomes insufficient, the erasure process is executed again to secure the free space.

上記の場合、消去外処理T92は、消去処理E90が終了後に実行されるため、消去外処理T92の実行の指示が行われてから実際に消去外処理T92が完了するまでに要する時間は上述した消去時間E90と消去外処理T92に要する時間(数ms〜数十ms)の合計となり、ブロック容量が16kBの場合であれば約0.52〜0.55s程度の時間を要する。更に、ICカード全体の応答時間として、この合計時間の2倍程度の時間を必要とする場合には、消去外処理の実行の指示が行われてから実際に消去外処理が完了するまでに1s程度以上の待ち時間を要することとなる。待ち時間として0.3s以上要する場合には一般的にICカードの利用者は動作が遅いと実感するということが言われており、上記のように1s程度の待ち時間を要する場合には、利用者に対してICカードの使い勝手が悪いと認識される可能性が大きい。   In the above case, since the non-erase process T92 is executed after the erase process E90 is completed, the time required from the instruction to execute the non-erase process T92 to the actual completion of the non-erase process T92 is as described above. This is the sum of the erase time E90 and the time required for the non-erase process T92 (several ms to several tens of ms). If the block capacity is 16 kB, approximately 0.52 to 0.55 s is required. Furthermore, when the response time of the entire IC card requires about twice as long as the total time, 1 s is required from when the instruction to execute the non-erase process is performed until the non-erase process is actually completed. A waiting time longer than that will be required. It is generally said that when a waiting time of 0.3 s or longer is required, the user of the IC card feels that the operation is slow. There is a high possibility that the IC card will be recognized as being inconvenient for the user.

図10は、各ブロックの容量別に消去外処理(認証処理、課金処理等)及び消去処理について各処理毎の処理時間を時系列にグラフ化したものであり、図10(a)はブロック容量が16kBの場合、図10(b)はブロック容量が4kBの場合、図10(c)はブロック容量が1kBの場合について夫々示している。   FIG. 10 is a graph showing the processing time for each process for non-erase processing (authentication processing, billing processing, etc.) and erasing processing according to the capacity of each block. FIG. In the case of 16 kB, FIG. 10B shows the case where the block capacity is 4 kB, and FIG. 10C shows the case where the block capacity is 1 kB.

消去外処理が複数回実行されることで空き領域が確保できなくなると、消去処理が実行され、この消去処理終了後に再び消去外処理が実行されることとなる。例えばブロック容量が16kBの場合(図10(a))、消去外処理T91の終了後、次の消去外処理T92を実行する前に空き領域の確保のために消去処理E90を実行しており、消去外処理T91が終了してから次の消去外処理T92が終了するまでに約0.55s、ICカードが応答するまでに1s程度以上の時間を必要とし、この時間がICカード利用者に対して処理の遅さを感じさせることとなる。このような消去処理は空き領域が確保できなくなる都度、通常は数回或いは数十回の消去外処理につき一回自動実行され、その都度ICカード利用者は処理の遅さに対してストレスを感じることとなる。   If an empty area cannot be secured by executing the non-erasing process a plurality of times, the erasing process is executed, and after the erasing process is completed, the non-erasing process is executed again. For example, when the block capacity is 16 kB (FIG. 10A), the erasing process E90 is executed to secure a free area after the non-erasing process T91 is finished and before the next non-erasing process T92 is executed. It takes about 0.55 s from the end of the non-erase process T91 to the end of the next non-erase process T92, and about 1 s for the IC card to respond. This time is required for the IC card user. It will make you feel slow. Such an erasure process is automatically executed once every time a vacant area cannot be secured, usually once every several or tens of erasures, and each time the IC card user feels stressed about the slowness of the process. It will be.

同様に、ブロック容量が4kBの場合、図8(b)に示されるように消去前処理に約40ms、消去本処理に約200ms、消去後処理に約40msを要し、消去動作トータルで約0.28sの時間を必要とする。これに消去外処理に要する時間を考慮すれば、ICカード全体の応答時間には約0.56〜0.58s程度の時間を要する。このとき、図10(b)に示されるように、消去外処理T91の終了後、次の消去外処理T92を実行する前に空き領域の確保のために消去処理E90を実行しており、消去外処理T91が終了してから次の消去外処理T92が終了するまでに約0.28s、ICカードが応答するまでに約0.56〜0.58s程度の時間を必要とし、この時間がICカード利用者に対して処理の遅さを感じさせることとなる。   Similarly, when the block capacity is 4 kB, as shown in FIG. 8B, approximately 40 ms is required for the pre-erase process, approximately 200 ms for the main erase process, and approximately 40 ms for the post-erase process. .28s of time is required. Considering the time required for the non-erasing process, the response time of the entire IC card requires about 0.56 to 0.58 s. At this time, as shown in FIG. 10B, after the end of the non-erase process T91, the erase process E90 is executed to secure a free area before the next non-erase process T92 is executed. It takes about 0.28 s from the end of the outer process T91 to the end of the next non-erase process T92, and about 0.56 to 0.58 s until the IC card responds. This makes the card user feel slow in processing.

同様に、ブロック容量が1kBの場合、図8(c)に示されるように消去前処理に約10ms、消去本処理に約200ms、消去後処理に約10msを要し、消去動作トータルで約0.22sの時間を必要とする。これに消去外処理に要する時間を考慮すれば、ICカード全体の応答時間には約0.44〜0.46s程度の時間を要する。このとき、図10(c)に示されるように、消去外処理T91の終了後、次の消去外処理T92を実行する前に空き領域の確保のために消去処理E90を実行しており、消去外処理T91が終了してから次の消去外処理T92が終了するまでに約0.22s、ICカードが応答するまでに約0.44〜0.46s程度の時間を必要とし、この時間がICカード利用者に対して処理の遅さを感じさせることとなる。   Similarly, when the block capacity is 1 kB, as shown in FIG. 8C, the pre-erase process takes about 10 ms, the main erase process takes about 200 ms, the post-erase process takes about 10 ms, and the total erase operation is about 0. .22s of time is required. Considering the time required for the non-erasing process, the response time of the entire IC card requires about 0.44 to 0.46 s. At this time, as shown in FIG. 10 (c), after the non-erase process T91 is completed, before the next non-erase process T92 is executed, the erase process E90 is executed to secure a free area, It takes about 0.22 s from the end of the outer process T91 to the end of the next non-erase process T92, and about 0.44 to 0.46 s until the IC card responds. This makes the card user feel slow in processing.

本発明は、上記の問題点に鑑み、消去外処理の実行の際、空き領域を確保するために消去外処理の実行前に実行される消去処理に伴う待ち時間を削減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。又、本発明は、このような不揮発性半導体記憶装置の処理方法を提供することを目的とする。   In view of the above problems, the present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device that reduces a waiting time associated with an erasing process that is executed before execution of a non-erase process in order to secure a free area when executing the non-erase process. The purpose is to provide. Another object of the present invention is to provide a method for processing such a nonvolatile semiconductor memory device.

上記目的を達成するための本発明に係る不揮発性半導体記憶装置は、消去前処理、消去本処理、及び消去後処理がこの順に行われることで対象ブロックに属する複数のメモリセルに記録された情報の消去処理が行われる不揮発性半導体記憶装置であって、前記消去前処理が、前記消去本処理の実行前に前記対象ブロックに属する複数のメモリセルに対して閾値電圧の調整のために行われる書き込み処理を含み、前記消去本処理が、前記対象ブロックに属する全てのメモリセルに対する消去電圧印加処理とベリファイ処理とを含み、前記消去後処理が、前記消去本処理の実行後に前記対象ブロックに属する複数のメモリセルに対して閾値電圧の調整のために行われる書き込み処理を含み、前記消去本処理が、前記対象ブロック以外の非対象ブロックに対する消去外処理の実行を開始するために、前記対象ブロックを構成する複数の小ブロック単位で前記ベリファイ処理を自動的に中断可能であることを第1の特徴とする。   In order to achieve the above object, a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention includes information recorded in a plurality of memory cells belonging to a target block by performing pre-erase processing, main erase processing, and post-erase processing in this order. In the nonvolatile semiconductor memory device in which the erase process is performed, the pre-erase process is performed to adjust a threshold voltage for a plurality of memory cells belonging to the target block before the erase main process is performed. Including a write process, wherein the main erase process includes an erase voltage application process and a verify process for all memory cells belonging to the target block, and the post-erase process belongs to the target block after execution of the main erase process. Including a write process performed for adjusting a threshold voltage for a plurality of memory cells, wherein the erase main process is performed on a non-target block other than the target block. To start the execution of the erase outside processing for click, the first, wherein the current block is automatically interruptable the verification process in the plurality of small blocks constituting the.

本発明に係る不揮発性半導体記憶装置の上記第1の特徴構成によれば、一の消去処理において消去される対象である対象ブロックに属する全てのメモリセルについての消去処理が完全に終了していなくても、消去本処理を中断後に消去外処理の実行することができる。従来は、認証処理、課金処理等の消去外処理の実行後、次の消去外処理を実行する前に空き領域の確保のために消去処理を実行する必要がある場合、対象ブロックに属する全てのメモリセルに対して消去処理が完了するまで次の消去外処理が実行されないため、消去処理後の消去外処理が完了するまでには多くの待ち時間がかかったが、本構成によれば、対象ブロックに属する全てのメモリセルに対して消去処理が完了していなくても、対象ブロックを構成する小ブロック単位で消去処理を自動的に中断することができ、中断後に消去外処理を実行することで消去外処理の実行開始を早めることができ、これによって消去外処理が完了するまでの待ち時間を短縮化することができる。尚、外部操作によって消去処理を中断する機能を具備している場合であっても当該外部操作を行うことなく自動的に消去処理を中断することができるため、消去外処理が完了するまでの待ち時間を自動的に短縮することができる。   According to the first characteristic configuration of the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, the erase process for all memory cells belonging to the target block to be erased in one erase process is not completely completed. However, the non-erase process can be executed after the erase main process is interrupted. Conventionally, after executing non-erase processing such as authentication processing and billing processing, if it is necessary to execute erase processing to secure a free area before executing the next non-erase processing, all of the blocks belonging to the target block Since the next non-erase process is not executed until the erase process is completed for the memory cell, it took a long time to complete the non-erase process after the erase process. Even if erasure processing is not completed for all memory cells belonging to a block, the erasure processing can be automatically interrupted in units of small blocks that make up the target block, and after-interrupt processing is executed. Thus, the start of execution of the non-erasure process can be accelerated, thereby shortening the waiting time until the non-erasure process is completed. Note that even if a function for interrupting the erasure process by an external operation is provided, the erasure process can be automatically interrupted without performing the external operation. Time can be shortened automatically.

尚、消去処理が中断された後に中断された消去処理の中断箇所を記憶しておくと共に、消去外処理の実行が完了すると中断箇所から引き続いて消去処理が実行される構成であるものとして良い。このとき、消去処理を中断後に消去外処理を実行し、再び中断箇所から消去処理を再開する場合において、当該中断箇所を前記ベリファイ処理の対象となるメモリセルのアドレスであるベリファイアドレスによって記憶するものとして良い。   It should be noted that it is possible to store the interruption location of the erasure process interrupted after the erasure processing is interrupted, and to execute the erasure process subsequently from the interruption location when the execution of the non-erasure process is completed. At this time, when the erase process is interrupted and the non-erase process is executed and the erase process is resumed from the interrupted location, the interrupted location is stored by the verify address that is the address of the memory cell to be verified. As good.

又、本発明に係る不揮発性半導体記憶装置は、上記第1の特徴構成に加えて、前記小ブロックに属する前記メモリセルの数に応じて、前記ベリファイ処理を介さずに連続的に行われる前記消去電圧印加処理に係る電圧印加回数を変化させることを第2の特徴とする。   Further, in addition to the first feature configuration, the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention is performed continuously without going through the verify process according to the number of the memory cells belonging to the small block. A second feature is that the number of times of voltage application related to the erase voltage application process is changed.

同一の小ブロックに対して行われる消去処理(以下、「消去小処理」と称する)内においてベリファイされるベリファイ対象メモリセル数が少ないほど、各ベリファイ処理内において正しく消去動作が行えなかったメモリセルをベリファイ対象とする確率が低下する。言い換えれば、一の消去小処理におけるベリファイ対象メモリセル数が多い場合には、一の消去小処理におけるベリファイ対象メモリセル数が少ない場合と比較して、正しく消去動作されないメモリセルがベリファイ対象として含まれる可能性が高く、逆に、一の消去小処理におけるベリファイ対象メモリセル数が少ない場合には、正しく消去動作されないメモリセルがベリファイ対象として含まれる可能性が低い。   The smaller the number of memory cells to be verified in the erase process (hereinafter referred to as “erase small process”) performed on the same small block, the more the memory cells that could not be erased correctly in each verify process. Probability of verifying decreases. In other words, if the number of memory cells to be verified in one erase small process is large, memory cells that are not correctly erased are included in the verification target as compared to the case in which the number of memory cells to be verified in one erase small process is small. Conversely, when the number of memory cells to be verified in one erase small process is small, there is a low possibility that memory cells that are not correctly erased are included as verification targets.

従って、本発明に係る不揮発性半導体記憶装置の上記第2の特徴構成によれば、一の消去小処理におけるベリファイ対象メモリセル数が比較的多い場合には、予め消去パルスを多く印加しておくことでより確実に消去動作が行われるようにしておき、逆に、一の消去小処理におけるベリファイ対象メモリセル数が比較的少ない場合には、印加する消去パルス数を少なくしておくことで処理時間の短縮化を図ることができる。即ち、本構成によれば、処理時間の短縮化と正常な消去動作の実行とを両立することができる。   Therefore, according to the second characteristic configuration of the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, when the number of memory cells to be verified in one erase small process is relatively large, many erase pulses are applied in advance. In other words, if the number of memory cells to be verified in one small erase process is relatively small, the number of erase pulses to be applied is reduced. Time can be shortened. That is, according to this configuration, it is possible to achieve both reduction in processing time and execution of a normal erase operation.

又、本発明に係る不揮発性半導体記憶装置は、上記第1又は第2の特徴構成に加えて、前記各小ブロックが同数の前記メモリセルで構成されることを第3の特徴とする。   In addition to the first or second characteristic configuration, the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention has a third characteristic that each of the small blocks includes the same number of the memory cells.

本発明に係る不揮発性半導体記憶装置の上記第3の特徴構成によれば、各消去小処理に要する処理時間を略均一化することができ、消去処理前に実行されていた消去外処理の実行完了後、消去小処理後に実行される消去外処理の実行開始までに要する時間を略均一化することができる。又、行われている消去小処理(特に消去小本処理)が同一の消去処理(特に消去本処理)をN分割(Nは2以上の自然数)した内の何番目の処理に該当するかによって消去小処理の中断箇所を容易に設定することが可能であり、例えばm(mはN以下の自然数)番目の消去小処理である場合には、消去小処理の中断箇所として消去対象となる対象ブロックに属する全メモリセルの略m/N位置に該当するアドレスを設定するものとすれば良い。   According to the third characteristic configuration of the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, the processing time required for each erasing sub-process can be made substantially uniform, and the execution of the non-erasing process executed before the erasing process is performed. After completion, the time required until the start of the non-erase process executed after the erase subprocess can be made substantially uniform. Further, depending on the number of processes in which the same erase process (especially the erase process) is divided into N (N is a natural number of 2 or more) the erase process that is being performed (especially the erase process) It is possible to easily set the erasure point of the erasure sub-process. For example, in the case of the m-th erasure sub-process (m is a natural number less than or equal to N), An address corresponding to an approximate m / N position of all the memory cells belonging to the block may be set.

又、本発明に係る不揮発性半導体記憶装置の処理方法は、上記第1の特徴構成を有する不揮発性半導体記憶装置における処理方法であって、前記対象ブロック全体に対して前記消去前処理を実行後、前記小ブロック毎に前記消去本処理を順次実行し、最終の前記小ブロックに対して前記消去本処理が実行された後に前記対象ブロック全体に対して前記消去後処理を実行する構成であり、最終の前記小ブロックに対する前記消去本処理の終了前において、一の前記小ブロックに対する前記消去本処理を終了後、他の前記小ブロックに対する前記消去本処理の開始前に、前記対象ブロック以外の非対象ブロックに対する消去外処理を実行することを第1の特徴とする。   Further, a processing method of a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention is a processing method in the nonvolatile semiconductor memory device having the first characteristic configuration, after the pre-erase processing is performed on the entire target block. The erase main process is sequentially executed for each small block, and the post-erase process is executed on the entire target block after the erase main process is executed on the final small block. Before the end of the main erase process for the last small block, after the main erase process for the one small block is completed, before the start of the main erase process for the other small block, The first feature is that non-erase processing is performed on the target block.

本発明に係る不揮発性半導体記憶装置の処理方法の上記第1の特徴によれば、各小ブロックに対する消去本処理の完了後に消去処理を自動的に一時中断して消去外処理の実行を開始することができるため、消去処理が完全に完了するまで消去外処理の実行が開始されなかった従来構成と比較して、消去外処理の実行開始を大幅に早めることができる。従って、消去処理前に実行されていた消去外処理の実行完了後、消去処理後に実行される消去外処理の実行が完了するまでに要する待ち時間を大きく短縮することができる。   According to the first feature of the processing method of the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, the erase process is automatically temporarily suspended after execution of the erase main process for each small block, and the execution of the non-erase process is started. Therefore, the execution start of the non-erase process can be greatly accelerated compared to the conventional configuration in which the execution of the non-erase process is not started until the erase process is completely completed. Therefore, it is possible to greatly reduce the waiting time required to complete the execution of the non-erase process executed after the erase process after the execution of the non-erase process executed before the erase process.

又、本発明に係る不揮発性半導体記憶装置の処理方法は、上記第1の特徴に加えて、最終の前記小ブロックに対する前記消去本処理の終了前において、前記対象ブロック全体に対して前記消去電圧印加処理を実行後、一の前記小ブロックに対する前記ベリファイ処理が完了すると前記消去本処理を中断して前記消去外処理を実行し、前記消去外処理の実行完了後、前記対象ブロック全体に対して前記消去電圧印加処理を実行した後に、前記対象ブロックに属する複数の前記小ブロックの内、当該消去外処理の実行前に前記ベリファイ処理が行われていない一の前記小ブロックに対して前記ベリファイ処理を実行することを第2の特徴とする。   In addition to the first feature, the processing method of the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention provides the erase voltage for the entire target block before the erase main process for the final small block. After performing the application process, when the verify process for one small block is completed, the main erase process is interrupted and the non-erase process is executed. After the execution of the non-erase process is completed, the entire target block is processed. After performing the erase voltage application process, the verify process is performed on one small block that has not been subjected to the verify process before the execution of the non-erase process among the plurality of small blocks belonging to the target block. The second feature is to execute.

又、本発明に係る不揮発性半導体記憶装置の処理方法は、上記第1又は第2の特徴に加えて、一の前記消去処理における前記消去後処理を終了後、他の前記消去処理における前記消去前処理の開始前に、前記非対象ブロックに対する前記消去外処理を一又は複数回実行することを第3の特徴とする。   In addition to the first or second feature, the processing method of the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention further includes the erasing in another erasing process after the erasing process in the erasing process is finished. A third feature is that the non-erase processing for the non-target block is executed one or more times before the start of preprocessing.

本発明の構成によれば、消去外処理の実行の際、空き領域を確保するために消去外処理の実行前に実行される消去処理に伴う待ち時間を大幅に削減することができる。   According to the configuration of the present invention, when executing the non-erase process, the waiting time associated with the erase process executed before the non-erase process can be significantly reduced in order to secure a free area.

以下において、本発明に係る不揮発性半導体記憶装置(以下、適宜「本発明装置」と称する)、及びその処理方法(以下、適宜「本発明方法」と称する)の各実施形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention (hereinafter appropriately referred to as “device of the present invention”) and a processing method thereof (hereinafter appropriately referred to as “method of the present invention”) will be described with reference to the drawings. I will explain.

本発明装置は、データ書き込み等の消去処理以外の処理(以下、「消去外処理」と総称する)を実行する際に、空き容量が不足した場合には当該空き容量を確保すべく消去外処理の実行前に消去処理を実行する不揮発性半導体記憶装置であって、消去処理の実行方法に特徴を有することで、当該消去処理の実行に伴う消去外処理の実行の時間遅れの削減を可能にするものである。以下の各実施形態では、本発明装置の特徴部分である消去処理の実行を含む各処理方法についての説明を中心に行い、従来構成と同一の部分については再度の説明を省略する。   The apparatus according to the present invention performs non-erase processing in order to secure the free space when there is not enough free space when executing processing other than erase processing such as data writing (hereinafter collectively referred to as “non-erase processing”). Non-volatile semiconductor memory device that executes an erasing process before executing the erasing process, and has a feature in the execution method of the erasing process, so that it is possible to reduce the time delay of executing the non-erase process associated with the execution of the erasing process To do. In each of the following embodiments, the description will be focused on the processing methods including the execution of the erasing process, which is a characteristic part of the apparatus of the present invention, and the description of the same parts as those of the conventional configuration will be omitted.

[第1実施形態]
本発明装置及び本発明方法の第1実施形態(以下、適宜「本実施形態」と称する)について図1〜図4の各図を参照して説明する。
[First Embodiment]
A first embodiment (hereinafter referred to as “this embodiment” as appropriate) of a device and a method of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は、本実施形態における本発明装置の概念的動作フローを従来構成の図9に倣って示したものである。図1では、消去外処理T1を実行後に空き容量が確保できなくなった場合を想定している。尚、図1内における処理群t1〜t4についての説明は後述する。   FIG. 1 shows a conceptual operation flow of the apparatus of the present invention according to this embodiment, following FIG. 9 of the conventional configuration. In FIG. 1, it is assumed that a free space cannot be secured after execution of the non-erase process T1. Note that the processing groups t1 to t4 in FIG. 1 will be described later.

図1に示されるように、消去外処理T1を実行後、空き容量を確保すべく消去処理E1を実行する。このとき、消去処理E1を、消去前処理Er1及び消去小本処理Ee1aで構成される消去小処理E1aと、消去小本処理Ee1bと消去後処理Eo1で構成される消去小処理E1bに分割し、消去小処理E1aを終了後に消去外処理T2を実行し、この消去外処理T2の終了後に、残りの消去小処理E1bを実行して消去処理E1を完了する。消去処理E1が終了した後(即ち、消去小処理E1bが終了後)は、他の消去外処理T3、T4…が順次実行される。   As shown in FIG. 1, after executing the non-erase process T1, the erase process E1 is executed to secure a free space. At this time, the erasing process E1 is divided into an erasing small process E1a composed of an erasing pre-processing Er1 and an erasing small book processing Ee1a, and an erasing small process E1b composed of an erasing small book processing Ee1b and a post-erasing process Eo1. After the erase small process E1a is completed, the non-erasure process T2 is executed. After the non-erase process T2 is completed, the remaining erase small process E1b is executed to complete the erase process E1. After the erasing process E1 is completed (that is, after the erasing small process E1b is completed), other non-erasing processes T3, T4,.

消去小本処理Ee1aは、消去本処理Ee1の対象となるメモリセルの内、略半分のメモリセルに対して消去本処理を施す処理であり、消去小本処理Ee1bは、消去本処理Ee1の対象となるメモリセルの内、消去小本処理Ee1aで処理されなかった残りのメモリセルに対して消去本処理を施す処理である。尚、消去小本処理Ee1aの実行完了後、消去小本処理Ee1bの実行開始前まで、消去小本処理Ee1aによって消去本処理が施されたメモリセルのアドレスが内部において記録されており、消去外処理T2の完了後消去小本処理Ee1bを実行する際には、このアドレスを読み出すと共に、当該読み出されたアドレス位置にあるメモリセルを含む残りのメモリセルに対して消去本処理を施す構成であるとして良い。   The erase book process Ee1a is a process of performing erase main process on approximately half of the memory cells targeted by the erase book process Ee1, and the erase book process Ee1b is the object of the erase book process Ee1. This is a process of performing the erase main process on the remaining memory cells that have not been processed by the erase book process Ee1a. It should be noted that the address of the memory cell subjected to the erase book process by the erase book process Ee1a is recorded internally after the completion of the erase book process Ee1a and before the start of the erase book process Ee1b. When executing the erase book block process Ee1b after the completion of the process T2, the address is read and the erase main process is performed on the remaining memory cells including the memory cell at the read address position. Good as there is.

図2は、本実施形態における消去本処理の概念的な動作フローの一例である。消去前処理Er1終了後に行われる消去小本処理Ee1aと、消去外処理T2の終了後に行われる消去小本処理Ee1bとは、ベリファイ処理の開始アドレス及び終了アドレスが異なるのみであって、動作のフローとしては共に共通である。以下では、まず消去小本処理Ee1aが実行される場合の説明を行い、次に消去小本処理Ee1bの説明を行う。   FIG. 2 is an example of a conceptual operation flow of the erase main process in the present embodiment. The erase booklet process Ee1a performed after the end of the pre-erase process Er1 and the erase booklet process Ee1b performed after the end of the non-erase process T2 are different only in the start address and end address of the verify process, and the flow of the operation Both are common. In the following, the case where the erased book processing Ee1a is executed will be described first, and then the erased book processing Ee1b will be described.

消去前処理Er1の終了後、消去電圧が印加(ステップ#1)されて消去小本処理Ee1aの実行が開始される。この消去電圧はパルス電圧で構成されており、例えばパルス幅4msの消去パルス電圧が10回断続的に印加されるものとすることができる。   After the end of the pre-erase process Er1, the erase voltage is applied (step # 1), and the execution of the erased booklet process Ee1a is started. This erase voltage is constituted by a pulse voltage, and for example, an erase pulse voltage having a pulse width of 4 ms can be applied intermittently 10 times.

次に、ベリファイアドレスを設定する(ステップ#2)。消去小本処理Ee1aの場合、予め初期値として定められているアドレスが設定される。   Next, a verify address is set (step # 2). In the case of the erase bookbinding process Ee1a, an address set as an initial value in advance is set.

次に、設定された初期アドレスに該当するメモリセルに対してベリファイ処理を行う(ステップ#3)。このとき、当該メモリセルに対して情報の消去が正しく行えていなかった場合(ベリファイに失敗した場合:ステップ#3においてNo)、再びステップ#1に戻って消去電圧を印加する。一方、情報の消去が正しく行えていた場合(ベリファイに成功した場合:ステップ#3においてYes)、ベリファイアドレスが予め定められた終期アドレスと一致しているか否かの判定を行う(ステップ#4)。ここで、消去小本処理Ee1aの場合、終期アドレスとしては、例えば前記初期値のアドレスに該当するメモリセルから順次アドレスがインクリメントされた場合において、対象ブロックに属する全メモリセルのアドレスの略中間位置に該当するアドレスを終期アドレスとして設定することができる。尚、この終期アドレスは、予め本発明装置内部にて一時的に記憶されているものとする。   Next, verify processing is performed on the memory cell corresponding to the set initial address (step # 3). At this time, if information has not been correctly erased from the memory cell (if verification fails: No in step # 3), the process returns to step # 1 again to apply the erase voltage. On the other hand, if the information has been erased correctly (if verification is successful: Yes in step # 3), it is determined whether or not the verify address matches a predetermined end address (step # 4). . Here, in the case of the erase book processing Ee1a, as the final address, for example, when the address is sequentially incremented from the memory cell corresponding to the address of the initial value, a substantially intermediate position of the addresses of all the memory cells belonging to the target block The address corresponding to can be set as the end address. It is assumed that this final address is temporarily stored in advance in the device of the present invention.

ベリファイアドレスがこの終期アドレスと一致した場合(ステップ#4においてYes)、当該消去小本処理を終了し、次の処理に移行する(ステップ#5)。現時点では、ベリファイ処理を行ったメモリセルのアドレスは初期アドレスであるため、終期アドレスとは一致せず(ステップ#4においてNo)、ベリファイアドレスをインクリメントして新たにベリファイ対象となるメモリセルのアドレス設定をし(ステップ#2)、当該メモリセルに対してベリファイ処理を行う(ステップ#3)。以後、この動作を繰り返す。   If the verify address matches this final address (Yes in step # 4), the erase booklet process is terminated and the process proceeds to the next process (step # 5). At this time, since the address of the memory cell subjected to the verify process is the initial address, it does not match the end address (No in step # 4), and the address of the memory cell to be newly verified is incremented by incrementing the verify address. Setting is performed (step # 2), and a verify process is performed on the memory cell (step # 3). Thereafter, this operation is repeated.

消去小本処理Ee1aにおいて、ベリファイアドレスが終期アドレスと一致した場合(ステップ#4においてYes)、次の処理、即ち消去外処理T2へと移行する(図1参照)。つまり、消去小本処理Ee1aにおいては、ベリファイ処理が対象ブロックに属するメモリセル全てに対して行われず、ベリファイ処理の途中で処理が中断された状態になっていると言える。   In the erase booklet process Ee1a, when the verify address matches the final address (Yes in Step # 4), the process proceeds to the next process, that is, the non-erase process T2 (see FIG. 1). That is, in the erase booklet process Ee1a, it can be said that the verify process is not performed on all the memory cells belonging to the target block, and the process is interrupted in the middle of the verify process.

そして、消去外処理T2が終了後、消去小本処理Ee1bを開始する。消去小本処理Ee1bにおいても、消去電圧を印加した後(ステップ#1)、ベリファイアドレスを設定する(ステップ#2)。このとき、消去小本処理Ee1aの終期アドレスを内部より読み出すと共に、このアドレスの次のアドレスをベリファイアドレスとして設定する。これによって、消去小本処理Ee1aで中断されたベリファイ処理に引き続いて消去小本処理Ee1bにおいてベリファイ処理が実行されることとなる。   Then, after the non-erase process T2 is completed, the erase booklet process Ee1b is started. Also in the erase booklet process Ee1b, after applying the erase voltage (step # 1), the verify address is set (step # 2). At this time, the final address of the erase booklet processing Ee1a is read from the inside, and the next address of this address is set as the verify address. Thus, the verify process is executed in the erase book process Ee1b following the verify process interrupted in the erase book process Ee1a.

そして、消去小本処理Ee1bにおいて、ベリファイアドレスが終期アドレスと一致した場合(ステップ#4においてYes)、次の処理、即ち消去後処理Eo1へと移行し、この消去後処理Eo1が完了すると、再び消去外処理T3、消去外処理T4、…が順次実行される。即ち、消去後処理Eo1の完了によって、2処理に分割された消去小処理E1a及びE1bで構成される消去処理E1が事実上完了することとなる。尚、消去小本処理Ee1bの場合、例えば前記初期値のアドレス(消去小本処理Ee1aにおける初期アドレス)に該当するメモリセルから順次アドレスがインクリメントされた場合において、対象ブロックに属する全メモリセルのアドレスの内の最終アドレスを終期アドレスとして設定することができる。   In the erase booklet process Ee1b, if the verify address matches the final address (Yes in step # 4), the process proceeds to the next process, that is, the post-erase process Eo1, and when this post-erase process Eo1 is completed, The non-erase process T3, the non-erase process T4,... Are sequentially executed. That is, when the post-erase process Eo1 is completed, the erase process E1 composed of the small erase processes E1a and E1b divided into two processes is effectively completed. In the case of the erase book process Ee1b, for example, when the addresses are sequentially incremented from the memory cell corresponding to the address of the initial value (the initial address in the erase book process Ee1a), the addresses of all the memory cells belonging to the target block It is possible to set the final address of the as the end address.

図3は、図2に示すフローに対して、従来構成の図10に倣って消去外処理及び消去処理について各処理毎の処理時間を時系列にグラフ化したものである。図3では、例として各ブロック容量が2kBである場合であって、各消去外処理が512B毎に行われるものとして説明する。又、図4は、図3における各処理毎の動作対象ブロックを概念的に図示したものである(処理群t1〜t4)。   FIG. 3 is a graph showing the processing time for each process in the non-erase process and the erase process according to FIG. 10 of the conventional configuration with respect to the flow shown in FIG. In FIG. 3, it is assumed that each block capacity is 2 kB as an example, and that each non-erase process is performed every 512 B. FIG. 4 conceptually illustrates the operation target block for each process in FIG. 3 (process groups t1 to t4).

消去外処理T1の実行後、次の消去外処理T2を実行する前に空き領域の確保のために消去処理E1を実行する場合、上述したように、まず消去外処理T1終了後に消去前処理Er1、消去小本処理Ee1aで構成される消去小処理E1aをこの順に実行後に消去外処理T2を実行する(処理群t1)。その後、消去小本処理Ee1b、消去後処理Eo1で構成される消去小処理E1bをこの順に実行後に、次の消去外処理T3を実行する(処理群t2)。消去外処理T3を終了後については、消去処理E1が終了したことにより空き領域が確保されたため、順次消去外処理T4(処理群t3)、T5(処理群t4)が実行される。更に、この消去外処理T5の終了後、次の消去外処理を実行する際に空き領域の確保のために消去処理を行う必要がある場合には、上記処理群t1及びt2に該当する処理群を再度実行させることとなる。   When the erasing process E1 is executed to secure a free area after the non-erase process T1 is executed and before the next non-erase process T2, the pre-erase process Er1 is first performed after the non-erase process T1 is finished as described above. Then, after executing the erase small process E1a composed of the erase booklet process Ee1a in this order, the non-erasure process T2 is executed (process group t1). Thereafter, after executing the erase small process E1b composed of the erase booklet process Ee1b and the post-erase process Eo1 in this order, the next non-erasure process T3 is executed (process group t2). After the non-erase process T3 is completed, an empty area is secured as a result of the completion of the erase process E1, and therefore the non-erase process T4 (process group t3) and T5 (process group t4) are sequentially executed. Further, after the end of the non-erase process T5, when it is necessary to perform an erase process to secure a free area when the next non-erase process is executed, a process group corresponding to the process groups t1 and t2 Will be executed again.

例えば図4に示されるように、消去外処理T2〜T5がブロックB1に属するメモリセルに対する処理、消去処理E1がブロックB2に属するメモリセルに対する処理であるとした場合、処理群t1によって、ブロックB1の内の一の書き込みブロックB1aに属するメモリセルに対して消去外処理が施されると共に、ブロックB2全体に対して消去前処理及び消去本処理の内の消去電圧印加処理、及びブロックB2の内の一の小ブロックB2iに対してベリファイ処理が施される。そして、処理群t2によって、ブロックB1の内の別の書き込みブロックであるB1bに属するメモリセルに対して消去外処理が施されると共に、ブロックB2全体に対して消去本処理の内の消去電圧印加処理、及びブロックB2の内の別の小ブロックB2jに対してベリファイ処理が施された後、ブロックB2全体に対して消去後処理が施される。この処理群t1及びt2によってブロックB2に対する消去動作が完了するので、その後は、処理群t3(消去外処理T4)によってブロックB1の内の別の書き込みブロックであるB1cに属するメモリセルに対して消去外処理が施され、処理群t4(消去外処理T5)によってブロックB1の内の別の書き込みブロックであるB1dに属するメモリセルに対して消去外処理が施されることとなる。このように処理群t1〜t4によってブロックB1に属する全てのメモリセルに対して処理が施されることとなる。   For example, as shown in FIG. 4, when the non-erase processes T2 to T5 are processes for the memory cells belonging to the block B1, and the erase process E1 is a process for the memory cells belonging to the block B2, the process group t1 The memory cell belonging to one of the write blocks B1a is subjected to the non-erase process, the entire block B2 is subjected to the erase voltage application process of the pre-erase process and the erase main process, and the block B2 A verify process is performed on one small block B2i. Then, by the processing group t2, the memory cell belonging to B1b which is another writing block in the block B1 is subjected to the non-erase process, and the erase voltage in the main erase process is applied to the entire block B2. After the process and another small block B2j in the block B2, the verify process is performed, and then the entire block B2 is subjected to a post-erase process. Since the erase operation for the block B2 is completed by the processing groups t1 and t2, thereafter, the memory cell belonging to B1c, which is another write block in the block B1, is erased by the processing group t3 (outer erase process T4). Outer processing is performed, and processing group t4 (outer erasure processing T5) performs out-erase processing on the memory cells belonging to B1d, which is another writing block in the block B1. In this way, the processing is performed on all the memory cells belonging to the block B1 by the processing groups t1 to t4.

このように構成されるとき、消去外処理T1の終了後、次の消去外処理T2が終了するまでに要する待ち時間は、消去前処理Er1に要する時間(約20ms)、消去小本処理Ee1aに要する時間(約100ms)、及び消去外処理T2に要する時間(約5ms)の合計となり、約125ms程度となる。従って、ICカード全体の応答時間としてこの合計時間の2倍程度の時間を必要とする場合であっても、消去外処理T2の実行の指示が行われてから実際に消去外処理T2が完了するまでに要する待ち時間は約0.25s程度に短縮され、利用者がストレスを感じる閾値とされる待ち時間である0.3sを下回ることとなる。   In such a configuration, after the end of the non-erase process T1, the waiting time required for the end of the next non-erase process T2 is the time required for the pre-erase process Er1 (about 20 ms), and the erased book process Ee1a. This is the sum of the time required (about 100 ms) and the time required for the non-erase processing T2 (about 5 ms), which is about 125 ms. Therefore, even when the response time of the entire IC card requires about twice the total time, the non-erasure process T2 is actually completed after an instruction to execute the non-erase process T2 is issued. The waiting time required until the time is shortened to about 0.25 s, which is lower than 0.3 s, which is a waiting time for which the user feels stress.

同様に、消去外処理T2の終了後、次の消去外処理T3が終了するまでに要する待ち時間は、消去小本処理Ee1bに要する時間(約100ms)、消去後処理Eo1に要する時間(約20ms)、及び消去外処理T3に要する時間(約5ms)の合計となり、約125ms程度となる。従って、消去外処理T2の待ち時間と同様、消去外処理T3の実行の指示が行われてから実際に消去外処理T3が完了するまでに要する待ち時間は約0.25s程度に短縮され、0.3sを下回ることとなる。   Similarly, after the end of the non-erase process T2, the waiting time required for the end of the next non-erase process T3 is the time required for the main erase process Ee1b (about 100 ms) and the time required for the post-erase process Eo1 (about 20 ms). ) And the time required for the non-erase process T3 (about 5 ms), which is about 125 ms. Accordingly, similarly to the waiting time of the non-erasing process T2, the waiting time required from the instruction to execute the non-erasing process T3 until the non-erasing process T3 is actually completed is shortened to about 0.25 s. It will be less than 3 s.

即ち、本実施形態の構成によれば、消去外処理の実行が完了するまでの待ち時間を従来構成より大きく短縮することができるため、例えば本発明装置をICカード等に利用する場合、消去外処理としてICカードの通常処理(認証処理、課金処理等)が行われる際、処理が完了するまでの待ち時間が大きく短縮され、利用者に対するストレスを軽減することができる。   That is, according to the configuration of the present embodiment, the waiting time until the execution of the non-erase process is completed can be greatly shortened compared to the conventional configuration. For example, when the present invention device is used for an IC card or the like, When normal processing (authentication processing, billing processing, etc.) of the IC card is performed as the processing, the waiting time until the processing is completed is greatly shortened, and the stress on the user can be reduced.

尚、上述の図3では、各ブロック容量が2kBであって各消去外処理が512B毎に行われるものとして説明を行ったが、消去外処理が1kB毎に行われる場合においても、1回の消去外処理に対して処理される対象ブロックが増加する点を除けば同様の説明が可能である。この場合、2回の処理群によって一のブロックに対する消去外処理が完了することとなる。   In FIG. 3 described above, it has been described that each block capacity is 2 kB and each non-erase process is performed every 512 B. However, even when the non-erase process is performed every 1 kB, the process is performed once. The same explanation is possible except that the number of target blocks to be processed for non-erase processing increases. In this case, the non-erase processing for one block is completed by two processing groups.

[第2実施形態]
本発明装置及び本発明方法の第2実施形態(以下、適宜「本実施形態」と称する)について図5〜図7の各図を参照して以下に説明を行う。尚、本実施形態は、第1実施形態と比較して、消去処理の分割数が異なるのみであって他は同一であるため、以下では異なる部分についてのみ説明を行う。
[Second Embodiment]
A second embodiment (hereinafter referred to as “this embodiment” as appropriate) of the device and method of the present invention will be described below with reference to FIGS. Note that the present embodiment is different from the first embodiment only in the number of divisions of the erasing process, and the others are the same. Therefore, only different parts will be described below.

図5は、本実施形態における本発明装置の概念的動作フローを第1実施形態の図1に倣って示したものである。図5では、消去外処理T11の実行後に空き容量が確保できなくなった場合を想定している。   FIG. 5 shows a conceptual operation flow of the device of the present invention in this embodiment, following FIG. 1 of the first embodiment. In FIG. 5, it is assumed that a free space cannot be secured after execution of the non-erase process T11.

図5に示されるように、消去外処理T11を実行後、空き容量を確保すべく消去処理E2を実行する。このとき、消去処理E2を、消去前処理Er2及び消去小本処理Ee2aで構成される消去小処理E2a、消去小本処理Ee2bで構成される消去小処理E2b、消去小本処理Ee2cで構成される消去小処理E2c、及び消去小本処理Ee2dと消去後処理Eo2で構成される消去小処理E2dに分割する。そして、消去小処理E2aを終了後に消去外処理T12を実行し、この消去外処理T12の終了後に消去小処理E2bを実行し、この消去処理E2bの終了後に消去外処理T13を実行し、この消去外処理T12の終了後に消去小処理E2cを実行し、この消去小処理E2cの終了後に消去外処理T4を実行し、この消去外処理T14の終了後に消去小処理E2dを実行して消去処理E2を完了する。消去処理E2が終了した後(即ち、消去小処理E2dが終了後)は、他の消去外処理T15、T16…が順次実行されるか、或いは他の消去処理E3が消去処理E2と同様の分割方法によって実行される。   As shown in FIG. 5, after executing the non-erase process T11, the erase process E2 is executed to secure a free space. At this time, the erasing process E2 is composed of an erasing small process E2a composed of an erasing pre-processing Er2 and an erasing small book processing Ee2a, an erasing small processing E2b composed of an erasing small book processing Ee2b, and an erasing small book processing Ee2c The process is divided into a small erase process E2c, a small erase book process Ee2d, and a small erase process E2d composed of a post-erase process Eo2. Then, after the erase small process E2a is finished, the non-erase process T12 is executed, after the erase non-erase process T12 is finished, the erase small process E2b is executed, and after the erase process E2b is finished, the erase non-erase process T13 is executed. After the end of the outer process T12, the small erase process E2c is executed. After the end of the small erase process E2c, the non-erase process T4 is executed. After the end of the non-erase process T14, the small erase process E2d is executed to execute the erase process E2. Complete. After the erasing process E2 is finished (that is, after the erasing small process E2d is finished), the other erasing processes T15, T16,... Are sequentially executed, or the other erasing process E3 is divided in the same manner as the erasing process E2. Executed by the method.

このように構成されるとき、消去外処理T11の完了後、消去処理E2の実行が開始されると、まず消去前処理Er2を実行した後、消去小本処理Ee2aを、第1実施形態における図2のフローと同様の手順に従って実行する。即ち、消去電圧が印加(ステップ#1)された後、ベリファイアドレスとして初期アドレスが設定され(ステップ#2)、この設定されたベリファイアドレスに対するベリファイ認証を行った後(ステップ#3)、ベリファイに成功(ステップ#3においてYes)した場合、ベリファイアドレスが予め定められた終期アドレスと一致しているか否かの判定を行う(ステップ#4)。この終期アドレスは、消去処理E2の分割数によって変化する。本実施形態の場合、消去処理E2を4つの消去小処理E2a〜E2dに分割する構成であるため、消去対象となる対象ブロックに属する全メモリセルの略1/4位置に該当するアドレスを終期アドレスとして設定することができる。この終期アドレスがベリファイアドレスと一致するまで、新たにベリファイ対象となるメモリセルのアドレス設定をし(ステップ#2)、当該メモリセルに対してベリファイ処理を行う(ステップ#3)。そして、終期アドレスがベリファイアドレスと一致すれば(ステップ#4においてYes)、次の処理、即ち消去外処理T12へと移行する。   In such a configuration, when execution of the erasure process E2 is started after completion of the non-erase process T11, first, the pre-erase process Er2 is executed, and then the erase booklet process Ee2a is changed to the diagram in the first embodiment. This is executed according to the same procedure as in the flow of No. 2. That is, after an erase voltage is applied (step # 1), an initial address is set as a verify address (step # 2), and verification verification is performed on the set verify address (step # 3). If successful (Yes in step # 3), it is determined whether or not the verify address matches a predetermined end address (step # 4). This final address changes depending on the number of divisions in the erasing process E2. In the present embodiment, since the erase process E2 is divided into four erase subprocesses E2a to E2d, an address corresponding to approximately ¼ position of all the memory cells belonging to the target block to be erased is the final address. Can be set as Until the final address coincides with the verify address, the address of the memory cell to be verified is newly set (step # 2), and the verify process is performed on the memory cell (step # 3). If the final address matches the verify address (Yes in step # 4), the process proceeds to the next process, that is, the non-erase process T12.

そして、消去外処理T12が終了後、消去小本処理Ee2bを開始する。消去小本処理Ee2bにおいても、消去電圧を印加した後(ステップ#1)、ベリファイアドレスを設定する(ステップ#2)。このとき、消去小本処理Ee2aの終期アドレスを内部より読み出すと共に、このアドレスをインクリメントして得られる次のアドレスをベリファイアドレスとして設定する。これによって、消去小本処理Ee2aで中断されたベリファイ処理に引き続いて消去小本処理Ee2bにおいてベリファイ処理が実行されることとなる。一方、消去小本処理Ee2bでは、消去対象となる対象ブロックに属する全メモリセルの略2/4位置、即ち略中央位置に該当するアドレスを終期アドレスとして設定することができ、この終期アドレスがベリファイアドレスと一致するまで、新たにベリファイ対象となるメモリセルのアドレス設定をし(ステップ#2)、当該メモリセルに対してベリファイ処理を行う(ステップ#3)。そして、終期アドレスがベリファイアドレスと一致すれば(ステップ#4においてYes)、次の処理、即ち消去外処理T13へと移行する。   Then, after the non-erase process T12 is completed, the erase booklet process Ee2b is started. Also in the erase small book process Ee2b, after applying the erase voltage (step # 1), the verify address is set (step # 2). At this time, the final address of the erase booklet processing Ee2a is read from the inside, and the next address obtained by incrementing this address is set as the verify address. Thus, the verify process is executed in the erase book process Ee2b following the verify process interrupted in the erase book process Ee2a. On the other hand, in the erase book processing Ee2b, an address corresponding to approximately 2/4 position of all memory cells belonging to the target block to be erased, that is, approximately the center position can be set as the end address, and this end address is verified. Until the address matches, a new memory cell address to be verified is set (step # 2), and the verify process is performed on the memory cell (step # 3). If the end address matches the verify address (Yes in step # 4), the process proceeds to the next process, that is, the non-erase process T13.

以下、消去外処理T13、消去小本処理Ee2c、消去外処理T14、消去小本処理Ee2d、消去後処理Eo2をこの順に従って同様に実行することで、消去処理E2が完了する。消去処理E2が終了した後(即ち、消去小処理E2dが終了後)は、他の消去外処理T15、T16…が順次実行されるか、或いは他の消去処理E3が消去処理E2と同様の分割方法によって実行される。   Thereafter, the erasure process E2 is completed by similarly executing the non-erase process T13, the erase book process Ee2c, the non-erase process T14, the erase book process Ee2d, and the post-erase process Eo2 in this order. After the erasing process E2 is finished (that is, after the erasing small process E2d is finished), the other erasing processes T15, T16,... Are sequentially executed, or the other erasing process E3 is divided in the same manner as the erasing process E2. Executed by the method.

図6は、図5に示すフローに対して、図3に倣って消去外処理及び消去処理について各処理毎の処理時間を時系列にグラフ化したものである。図6では、図3と同様に、例として各ブロック容量が2kBである場合であって、各消去外処理が512B毎に行われるものとして説明する。又、図7は、図6における各処理毎の動作対象ブロックを概念的に図示したものであり、各ブロックに付される符号は図6の各処理群に付されている符号に対応している(処理群t11〜t14)。   FIG. 6 is a graph showing the processing time for each process in the non-erase process and the erase process according to FIG. In FIG. 6, similarly to FIG. 3, description will be made assuming that each block capacity is 2 kB as an example, and each non-erase process is performed every 512 B. FIG. 7 conceptually illustrates the operation target block for each process in FIG. 6, and the reference numerals given to the respective blocks correspond to the reference numerals assigned to the respective processing groups in FIG. (Processing groups t11 to t14).

消去外処理T11の実行後、次の消去外処理T12を実行する前に空き領域の確保のために消去処理E2を実行する場合、上述したように、まず消去外処理T11終了後に消去前処理Er2及び消去小本処理Ee2aで構成される消去小処理E2aをこの順に実行後に消去外処理T12を実行する(処理群t11)。その後、消去小本処理Ee2bで構成される消去小処理E2bを実行後に次の消去外処理T13を実行し(処理群t12)、その後、消去小本処理Ee2cで構成される消去小処理E2cを実行後に次の消去外処理T14を実行し(処理群t13)、その後、消去小本処理Ee2d及び消去後処理Eo2で構成される消去小処理E2dをこの順に実行後に、次の消去外処理T15を実行する(処理群t14)。消去外処理T15を終了後については、消去処理E2が終了したことにより空き領域が確保されたため、他の消去外処理T16、T17、…が順次実行され、或いは次の消去外処理を実行する際に空き領域の確保のために消去処理を行う必要がある場合には、上記処理群t11〜t14に該当する処理群を再度実行させることとなる。   When the erasing process E2 is executed to secure a free area after the non-erasing process T11 is executed and before the next non-erasing process T12 is executed, as described above, first, after the non-erasing process T11 ends, the pre-erase process Er2 Then, after executing the erase small process E2a constituted by the erase small book process Ee2a in this order, the non-erase process T12 is executed (process group t11). Thereafter, after executing the erase small process E2b constituted by the erase booklet process Ee2b, the next non-erasure process T13 is executed (processing group t12), and thereafter the erase small process E2c constituted by the erase booklet process Ee2c is executed. After that, the next non-erasure process T14 is executed (process group t13), and then the small erase process E2d composed of the erase booklet process Ee2d and the post-erase process Eo2 is executed in this order, and then the next non-erase process T15 is executed. (Processing group t14). After the non-erase process T15 is completed, since the empty area is secured by the end of the erase process E2, other non-erase processes T16, T17,... Are executed sequentially or when the next non-erase process is executed. When it is necessary to perform an erasing process for securing a free area, the processing group corresponding to the processing groups t11 to t14 is executed again.

例えば図7に示されるように、消去外処理T12〜T15がブロックB11に属するメモリセルに対する処理、消去処理E2がブロックB12に属するメモリセルに対する処理であるとした場合、処理群t11によって、ブロックB11の内の一の書き込みブロックB11aに属するメモリセルに対して消去外処理が施されると共に、ブロックB12全体に対して消去前処理及び消去本処理の内の消去電圧印加処理、及びブロックB12の内の一の小ブロックB12iに対してベリファイ処理が施される。そして、処理群t12によって、ブロックB11の内の別の書き込みブロックであるB11bに属するメモリセルに対して消去外処理が施されると共に、ブロックB12全体に対して消去本処理の内の消去電圧印加処理、及びブロックB12の内の別の小ブロックB12jに対してベリファイ処理が施され、処理群t13によって、ブロックB11の内の別の書き込みブロックであるB11cに属するメモリセルに対して消去外処理が施されると共に、ブロックB12全体に対して消去本処理の内の消去電圧印加処理、及びブロックB12の内の別の小ブロックB12kに対してベリファイ処理が施され、更に、処理群t14によって、ブロックB11の内の別の書き込みブロックであるB11dに属するメモリセルに対して消去外処理が施されると共に、ブロックB2全体に対して消去本処理の内の消去電圧印加処理、及びブロックB12の内の別の小ブロックB12lに対してベリファイ処理が施された後、ブロックB12全体に対して消去後処理が施される。これらの処理群t11〜t14によってブロックB12に対する消去動作が完了することとなる。尚、処理群t14の完了後は、他の書き込み対象ブロックに対して消去外処理を実行するものとしても構わないし、他の消去対象ブロックに対して消去処理を実行するものとしても構わない。   For example, as shown in FIG. 7, when the non-erase processing T12 to T15 is processing for the memory cells belonging to the block B11 and the erasing processing E2 is processing for the memory cells belonging to the block B12, the processing group t11 causes the block B11 to be processed. The memory cell belonging to one of the write blocks B11a is subjected to the non-erase process, the entire block B12 is subjected to the erase voltage application process of the pre-erase process and the erase main process, and the block B12 A verify process is performed on one small block B12i. Then, by the processing group t12, the memory cell belonging to B11b, which is another writing block in the block B11, is subjected to the non-erase process, and the erase voltage in the erase main process is applied to the entire block B12. The verify process is performed on the process and another small block B12j in the block B12, and the process group t13 performs an erase-out process on a memory cell belonging to B11c, which is another write block in the block B11. In addition, the entire block B12 is subjected to the erase voltage application process in the main erase process and the verify process is performed on another small block B12k in the block B12. A non-erase process is performed on a memory cell belonging to B11d, which is another write block in B11. In addition, the entire block B2 is erased, and after the erase voltage application process in the main process and the other small block B12l in the block B12 are verified, the entire block B12 is erased. Processing is performed. These processing groups t11 to t14 complete the erase operation for the block B12. Note that after completion of the processing group t14, the non-erase process may be executed on another write target block, or the erase process may be executed on another erase target block.

本実施形態の場合、消去外処理T11の終了後、次の消去外処理T12が終了するまでに要する待ち時間は、消去前処理Er2に要する時間(約20ms)、消去小本処理Ee2aに要する時間(約50ms)、及び消去外処理T12に要する時間(約5ms)の合計となり、約75ms程度となる。従って、ICカード全体の応答時間としてこの合計時間の2倍程度の時間を必要とする場合であっても、消去外処理T12の実行の指示が行われてから実際に消去外処理T12が完了するまでに要する待ち時間は約0.15s程度に短縮され、利用者がストレスを感じる閾値とされる待ち時間である0.3sを下回ることとなる。   In the present embodiment, after the end of the non-erase process T11, the waiting time required for the end of the next non-erase process T12 is the time required for the pre-erase process Er2 (approximately 20 ms) and the time required for the erased booklet process Ee2a. (About 50 ms) and the time required for the non-erase processing T12 (about 5 ms), which is about 75 ms. Therefore, even when the response time of the entire IC card requires about twice the total time, the non-erasure process T12 is actually completed after the execution instruction of the non-erase process T12 is issued. The waiting time required until the time is shortened to about 0.15 s, which is less than 0.3 s, which is a waiting time for which the user feels stress.

又、消去外処理T12の終了後、次の消去外処理T13が終了するまでに要する待ち時間は、消去小本処理Ee2bに要する時間(約50ms)、及び消去外処理T13に要する時間(約5ms)の合計となり、約55ms程度となる。従って、消去外処理T13の実行の指示が行われてから実際に消去外処理T13が完了するまでに要する待ち時間は約0.13s程度に短縮され、0.3sを下回ることとなる。消去外処理T13終了後次の消去外処理T14が終了するまでに要する待ち時間についても同様である。   Further, after the end of the non-erase process T12, the waiting time required for the end of the next non-erase process T13 is the time required for the main erase process Ee2b (about 50 ms) and the time required for the non-erase process T13 (about 5 ms). ), Which is about 55 ms. Accordingly, the waiting time required from the instruction to execute the non-erasure process T13 to the actual completion of the non-erase process T13 is shortened to about 0.13 s, which is less than 0.3 s. The same applies to the waiting time required until the next non-erase process T14 ends after the non-erase process T13 ends.

更に、消去外処理T14の終了後、次の消去外処理T15が終了するまでに要する待ち時間は、消去小本処理Ee2dに要する時間(約50ms)、消去後処理Eo2に要する時間(約20ms)、及び消去外処理T15に要する時間(約5ms)の合計となり、約75ms程度となる。従って、消去外処理T15の実行の指示が行われてから実際に消去外処理T15が完了するまでに要する待ち時間は約0.15s程度に短縮され、0.3sを下回ることとなる。   Further, after the end of the non-erase process T14, the waiting time required for the end of the next non-erase process T15 is the time required for the main erase process Ee2d (about 50 ms) and the time required for the post-erase process Eo2 (about 20 ms). , And the time required for the non-erase processing T15 (about 5 ms), which is about 75 ms. Accordingly, the waiting time required from the instruction to execute the non-erasure process T15 to the actual completion of the non-erase process T15 is shortened to about 0.15 s, which is less than 0.3 s.

このように、本実施形態においても、第1実施形態と同様、消去外処理の実行が完了するまでの待ち時間を従来構成より大きく短縮することができるため、利用者に対する待ち時間のストレスを軽減することができる。   As described above, in this embodiment as well, as in the first embodiment, the waiting time until the execution of the non-erase process is completed can be greatly shortened compared to the conventional configuration, thereby reducing the waiting time stress on the user. can do.

尚、本実施形態では、消去処理を4つの消去小処理に分割する場合について説明したが、この分割数は4に限られるものではなく、一般的に消去処理をN(Nは2以上の自然数)の消去小処理に分割する場合についても上述した本実施形態と同様(特に分割数が2の場合には第1実施形態と同様)に処理を行うものとして良い。この場合、図2のステップ#4における終期アドレスとしては、行われている消去小処理(特に消去小本処理)が同一の消去処理(特に消去本処理)をN分割した内の何番目の処理に該当するかによって定められ、例えばm(mはN以下の自然数)番目の消去小本処理である場合には、終期アドレスとして消去対象となる対象ブロックに属する全メモリセルの略m/N位置に該当するアドレスを設定するものとすれば良い。   In this embodiment, the case where the erasure process is divided into four erasure processes has been described. However, the number of divisions is not limited to four. Generally, the erasure process is performed by N (N is a natural number of 2 or more). ) Is also performed in the same manner as in the above-described embodiment (especially, when the number of divisions is 2, the processing is the same as in the first embodiment). In this case, as the final address in step # 4 in FIG. 2, the number of processes in the erase process (especially the erase book process) being performed is divided into the same erase process (especially the erase book process) by N. For example, in the case of m (m is a natural number equal to or less than N) -th erase book processing, approximately m / N positions of all memory cells belonging to the target block to be erased as the final address It is sufficient to set an address corresponding to.

又、同一小処理内においてベリファイされるベリファイ対象メモリセル数が少ないほど、各ベリファイ処理内において正しく消去動作が行えなかったメモリセルをベリファイ対象とする確率が低下するため、一の消去処理をNの消去小処理に分割した場合において各消去小処理内でベリファイ処理が施されるメモリセル数に応じて、即ち、各消去小処理内におけるベリファイ処理対象メモリセル数が略同数である場合には分割数Nに応じて、図2のステップ#1における消去電圧印加処理の印加回数を変化させるものとしても良い。例えば、ベリファイ処理対象メモリセル数が略同数である場合、分割数Nが5以下であればパルス幅4msの消去パルス電圧の印加回数を10回とし、Nが6以上であればパルス幅4msの消去パルス電圧の印加回数を5回とすることができる。   Also, the smaller the number of memory cells to be verified in the same small process, the lower the probability that a memory cell that could not be erased correctly in each verify process will be the target of verification. When the number of memory cells to be verified in each erase subprocess is approximately the same, the number of memory cells to be verified in each erase subprocess is approximately the same. Depending on the division number N, the number of times of erasing voltage application processing in step # 1 of FIG. 2 may be changed. For example, when the number of memory cells to be verified is approximately the same, if the division number N is 5 or less, the number of times of application of the erase pulse voltage with a pulse width of 4 ms is 10 times, and if N is 6 or more, the pulse width is 4 ms. The number of times of application of the erase pulse voltage can be set to 5 times.

このように設定することにより、分割数Nが少ない場合、即ち、一の消去小処理におけるベリファイ対象メモリセル数が多い場合には、分割数Nが多い場合、即ち一の消去小処理におけるベリファイ対象メモリセル数が少ない場合と比較して、正しく消去動作されないメモリセルがベリファイ対象として含まれる可能性が高いことから、予め消去パルスを多く印加しておくことでより確実に消去動作が行われるようにしておき、逆に、分割数Nが多い場合、即ち、一の消去小処理におけるベリファイ対象メモリセル数が少ない場合には、正しく消去動作されないメモリセルがベリファイ対象として含まれる可能性が低いことから、分割数Nが少ない場合よりも印加する消去パルス数を少なくしておくことで、処理時間の短縮化を図ることができる。尚、パルス幅や、パルス印加回数の各数値は一例であってこれらに限定されるものではない。   By setting in this way, when the division number N is small, that is, when the number of memory cells to be verified in one erase small process is large, when the division number N is large, that is, in one erase small process Compared to the case where the number of memory cells is small, there is a high possibility that memory cells that are not correctly erased are included as verification targets. Therefore, the erase operation can be performed more reliably by applying many erase pulses in advance. On the contrary, when the number of divisions N is large, that is, when the number of memory cells to be verified in one erase small process is small, there is a low possibility that memory cells that are not correctly erased are included as verification targets. Therefore, the processing time can be shortened by reducing the number of erase pulses to be applied as compared with the case where the division number N is small. That. The numerical values of the pulse width and the number of pulse application are examples, and are not limited to these.

尚、上述の各実施形態では、消去外処理を実行する際に空き容量を確保すべく消去処理を実行する場合を想定して説明を行ったが、消去処理中に消去外処理の実行指示がされない場合には、必ずしも消去処理を各消去小処理毎に分割して実行する必要はない。即ち、消去対象ブロックに属する全てのメモリセルの消去処理を中断なく実行するものとしても良い。   In each of the above-described embodiments, the description has been made assuming that the erasure process is executed in order to secure free space when the non-erase process is executed, but an instruction to execute the non-erase process is issued during the erasure process. If not, it is not always necessary to execute the erasure process separately for each erasure process. In other words, the erasing process for all the memory cells belonging to the erasure target block may be executed without interruption.

又、上述の各実施形態では、本発明装置がICカードに搭載される場合を例に挙げて説明をしたが、本発明装置の用途はICカードに限定されるものではなく、他の半導体集積装置に対しても利用可能であり、半導体集積装置に本発明装置を搭載することで処理完了までに要する待ち時間を削減して処理の遅さに由来する利用者の待ちストレスを軽減する効果を奏することができる。   In each of the above-described embodiments, the case where the device of the present invention is mounted on an IC card has been described as an example. However, the use of the device of the present invention is not limited to the IC card, and other semiconductor integrated devices. It can also be used for devices, and by mounting the present invention device on a semiconductor integrated device, it reduces the waiting time required for completion of processing and reduces the waiting stress of users due to processing delay. Can play.

又、上述の各実施形態において、各消去小本処理は何れも図2に示されるステップ#1〜ステップ#5の各ステップを実行するものとして説明を行ったが、消去本処理の中断後に再開される消去小本処理においては、同一の消去本処理の内の最初の消去小本処理において対象ブロックに属する全メモリセルに対して消去電圧が印加されていることから、改めて消去電圧の印加処理(ステップ#1)を行うことなくベリファイ処理(ステップ#2)から開始するものとしても良い。このように処理を行うことで、最初の消去小本処理を除く消去小本処理の実行完了が早まり、消去外処理の待ち時間を更に低減することができる。尚、この場合であっても、ベリファイに失敗した場合(ステップ#3におけるNo)はステップ#1に戻って消去電圧を印加するものとして構わない。   Further, in each of the above-described embodiments, each erasure book process has been described as executing steps # 1 to # 5 shown in FIG. 2, but the process is resumed after the erasure book process is interrupted. In the erase book process, the erase voltage is applied to all memory cells belonging to the target block in the first erase book process in the same erase book process. It is also possible to start from the verify process (step # 2) without performing (step # 1). By performing the processing in this manner, the execution of the erase book process excluding the first erase book process is completed, and the waiting time for the non-erase process can be further reduced. Even in this case, if verification fails (No in step # 3), the process may return to step # 1 and apply the erase voltage.

本発明装置の第1実施形態における概念的動作フローConceptual operation flow in the first embodiment of the apparatus of the present invention 本発明装置の第1実施形態における消去本処理の概念的動作フローConceptual operation flow of erase main processing in the first embodiment of the apparatus of the present invention 本発明装置の第1実施形態における消去外処理(認証処理、課金処理等)及び消去処理について各処理毎の処理時間を時系列にグラフ化したものThe processing time for each processing is graphed in time series for the processing other than deletion (authentication processing, billing processing, etc.) and deletion processing in the first embodiment of the present invention device 図3における各処理毎の動作対象ブロックを概念的に図示したものA conceptual illustration of the operation target block for each process in FIG. 本発明装置の第2実施形態における概念的動作フローConceptual operation flow in the second embodiment of the apparatus of the present invention 本発明装置の第2実施形態における消去外処理(認証処理、課金処理等)及び消去処理について各処理毎の処理時間を時系列にグラフ化したものProcessing time for each process in the second embodiment of the present invention (authentication process, billing process, etc.) and erase process are graphed in time series 図6における各処理毎の動作対象ブロックを概念的に図示したものFIG. 6 conceptually shows an operation target block for each process in FIG. 消去動作に要する時間を各ブロックの容量別に示したグラフA graph showing the time required for the erase operation for each block capacity 消去外処理の実行前に空き容量を確保する目的で行われる消去処理を含む不揮発性半導体記憶装置の各処理フローを概念的に示したものConceptually showing each processing flow of a nonvolatile semiconductor memory device including an erasing process performed for the purpose of securing free space before execution of non-erase processing 各ブロックの容量別に消去外処理(認証処理、課金処理等)及び消去処理について各処理毎の処理時間を時系列に示したグラフA graph showing the processing time for each process in chronological order for non-erase processing (authentication processing, billing processing, etc.) and erasure processing for each block capacity

符号の説明Explanation of symbols

T1、T2、T3、T4、T5、T11、T12、T13、T14、T15、T16: 消去外処理
E1、E2: 消去処理
E1a、E1b、E2a、E2b、E2c、E2d: 消去小処理
Er1、Er2: 消去前処理
Ee1a、Ee1b、Ee2a、Ee2b、Ee2c、Ee2d: 消去小本処理
Eo1、Eo2: 消去後処理
B1、B2、B3: ブロック
B1a、B1b、B1c、B1d、B2a、B2b、B2c、B2d: 書き込み対象小ブロック
T90、T91、T92、T93、: 消去外処理
E90: 従来の消去処理
Er90: 消去前処理
Ee90: 消去本処理
Eo90: 消去後処理
T1, T2, T3, T4, T5, T11, T12, T13, T14, T15, T16: Out-erase processing E1, E2: Erase processing E1a, E1b, E2a, E2b, E2c, E2d: Erase sub-process Er1, Er2: Pre-erase processing Ee1a, Ee1b, Ee2a, Ee2b, Ee2c, Ee2d: Erase booklet processing Eo1, Eo2: Post-erase processing B1, B2, B3: Block B1a, B1b, B1c, B1d, B2a, B2b, B2c, B2d: Target small block T90, T91, T92, T93: Non-erase process E90: Conventional erase process Er90: Pre-erase process Ee90: Erase main process Eo90: Post-erase process

Claims (6)

消去前処理、消去本処理、及び消去後処理がこの順に行われることで対象ブロックに属する複数のメモリセルに記録された情報の消去処理が行われる不揮発性半導体記憶装置であって、
前記消去前処理が、前記消去本処理の実行前に前記対象ブロックに属する複数のメモリセルに対して閾値電圧の調整のために行われる書き込み処理を含み、
前記消去本処理が、前記対象ブロックに属する全てのメモリセルに対する消去電圧印加処理とベリファイ処理とを含み、
前記消去後処理が、前記消去本処理の実行後に前記対象ブロックに属する複数のメモリセルに対して閾値電圧の調整のために行われる書き込み処理を含み、
前記消去本処理が、
前記対象ブロック以外の非対象ブロックに対する消去外処理の実行を開始するために、前記対象ブロックを構成する複数の小ブロック単位で前記ベリファイ処理を自動的に中断可能であることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
A non-volatile semiconductor storage device in which erasure processing of information recorded in a plurality of memory cells belonging to a target block is performed by performing pre-erase processing, main erase processing, and post-erasing processing in this order,
The pre-erase process includes a write process performed for adjusting a threshold voltage for a plurality of memory cells belonging to the target block before the execution of the main erase process;
The main erase process includes an erase voltage application process and a verify process for all memory cells belonging to the target block,
The post-erase process includes a write process performed for adjusting a threshold voltage for a plurality of memory cells belonging to the target block after the execution of the erase main process,
The erasure process is
Non-volatile, characterized in that in order to start execution of non-erase processing for non-target blocks other than the target block, the verify processing can be automatically interrupted in units of a plurality of small blocks constituting the target block Semiconductor memory device.
前記小ブロックに属する前記メモリセルの数に応じて、前記ベリファイ処理を介さずに連続的に行われる前記消去電圧印加処理に係る電圧印加回数を変化させることを特徴とする請求項1に記載の不揮発性半導体記憶装置半導体記憶装置   The number of times of voltage application related to the erase voltage application processing that is continuously performed without going through the verification processing is changed in accordance with the number of the memory cells belonging to the small block. Nonvolatile semiconductor memory device 前記各小ブロックが、同数の前記メモリセルで構成されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の不揮発性半導体記憶装置。   3. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein each of the small blocks includes the same number of the memory cells. 請求項1に記載の不揮発性半導体記憶装置における処理方法であって、
前記対象ブロック全体に対して前記消去前処理を実行後、前記小ブロック毎に前記消去本処理を順次実行し、最終の前記小ブロックに対して前記消去本処理が実行された後に前記対象ブロック全体に対して前記消去後処理を実行する構成であり、
最終の前記小ブロックに対する前記消去本処理の終了前において、一の前記小ブロックに対する前記消去本処理を終了後、他の前記小ブロックに対する前記消去本処理の開始前に、前記対象ブロック以外の非対象ブロックに対する消去外処理を実行することを特徴とする処理方法。
A processing method in the nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1,
After executing the pre-erase process on the entire target block, sequentially executing the main erase process for each small block, and after executing the main erase process on the final small block, the entire target block The post-erase processing is executed for
Before the end of the main erase process for the last small block, after the main erase process for the one small block is completed, before the start of the main erase process for the other small block, A processing method characterized by executing non-erase processing on a target block.
最終の前記小ブロックに対する前記消去本処理の終了前において、
前記対象ブロック全体に対して前記消去電圧印加処理を実行後、一の前記小ブロックに対する前記ベリファイ処理が完了すると前記消去本処理を中断して前記消去外処理を実行し、
前記消去外処理の実行完了後、前記対象ブロック全体に対して前記消去電圧印加処理を実行した後に、前記対象ブロックに属する複数の前記小ブロックの内、当該消去外処理の実行前に前記ベリファイ処理が行われていない一の前記小ブロックに対して前記ベリファイ処理を実行することを特徴とする請求項4に記載の処理方法。
Before the end of the erase main process for the final small block,
After executing the erase voltage application process for the entire target block, when the verify process for one small block is completed, the erase main process is interrupted and the non-erase process is executed,
After the execution of the non-erasing process, after the execution of the erasing voltage application process for the entire target block, the verification process before the execution of the non-erasing process among the plurality of small blocks belonging to the target block 5. The processing method according to claim 4, wherein the verify process is executed on one small block that has not been subjected to the process.
一の前記消去処理における前記消去後処理を終了後、他の前記消去処理における前記消去前処理の開始前に、前記非対象ブロックに対する前記消去外処理を一又は複数回実行することを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の処理方法。   The non-erasure process for the non-target block is executed one or more times after the post-erase process in one erase process is finished and before the pre-erase process in another erase process is started. The processing method according to claim 4 or 5.
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