JP2012198962A - Semiconductor memory and system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To read a memory block while writing another memory block, thereby improving access efficiency.SOLUTION: A semiconductor memory comprises a plurality of memory blocks having a plurality of memory areas which hold, for each bit, a plurality of bits of write data and the parity data of the write data. In response to a write command, the write data and the parity data are sequentially written to the memory area of a write memory block being one of the memory blocks. In response to a read command, data is read from a memory area corresponding to a data line to which the write data and the parity data are not supplied in one of the memory blocks other than a write memory block, and data that cannot be read due to write operation is reproduced. Thus, read operation can be executed in parallel with the write operation.

Description

本発明は、複数のメモリブロックを有する半導体メモリおよび半導体メモリが搭載されるシステムに関する。   The present invention relates to a semiconductor memory having a plurality of memory blocks and a system in which the semiconductor memory is mounted.

フラッシュメモリ等の半導体メモリは、書き込み動作により不揮発性メモリセルのセルトランジスタの閾値電圧を変えることでデータを記憶する。この種の半導体メモリでは、書き込み動作は、プログラム動作とプログラムベリファイ動作を含むため、書き込み動作に必要な時間は、読み出し動作に必要な時間より長い。読み出し動作は、書き込み動作中に実行できないため、半導体メモリのデータ読み出し効率は、書き込み動作により低下する。そこで、複数のメモリブロックに書き込み用と読み出し用のデータ線を接続し、読み出し動作を書き込み動作中に実行可能にする半導体メモリが提案されている(例えば、特許文献1、2参照。)。また、2つのメモリブロックのデータ線を、書き込み用と読み出し用の回路に選択的に接続するためのマルチプレクサを設け、一方のメモリブロックの書き込み動作を実行中に別のメモリブロックの読み出し動作を実行可能にする半導体メモリが提案されている(例えば、特許文献3参照。)。   A semiconductor memory such as a flash memory stores data by changing a threshold voltage of a cell transistor of a nonvolatile memory cell by a write operation. In this type of semiconductor memory, since the write operation includes a program operation and a program verify operation, the time required for the write operation is longer than the time required for the read operation. Since the read operation cannot be executed during the write operation, the data read efficiency of the semiconductor memory is reduced by the write operation. In view of this, a semiconductor memory has been proposed in which data lines for writing and reading are connected to a plurality of memory blocks so that a reading operation can be executed during the writing operation (see, for example, Patent Documents 1 and 2). In addition, a multiplexer is provided to selectively connect the data lines of the two memory blocks to the write and read circuits, and the read operation of another memory block is executed while the write operation of one memory block is being executed. A semiconductor memory that can be used has been proposed (see, for example, Patent Document 3).

特開2007−207425号公報JP 2007-207425 A 特開2006−252747号公報JP 2006-252747 A 特表2000−509871号公報Special table 2000-509871 gazette

しかしながら、複数のメモリブロックを有し、書き込み動作と読み出し動作が共通のデータ線を用いて実行される半導体メモリでは、1つをメモリブロックの書き込み動作中に、別のメモリブロックの読み出し動作を実行できず、アクセス効率は向上できない。   However, in a semiconductor memory having a plurality of memory blocks and performing a write operation and a read operation using a common data line, one memory block is read while another memory block is being read. The access efficiency cannot be improved.

本発明の目的は、1つをメモリブロックの書き込み動作中に、別のメモリブロックの読み出し動作を実行することで、アクセス効率を向上することである。   An object of the present invention is to improve the access efficiency by executing a read operation of another memory block during a write operation of one memory block.

本発明の一形態では、半導体メモリは、複数ビットの書き込みデータおよび書き込みデータのパリティデータをビット毎に保持するメモリセルを含む複数のメモリ領域を有する複数のメモリブロックと、書き込みデータおよびパリティデータのビットにそれぞれ対応する複数のデータ線と、各データ線に対応する各メモリ領域と各データ線との間に直列に接続される第1書き込みスイッチおよび第2書き込みスイッチと、各データ線に対応する各メモリ領域と各データ線との間に直列に接続される第1読み出しスイッチおよび第2読み出しスイッチと、書き込みコマンドに応答して、メモリブロックの1つである書き込みメモリブロックに書き込みデータおよびパリティデータを順に書き込むために、並列の書き込みデータおよびパリティデータを対応するデータ線に順に供給する入力動作を実行する入力データ制御部と、入力動作が実行されるときに、書き込みメモリブロックに対応する第1書き込みスイッチをオンし、書き込みデータおよびパリティデータが順に供給されるデータ線である書き込みデータ線に対応する第2書き込みスイッチを順にオンする第1スイッチ動作を実行し、読み出しコマンドに応答して、書き込みメモリブロックを除くメモリブロックの1つである読み出しメモリブロックに対応する第1読み出しスイッチをオンし、読み出しメモリブロックのメモリ領域のうち、書き込みデータおよびパリティデータが供給されていないデータ線である読み出しデータ線に対応するメモリ領域からデータ線にデータを読み出すために、読み出しデータ線に対応する第2読み出しスイッチをオンする第2スイッチ動作を第1スイッチ動作と並行して実行するスイッチ制御部とを有している。   In one embodiment of the present invention, a semiconductor memory includes a plurality of memory blocks including a plurality of memory areas including memory cells that hold a plurality of bits of write data and parity data of the write data for each bit, and write data and parity data. A plurality of data lines corresponding to each bit, a first write switch and a second write switch connected in series between each memory area and each data line corresponding to each data line, and each data line In response to a write command, a first read switch and a second read switch connected in series between each memory region and each data line, and write data and parity data in a write memory block that is one of the memory blocks Write data and parity data in parallel. An input data control unit for executing an input operation for sequentially supplying data to the corresponding data lines, and when the input operation is executed, the first write switch corresponding to the write memory block is turned on, and the write data and parity data are A first switch operation for sequentially turning on a second write switch corresponding to a write data line that is a data line that is sequentially supplied is executed, and in response to a read command, a read that is one of the memory blocks excluding the write memory block The first read switch corresponding to the memory block is turned on, and data is transferred from the memory area corresponding to the read data line to which the write data and parity data are not supplied to the data line in the memory area of the read memory block. Corresponds to the read data line to read A second switch operation for turning on the second read switch in parallel with the first switch operation and a switch controller that executes.

書き込み動作と読み出し動作に共通のデータ線に接続される複数のメモリブロックを有する半導体メモリにおいて、1つのメモリブロックの書き込み動作中に、別のブロックの読み出し動作を実行でき、アクセス効率を向上できる。   In a semiconductor memory having a plurality of memory blocks connected to a data line common to a write operation and a read operation, a read operation of another block can be executed during the write operation of one memory block, and access efficiency can be improved.

一実施形態における半導体メモリの例を示している。1 illustrates an example of a semiconductor memory in one embodiment. 図1に示した半導体メモリの動作の例を示している。2 shows an example of the operation of the semiconductor memory shown in FIG. 図1に示した半導体メモリの動作の例を示している。2 shows an example of the operation of the semiconductor memory shown in FIG. 図1に示した半導体メモリの動作の例を示している。2 shows an example of the operation of the semiconductor memory shown in FIG. 別の実施形態における半導体メモリの例を示している。The example of the semiconductor memory in another embodiment is shown. 図5に示したメモリコアの例を示している。6 shows an example of the memory core shown in FIG. 図6に示したメモリセルアレイ、セクタスイッチ、読み出しスイッチ、書き込みスイッチおよびコラムスイッチの例を示している。7 shows an example of the memory cell array, sector switch, read switch, write switch, and column switch shown in FIG. 図5に示したアンプの例を示している。6 shows an example of the amplifier shown in FIG. 図5に示したアドレス制御部の例を示している。6 shows an example of the address control unit shown in FIG. 図5に示したアドレス端子で受けるアドレス信号の割り付けの例を示している。6 shows an example of assignment of address signals received at the address terminals shown in FIG. 図5に示したアドレスプリデコーダ、ワードデコーダおよびセクタ選択制御回路の例を示している。6 shows examples of the address predecoder, word decoder, and sector selection control circuit shown in FIG. 図11に示したロウアドレスセレクタおよびコラムアドレスセレクタの例を示している。An example of the row address selector and the column address selector shown in FIG. 11 is shown. 図11に示したセクタ選択制御回路の例を示している。An example of the sector selection control circuit shown in FIG. 11 is shown. 図5に示したコラム制御回路の例を示している。6 shows an example of the column control circuit shown in FIG. 図5に示した入力データ制御部の例を示している。6 shows an example of the input data control unit shown in FIG. 図15に示したシフトレジスタの例を示している。An example of the shift register shown in FIG. 15 is shown. 図15に示した書き込みビットセレクタの例を示している。An example of the write bit selector shown in FIG. 15 is shown. 図5に示した半導体メモリのコマンド入力の例を示している。6 shows an example of command input of the semiconductor memory shown in FIG. 図5に示した半導体メモリの読み出し動作、書き込み動作および消去動作のシーケンスの例を示している。6 shows an example of a sequence of read operation, write operation and erase operation of the semiconductor memory shown in FIG. 図7に示したセルトランジスタの閾値電圧の分布の例を示している。8 shows an example of threshold voltage distribution of the cell transistor shown in FIG. 図5に示した半導体メモリの読み出し動作、書き込み動作および消去動作における信号線の電圧の例を示している。6 shows examples of signal line voltages in the read operation, write operation, and erase operation of the semiconductor memory shown in FIG. 図5に示した半導体メモリの読み出し動作、書き込み動作および消去動作におけるセルトランジスタに印加される電圧の例を示している。6 shows an example of voltages applied to the cell transistors in the read operation, write operation and erase operation of the semiconductor memory shown in FIG. 図5に示した半導体メモリの書き込み動作時の入力データ制御部の動作の例を示している。6 shows an example of the operation of the input data control unit during the write operation of the semiconductor memory shown in FIG. 図5に示した半導体メモリの書き込み動作の例を示している。6 shows an example of a write operation of the semiconductor memory shown in FIG. 図5に示した半導体メモリの書き込み動作におけるメモリコアの状態の例を示している。6 shows an example of the state of the memory core in the write operation of the semiconductor memory shown in FIG. 図5に示した半導体メモリの消去動作時の入力データ制御部の動作の例を示している。6 shows an example of the operation of the input data control unit during the erase operation of the semiconductor memory shown in FIG. 図5に示した半導体メモリの消去動作時の入力データ制御部の動作の例を示している。6 shows an example of the operation of the input data control unit during the erase operation of the semiconductor memory shown in FIG. 図5に示した半導体メモリの消去動作時の入力データ制御部の動作の例を示している。6 shows an example of the operation of the input data control unit during the erase operation of the semiconductor memory shown in FIG. 図5に示した半導体メモリの消去動作時の入力データ制御部の動作の例を示している。6 shows an example of the operation of the input data control unit during the erase operation of the semiconductor memory shown in FIG. 図5に示した半導体メモリの消去動作の例を示している。6 shows an example of an erase operation of the semiconductor memory shown in FIG. 図5に示した半導体メモリの消去動作の例を示している。6 shows an example of an erase operation of the semiconductor memory shown in FIG. 図5に示した半導体メモリの消去動作におけるメモリコアの状態の例を示している。6 shows an example of the state of the memory core in the erasing operation of the semiconductor memory shown in FIG. 図5に示した半導体メモリの消去動作の別の例を示している。6 shows another example of the erasing operation of the semiconductor memory shown in FIG. 別の実施形態におけるアドレス制御部の例を示している。The example of the address control part in another embodiment is shown. 別の実施形態における半導体メモリの例を示している。The example of the semiconductor memory in another embodiment is shown. 図35に示した入力データ制御部の例を示している。The example of the input data control part shown in FIG. 35 is shown. 図36に示したシフトレジスタの例を示している。FIG. 37 shows an example of the shift register shown in FIG. 36. FIG. 図35に示した半導体メモリの消去動作の例を示している。36 shows an example of the erase operation of the semiconductor memory shown in FIG. 図35に示した半導体メモリの消去動作の例を示している。36 shows an example of the erase operation of the semiconductor memory shown in FIG. 別の実施形態におけるメモリコアの例を示している。The example of the memory core in another embodiment is shown. 上述した半導体メモリが搭載されるシステムの例を示している。An example of a system in which the above-described semiconductor memory is mounted is shown. 別の実施形態における半導体メモリの例を示している4 illustrates an example of a semiconductor memory in another embodiment 図42に示した入力データ制御部の例を示している。43 shows an example of the input data control unit shown in FIG. 上述した半導体メモリが搭載されるシステムの例を示している。An example of a system in which the above-described semiconductor memory is mounted is shown.

以下、実施形態を図面を用いて説明する。信号が伝達される信号線には、信号名と同じ符号を使用する。先頭に”/”の付いている信号または末尾に”B”が付いている信号は、負論理を示している。図中の二重の四角印は、外部端子を示している。外部端子は、例えば、半導体チップ上のパッド、あるいは半導体チップが収納されるパッケージのリードである。外部端子を介して供給される信号には、端子名と同じ符号を使用する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. The same reference numerals as the signal names are used for signal lines through which signals are transmitted. A signal with “/” at the beginning or a signal with “B” at the end indicates negative logic. Double square marks in the figure indicate external terminals. The external terminal is, for example, a pad on a semiconductor chip or a lead of a package in which the semiconductor chip is stored. For the signal supplied via the external terminal, the same symbol as the terminal name is used.

図1は、一実施形態における半導体メモリMEMの例を示している。例えば、半導体メモリMEMは、フラッシュメモリ等の不揮発性の半導体メモリである。半導体メモリMEMは、メモリブロックMBLK(MBLK0、MBLK1)、各メモリブロックMBLKに対応するスイッチ部SW(SW0、SW1)、スイッチ制御部SWCNTおよび入力データ制御部IDCNTを有している。なお、半導体メモリMEMは、フラッシュメモリに限定されず、EEPROM、FRAM、MRAM、ReRAM等の不揮発性の半導体メモリでもよい。さらに、半導体メモリMEMは、DRAMやSRAM等の揮発性の半導体メモリでもよい。   FIG. 1 shows an example of a semiconductor memory MEM in one embodiment. For example, the semiconductor memory MEM is a non-volatile semiconductor memory such as a flash memory. The semiconductor memory MEM includes a memory block MBLK (MBLK0, MBLK1), a switch unit SW (SW0, SW1) corresponding to each memory block MBLK, a switch control unit SWCNT, and an input data control unit IDCNT. The semiconductor memory MEM is not limited to a flash memory, and may be a nonvolatile semiconductor memory such as an EEPROM, FRAM, MRAM, or ReRAM. Furthermore, the semiconductor memory MEM may be a volatile semiconductor memory such as DRAM or SRAM.

各メモリブロックMBLKは、書き込みデータDW(DW0、DW1)および書き込みデータDWのパリティデータDWPをそれぞれ保持するメモリ領域I/O(I/O0、I/O1、I/OP)を有している。各メモリ領域I/Oは、対応するスイッチ部SWを介してデータ線DT(DT0、DT1、DTP)に接続されるメモリセルMCを有する。   Each memory block MBLK has memory areas I / O (I / O0, I / O1, I / OP) that hold write data DW (DW0, DW1) and parity data DWP of the write data DW, respectively. Each memory area I / O has a memory cell MC connected to a data line DT (DT0, DT1, DTP) via a corresponding switch unit SW.

なお、各メモリ領域I/Oに形成されるメモリセルMCの数は、単数でも複数でもよい。メモリブロックMBLKの数は2つより多くてもよい。メモリ領域I/Oの数は3つより多くてもよい。すなわち、書き込みデータDWのビット数は2ビットより多くてもよく、パリティデータDWPのビット数は1ビットより多くてもよい。パリティデータDWPが1ビットのとき、パリティデータDWPは、偶数パリティまたは奇数パリティの規則にしたがって生成される。   The number of memory cells MC formed in each memory area I / O may be singular or plural. The number of memory blocks MBLK may be more than two. The number of memory areas I / O may be more than three. That is, the number of bits of the write data DW may be greater than 2 bits, and the number of bits of the parity data DWP may be greater than 1 bit. When the parity data DWP is 1 bit, the parity data DWP is generated according to the rule of even parity or odd parity.

各スイッチ部SWは、対応するメモリ領域I/O毎に、書き込みスイッチWSW1、WSW2および読み出しスイッチRSW1、RSW2を有している。書き込みスイッチWSW1−2は、対応するメモリ領域I/Oとデータ線DTとの間に直列に接続されている。読み出しスイッチRSW1−2は、対応するメモリ領域I/Oとデータ線DTとの間に直列に接続されている。すなわち、書き込みスイッチWSW1−2および読み出しスイッチRSW1−2は、メモリセルとデータ線DTの間に並列に配置されている。   Each switch unit SW has write switches WSW1 and WSW2 and read switches RSW1 and RSW2 for each corresponding memory area I / O. The write switches WSW1-2 are connected in series between the corresponding memory area I / O and the data line DT. The read switch RSW1-2 is connected in series between the corresponding memory area I / O and the data line DT. That is, the write switch WSW1-2 and the read switch RSW1-2 are arranged in parallel between the memory cell and the data line DT.

書き込みスイッチWSW1は、書き込みコマンドWRCに応答して実行される書き込み動作時に、書き込み選択信号SWR(SWR0またはSWR1)を受けてメモリブロックMBLK毎にオンする。書き込みスイッチWSW2は、書き込み動作時に、書き込み制御信号IOWR(IOWR0、IOWR1またはIOWRP)を受けてメモリ領域I/O毎にオンする。   The write switch WSW1 receives a write selection signal SWR (SWR0 or SWR1) and turns on for each memory block MBLK during a write operation executed in response to the write command WRC. The write switch WSW2 receives a write control signal IOWR (IOWR0, IOWR1 or IOWRP) during a write operation and is turned on for each memory area I / O.

読み出しスイッチRSW1は、読み出しコマンドRDCに応答して実行される読み出し動作時に、読み出し選択信号SRD(SRD0またはSRD1)を受けてメモリブロックMBLK毎にオンする。読み出しスイッチRSW2は、読み出し動作時に、読み出し制御信号IORD(IORD0、IORD1またはIORDP)を受けてメモリ領域I/O毎にオンする。   The read switch RSW1 is turned on for each memory block MBLK in response to the read selection signal SRD (SRD0 or SRD1) during a read operation executed in response to the read command RDC. The read switch RSW2 receives a read control signal IORD (IORD0, IORD1, or IORDP) during a read operation and is turned on for each memory area I / O.

入力データ制御部IDCNTは、書き込みコマンドWRCに応答して、並列の書き込みデータDW0−1およびパリティデータDWPを、メモリブロックMBLKの1つである書き込みメモリブロックのメモリ領域I/Oに1ビットずつ順に書き込むために、対応するデータ線DTに順に供給する入力動作を実行する。すなわち、入力データ制御部IDCNTは、並列のデータを直列のデータに変換する並列直列変換回路の機能を有している。   In response to the write command WRC, the input data control unit IDCNT sequentially converts the parallel write data DW0-1 and parity data DWP to the memory area I / O of the write memory block that is one of the memory blocks MBLK bit by bit. In order to write data, an input operation for sequentially supplying the corresponding data lines DT is executed. That is, the input data control unit IDCNT has a function of a parallel / serial conversion circuit that converts parallel data into serial data.

スイッチ制御部SWCNTは、書き込みコマンドWRCに応答して上記入力動作が実行されるときに、書き込みメモリブロックに対応する書き込みスイッチWSW1をオンするために書き込み選択信号SWR0またはSWR1を出力する。また、スイッチ制御部SWCNTは、書き込みコマンドWRCに応答して上記入力動作が実行されるときに、書き込みメモリブロックのメモリ領域I/O0−1、I/OPに対応する書き込みスイッチWSW2を1つずつ順にオンするために、書き込み制御信号IOWR0−1、IOWRPを順に出力する。以降の説明では、書き込みスイッチSW1がオンされ、書き込みスイッチWSW2が1つずつ順にオンされる動作を第1スイッチ動作と称する。   When the input operation is executed in response to the write command WRC, the switch control unit SWCNT outputs a write selection signal SWR0 or SWR1 to turn on the write switch WSW1 corresponding to the write memory block. In addition, when the input operation is executed in response to the write command WRC, the switch control unit SWCNT sets the write switches WSW2 corresponding to the memory areas I / O0-1 and I / OP of the write memory block one by one. In order to turn on sequentially, write control signals IOWR0-1 and IOWRP are output in order. In the following description, an operation in which the write switch SW1 is turned on and the write switches WSW2 are sequentially turned on one by one is referred to as a first switch operation.

スイッチ制御部SWCNTは、読み出しコマンドRDCに応答して、書き込みメモリブロックを除くメモリブロックMBLKの1つである読み出しメモリブロックに対応する読み出しスイッチRSW1をオンするために、読み出し選択信号SRD0またはSRD1を出力する。また、スイッチ制御部SWCNTは、読み出しメモリブロックMBLKのメモリ領域I/O0−1、I/OPのうち、書き込みデータDW0−1またはパリティデータDWPが供給されていないデータ線DTに対応する読み出しスイッチをRSW2をオンするために読み出し制御信号IORD0−1、IORDPを出力する。以降の説明では、読み出しスイッチRSW1、RSW2がオンされる動作を第2スイッチ動作と称する。第2スイッチ動作は、第1スイッチ動作と並行して実行可能である。   In response to the read command RDC, the switch control unit SWCNT outputs the read selection signal SRD0 or SRD1 to turn on the read switch RSW1 corresponding to the read memory block that is one of the memory blocks MBLK excluding the write memory block. To do. Further, the switch control unit SWCNT sets a read switch corresponding to the data line DT to which the write data DW0-1 or the parity data DWP is not supplied among the memory areas I / O0-1 and I / OP of the read memory block MBLK. In order to turn on RSW2, read control signals IORD0-1 and IORDP are output. In the following description, an operation in which the read switches RSW1 and RSW2 are turned on is referred to as a second switch operation. The second switch operation can be executed in parallel with the first switch operation.

図2から図4は、図1に示した半導体メモリMEMにおいて、書き込み動作中に読み出し動作が並行して実行される例を示している。すなわち、図2から図4は、入力動作、第1スイッチ動作に並行して第2スイッチ動作が実行される例を示している。黒い矩形はオンしているスイッチを示し、白い矩形はオフしているスイッチを示す。太い実線は、メモリセルMCに書き込まれる入力データID(ID0、ID1、IDP)の伝達経路、またはメモリセルMCから読み出される出力データOD(OD0、OD1、ODP)の伝達経路を示している。   2 to 4 show an example in which the read operation is executed in parallel during the write operation in the semiconductor memory MEM shown in FIG. That is, FIGS. 2 to 4 show examples in which the second switch operation is executed in parallel with the input operation and the first switch operation. A black rectangle indicates a switch that is on, and a white rectangle indicates a switch that is off. A thick solid line indicates a transmission path of input data ID (ID0, ID1, IDP) written in the memory cell MC or a transmission path of output data OD (OD0, OD1, ODP) read from the memory cell MC.

例えば、書き込み動作は、1つの書き込みコマンドWRCに応答して、メモリブロックMBLK0のメモリ領域I/O0、I/O1、I/OPに対して1ビットずつ順に実行される。読み出し動作は、3つの読み出しコマンドRDC毎に、メモリブロックMBLK1のメモリ領域I/O0、I/O1、I/OPのうち、書き込みデータの伝達に使用されていないデータ線DTに対応するメモリ領域I/Oで実行される。このように、図2から図4では、メモリブロックMBLK0は、書き込みメモリブロックとして動作し、メモリブロックMBLK1は、読み出しメモリブロックとして動作する。メモリブロックMBLKの選択は、例えば、半導体メモリMEMに供給されるアドレス信号に応じて実施される。   For example, in response to one write command WRC, the write operation is sequentially executed bit by bit with respect to the memory areas I / O0, I / O1, and I / OP of the memory block MBLK0. In the read operation, the memory area I corresponding to the data line DT that is not used for transmission of write data among the memory areas I / O0, I / O1, and I / OP of the memory block MBLK1 is read every three read commands RDC. Executed at / O. As described above, in FIGS. 2 to 4, the memory block MBLK0 operates as a write memory block, and the memory block MBLK1 operates as a read memory block. The selection of the memory block MBLK is performed according to an address signal supplied to the semiconductor memory MEM, for example.

まず、スイッチ制御部SWCNTは、書き込みコマンドWRCに応答して、書き込みメモリブロックMBLK0に対応する書き込みスイッチWSW1をオンするために、書き込み選択信号SWR0を出力する。メモリブロックMBLK0に対応する書き込みスイッチWSW1のオン状態は、図2から図4の動作の間、維持される。   First, in response to the write command WRC, the switch control unit SWCNT outputs a write selection signal SWR0 in order to turn on the write switch WSW1 corresponding to the write memory block MBLK0. The ON state of the write switch WSW1 corresponding to the memory block MBLK0 is maintained during the operations of FIGS.

図2に示すように、スイッチ制御部SWCNTは、メモリ領域I/O0に対応する書き込みスイッチWSW2をオンするために、書き込み制御信号IOWR0を出力する。これにより、データ線DT0は、メモリブロックMBLK0のメモリ領域I/O0のメモリセルMCに接続される。入力データ制御部IDCNTは、書き込みコマンドWRCに応答して並列の書き込みデータDW0−1およびパリティデータDWPを受け、受けたデータを直列の入力データID0、ID1、IDPとしてデータ線DT0−1、DTPに順に供給する。そして、図2では、入力データID0がメモリブロックMBLK0のメモリ領域I/O0に書き込まれる。   As shown in FIG. 2, the switch control unit SWCNT outputs a write control signal IOWR0 to turn on the write switch WSW2 corresponding to the memory area I / O0. Thereby, the data line DT0 is connected to the memory cell MC of the memory area I / O0 of the memory block MBLK0. The input data control unit IDCNT receives parallel write data DW0-1 and parity data DWP in response to the write command WRC, and receives the received data as serial input data ID0, ID1, IDP to the data lines DT0-1, DTP. Supply in order. In FIG. 2, the input data ID0 is written into the memory area I / O0 of the memory block MBLK0.

図2において、スイッチ制御部SWCNTは、書き込みコマンドWRCを受けた後に読み出しコマンドRDCを受ける。スイッチ制御部SWCNTは、読み出しコマンドRDCに応答して、読み出しメモリブロックMBLK1に対応する読み出しスイッチRSW1をオンするために、読み出し選択信号SRD1を出力する。また、スイッチ制御部SWCNTは、書き込み動作を実行しているメモリ領域I/O0を除くメモリ領域I/O1、I/OPに対応する読み出しスイッチRSW2をオンするために、読み出し制御信号IORD1、IORDPを出力する。これにより、データ線DT1、DTPは、メモリブロックMBLK1のメモリ領域I/O1、I/OPのメモリセルMCにそれぞれ接続される。そして、図2では、出力データOD1、ODPがメモリブロックMBLK1のメモリ領域I/O1、I/OPからデータ線DT1、DTPに読み出される。出力データOD1、ODPが読み出された後、メモリブロックMBLK1に対応する読み出しスイッチRSW1およびメモリ領域I/O1、I/OPに対応する読み出しスイッチRSW2は、オフされる。   In FIG. 2, the switch control unit SWCNT receives the read command RDC after receiving the write command WRC. In response to the read command RDC, the switch control unit SWCNT outputs a read selection signal SRD1 to turn on the read switch RSW1 corresponding to the read memory block MBLK1. In addition, the switch control unit SWCNT outputs read control signals IORD1 and IORDP to turn on the read switches RSW2 corresponding to the memory areas I / O1 and I / OP except the memory area I / O0 performing the write operation. Output. Thus, the data lines DT1 and DTP are connected to the memory cells MC of the memory areas I / O1 and I / OP of the memory block MBLK1, respectively. In FIG. 2, the output data OD1 and ODP are read from the memory areas I / O1 and I / OP of the memory block MBLK1 to the data lines DT1 and DTP. After the output data OD1 and ODP are read, the read switch RSW1 corresponding to the memory block MBLK1 and the read switch RSW2 corresponding to the memory areas I / O1 and I / OP are turned off.

例えば、半導体メモリMEMは、読み出された出力データOD1、ODPに基づいて、メモリブロックMBLK1のメモリ領域I/O0のメモリセルMCに保持されているデータを再生する。そして、半導体メモリMEMは、再生したデータを出力データOD1とともに読み出しデータとして外部に出力する。あるいは、半導体メモリMEMは、出力データOD1、ODPを外部に出力する。そして、半導体メモリMEMの動作を制御するコントローラは、出力データOD1、ODPに基づいて、メモリブロックMBLK1のメモリ領域I/O0のメモリセルMCに保持されているデータを再生する。   For example, the semiconductor memory MEM reproduces data held in the memory cell MC in the memory area I / O0 of the memory block MBLK1 based on the read output data OD1 and ODP. Then, the semiconductor memory MEM outputs the reproduced data to the outside as read data together with the output data OD1. Alternatively, the semiconductor memory MEM outputs the output data OD1 and ODP to the outside. Then, the controller that controls the operation of the semiconductor memory MEM reproduces the data held in the memory cell MC in the memory area I / O0 of the memory block MBLK1 based on the output data OD1 and ODP.

図3において、スイッチ制御部SWCNTは、メモリ領域I/O1に対応する書き込みスイッチWSW2をオンするために、書き込み制御信号IOWR1を出力する。これにより、データ線DT1は、メモリブロックMBLK0のメモリ領域I/O1のメモリセルMCに接続される。そして、入力データ制御部IDCNTからデータ線DT1に供給される入力データID1は、メモリブロックMBLK0のメモリ領域I/O1に書き込まれる。   In FIG. 3, the switch control unit SWCNT outputs a write control signal IOWR1 to turn on the write switch WSW2 corresponding to the memory area I / O1. Thereby, the data line DT1 is connected to the memory cell MC of the memory area I / O1 of the memory block MBLK0. Then, the input data ID1 supplied from the input data control unit IDCNT to the data line DT1 is written into the memory area I / O1 of the memory block MBLK0.

スイッチ制御部SWCNTは、新たな読み出しコマンドRDCに応答して、読み出しメモリブロックMBLK1に対応する読み出しスイッチRSW1をオンするために、読み出し選択信号SRD1を出力する。また、スイッチ制御部SWCNTは、書き込み動作を実行しているメモリ領域I/O1を除くメモリ領域I/O0、I/OPに対応する読み出しスイッチRSW2をオンするために、読み出し制御信号IORD0、IORDPを出力する。これにより、データ線DT0、DTPは、メモリブロックMBLK1のメモリ領域I/O0、I/OPのメモリセルMCにそれぞれ接続される。   In response to a new read command RDC, the switch control unit SWCNT outputs a read selection signal SRD1 to turn on the read switch RSW1 corresponding to the read memory block MBLK1. Further, the switch control unit SWCNT outputs read control signals IORD0 and IORDP to turn on the read switches RSW2 corresponding to the memory areas I / O0 and I / OP except the memory area I / O1 that is executing the write operation. Output. Thereby, the data lines DT0 and DTP are connected to the memory cells MC of the memory areas I / O0 and I / OP of the memory block MBLK1, respectively.

そして、図3では、出力データOD0、ODPがメモリブロックMBLK1のメモリ領域I/O0、I/OPからデータ線DT1、DTPに読み出される。出力データOD0、ODPが読み出された後、メモリブロックMBLK1に対応する読み出しスイッチRSW1およびメモリ領域I/O0、I/OPに対応する読み出しスイッチRSW2は、オフされる。この後、半導体メモリMEMの内部または外部で、出力データOD0、ODPに基づいて、メモリブロックMBLK1のメモリ領域I/O1のメモリセルMCに保持されているデータが再生される。   In FIG. 3, the output data OD0 and ODP are read from the memory areas I / O0 and I / OP of the memory block MBLK1 to the data lines DT1 and DTP. After the output data OD0 and ODP are read, the read switch RSW1 corresponding to the memory block MBLK1 and the read switch RSW2 corresponding to the memory areas I / O0 and I / OP are turned off. Thereafter, data held in the memory cell MC in the memory area I / O1 of the memory block MBLK1 is reproduced based on the output data OD0 and ODP inside or outside the semiconductor memory MEM.

図4においても、図2および図3と同様に、メモリブロックMBLK0のメモリ領域I/OPに入力データIDPが書き込まれている間に、メモリブロックMBLK1の読み出し動作が実行される。スイッチ制御部SWCNTは、書き込み制御信号IOWRP、読み出し選択信号SRD1および読み出し制御信号IORD0、IORD1を出力する。書き込み選択信号SWR0は、図2から出力されている。   In FIG. 4, as in FIGS. 2 and 3, the read operation of the memory block MBLK1 is executed while the input data IDP is being written to the memory area I / OP of the memory block MBLK0. The switch control unit SWCNT outputs a write control signal IOWRP, a read selection signal SRD1, and read control signals IORD0 and IORD1. The write selection signal SWR0 is output from FIG.

そして、メモリブロックMBLK0のメモリ領域I/OPのメモリセルMCに入力データIDPが書き込まれ、メモリブロックMBLK1のメモリ領域I/O0、I/O1から出力データOD0、OD1が読み出される。例えば、読み出される読み出しデータOD0、OD1は、再生されることなく半導体メモリMEMの外部に出力される。   Then, the input data IDP is written to the memory cells MC in the memory area I / OP of the memory block MBLK0, and the output data OD0 and OD1 are read from the memory areas I / O0 and I / O1 of the memory block MBLK1. For example, read data OD0 and OD1 to be read are output to the outside of the semiconductor memory MEM without being reproduced.

以上、この実施形態では、データ線DT0、DT1、DTPを用いてメモリ領域I/O0、I/O1、I/OPに対する書き込み動作が1ビットずつ実行されている間に、使用されていないデータ線DTを用いて3回の読み出し動作が実行可能である。したがって、書き込み動作と読み出し動作が共通のデータ線DTを用いて実行される半導体メモリMEMにおいて、1つのメモリブロックMBLK0の書き込み動作中に、別のメモリブロックMBLK1の読み出し動作を実行でき、アクセス効率を向上できる。特に、書き込み動作中にも、読み出し動作の実行頻度が低下することを防止でき、データの読み出しレートの低下を防止できる。   As described above, in this embodiment, the data lines that are not used while the write operation to the memory areas I / O0, I / O1, and I / OP is performed bit by bit using the data lines DT0, DT1, and DTP. Three read operations can be performed using DT. Therefore, in the semiconductor memory MEM in which the write operation and the read operation are executed using the common data line DT, the read operation of another memory block MBLK1 can be executed during the write operation of one memory block MBLK0, and the access efficiency is improved. It can be improved. In particular, it is possible to prevent the execution frequency of the read operation from decreasing even during the write operation, and it is possible to prevent the data read rate from decreasing.

図5は、別の実施形態における半導体メモリMEMの例を示している。例えば、半導体メモリMEMは、フラッシュメモリ等の不揮発性半導体メモリである。半導体メモリMEMは、クロック信号CLKに同期して動作するが、クロック信号CLKに非同期で動作してもよい。なお、電源電圧VDDと接地電圧VSSの差より大きい電圧が印加されるトランジスタの耐圧は、通常のトランジスタの耐圧より高く設計される。   FIG. 5 shows an example of a semiconductor memory MEM in another embodiment. For example, the semiconductor memory MEM is a nonvolatile semiconductor memory such as a flash memory. The semiconductor memory MEM operates in synchronization with the clock signal CLK, but may operate asynchronously with the clock signal CLK. Note that the withstand voltage of a transistor to which a voltage greater than the difference between the power supply voltage VDD and the ground voltage VSS is applied is designed to be higher than the withstand voltage of a normal transistor.

半導体メモリMEMは、クロックバッファ10、コマンドデコーダ12、アドレスバッファ14、ステートマシーン16、タイミング制御部18、アドレス制御部20、アドレスプリデコーダ22、24、入力データバッファ26、出力データバッファ28、出力バッファ30、パリティ生成部32、入力データ制御部34、データ再生部36、出力データ制御部38およびメモリコア40を有している。   The semiconductor memory MEM includes a clock buffer 10, a command decoder 12, an address buffer 14, a state machine 16, a timing controller 18, an address controller 20, address predecoders 22 and 24, an input data buffer 26, an output data buffer 28, and an output buffer. 30, a parity generation unit 32, an input data control unit 34, a data reproduction unit 36, an output data control unit 38, and a memory core 40.

クロックバッファ10は、外部端子を介して受けるクロック信号CLKをコマンドデコーダ12およびアドレスバッファ14等のクロック信号CLKに同期して動作する回路に供給する。コマンドデコーダ12は、クロック信号CLKに同期して、チップイネーブル信号/CE、ライトイネーブル信号/WE、アドレス信号ADおよび入力データ信号DIをコマンド信号として受ける。   The clock buffer 10 supplies a clock signal CLK received via an external terminal to a circuit that operates in synchronization with the clock signal CLK such as the command decoder 12 and the address buffer 14. Command decoder 12 receives chip enable signal / CE, write enable signal / WE, address signal AD and input data signal DI as command signals in synchronization with clock signal CLK.

コマンド信号が読み出しコマンドR(図23)を示すとき、コマンドデコーダ12は、読み出し動作を実行するために読み出しコマンド信号RDCを出力する。コマンド信号が書き込みコマンドW(図23)を示すとき、コマンドデコーダ12は、書き込み動作を実行するために書き込みコマンド信号WRCを出力する。コマンド信号が消去コマンドE(図26)を示すとき、コマンドデコーダ12は、消去動作を実行するために消去コマンド信号ERSCを出力する。コマンド信号の入力の例は、図18に示す。読み出し動作、書き込み動作および消去動作のシーケンスは、図19に示す。   When the command signal indicates a read command R (FIG. 23), the command decoder 12 outputs a read command signal RDC to execute a read operation. When the command signal indicates the write command W (FIG. 23), the command decoder 12 outputs the write command signal WRC to execute the write operation. When the command signal indicates the erase command E (FIG. 26), the command decoder 12 outputs an erase command signal ERSC to execute the erase operation. An example of command signal input is shown in FIG. A sequence of the read operation, the write operation, and the erase operation is shown in FIG.

アドレスバッファ14は、クロック信号CLKに同期してアドレス信号AD(AD0−AD14)を受け、受けたアドレス信号ADをアドレス制御部20に出力する。なお、アドレス信号ADは15ビットに限定されない。アドレス信号ADの割り付けの例は、図10に示す。   The address buffer 14 receives an address signal AD (AD0-AD14) in synchronization with the clock signal CLK, and outputs the received address signal AD to the address control unit 20. The address signal AD is not limited to 15 bits. An example of allocation of the address signal AD is shown in FIG.

ステートマシーン16は、読み出しコマンド信号RDC、書き込みコマンド信号WRCおよび消去コマンド信号ERSCを受け、読み出し動作、書き込み動作および消去動作を実行するために、タイミング制御部18等の制御回路の動作状態を制御する。このために、ステートマシーン16は、受けたコマンド信号に応じてタイミング制御部18およびアドレス制御部20等に制御信号を出力する。また、ステートマシーン16は、書き込みコマンド信号WRCに基づいて書き込み動作を実行している間、書き込みビジー信号WRBSYを出力する。ステートマシーン16は、消去コマンド信号ERSCに基づいて消去動作を実行している間、消去ビジー信号ERSBSYを出力する。   The state machine 16 receives the read command signal RDC, the write command signal WRC, and the erase command signal ERSC, and controls the operation state of the control circuit such as the timing control unit 18 in order to execute the read operation, the write operation, and the erase operation. . For this purpose, the state machine 16 outputs a control signal to the timing control unit 18 and the address control unit 20 according to the received command signal. The state machine 16 outputs a write busy signal WRBSY while executing a write operation based on the write command signal WRC. The state machine 16 outputs an erase busy signal ERSBSY while executing an erase operation based on the erase command signal ERSC.

タイミング制御部18は、ステートマシーン16からの制御信号に基づいて読み出し動作を実行するための読み出し制御信号RCNT、書き込み動作を実行するための書き込み制御信号WCNTおよび消去動作を実行するための消去制御信号PERSを出力する。読み出し制御信号RCNT、書き込み制御信号WCNTおよび消去制御信号PERSの各々は、少なくとも1ビットのタイミング信号である。ステートマシーン16およびタイミング制御部18は、アドレス制御部20、アドレスプリデコーダ22、24、パリティ生成部32、入力データ制御部34、データ再生部36およびメモリコア40の動作を制御する動作制御部として動作する。   The timing control unit 18 reads a read control signal RCNT for executing a read operation based on a control signal from the state machine 16, a write control signal WCNT for executing a write operation, and an erase control signal for executing an erase operation. Output PERS. Each of the read control signal RCNT, the write control signal WCNT, and the erase control signal PERS is at least a 1-bit timing signal. The state machine 16 and the timing control unit 18 are operation control units that control operations of the address control unit 20, the address predecoders 22 and 24, the parity generation unit 32, the input data control unit 34, the data reproduction unit 36, and the memory core 40. Operate.

アドレス制御部20は、読み出しコマンド信号RDCおよび書き込みコマンド信号WRCとともに受けるアドレス信号ADを、セクタアドレス信号SA、ロウアドレス信号RAおよびコラムアドレス信号CAとして出力する。セクタアドレス信号SAは、セクタSECの1つを選択するためのブロックアドレス信号の一例である。アドレス制御部20は、消去コマンド信号ERSCとともに受けるアドレス信号ADを、データを消去するセクタSECを示すセクタアドレス信号SAとして出力する。また、アドレス制御部20は、消去動作において、図19に示すプリプログラム動作PPGM、プリプログラムベリファイ動作PPGMVおよび消去ベリファイ動作ERSVが実行されるときに、ロウアドレス信号RAおよびコラムアドレス信号CAを順に生成する。   Address control unit 20 outputs address signal AD received together with read command signal RDC and write command signal WRC as sector address signal SA, row address signal RA and column address signal CA. The sector address signal SA is an example of a block address signal for selecting one of the sectors SEC. The address control unit 20 outputs the address signal AD received together with the erase command signal ERSC as a sector address signal SA indicating the sector SEC from which data is erased. Further, in the erase operation, the address control unit 20 sequentially generates the row address signal RA and the column address signal CA when the preprogram operation PPGM, the preprogram verify operation PPGMV, and the erase verify operation ERSV shown in FIG. 19 are executed. To do.

アドレス制御部20は、書き込み動作または消去動作を実行中のセクタSECに対する読み出しコマンド信号RDCを受けたときに、セクタエラー信号SERRを出力する。ステートマシーン16は、セクタエラー信号SERRを受けたときに、読み出しコマンド信号RDCを無効にし、読み出しコマンド信号RDCに応答する読み出し動作の実行を禁止する。これにより、書き込み動作中または消去動作中のセクタSECに対して読み出し動作が重複して実行されることを防止でき、半導体メモリMEMの誤動作を防止できる。アドレス制御部20の例は、図9に示す。   The address control unit 20 outputs a sector error signal SERR when receiving the read command signal RDC for the sector SEC that is executing the write operation or the erase operation. When the state machine 16 receives the sector error signal SERR, the state machine 16 invalidates the read command signal RDC and prohibits execution of a read operation in response to the read command signal RDC. As a result, it is possible to prevent the read operation from being performed repeatedly on the sector SEC during the write operation or the erase operation, and to prevent malfunction of the semiconductor memory MEM. An example of the address control unit 20 is shown in FIG.

アドレスプリデコーダ22は、読み出し動作に使用するロウアドレス信号RAおよびコラムアドレス信号CAを読み出し制御信号RCNTに応答して保持するラッチ回路を有している。アドレスプリデコーダ22は、保持しているアドレス信号RA、CAをデコードし、メモリコア40に供給するプリデコードアドレス信号を生成する。アドレスプリデコーダ22は、読み出しコマンドとともに受けるロウアドレス信号RAを保持してデコードし、読み出しアドレスデコード信号としてプリデコードアドレス信号を生成する読み出しデコード回路を含んでいる。   The address predecoder 22 has a latch circuit that holds the row address signal RA and the column address signal CA used for the read operation in response to the read control signal RCNT. The address predecoder 22 decodes the held address signals RA and CA, and generates a predecoded address signal to be supplied to the memory core 40. Address predecoder 22 includes a read decode circuit that holds and decodes row address signal RA received together with the read command, and generates a predecode address signal as a read address decode signal.

アドレスプリデコーダ24は、書き込み動作および消去動作に使用するロウアドレス信号RAおよびコラムアドレス信号CAを書き込み制御信号WCNTおよび消去制御信号ECNTに応答して保持するラッチ回路を有している。アドレスプリデコーダ24は、保持しているアドレス信号RA、CAをデコードし、メモリコア40に供給するプリデコードアドレス信号を生成する。アドレスプリデコーダ24は、書き込みコマンドとともに受けるロウアドレス信号RAを保持してデコードし、書き込みデコードアドレス信号としてプリデコードアドレス信号を生成する書き込みデコード回路を含んでいる。このように、半導体メモリMEMは、読み出し動作用のアドレスプリデコーダ22と、書き込み動作用および消去動作用のアドレスプリデコーダ24とを有している。アドレスプリデコーダ22、24の例は、図11に示す。   The address predecoder 24 has a latch circuit that holds the row address signal RA and the column address signal CA used for the write operation and the erase operation in response to the write control signal WCNT and the erase control signal ECNT. The address predecoder 24 decodes the held address signals RA and CA, and generates a predecoded address signal to be supplied to the memory core 40. Address predecoder 24 includes a write decode circuit that holds and decodes row address signal RA received together with the write command, and generates a predecode address signal as a write decode address signal. As described above, the semiconductor memory MEM includes the address predecoder 22 for read operation and the address predecoder 24 for write operation and erase operation. An example of the address predecoders 22 and 24 is shown in FIG.

入力データバッファ26は、書き込みコマンド信号WRCに応答してデータ入力端子DI(DI0−7)に供給される書き込みデータを受け、受けた書き込みデータを書き込みデータ線DW0−7に出力する。出力データバッファ28は、読み出し動作時に出力データ制御部38から受ける読み出しデータをデータ出力端子DO(DO0−7)に出力する。なお、データ入力端子DIおよびデータ出力端子DOは、8ビットに限定されない。また、データ入力端子DIとデータ出力端子DOのビット数が相違してもよい。例えば、データ出力端子DOのビット数をデータ入力端子DIのビット数の4倍にしてもよい。   The input data buffer 26 receives write data supplied to the data input terminals DI (DI0-7) in response to the write command signal WRC, and outputs the received write data to the write data lines DW0-7. The output data buffer 28 outputs the read data received from the output data control unit 38 during the read operation to the data output terminal DO (DO0-7). The data input terminal DI and the data output terminal DO are not limited to 8 bits. The number of bits of the data input terminal DI and the data output terminal DO may be different. For example, the number of bits of the data output terminal DO may be four times the number of bits of the data input terminal DI.

出力バッファ30は、書き込みビジー信号WRBSY、消去ビジー信号EBSYおよびセクタエラー信号SERRをフラグ信号としてフラグ端子FLG0−2にそれぞれ出力する。この実施形態の半導体メモリは、1つのセクタSECの書き込み動作中または消去動作中に、別のセクタSECからデータを読み出すことが可能である。但し、書き込み動作中または消去動作中のセクタSECに対する読み出し動作は実行できない。このため、半導体メモリMEMは、書き込み動作中または消去動作中のセクタSECに対する読み出しコマンドを受けたときに生成されるセクタエラー信号SERRを、例えば、読み出しコマンドを受けた次のクロックサイクル中にフラグ信号FLG2として出力する。   The output buffer 30 outputs the write busy signal WRBSY, the erase busy signal EBSY, and the sector error signal SERR as flag signals to the flag terminals FLG0-2. The semiconductor memory of this embodiment can read data from another sector SEC during the write operation or erase operation of one sector SEC. However, the read operation for the sector SEC during the write operation or the erase operation cannot be executed. For this reason, the semiconductor memory MEM generates a sector error signal SERR generated when a read command is received for the sector SEC during a write operation or an erase operation, for example, during the next clock cycle that receives the read command. Output as FLG2.

パリティ生成部32は、書き込みコマンド信号WRCに応答してデータ入力端子DIで受ける書き込みデータDW(DW0−7)のパリティデータDWPを生成する。例えば、パリティ生成部32は、偶数パリティの規則にしたがってパリティデータDWPのビット値を求める。このため、論理1の書き込みデータDWのビット数が偶数個のとき、論理0のパリティデータDWPが生成される。論理1の書き込みデータDWのビット数が奇数個のとき、論理1のパリティデータDWPが生成される。以降の説明では、パリティデータDWPは書き込みデータDWPとも称する。   The parity generation unit 32 generates parity data DWP of the write data DW (DW0-7) received at the data input terminal DI in response to the write command signal WRC. For example, the parity generation unit 32 obtains the bit value of the parity data DWP according to the even parity rule. For this reason, when the number of bits of the logic 1 write data DW is an even number, the logic 0 parity data DWP is generated. When the number of bits of the logic 1 write data DW is an odd number, the logic 1 parity data DWP is generated. In the following description, the parity data DWP is also referred to as write data DWP.

入力データ制御部34は、書き込み動作中のプログラム動作PGM時および消去動作中のプリプログラム動作PPGM時に、並列の書き込みデータDW(DW0−7、DWP)を直列の入力データID(ID0−7、IDP)としてアンプAMPに順に出力する。入力データID0−7、IDPは、書き込みデータDW0−7、DWPにそれぞれ対応する。なお、プログラム動作PGMでは、論理0の書き込みデータDW、DWPが入力データIDとして順に出力される。また、入力データ制御部34は、アンプAMPに供給する入力データIDのビットに対応する書き込み制御信号IOWR(IOWR0−8のいずれか)を出力し、入力データIDのビットに対応しない読み出し制御信号IORD(IORD0−8の8個)を出力する。   The input data control unit 34 converts the parallel write data DW (DW0-7, DWP) into serial input data ID (ID0-7, IDP) during the program operation PGM during the write operation and during the preprogram operation PPGM during the erase operation. ) In order to the amplifier AMP. The input data ID0-7 and IDP correspond to the write data DW0-7 and DWP, respectively. In the program operation PGM, write data DW and DWP of logic 0 are sequentially output as input data ID. Further, the input data control unit 34 outputs a write control signal IOWR (any of IOWR0-8) corresponding to the bit of the input data ID supplied to the amplifier AMP, and a read control signal IORD not corresponding to the bit of the input data ID. (8 of IORD0-8) is output.

例えば、入力データ制御部34は、入力データID0(論理0)をアンプAMPに出力するとき、書き込み制御信号IOWR0および読み出し制御信号IORD1−8を活性化レベルに設定し、書き込み制御信号IOWR1−8および読み出し制御信号IORD0を非活性化レベルに設定する。書き込み制御信号IOWR(IOWR0−8のいずれか)は、メモリコア40のプログラム動作PGM、プログラムベリファイ動作PGMV、プリプログラム動作PPGMおよびプリプログラムベリファイ動作PPGMVの実行時に活性化される。   For example, when the input data control unit 34 outputs the input data ID0 (logic 0) to the amplifier AMP, it sets the write control signal IOWR0 and the read control signal IORD1-8 to the activation level, and sets the write control signal IOWR1-8 and Read control signal IORD0 is set to an inactive level. The write control signal IOWR (any of IOWR0-8) is activated when the program operation PGM, program verify operation PGMV, preprogram operation PPGM, and preprogram verify operation PPGMV of the memory core 40 are executed.

書き込み制御信号IOWR0−8は、9個のメモリ領域I/O(I/O0−I/O8)の書き込みスイッチWSW2(図6)をオンするために生成される。9個のメモリ領域I/O0−I/O8は、入力データID0−7、IDPをそれぞれ保持する。また、書き込み制御信号IOWR0−8は、書き込み動作または消去動作により読み出せないデータを再生するためにデータ再生部36に供給される。読み出し制御信号IORD0−8は、9個のメモリ領域I/O0−I/O8の読み出しスイッチRSW2(図6)をオンするために生成される。入力データ制御部34の例は、図15から図17に示す。   Write control signals IOWR0-8 are generated to turn on the write switches WSW2 (FIG. 6) of nine memory areas I / O (I / O0-I / O8). Nine memory areas I / O0-I / O8 hold input data ID0-7 and IDP, respectively. The write control signals IOWR0-8 are supplied to the data reproduction unit 36 for reproducing data that cannot be read by the write operation or the erase operation. Read control signals IORD0-8 are generated to turn on the read switches RSW2 (FIG. 6) of the nine memory areas I / O0-I / O8. Examples of the input data control unit 34 are shown in FIGS.

データ再生部36は、読み出しコマンド信号RDCに応答してメモリコア40から読み出される出力データOD(OD0−7、ODP)を受け、データ出力端子DOに出力する読み出しデータDR(DR0−7)を再生する。出力データODPは、パリティビットのデータ(パリティ出力データ)である。データ再生部36は、活性化されている書き込み制御信号IOWR(IOWR0−8のいずれか)に対応する出力データOD(OD0−7、ODPのいずれか)を除く出力データODを用いて、読み出しデータDR0−7を再生する。   The data reproduction unit 36 receives the output data OD (OD0-7, ODP) read from the memory core 40 in response to the read command signal RDC, and reproduces the read data DR (DR0-7) output to the data output terminal DO. To do. The output data ODP is parity bit data (parity output data). The data reproduction unit 36 uses the output data OD excluding the output data OD (either OD0-7 or ODP) corresponding to the activated write control signal IOWR (any of IOWR0-8) to read data Play DR0-7.

例えば、書き込み制御信号IOWR2が活性化されているとき、データ再生部36は、出力データOD0−1、OD3−7、ODPを用いて読み出しデータDR2の論理を再生する。具体的には、出力データOD0−1、OD3−7、ODPの論理1の数が偶数のとき、読み出しデータDR2は論理0に設定される。出力データOD0−1、OD3−7、ODPの論理1の数が奇数のとき、読み出しデータDR2は論理1に設定される。また、全ての書き込み制御信号IOWR0−8が非活性化されているとき、データ再生部36は、パリティ出力データODPを使用せず、出力データOD0−7を読み出しデータDR0−7として出力する。   For example, when the write control signal IOWR2 is activated, the data reproducing unit 36 reproduces the logic of the read data DR2 using the output data OD0-1, OD3-7, and ODP. Specifically, when the number of logic 1s of the output data OD0-1, OD3-7, and ODP is an even number, the read data DR2 is set to logic 0. When the number of logic 1s of the output data OD0-1, OD3-7, and ODP is an odd number, the read data DR2 is set to logic 1. When all the write control signals IOWR0-8 are inactivated, the data reproducing unit 36 does not use the parity output data ODP and outputs the output data OD0-7 as the read data DR0-7.

出力データ制御部38は、読み出しコマンド信号RDCに応答して再生される読み出しデータDR0−7を受け、受けた読み出しデータDR0−7を出力データバッファ28に出力する。   The output data control unit 38 receives the read data DR0-7 reproduced in response to the read command signal RDC, and outputs the received read data DR0-7 to the output data buffer 28.

メモリコア40は、複数のセクタSEC(SEC0−31)と、セクタSEC0−31に共通のコラム制御回路YSELCNT、コラムスイッチYSW、アンプ制御回路AMPCNTおよびアンプAMPを有している。なお、セクタSECの数は32個に限定されない。メモリコア40の例は、図6から図8に示す。   The memory core 40 includes a plurality of sectors SEC (SEC0-31) and a column control circuit YSELCNT, a column switch YSW, an amplifier control circuit AMPCNT, and an amplifier AMP that are common to the sectors SEC0-31. The number of sectors SEC is not limited to 32. Examples of the memory core 40 are shown in FIGS.

各セクタSEC(SEC0−31)は、ワードデコーダWDEC、セクタ選択制御回路SSELCNT、セクタスイッチSSW、読み出しスイッチRSW1−RSW2、書き込みスイッチWSW1−WSW2およびメモリセルアレイARYを有している。ワードデコーダWDEC、セクタ選択制御回路SSELCNT、コラム制御回路YSELCNTおよびアンプ制御回路AMPCNTは、タイミング制御部18からの制御信号(タイミング信号)に同期して動作する。セクタSEC0−31は、メモリブロックの一例であり、図1に示したメモリブロックMBLKに対応する。   Each sector SEC (SEC0-31) includes a word decoder WDEC, a sector selection control circuit SSELCNT, a sector switch SSW, read switches RSW1-RSW2, write switches WSW1-WSW2, and a memory cell array ARY. The word decoder WDEC, sector selection control circuit SSELCNT, column control circuit YSELCNT, and amplifier control circuit AMPCNT operate in synchronization with a control signal (timing signal) from the timing control unit 18. Sectors SEC0-31 are an example of a memory block and correspond to the memory block MBLK shown in FIG.

各セクタSECは、セクタアドレスSAが異なることを除き同じ構成である。読み出し動作、書き込み動作および消去動作の各々において、セクタSECの1つがアドレスプリデコーダ22、24からのロウプリデコードアドレス信号により選択される。また、1つのセクタSECが書き込み動作または消去動作を実行中に、別のセクタSECが読み出し動作が実行可能である。   Each sector SEC has the same configuration except that the sector address SA is different. In each of the read operation, the write operation, and the erase operation, one of the sectors SEC is selected by the row predecode address signal from the address predecoders 22 and 24. Further, while one sector SEC is executing a write operation or an erase operation, another sector SEC can execute a read operation.

選択されたセクタSEC内のワードデコーダWDECは、図19に示す読み出し動作RD、プログラム動作PGM、プログラムベリファイ動作PGMV、プリプログラム動作PPGM、プリプログラムベリファイ動作PPGMVおよび消去ベリファイ動作ERSVにおいて、アドレスプリデコーダ22、24からのロウプリデコードアドレス信号により示されるワード線WLの1つを選択する。図19に示す内部消去動作ERSにおいて、選択されたセクタSEC内のワードデコーダWDECは、セクタSEC内の全てのワード線WLを選択する。   The word decoder WDEC in the selected sector SEC receives the address predecoder 22 in the read operation RD, program operation PGM, program verify operation PGMV, preprogram operation PPGM, preprogram verify operation PPGMV, and erase verify operation ERSV shown in FIG. , 24, one of the word lines WL indicated by the row predecode address signal is selected. In the internal erase operation ERS shown in FIG. 19, the word decoder WDEC in the selected sector SEC selects all the word lines WL in the sector SEC.

選択されたセクタSEC内のセクタ選択制御回路SSELCNTは、読み出し動作RD、プログラム動作PGM、プログラムベリファイ動作PGMV、プリプログラム動作PPGM、プリプログラムベリファイ動作PPGMVおよび消去ベリファイ動作ERSVにおいて、アドレスプリデコーダ22、24からのコラムプリデコードアドレス信号により示されるセクタスイッチSSWの1つをオンするためにセクタ選択信号SSELの1つを活性化する。   The sector selection control circuit SSELCNT in the selected sector SEC has address predecoders 22 and 24 in the read operation RD, program operation PGM, program verify operation PGMV, preprogram operation PPGM, preprogram verify operation PPGMV, and erase verify operation ERSV. One of the sector selection signals SSEL is activated to turn on one of the sector switches SSW indicated by the column predecode address signal from.

また、選択されたセクタSEC内のセクタ選択制御回路SSELCNTは、読み出し動作RDにおいて、読み出しスイッチRSW1をオンするために読み出し選択信号SRDを活性化するスイッチ制御部として動作する。選択されたセクタSEC内のセクタ選択制御回路SSELCNTは、プログラム動作PGM、プログラムベリファイ動作PGMV、プリプログラム動作PPGM、プリプログラムベリファイ動作PPGMVおよび消去ベリファイ動作ERSにおいて、書き込みスイッチWSW1をオンするために書き込み選択信号SWRを活性化するスイッチ制御部として動作する。   Further, the sector selection control circuit SSELCNT in the selected sector SEC operates as a switch control unit that activates the read selection signal SRD to turn on the read switch RSW1 in the read operation RD. The sector selection control circuit SSELCNT in the selected sector SEC selects the write to turn on the write switch WSW1 in the program operation PGM, the program verify operation PGMV, the preprogram operation PPGM, the preprogram verify operation PPGMV, and the erase verify operation ERS. It operates as a switch control unit that activates the signal SWR.

コラム制御回路YSELCNTは、読み出し動作RD、プログラム動作PGM、プログラムベリファイ動作PGMV、プリプログラム動作PPGM、プリプログラムベリファイ動作PPGMVおよび消去ベリファイ動作ERSVにおいて、アドレスプリデコーダ22、24からのコラムプリデコードアドレス信号により示されるコラムスイッチYSWの1つをオンするために、コラム選択信号YSELの1つを活性化する。コラムスイッチYSWのオンにより、グローバルビット線GBLがアンプAMPに接続される。   The column control circuit YSELCNT receives the column predecode address signal from the address predecoders 22 and 24 in the read operation RD, the program operation PGM, the program verify operation PGMV, the preprogram operation PPGM, the preprogram verify operation PPGMV, and the erase verify operation ERSV. In order to turn on one of the column switches YSW shown, one of the column selection signals YSEL is activated. When the column switch YSW is turned on, the global bit line GBL is connected to the amplifier AMP.

アンプ制御回路AMPCNTは、読み出し動作RD、プログラム動作PGM、プログラムベリファイ動作PGMV、プリプログラム動作PPGM、プリプログラムベリファイ動作PPGMVおよび消去ベリファイ動作ERSVにおいて、タイミング制御部18からの制御信号(タイミング信号)に応答して、アンプAMPの動作を制御するための制御信号を出力する。   The amplifier control circuit AMPCNT responds to a control signal (timing signal) from the timing controller 18 in the read operation RD, the program operation PGM, the program verify operation PGMV, the preprogram operation PPGM, the preprogram verify operation PPGMV, and the erase verify operation ERSV. Then, a control signal for controlling the operation of the amplifier AMP is output.

図6は、図5に示したメモリコア40の例を示している。各セクタSEC0−31のメモリセルアレイARYは、9個のメモリ領域I/O0−I/O8に区画されている。メモリ領域I/O0−7は、入力データ端子DI0−7に供給される書き込みデータDW0−7をそれぞれ保持する。メモリ領域I/O8は、図5に示したパリティ生成部32により生成されるパリティデータDWPを保持する。   FIG. 6 shows an example of the memory core 40 shown in FIG. The memory cell array ARY of each sector SEC0-31 is partitioned into nine memory areas I / O0-I / O8. The memory area I / O0-7 holds write data DW0-7 supplied to the input data terminals DI0-7, respectively. The memory area I / O 8 holds parity data DWP generated by the parity generator 32 shown in FIG.

メモリセルアレイARYは、マトリックス状に配置された複数の不揮発性のメモリセルMCを有している。図6の横方向に配列されるメモリセルMCは、共通のワード線WLに接続されている。図6の縦方向に配列されるメモリセルMCは、共通のローカルビット線LBLに接続されている。なお、図6では、セクタSEC0内の各メモリ領域I/O0−8内の1つのメモリセルMCに接続される1本のワード線WLと1本のローカルビット線LBLとが例示されている。   The memory cell array ARY has a plurality of nonvolatile memory cells MC arranged in a matrix. The memory cells MC arranged in the horizontal direction in FIG. 6 are connected to a common word line WL. The memory cells MC arranged in the vertical direction in FIG. 6 are connected to a common local bit line LBL. In FIG. 6, one word line WL and one local bit line LBL connected to one memory cell MC in each memory area I / O0-8 in the sector SEC0 are illustrated.

黒い点は交差する配線が接続されていることを示し、黒い丸印はオンしているスイッチを示し、白い丸印はオフしているスイッチを示す。図6は、セクタSEC0のメモリ領域I/O2にデータを書き込む書き込み動作中に、セクタSEC31のメモリ領域I/O0−1、I/O3−8からデータを読み出す読み出し動作が実行される例を示している。   Black dots indicate that intersecting wirings are connected, black circles indicate switches that are on, and white circles indicate switches that are off. FIG. 6 shows an example in which a read operation for reading data from the memory areas I / O0-1 and I / O3-8 of the sector SEC31 is executed during a write operation for writing data to the memory area I / O2 of the sector SEC0. ing.

各メモリ領域I/O0−8において、図の下側に示したグローバルビット線GBL(GBL0−GBL8)は、4つのコラムスイッチYSWを介して4つのグローバルビット線GBL<0>−GBL<3>(例えば、GBL0<0>−GLB0<3>)のいずれかに接続される。グローバルビット線GBL0−GBL8は、書き込みデータDW0−7およびパリティデータDWPのビットにそれぞれ対応するデータ線の一例であり、図1に示したデータ線DTに対応する。   In each memory area I / O0-8, global bit lines GBL (GBL0-GBL8) shown on the lower side of the figure are connected to four global bit lines GBL <0> -GBL <3> via four column switches YSW. (For example, GBL0 <0> -GLB0 <3>). Global bit lines GBL0 to GBL8 are examples of data lines corresponding to the bits of write data DW0-7 and parity data DWP, and correspond to data line DT shown in FIG.

コラムスイッチYSWは、セクタSEC0−31に共通であり、メモリ領域I/O0−8毎にオン/オフが制御される。この例では、メモリ領域I/O2のグローバルビット線GBL2は、グローバルビット線GBL2<1>に接続される。他のメモリ領域I/O0−1、I/O3−8のグローバルビット線GBL0−1、GBL3−8は、グローバルビット線GBL0<0>−GBL1<0>、GBL3<0>−GBL8<0>に接続される。   The column switch YSW is common to the sectors SEC0-31 and is turned on / off for each memory area I / O0-8. In this example, the global bit line GBL2 in the memory area I / O2 is connected to the global bit line GBL2 <1>. The global bit lines GBL0-1 and GBL3-8 of the other memory areas I / O0-1 and I / O3-8 are global bit lines GBL0 <0> -GBL1 <0>, GBL3 <0> -GBL8 <0>. Connected to.

各グローバルビット線GBL<0>−GBL<3>は、選択されているセクタSECの書き込みスイッチWSW1−2(または読み出しスイッチRSW1−2)および4つのセクタスイッチSSWを介して4つのローカルビット線LBLに接続される。   Each global bit line GBL <0> -GBL <3> has four local bit lines LBL via the write switch WSW1-2 (or read switch RSW1-2) and four sector switches SSW of the selected sector SEC. Connected to.

書き込みスイッチWSW2は、書き込み制御信号IOWR0−8を受け、メモリ領域I/O0−8毎にセクタSEC0−31に共通にオン/オフが制御される。書き込みスイッチWSW1は、セクタSEC0−31毎にメモリ領域I/O0−8に共通にオン/オフが制御される。読み出しスイッチRSW2は、読み出し制御信号IORD0−8を受け、メモリ領域I/O0−8毎にセクタSEC0−31に共通にオン/オフが制御される。読み出しスイッチRSW1は、セクタSEC0−31毎にメモリ領域I/O0−8に共通にオン/オフが制御される。セクタスイッチSSWは、セクタSEC0−31毎にメモリ領域I/O0−8に共通にオン/オフが制御される。   The write switch WSW2 receives the write control signal IOWR0-8 and is controlled to be turned on / off in common to the sectors SEC0-31 for each memory area I / O0-8. The write switch WSW1 is controlled to be turned on / off in common to the memory area I / O0-8 for each sector SEC0-31. The read switch RSW2 receives the read control signal IORD0-8 and is controlled to be turned on / off in common to the sectors SEC0-31 for each memory area I / O0-8. The read switch RSW1 is controlled to be turned on / off in common with the memory area I / O0-8 for each sector SEC0-31. The sector switch SSW is controlled to be turned on / off in common with the memory area I / O0-8 for each sector SEC0-31.

この例では、グローバルビット線GBL2<1>は、セクタSEC0の書き込みスイッチWSW1−2およびセクタスイッチSSWを介して、セクタSEC0のメモリ領域I/O2のローカルビット線LBLに接続される。グローバルビット線GBL0<0>−GBL1<0>、GBL3<0>−GBL8<0>は、セクタSEC31の読み出しスイッチRSW1−2およびセクタスイッチSSWを介して、セクタSEC31のメモリ領域I/O0−1、I/O3−8のローカルビット線LBLに接続される。   In this example, the global bit line GBL2 <1> is connected to the local bit line LBL of the memory area I / O2 of the sector SEC0 via the write switch WSW1-2 and the sector switch SSW of the sector SEC0. The global bit lines GBL0 <0> -GBL1 <0>, GBL3 <0> -GBL8 <0> are connected to the memory area I / O0-1 of the sector SEC31 via the read switch RSW1-2 and the sector switch SSW of the sector SEC31. , I / O 3-8 connected to the local bit line LBL.

このように、書き込み動作は、直列に接続される書き込みスイッチWSW1−2の両方がオンするセクタSECのメモリ領域I/Oに対して実行される。読み出し動作は、直列に接続される読み出しスイッチRSW1−2の両方がオンするセクタSECのメモリ領域I/Oに対して実行される。換言すれば、読み出し動作は、書き込み動作が実行されないメモリ領域I/Oに対して実行される。書き込み動作および読み出し動作が実行されないメモリ領域I/Oでは、書き込みスイッチWSW1−2は同時にオンせず、読み出しスイッチRSW1−2は同時にオンしない。   As described above, the write operation is performed on the memory area I / O of the sector SEC in which both the write switches WSW1-2 connected in series are turned on. The read operation is performed on the memory area I / O of the sector SEC in which both the read switches RSW1-2 connected in series are turned on. In other words, the read operation is performed on the memory area I / O where the write operation is not performed. In the memory area I / O where the write operation and the read operation are not executed, the write switch WSW1-2 is not turned on at the same time and the read switch RSW1-2 is not turned on at the same time.

これにより、書き込み動作では、入力データID2は、メモリ領域I/O2の16本のローカルビット線LBLの1つに接続されるメモリセルMCに書き込まれる。読み出し動作では、出力データOD0−OD1、OD3−OD7、ODPは、各メモリ領域I/O0−I/O1、I/O3−I/O8において16本のローカルビット線LBLの1つに接続されるメモリセルMCから読み出される。   Thus, in the write operation, the input data ID2 is written to the memory cell MC connected to one of the 16 local bit lines LBL in the memory area I / O2. In the read operation, output data OD0-OD1, OD3-OD7, ODP is connected to one of 16 local bit lines LBL in each memory area I / O0-I / O1, I / O3-I / O8. Read from the memory cell MC.

図7は、図6に示したメモリセルアレイARY、セクタスイッチSSW、読み出しスイッチRSW1−2、書き込みスイッチWSW1−2およびコラムスイッチYSWの例を示している。図7は、一例として、図6に示したセクタSEC31のメモリ領域I/O0を示している。ワード線WL、セクタ選択信号SSEL、読み出し選択信号SRDおよび書き込み選択信号SWRに付加した”31”は、セクタSECの番号を示している。ローカルビット線LBL、グローバルビット線GBL、コラム選択信号YSEL、読み出し制御信号IORDおよび書き込み制御信号IOWRに付加した”0”は、メモリ領域I/Oの番号を示している。”<>”で囲われた数字は、各信号線の番号を示している。例えば、各セクタSEC0−31のメモリセルアレイARYは、64本のワード線WL0−WL63を有している。   FIG. 7 shows an example of the memory cell array ARY, sector switch SSW, read switch RSW1-2, write switch WSW1-2, and column switch YSW shown in FIG. FIG. 7 shows the memory area I / O0 of the sector SEC31 shown in FIG. 6 as an example. “31” added to the word line WL, the sector selection signal SSEL, the read selection signal SRD, and the write selection signal SWR indicates the number of the sector SEC. “0” added to the local bit line LBL, the global bit line GBL, the column selection signal YSEL, the read control signal IORD, and the write control signal IOWR indicates the number of the memory area I / O. The numbers enclosed in “<>” indicate the number of each signal line. For example, the memory cell array ARY of each sector SEC0-31 has 64 word lines WL0-WL63.

各メモリセルMCは、フローティングゲートFGとコントロールゲートCGを含むリアルセルトランジスタCTを有している。セルトランジスタCTのドレインはローカルビット線LBLに接続されている。セルトランジスタCTのソースは、ワード線WLに沿って配線されるソース線SLに接続されている。ソース線SLの電圧は、例えば、図6のメモリセルアレイARYの右側に配置されるソース線ドライバにより設定される。セルトランジスタCTに印加される電圧の例は、図22に示す。例えば、セクタスイッチSSW、読み出しスイッチRSW1−2、書き込みスイッチWSW1−2およびコラムスイッチYSWは、nチャネルMOSトランジスタにより形成されている。   Each memory cell MC has a real cell transistor CT including a floating gate FG and a control gate CG. The drain of the cell transistor CT is connected to the local bit line LBL. The source of the cell transistor CT is connected to a source line SL wired along the word line WL. The voltage of the source line SL is set by, for example, a source line driver arranged on the right side of the memory cell array ARY in FIG. An example of the voltage applied to the cell transistor CT is shown in FIG. For example, the sector switch SSW, the read switch RSW1-2, the write switch WSW1-2, and the column switch YSW are formed by n-channel MOS transistors.

図8は、図5に示したアンプAMPの例を示している。グローバルビット線GBL0−GBL8に接続されるアンプAMPは、互いに同じ回路のため、グローバルビット線GBL0に接続されるアンプAMPについて説明する。   FIG. 8 shows an example of the amplifier AMP shown in FIG. Since the amplifiers AMP connected to the global bit lines GBL0 to GBL8 are the same circuit, the amplifier AMP connected to the global bit line GBL0 will be described.

アンプAMPは、ライトアンプWA、プリチャージ回路PREおよびリードアンプRAを有している。ライトアンプWAは、論理0の入力データID0を受けるプログラム動作PGMおよびプリプログラム動作PPGMにおいて、グローバルビット線GBL0をハイレベル電圧VD5に設定するために動作する。プリチャージ回路PREは、読み出し動作RD、プログラムベリファイ動作PGMV、プリプログラムベリファイ動作PPGMVおよび消去ベリファイ動作ERSVが開始される前に、グローバルビット線GBL0を一時的にハイレベルにプリチャージするために動作する。リードアンプRAは、読み出し動作RD、プログラムベリファイ動作PGMV、プリプログラムベリファイ動作PPGMVおよび消去ベリファイ動作ERSVにおいて、メモリセルMCからグローバルビット線GBL0に読み出される読み出しデータの論理をラッチするために動作する。   The amplifier AMP includes a write amplifier WA, a precharge circuit PRE, and a read amplifier RA. The write amplifier WA operates to set the global bit line GBL0 to the high level voltage VD5 in the program operation PGM and the preprogram operation PPGM that receive the input data ID0 of logic 0. The precharge circuit PRE operates to temporarily precharge the global bit line GBL0 to a high level before the read operation RD, program verify operation PGMV, preprogram verify operation PPGMV, and erase verify operation ERSV are started. . The read amplifier RA operates to latch the logic of the read data read from the memory cell MC to the global bit line GBL0 in the read operation RD, the program verify operation PGMV, the pre-program verify operation PPGMV, and the erase verify operation ERSV.

ライトアンプWAは、レベルシフタLSFT、論理ゲート、pチャネルMOSトランジスタP1およびnチャネルMOSトランジスタN1を有している。レベルシフタLSFTは、pチャネルMOSトランジスタP1のオフ時のリーク電流を防止するために、入力データID0のハイレベルを電源電圧VDDより高い電圧VD5に変換する。レベルシフタLSFTとトランジスタP1、N1との間に配置されるインバータおよびNORゲートは、電源端子でハイレベル電圧VD5を受けて動作する。   The write amplifier WA has a level shifter LSFT, a logic gate, a p-channel MOS transistor P1, and an n-channel MOS transistor N1. The level shifter LSFT converts the high level of the input data ID0 into a voltage VD5 higher than the power supply voltage VDD in order to prevent a leakage current when the p-channel MOS transistor P1 is turned off. The inverter and the NOR gate arranged between the level shifter LSFT and the transistors P1 and N1 operate by receiving the high level voltage VD5 at the power supply terminal.

pチャネルMOSトランジスタP1は、ロウレベルのプログラム信号PGM0Bを受けているときにオンし、グローバルビット線GBL0をハイレベルVD5に設定する。nチャネルMOSトランジスタN1は、ハイレベルの禁止信号DIS0を受けているときにオンし、グローバルビット線GBL0をロウレベルVSS(接地電圧)に設定する。プログラム信号PGM0Bは、入力データID0がロウレベル(論理0)のときにロウレベルに活性化される。禁止信号DIS0は、入力データID0がハイレベル(論理1)、プリチャージ信号BLPRE0がロウレベル、読み出しラッチ信号RLT0Bがロウレベルのときにハイレベルに活性化される。プリチャージ信号BLPRE0−BLPRE8は、タイミング制御部18の制御により、読み出し動作の開始時およびベリファイ動作の開始時に一時的にハイレベルに設定される。読み出しラッチ信号RLT0B−RLT8Bは、タイミング制御部18の制御により、読み出し動作時およびベリファイ動作時に、メモリセルMCからグローバルビット線GBL0−GBL8に読み出されるデータの論理をラッチするために、一時的にハイレベルに設定される。ここで、ベリファイ動作は、後述するプログラムベリファイ動作PGMV、プリプログラムベリファイ動作PPGMVおよび消去ベリファイ動作ERSVである。   The p-channel MOS transistor P1 is turned on when receiving the low level program signal PGM0B, and sets the global bit line GBL0 to the high level VD5. The n-channel MOS transistor N1 is turned on when receiving the high level inhibition signal DIS0, and sets the global bit line GBL0 to the low level VSS (ground voltage). Program signal PGM0B is activated to a low level when input data ID0 is at a low level (logic 0). The inhibit signal DIS0 is activated to a high level when the input data ID0 is at a high level (logic 1), the precharge signal BLPRE0 is at a low level, and the read latch signal RLT0B is at a low level. The precharge signals BLPRE0 to BLPRE8 are temporarily set to the high level at the start of the read operation and the verify operation under the control of the timing control unit 18. The read latch signals RLT0B to RLT8B are temporarily high in order to latch the logic of data read from the memory cells MC to the global bit lines GBL0 to GBL8 during the read operation and the verify operation under the control of the timing control unit 18. Set to level. Here, the verify operation is a program verify operation PGMV, a preprogram verify operation PPGMV, and an erase verify operation ERSV, which will be described later.

プリチャージ回路PREは、プリチャージ信号BLPRE0と同じ論理レベルを有するプリチャージ信号PRE0をゲートで受け、ドレインが電源線VDDに接続され、ソースがグローバルビット線GBL0に接続されるnチャネルMOSトランジスタN2を有している。プリチャージ回路PREは、プリチャージ信号BLPRE0がハイレベルのときに、グローバルビット線GBL0をハイレベルVDDにプリチャージする。   The precharge circuit PRE receives a precharge signal PRE0 having the same logic level as the precharge signal BLPRE0 at its gate, an n channel MOS transistor N2 having a drain connected to the power supply line VDD and a source connected to the global bit line GBL0. Have. The precharge circuit PRE precharges the global bit line GBL0 to the high level VDD when the precharge signal BLPRE0 is at the high level.

リードアンプRAは、nチャネルMOSトランジスタN3、ラッチ回路LTおよびベリファイセレクタVSELを有している。nチャネルMOSトランジスタN3は、リードアンプラッチ信号RALT0Bがハイレベルのときにオンし、グローバルビット線GBL0をラッチ回路LTに接続する。ラッチ回路LTは、リードアンプラッチ信号RALT0Bの立ち下がりエッジに同期してグローバルビット線GBL0に読み出されている論理レベルをラッチする。   The read amplifier RA has an n-channel MOS transistor N3, a latch circuit LT, and a verify selector VSEL. The n-channel MOS transistor N3 is turned on when the read amplifier latch signal RALT0B is at a high level, and connects the global bit line GBL0 to the latch circuit LT. The latch circuit LT latches the logical level read to the global bit line GBL0 in synchronization with the falling edge of the read amplifier latch signal RALT0B.

ベリファイセレクタVSELは、ベリファイ信号VRFY0がハイレベルのときにラッチ回路LTから出力される読み出しデータをベリファイ出力データ線OVD0に出力する。ベリファイセレクタVSELは、ベリファイ信号VRFY0がロウレベルのときにラッチ回路LTから出力される読み出しデータを出力データ線OD0に出力する。プリチャージ信号BLPRE0−BLPRE8、リードアンプラッチ信号RALT0B−RALT8Bおよびベリファイ信号VRFY0−VFRY8は、タイミング制御部18からのタイミング信号に応答して、アンプ制御回路AMPCNTにより生成される。   The verify selector VSEL outputs the read data output from the latch circuit LT to the verify output data line OVD0 when the verify signal VRFY0 is at a high level. The verify selector VSEL outputs read data output from the latch circuit LT to the output data line OD0 when the verify signal VRFY0 is at a low level. The precharge signals BLPRE0 to BLPRE8, the read amplifier latch signals RALT0B to RALT8B, and the verify signals VRFY0 to VFRY8 are generated by the amplifier control circuit AMPCNT in response to the timing signal from the timing control unit 18.

図9は、図5に示したアドレス制御部20の例を示している。アドレス制御部20は、コラムアドレスカウンタCACOUNT、ロウアドレスカウンタRACOUNT、コラムアドレスセレクタCASEL1、ロウアドレスセレクタRASEL1および読み出しセクタ判定回路RSJDGを有している。コラムアドレスカウンタCACOUNTおよびロウアドレスカウンタRACOUNTは、消去動作中のプリプログラム動作PPGM、プリプログラムベリファイ動作PPGMVおよび消去ベリファイ動作ERSVにおいて動作する。   FIG. 9 shows an example of the address control unit 20 shown in FIG. The address control unit 20 includes a column address counter CACOUNT, a row address counter RACOUNT, a column address selector CASEL1, a row address selector RASEL1, and a read sector determination circuit RSJDG. Column address counter CACOUNT and row address counter RACOUNT operate in preprogram operation PPGM, preprogram verify operation PPGMV, and erase verify operation ERSV during the erase operation.

コラムアドレスカウンタCACOUNTは、アドレスクロック信号ACLKに同期してカウント動作し、アドレス信号AD3−AD0に対応する内部コラムアドレス信号ICAを順に生成する。ロウアドレスカウンタRACOUNTは、内部コラムアドレス信号ICAが一巡する毎にカウント動作し、アドレス信号AD9−AD4に対応する内部ロウアドレス信号IRAを順に生成する。例えば、アドレスクロック信号ACLKは、タイミング制御部18により、メモリ領域I/O0−I/O8のプリプログラムベリファイ動作PPGMVおよびプリプログラム動作PPGMのペアが1回実行される毎に生成され、メモリ領域I/O0−I/O8の消去ベリファイ動作ERSVが1回実行される毎に生成される。   Column address counter CACOUNT counts in synchronization with address clock signal ACLK, and sequentially generates internal column address signals ICA corresponding to address signals AD3-AD0. The row address counter RACOUNT counts every time the internal column address signal ICA makes a round, and sequentially generates internal row address signals IRA corresponding to the address signals AD9 to AD4. For example, the address clock signal ACLK is generated by the timing control unit 18 every time the pair of the preprogram verify operation PPGMV and the preprogram operation PPGM in the memory area I / O0-I / O8 is executed once. It is generated every time the erase verify operation ERSV of / O0-I / O8 is executed once.

この実施形態では、ロウアドレスカウンタRACOUNTは、コラムアドレスカウンタCACOUNTが一巡する毎にカウント動作するため、ロウアドレス信号RAにより選択されるワード線WLの切り換え頻度を下げることができる。特に、プリプログラム動作PPGMでは、ワード線WLに高い電圧(VPGM;例えば、9V)が印加される。このため、ワード線WLの切り換え頻度を下げることで、ワード線WLの充放電電流を削減でき、半導体メモリMEMの消費電力を削減できる。   In this embodiment, the row address counter RACOUNT counts every time the column address counter CACOUNT makes a round, so that the switching frequency of the word line WL selected by the row address signal RA can be lowered. In particular, in the preprogram operation PPGM, a high voltage (VPGM; for example, 9 V) is applied to the word line WL. Therefore, by reducing the switching frequency of the word lines WL, the charge / discharge current of the word lines WL can be reduced, and the power consumption of the semiconductor memory MEM can be reduced.

コラムアドレスカウンタCACOUNTおよびロウアドレスカウンタRACOUNTは、消去動作において、最初のプリプログラム動作PPGMおよびプリプログラムベリファイ動作PPGMVのペアが開始される前にリセットされ、カウンタ値がゼロに設定される。また、コラムアドレスカウンタCACOUNTおよびロウアドレスカウンタRACOUNTは、消去動作において、消去ベリファイ動作ERSVが開始される前にリセットされる。このため、ロウアドレスカウンタRACOUNTは、内部コラムアドレス信号ICAが最大値ICAmaxからゼロに変化する毎に、ゼロから最大値に向けてカウント動作する。   Column address counter CACOUNT and row address counter RACOUNT are reset before the first pair of preprogram operation PPGM and preprogram verify operation PPGMV is started in the erase operation, and the counter value is set to zero. The column address counter CACOUNT and the row address counter RACOUNT are reset before the erase verify operation ERSV is started in the erase operation. Therefore, the row address counter RACOUNT counts from zero to the maximum value every time the internal column address signal ICA changes from the maximum value ICAmax to zero.

コラムアドレスセレクタCASEL1は、プリプログラム動作PPGM、プリプログラムベリファイ動作PPGMVおよび消去ベリファイ動作ERSVにおいて、内部コラムアドレス信号ICAをコラムアドレス信号CAとして出力する。コラムアドレスセレクタCASEL1は、プリプログラム動作PPGM、プリプログラムベリファイ動作PPGMVおよび消去ベリファイ動作ERSVが実行されないときに、アドレス端子AD3−0で受ける外部コラムアドレス信号ECAをコラムアドレス信号CAとして出力する。   Column address selector CASEL1 outputs internal column address signal ICA as column address signal CA in preprogram operation PPGM, preprogram verify operation PPGMV, and erase verify operation ERSV. Column address selector CASEL1 outputs external column address signal ECA received at address terminals AD3-0 as column address signal CA when preprogram operation PPGM, preprogram verify operation PPGMV, and erase verify operation ERSV are not executed.

ロウアドレスセレクタRASEL1は、プリプログラム動作PPGM、プリプログラムベリファイ動作PPGMVおよび消去ベリファイ動作ERSVにおいて、内部ロウアドレス信号IRAをロウアドレス信号RAとして出力する。ロウアドレスセレクタRASEL1は、プリプログラム動作PPGM、プリプログラムベリファイ動作PPGMVおよび消去ベリファイ動作ERSVが実行されないときに、アドレス端子AD9−4で受ける外部ロウアドレス信号ERAをロウアドレス信号RAとして出力する。   The row address selector RASEL1 outputs the internal row address signal IRA as the row address signal RA in the preprogram operation PPGM, the preprogram verify operation PPGMV, and the erase verify operation ERSV. The row address selector RASEL1 outputs the external row address signal ERA received at the address terminal AD9-4 as the row address signal RA when the preprogram operation PPGM, the preprogram verify operation PPGMV, and the erase verify operation ERSV are not executed.

読み出しセクタ判定回路RSJDGは、書き込みセクタアドレスラッチWSALT、読み出しセクタアドレスラッチRSALTおよびアドレス比較器ADCMPを有している。書き込みセクタアドレスラッチWSALTは、書き込みコマンド信号WRCまたは消去コマンド信号ERSCに同期して、アクセスするセクタSECを示すセクタアドレス信号SA(アドレス信号AD14−10)の値をラッチする。読み出しセクタアドレスラッチRSALTは、読み出しコマンド信号RDCに同期して、アクセスするセクタSECを示すセクタアドレス信号SA(アドレス信号AD14−10)の値をラッチする。アドレス比較器ADCMPは、書き込みセクタアドレスラッチWSALTおよび読み出しセクタアドレスラッチRSALTにラッチされたセクタアドレスSAの値が同じときに、セクタエラー信号SERRを出力する。   The read sector determination circuit RSJDG includes a write sector address latch WSALT, a read sector address latch RSALT, and an address comparator ADCMP. The write sector address latch WSALT latches the value of the sector address signal SA (address signal AD14-10) indicating the sector SEC to be accessed in synchronization with the write command signal WRC or the erase command signal ERSC. The read sector address latch RSALT latches the value of the sector address signal SA (address signal AD14-10) indicating the sector SEC to be accessed in synchronization with the read command signal RDC. The address comparator ADCMP outputs a sector error signal SERR when the values of the sector addresses SA latched in the write sector address latch WSALT and the read sector address latch RSALT are the same.

図10は、図5に示したアドレス端子ADで受けるアドレス信号の割り付けの例を示している。アドレス信号AD14−AD10は、32個のセクタSEC0−31の1つを選択するためにセクタアドレス信号SAとして使用される。各セクタSECは、アドレス信号AD14−AD13(SEC(B))、AD12−AD10(SEC(A))をそれぞれプリデコードすることにより生成されるセクタプリデコード信号を用いて選択される。   FIG. 10 shows an example of allocation of address signals received at the address terminal AD shown in FIG. Address signals AD14-AD10 are used as sector address signals SA to select one of 32 sectors SEC0-31. Each sector SEC is selected using a sector predecode signal generated by predecoding address signals AD14-AD13 (SEC (B)) and AD12-AD10 (SEC (A)).

アドレス信号AD9−AD4は、セクタSEC内の64本のワード線WL0−63の1つを選択するためにロウアドレス信号RAとして使用される。ワード線WLは、アドレス信号AD9−AD7(WL(B))、AD6−AD4(WL(A))をそれぞれプリデコードすることにより生成されるロウプリデコード信号を用いて選択される。   Address signals AD9-AD4 are used as row address signal RA to select one of 64 word lines WL0-63 in sector SEC. The word line WL is selected using a row predecode signal generated by predecoding the address signals AD9-AD7 (WL (B)) and AD6-AD4 (WL (A)).

アドレス信号AD3−AD0は、各メモリ領域I/Oにおいて、16本のローカルビット線LBLの1つを選択するためにコラムアドレス信号CAとして使用される。アドレス信号AD3−AD2は、メモリ領域I/O毎に4つのコラムスイッチYSW0−3の1つをオンするために(すなわち、コラム選択信号YSELを生成するために)使用される。アドレス信号AD1−AD0は、セクタSEC内の4種類のセクタスイッチSSW0−3の1つをオンするために(すなわち、セクタ選択信号SSELを生成するために)使用される。   Address signals AD3-AD0 are used as column address signals CA to select one of 16 local bit lines LBL in each memory area I / O. Address signals AD3-AD2 are used to turn on one of the four column switches YSW0-3 for each memory area I / O (that is, to generate a column selection signal YSEL). The address signals AD1-AD0 are used to turn on one of the four types of sector switches SSW0-3 in the sector SEC (that is, to generate the sector selection signal SSEL).

図11は、図5に示したアドレスプリデコーダ22、24、ワードデコーダWDECおよびセクタ選択制御回路SSELCNTの例を示している。ワードデコーダWDECおよびセクタ選択制御回路SSELCNTは、セクタSEC0に対応する回路を示している。   FIG. 11 shows an example of the address predecoders 22 and 24, the word decoder WDEC, and the sector selection control circuit SSELCNT shown in FIG. The word decoder WDEC and the sector selection control circuit SSELCNT are circuits corresponding to the sector SEC0.

アドレスプリデコーダ22は、読み出し動作時に動作するアドレスプリデコーダRAPDECおよびアドレスデコーダRADECを有している。アドレスプリデコーダRAPDECは、セクタアドレス信号SAをプリデコードして、セクタSECを選択するためのセクタプリデコードアドレス信号RSPDAを生成する。また、アドレスプリデコーダRAPDECは、ロウアドレス信号RAをプリデコードして、ワード線WLを選択するためのロウプリデコードアドレス信号RRPDAを生成する。アドレスデコーダRADECは、コラムアドレス信号CAをデコードしてコラムデコードアドレス信号RCDAを生成する。   The address predecoder 22 has an address predecoder RAPDEC and an address decoder RADEC that operate during a read operation. The address predecoder RAPDEC predecodes the sector address signal SA and generates a sector predecode address signal RSPDA for selecting the sector SEC. The address predecoder RAPDEC predecodes the row address signal RA and generates a row predecode address signal RRPDA for selecting the word line WL. The address decoder RADEC decodes the column address signal CA to generate a column decode address signal RCDA.

アドレス信号AD1−AD0に対応するコラムアドレス信号CAから生成される4ビットのコラムデコードアドレス信号RCDAは、コラムアドレスセレクタCASEL2に供給される。アドレス信号AD3−AD2に対応するコラムアドレス信号CAから生成される4ビットのコラムデコードアドレス信号RCDAは、コラム制御回路YSELCNTに供給される。   A 4-bit column decode address signal RCDA generated from the column address signal CA corresponding to the address signals AD1-AD0 is supplied to the column address selector CASEL2. A 4-bit column decode address signal RCDA generated from the column address signal CA corresponding to the address signals AD3-AD2 is supplied to the column control circuit YSELCNT.

アドレスプリデコーダ24は、書き込み動作時および消去動作時に動作するアドレスプリデコーダWAPDECおよびアドレスデコーダWADECを有している。アドレスプリデコーダWAPDECは、セクタアドレス信号SAをプリデコードして、セクタSECを選択するためのセクタプリデコードアドレス信号WSPDAを生成する。また、アドレスプリデコーダWAPDECは、ロウアドレス信号RAをプリデコードして、ワード線WLを選択するためのロウプリデコードアドレス信号WRPDAを生成する。アドレスデコーダWADECは、コラムアドレス信号CAをデコードしてコラムデコードアドレス信号WCDAを生成する。   The address predecoder 24 has an address predecoder WAPDEC and an address decoder WADEC that operate during a write operation and an erase operation. The address predecoder WAPDEC predecodes the sector address signal SA and generates a sector predecode address signal WSPDA for selecting the sector SEC. The address predecoder WAPDEC predecodes the row address signal RA and generates a row predecode address signal WRPDA for selecting the word line WL. The address decoder WADEC decodes the column address signal CA to generate a column decode address signal WCDA.

アドレス信号AD1−AD0に対応するコラムアドレス信号CAから生成される4ビットのコラムデコードアドレス信号WCDAは、コラムアドレスセレクタCASEL2に供給される。アドレス信号AD3−AD2に対応するコラムアドレス信号CAから生成される4ビットのコラムデコードアドレス信号WCDAは、コラム制御回路YSELCNTに供給される。   A 4-bit column decode address signal WCDA generated from the column address signal CA corresponding to the address signals AD1-AD0 is supplied to the column address selector CASEL2. A 4-bit column decode address signal WCDA generated from the column address signal CA corresponding to the address signals AD3-AD2 is supplied to the column control circuit YSELCNT.

この実施形態では、図10に示したように、2ビットのアドレス信号AD14−AD13および3ビットのAD12−AD10が、セクタSECを選択するためにプリデコードされ、4ビットと8ビットのプリデコードアドレス信号が生成される。このため、セクタプリデコードアドレス信号RSPDAおよびセクタプリデコードアドレス信号WSPDAは、それぞれ12ビット(4ビット+8ビット)である。3ビットのアドレス信号AD9−AD7および3ビットのAD6−AD4がワード線WLを選択するためにプリデコードされ、2種類の8ビットのプリデコードアドレス信号が生成される。このため、ロウプリデコードアドレス信号RRPDAおよびロウプリデコードアドレス信号WRPDAは、それぞれ16ビット(8ビット+8ビット)である。   In this embodiment, as shown in FIG. 10, the 2-bit address signal AD14-AD13 and the 3-bit AD12-AD10 are predecoded to select the sector SEC, and the 4-bit and 8-bit predecode addresses are selected. A signal is generated. Therefore, sector predecode address signal RSPDA and sector predecode address signal WSPDA are each 12 bits (4 bits + 8 bits). The 3-bit address signals AD9-AD7 and 3-bit AD6-AD4 are predecoded to select the word line WL, and two types of 8-bit predecoded address signals are generated. Therefore, the row predecode address signal RRPDA and the row predecode address signal WRPDA are each 16 bits (8 bits + 8 bits).

ワードデコーダWDECは、ロウアドレスセレクタRASEL2、電源選択回路WLHSEL、WLLSELおよびワードドライバWDRVを有している。ロウアドレスセレクタRASEL2は、活性化された読み出しセクタ信号RSECを受けているときに、ロウプリデコードアドレス信号RRPDAをロウプリデコードアドレス信号RPDAとして出力する。読み出しセクタ信号RSECは、セクタ活性化回路RSACTによりセクタプリデコードアドレス信号RSPDAがデコードされることで生成される。すなわち、読み出しセクタ信号RSECは、対応するセクタSECの読み出し動作が実行されるときに活性化される。   The word decoder WDEC includes a row address selector RASEL2, power supply selection circuits WLHSEL and WLLSEL, and a word driver WDRV. The row address selector RASEL2 outputs the row predecode address signal RRPDA as the row predecode address signal RPDA when receiving the activated read sector signal RSEC. The read sector signal RSEC is generated by decoding the sector predecode address signal RSPDA by the sector activation circuit RSACT. That is, the read sector signal RSEC is activated when the read operation of the corresponding sector SEC is executed.

ロウアドレスセレクタRASEL2は、活性化された書き込みセクタ信号WSECを受けているときに、ロウプリデコードアドレス信号WRPDAをロウプリデコードアドレス信号RPDAとして出力する。書き込みセクタ信号WSECは、セクタ活性化回路WSACTによりセクタプリデコードアドレス信号WSPDAがデコードされることで生成される。すなわち、書き込みセクタ信号WSECは、対応するセクタSECのプログラム動作PGM、プログラムベリファイ動作PGMV、プリプログラム動作PPGM、プリプログラムベリファイ動作PPGMVおよび消去ベリファイ動作ERSVが実行されるときに活性化される。ロウアドレスセレクタRASEL2は、選択されたセクタSECの消去動作中に活性化される消去モード信号EMDを受けているときに、セクタSEC内の全てのワード線WLをロウレベル(負電圧)にするために、非選択を示すロウプリデコードアドレス信号RPDAを出力する。消去モード信号EMDは、ステートマシーン16の制御に基づいてセクタSEC毎に生成され、消去動作中にハイレベルに活性化される。   The row address selector RASEL2 outputs the row predecode address signal WRPDA as the row predecode address signal RPDA when receiving the activated write sector signal WSEC. The write sector signal WSEC is generated by decoding the sector predecode address signal WSPDA by the sector activation circuit WSACT. That is, the write sector signal WSEC is activated when the program operation PGM, program verify operation PGMV, preprogram operation PPGM, preprogram verify operation PPGMV, and erase verify operation ERSV of the corresponding sector SEC are executed. The row address selector RASEL2 is used to set all the word lines WL in the sector SEC to a low level (negative voltage) when receiving the erase mode signal EMD activated during the erase operation of the selected sector SEC. The row predecode address signal RPDA indicating non-selection is output. The erase mode signal EMD is generated for each sector SEC based on the control of the state machine 16, and is activated to a high level during the erase operation.

電源選択回路WLHSELは、読み出しセクタ信号RSECを受けているときに、電源電圧VDDより高いハイレベル電圧VD5をハイレベル電圧線VWLHに出力する。電源選択回路WLHSELは、書き込みセクタ信号WSECを受けているときに、ハイレベル電圧VD5より高いハイレベル電圧VPGMをハイレベル電圧線VWLHに出力する。ハイレベル電圧VPGMの値は、図21に示すように、プログラム動作PGM、プログラムベリファイ動作PGMV、プリプログラム動作PPGM、プリプログラムベリファイ動作PPGMVおよび消去ベリファイ動作ERSVに応じて設定される。   The power supply selection circuit WLHSEL outputs a high level voltage VD5 higher than the power supply voltage VDD to the high level voltage line VWLH when receiving the read sector signal RSEC. The power supply selection circuit WLHSEL outputs a high level voltage VPGM higher than the high level voltage VD5 to the high level voltage line VWLH when receiving the write sector signal WSEC. As shown in FIG. 21, the value of the high level voltage VPGM is set according to a program operation PGM, a program verify operation PGMV, a preprogram operation PPGM, a preprogram verify operation PPGMV, and an erase verify operation ERSV.

電源選択回路WLLSELは、非活性化された消去モード信号EMDを受けているときに、接地電圧VSSをロウレベル電圧線VWLLに出力する。電源選択回路WLLSELは、活性化された消去モード信号EMDを受けているときに、負電圧VERSをロウレベル電圧線VWLLに出力する。   The power supply selection circuit WLLSEL outputs the ground voltage VSS to the low level voltage line VWLL when receiving the deactivated erase mode signal EMD. The power supply selection circuit WLLSEL outputs the negative voltage VERS to the low level voltage line VWLL when receiving the activated erase mode signal EMD.

ワードドライバWDRVは、読み出し動作RD、プログラム動作PGM、プログラムベリファイ動作PGMV、プリプログラム動作PPGM、プリプログラムベリファイ動作PPGMVおよび消去ベリファイ動作ERSVにおいて、ロウプリデコードアドレス信号RPDAに応じてワード線WL0−WL63の1つをハイレベル電圧VWLHに設定し、他のワード線WLをロウレベル電圧VWLLに設定する。ワードドライバWDRVは、内部消去動作ERSにおいて、非選択状態のロウプリデコードアドレス信号RPDAに応じて、全てのワード線WL0−WL63をロウレベル電圧VWLL(負電圧VERS)に設定する。   In the read operation RD, the program operation PGM, the program verify operation PGMV, the preprogram operation PPGM, the preprogram verify operation PPGMV, and the erase verify operation ERSV, the word driver WDRV receives the word lines WL0 to WL63 according to the row predecode address signal RPDA. One is set to the high level voltage VWLH, and the other word line WL is set to the low level voltage VWLL. In the internal erase operation ERS, the word driver WDRV sets all the word lines WL0 to WL63 to the low level voltage VWLL (negative voltage VERS) in accordance with the non-selected state row predecode address signal RPDA.

セクタ選択制御回路SSELCNTは、コラムアドレスセレクタCASEL2、コラム線ドライバSSELDRV、読み出しドライバSRDDRV、電源制御回路VHCNT、電源選択回路VHSELおよび書き込みドライバSWRDRVを有している。   The sector selection control circuit SSELCNT includes a column address selector CASEL2, a column line driver SSELDRV, a read driver SRDDRV, a power supply control circuit VHCNT, a power supply selection circuit VHSEL, and a write driver SWRDRV.

コラムアドレスセレクタCASEL2は、読み出しセクタ信号RSECを受けているときに、コラムデコードアドレス信号RCDAをコラムデコードアドレス信号CDAとして出力する。コラムアドレスセレクタCASEL2は、書き込みセクタ信号WSECを受けているときに、コラムデコードアドレス信号WCDAをコラムデコードアドレス信号CDAとして出力する。コラムアドレスセレクタCASEL2は、消去モード信号EMDを受けているときに、セクタ選択信号SSEL0<0>−SSEL0<3>をロウレベルにするために、非選択を示すコラムデコードアドレス信号CDAを出力する。   The column address selector CASEL2 outputs the column decode address signal RCDA as the column decode address signal CDA when receiving the read sector signal RSEC. The column address selector CASEL2 outputs the column decode address signal WCDA as the column decode address signal CDA when receiving the write sector signal WSEC. When the column address selector CASEL2 receives the erase mode signal EMD, the column address selector CASEL2 outputs a column decode address signal CDA indicating non-selection in order to set the sector selection signals SSEL0 <0> -SSEL0 <3> to a low level.

電源制御回路VHCNTは、書き込みセクタ信号WSEC、消去モード信号EMDおよびベリファイモード信号VMDに基づいて、プログラム動作PGM、プリプログラム動作PPGMを検出しているときにプログラムモード信号PMDをハイレベルに活性化する。ベリファイモード信号VMDは、ステートマシーン16により生成され、プログラムベリファイ動作PGMV、プリプログラムベリファイ動作PPGMVおよび消去ベリファイ動作ERSVが実行されるときにハイレベルに活性化される。電源選択回路VHSELは、プログラムモード信号PMDが非活性化されているときに、電源電圧VDDより高いハイレベル電圧VD5をハイレベル電圧線VSSELに出力する。電源選択回路VHSELは、プログラムモード信号PMDが活性化されているときに、電源電圧VDDより高いハイレベル電圧VPGMをハイレベル電圧線VSSELに出力する。   The power supply control circuit VHCNT activates the program mode signal PMD to a high level when the program operation PGM and the preprogram operation PPGM are detected based on the write sector signal WSEC, the erase mode signal EMD, and the verify mode signal VMD. . The verify mode signal VMD is generated by the state machine 16 and is activated to a high level when the program verify operation PGMV, the pre-program verify operation PPGMV, and the erase verify operation ERSV are executed. The power supply selection circuit VHSEL outputs a high level voltage VD5 higher than the power supply voltage VDD to the high level voltage line VSSEL when the program mode signal PMD is inactivated. The power supply selection circuit VHSEL outputs a high level voltage VPGM higher than the power supply voltage VDD to the high level voltage line VSSSEL when the program mode signal PMD is activated.

コラム線ドライバSSELDRVは、読み出し動作RD、プログラム動作PGM、プログラムベリファイ動作PGMV、プリプログラム動作PPGM、プリプログラムベリファイ動作PPGMVおよび消去ベリファイ動作ERSVにおいて、コラムデコードアドレス信号CDAに応じてセクタ選択信号SSEL0<0>−SSEL0<3>の1つをハイレベル電圧VSSELに設定し、他のセクタ選択信号SSELをロウレベル電圧VSSに設定する。コラム線ドライバSSELDRVは、内部消去動作ERSにおいて、非選択状態のコラムデコードアドレス信号CDAに応じて、全てのセクタ選択信号SSEL0<0>−SSEL0<3>をロウレベル電圧VSSに設定する。   The column line driver SSELDRV receives the sector selection signal SSEL0 <0 according to the column decode address signal CDA in the read operation RD, the program operation PGM, the program verify operation PGMV, the preprogram operation PPGM, the preprogram verify operation PPGMV, and the erase verify operation ERSV. > -SSEL0 <3> is set to the high level voltage VSSEL, and the other sector selection signal SSEL is set to the low level voltage VSS. The column line driver SSELDRV sets all the sector selection signals SSEL0 <0> to SSEL0 <3> to the low level voltage VSS in accordance with the column decoding address signal CDA in the non-selected state in the internal erase operation ERS.

読み出しドライバSRDDRVは、活性化された読み出しセクタ信号RSECを受けているときに、読み出し選択信号SRD0をハイレベル電圧VD5に活性化する。読み出しドライバSRDDRVは、非活性化された読み出しセクタ信号RSECを受けているときに、読み出し選択信号SRD0をロウレベル電圧VSSに非活性化する。書き込みドライバSWRDRVは、活性化された書き込みセクタ信号WSECを受けているときに、書き込み選択信号SWR0をハイレベル電圧VSSELに活性化する。書き込みドライバSWRDRVは、非活性化された書き込みセクタ信号WSECを受けているときに、書き込み選択信号SWR0をロウレベル電圧VSSに非活性化する。   When the read driver SRDDRV receives the activated read sector signal RSEC, the read driver SRDDRV activates the read selection signal SRD0 to the high level voltage VD5. The read driver SRDDRV deactivates the read selection signal SRD0 to the low level voltage VSS when receiving the deactivated read sector signal RSEC. The write driver SWRDRV activates the write selection signal SWR0 to the high level voltage VSSEL when receiving the activated write sector signal WSEC. The write driver SWRDRV deactivates the write selection signal SWR0 to the low level voltage VSS when receiving the deactivated write sector signal WSEC.

電源選択回路VPWSELは、選択されたセクタSECの消去動作時に活性化される消去モード信号EMDを受けているときに、ハイレベル電圧VEPWをウエル領域PWに供給する。電源選択回路VPWSELは、非活性化された消去モード信号EMDを受けているときに(消去動作以外のときに)、接地電圧VSSをウエル領域PWに供給する。ウエル領域PWは、図7に示したセルトランジスタCTのバックゲートであり、セクタSEC毎に電気的に分離されている。   The power supply selection circuit VPWSEL supplies the high level voltage VEPW to the well region PW when receiving the erase mode signal EMD activated during the erase operation of the selected sector SEC. The power supply selection circuit VPWSEL supplies the ground voltage VSS to the well region PW when receiving the deactivated erase mode signal EMD (when other than the erase operation). The well region PW is a back gate of the cell transistor CT shown in FIG. 7, and is electrically isolated for each sector SEC.

例えば、ハイレベル電圧VD5、VPGM、VEPWおよび負電圧VERSは、半導体メモリMEM内に形成される内部電圧生成回路により生成される。図21に示すように、内部電圧生成回路により生成されるハイレベル電圧VPGMの値は、実行される動作の種類に応じて異なる。   For example, the high level voltages VD5, VPGM, VEPW and the negative voltage VERS are generated by an internal voltage generation circuit formed in the semiconductor memory MEM. As shown in FIG. 21, the value of the high level voltage VPGM generated by the internal voltage generation circuit varies depending on the type of operation to be performed.

図12は、図11に示したロウアドレスセレクタRASEL2およびコラムアドレスセレクタCASEL2の例を示している。ロウアドレスセレクタRASEL2は、ロウプリデコードアドレス信号RPDA0−15をそれぞれ出力するアドレスセレクタASELを有している。ロウプリデコードアドレス信号RPDA0−15は、16ビットのロウプリデコードアドレス信号RRPDA0−15または16ビットのロウプリデコードアドレス信号WRPDAに対応する。   FIG. 12 shows an example of the row address selector RASEL2 and the column address selector CASEL2 shown in FIG. The row address selector RASEL2 has address selectors ASEL that output the row predecode address signals RPDA0-15, respectively. Row predecode address signals RPDA0-15 correspond to 16-bit row predecode address signal RRPDA0-15 or 16-bit row predecode address signal WRPDA.

コラムアドレスセレクタCASEL2は、コラムデコードアドレス信号CDA0−3をそれぞれ出力するアドレスセレクタASELを有している。コラムデコードアドレス信号CDA0−3は、4ビットのコラムデコードアドレス信号RCDAまたは4ビットのコラムデコードアドレス信号WCDAに対応する。アドレスセレクタASELは、互いに同じ回路であり、ナンドゲートNAND1、NAND2、NAND3を有している。   The column address selector CASEL2 has address selectors ASEL that output column decode address signals CDA0-3, respectively. Column decode address signals CDA0-3 correspond to 4-bit column decode address signal RCDA or 4-bit column decode address signal WCDA. The address selector ASEL is the same circuit and has NAND gates NAND1, NAND2, and NAND3.

ナンドゲートNAND1は、ハイレベルの読み出しセクタ信号RSECを受けているときに有効になり、インバータとして動作する。ナンドゲートNAND2は、ハイレベルの書き込みセクタ信号WSECおよびロウレベルの消去モード信号EMDを受けているときに有効になり、インバータとして動作する。また、ナンドゲートNAND2は、ハイレベルの消去モード信号EMDを受けているときに無効になりハイレベルを出力する。ナンドゲートNAND3は、負論理のオアゲートとして動作する。   The NAND gate NAND1 becomes effective when receiving a high level read sector signal RSEC and operates as an inverter. The NAND gate NAND2 becomes effective when receiving a high level write sector signal WSEC and a low level erase mode signal EMD, and operates as an inverter. The NAND gate NAND2 becomes invalid and outputs a high level when receiving a high level erase mode signal EMD. The NAND gate NAND3 operates as a negative logic OR gate.

図13は、図11に示したセクタ選択制御回路SSELCNT内の読み出しドライバSRDDRV、電源選択回路VHSELおよび書き込みドライバSWRDRVの例を示している。図13は、セクタSEC0に対応するセクタ選択制御回路SSELCNTを示している。   FIG. 13 shows an example of the read driver SRDDRV, the power supply selection circuit VHSEL, and the write driver SWRDRV in the sector selection control circuit SSELCNT shown in FIG. FIG. 13 shows a sector selection control circuit SSELCNT corresponding to the sector SEC0.

読み出しドライバSRDDRVは、読み出しセクタ信号RSECのハイレベルを電源電圧VDDからハイレベル電圧VD5に変換するシフトレジスタLSFTと、シフトレジスタLSFTの出力を受け、読み出し選択信号SRD0を出力するバッファ回路BUFを有している。バッファ回路BUFは、ハイレベル電圧VD5を電源電圧として受け、論理1の読み出し選択信号SRD0のレベルをハイレベル電圧VD5に設定する。   The read driver SRDDRV has a shift register LSFT that converts the high level of the read sector signal RSEC from the power supply voltage VDD to the high level voltage VD5, and a buffer circuit BUF that receives the output of the shift register LSFT and outputs the read selection signal SRD0. ing. The buffer circuit BUF receives the high level voltage VD5 as the power supply voltage, and sets the level of the logic 1 read selection signal SRD0 to the high level voltage VD5.

電源制御回路VHCNTは、書き込みセクタ信号WSECがハイレベルに非活性化中で、消去モード信号EMDおよびベリファイモード信号VMDがロウレベルに非活性化中に、プログラムモード信号PMDをハイレベルに設定する。すなわち、書き込み動作のプログラム動作PGMまたは消去動作のプリプログラム動作PPGMが実行されるとき(内部消去動作ERS、プログラムベリファイ動作PGMV、プリプログラムベリファイ動作PPGMVおよび消去ベリファイ動作ERSVのいずれでもないとき)、プログラムモード信号PMDは活性化される。電源制御回路VHCNTは、書き込みセクタ信号WSECがロウレベルに非活性化中、消去モード信号EMDがハイレベルに活性化中またはベリファイモード信号VMDがハイレベルに活性化中に、プログラムモード信号PMDをロウレベルに設定する。   The power supply control circuit VHCNT sets the program mode signal PMD to high level while the write sector signal WSEC is inactive to high level and the erase mode signal EMD and verify mode signal VMD are inactive to low level. That is, when the program operation PGM of the write operation or the pre-program operation PPGM of the erase operation is executed (when any of the internal erase operation ERS, the program verify operation PGMV, the pre-program verify operation PPGMV, and the erase verify operation ERSV is not performed) The mode signal PMD is activated. The power supply control circuit VHCNT sets the program mode signal PMD to the low level while the write sector signal WSEC is inactivated to the low level, the erase mode signal EMD is activated to the high level, or the verify mode signal VMD is activated to the high level. Set.

電源選択回路VHSELは、ハイレベル電圧線VVSELを電圧線VD5または電圧線VPGMに接続するスイッチ回路SW1、SW2を有している。スイッチ回路SW1は、プログラムモード信号PMDがロウレベルのときにオンし、プログラムモード信号PMDがハイレベルのときにオフする。スイッチ回路SW2は、プログラムモード信号PMDがロウレベルのときにオフし、プログラムモード信号PMDがハイレベルときにオンする。図13は、スイッチ回路SW2がオンし、電圧線VPGがハイレベル電圧線VVSELに供給されている状態を示している。   The power supply selection circuit VHSEL includes switch circuits SW1 and SW2 that connect the high level voltage line VVSEL to the voltage line VD5 or the voltage line VPGM. The switch circuit SW1 is turned on when the program mode signal PMD is at a low level and turned off when the program mode signal PMD is at a high level. The switch circuit SW2 is turned off when the program mode signal PMD is at a low level, and turned on when the program mode signal PMD is at a high level. FIG. 13 shows a state where the switch circuit SW2 is turned on and the voltage line VPG is supplied to the high level voltage line VVSEL.

書き込みドライバSWRDRVは、書き込みセクタ信号WSECのハイレベルを電源電圧VDDからハイレベル電圧VSSELに変換するシフトレジスタLSFTと、シフトレジスタLSFTの出力を受け、書き込み選択信号SWR0を出力するバッファ回路BUFを有している。バッファ回路BUFは、ハイレベル電圧VSSELを電源電圧として受け、論理1の書き込み選択信号SWR0のレベルをハイレベル電圧VSSELに設定する。   The write driver SWRDRV has a shift register LSFT that converts the high level of the write sector signal WSEC from the power supply voltage VDD to the high level voltage VSSEL, and a buffer circuit BUF that receives the output of the shift register LSFT and outputs the write selection signal SWR0. ing. The buffer circuit BUF receives the high level voltage VSSEL as a power supply voltage, and sets the level of the logic 1 write selection signal SWR0 to the high level voltage VSSEL.

図14は、図5に示したコラム制御回路YSELCNTの例を示している。図14は、セクタSEC0に対応するコラム制御回路YSELCNTを示している。コラム制御回路YSELCNTは、アンド回路AND1、AND2およびオア回路OR1を有している。アンド回路AND1は、読み出し制御信号IORD0がハイレベルに活性化されているときに有効になり、コラムデコードアドレス信号RCDA4−7をオア回路OR1に出力する。アンド回路AND2は、書き込み制御信号IOWR0がハイレベルに活性化されているときに有効になり、コラムデコードアドレス信号WCDA4−7をオア回路OR1に出力する。オア回路OR1は、コラムデコードアドレス信号RCDA4−7またはWCDA4−7をコラム選択信号YSEL0<0>−YSEL0<3>として出力する。   FIG. 14 shows an example of the column control circuit YSELCNT shown in FIG. FIG. 14 shows the column control circuit YSELCNT corresponding to the sector SEC0. The column control circuit YSELCNT has AND circuits AND1, AND2 and an OR circuit OR1. The AND circuit AND1 becomes effective when the read control signal IORD0 is activated to a high level, and outputs the column decode address signal RCDA4-7 to the OR circuit OR1. The AND circuit AND2 becomes effective when the write control signal IOWR0 is activated to a high level, and outputs the column decode address signal WCDA4-7 to the OR circuit OR1. The OR circuit OR1 outputs the column decode address signal RCDA4-7 or WCDA4-7 as the column selection signals YSEL0 <0> -YSEL0 <3>.

図15は、図5に示した入力データ制御部34の例を示している。入力データ制御部34は、ラッチ回路LT1、スキップ生成回路SKIP、シフトレジスタSFTR1および書き込みビットセレクタWBSELを有している。   FIG. 15 shows an example of the input data control unit 34 shown in FIG. The input data control unit 34 includes a latch circuit LT1, a skip generation circuit SKIP, a shift register SFTR1, and a write bit selector WBSEL.

ラッチ回路LT1は、書き込み動作の開始時に、ラッチクロック信号LCLKに同期して書き込みデータDW0−DW7およびパリティデータDWPの論理をラッチし、ラッチした論理を内部データ信号IDI0−IDI8として出力する。なお、ラッチ回路LT1は、消去動作の開始時に、内部データ信号IDI0−8を論理0にリセットする機能を有している。例えば、ラッチ回路LT1をリセットするリセット信号は、タイミング制御部18により生成される。スキップ生成回路SKIPは、内部データ信号IDI0−8の論理をスキップ信号SSKIP0−8として出力する。   The latch circuit LT1 latches the logic of the write data DW0 to DW7 and the parity data DWP in synchronization with the latch clock signal LCLK at the start of the write operation, and outputs the latched logic as internal data signals IDI0 to IDI8. Note that the latch circuit LT1 has a function of resetting the internal data signals IDI0-8 to logic 0 at the start of the erase operation. For example, a reset signal for resetting the latch circuit LT1 is generated by the timing control unit 18. The skip generation circuit SKIP outputs the logic of the internal data signal IDI0-8 as the skip signal SSKIP0-8.

シフトレジスタSFTR1は、シフトイン信号SIN、シフトクロック信号SCK、リセット信号RSTBおよび第2サイクル信号2NDCYCに応じて動作し、出力信号OUT0−OUT8およびシフトアウト信号SOUTを出力する。出力信号OUT0−OUT8は、メモリ領域I/O0−I/O8(入力データID0−7、IDP)に対応しており、メモリ領域I/O0−I/O8のメモリセルMCがプログラムされるときにハイレベルにそれぞれ設定される。シフトレジスタSFTR1の例は、図16に示す。   The shift register SFTR1 operates according to the shift-in signal SIN, the shift clock signal SCK, the reset signal RSTB, and the second cycle signal 2NDCYC, and outputs the output signals OUT0-OUT8 and the shift-out signal SOUT. Output signals OUT0-OUT8 correspond to memory areas I / O0-I / O8 (input data ID0-7, IDP), and when memory cells MC in memory areas I / O0-I / O8 are programmed. Each is set to a high level. An example of the shift register SFTR1 is shown in FIG.

書き込みビットセレクタWBSELは、内部データ信号IDI0−8、出力信号OUT0−8、転送信号TRANS、内部消去信号IERSBに応じて動作し、読み出し制御信号IORD0−8、書き込み制御信号IOWR0−8および入力データ信号ID0−7、IDPを出力する。書き込みビットセレクタWBSELの例は、図17に示す。   The write bit selector WBSEL operates in response to the internal data signal IDI0-8, the output signal OUT0-8, the transfer signal TRANS, and the internal erase signal IERSB, and the read control signal IORD0-8, the write control signal IOWR0-8, and the input data signal ID0-7 and IDP are output. An example of the write bit selector WBSEL is shown in FIG.

例えば、ラッチクロック信号LCLK、シフトイン信号SIN、シフトクロック信号SCK、リセット信号RSTB、第2サイクル信号2NDCYC、転送信号TRANSおよび内部消去信号IERSBは、図5に示したタイミング制御部18により書き込み動作時および消去動作時に生成される。   For example, the latch clock signal LCLK, the shift-in signal SIN, the shift clock signal SCK, the reset signal RSTB, the second cycle signal 2NDCYC, the transfer signal TRANS and the internal erase signal IERSB are written by the timing controller 18 shown in FIG. And generated during an erase operation.

図16は、図15に示したシフトレジスタSFTR1の例を示している。シフトレジスタSFTR1は、スイッチ回路ISW、ラッチ回路ILT、入力データID0−7、IDPに対応する9個のステージSTG0−STG8、スイッチ回路OSW、ラッチ回路OLT、フィードバックスイッチFBSWを有している。   FIG. 16 shows an example of the shift register SFTR1 shown in FIG. The shift register SFTR1 includes a switch circuit ISW, a latch circuit ILT, nine stages STG0 to STG8 corresponding to input data ID0-7 and IDP, a switch circuit OSW, a latch circuit OLT, and a feedback switch FBSW.

スイッチ回路ISWは、例えば、CMOS伝達ゲートを有しており、シフトクロック信号SCKC0がハイレベルのときにオンして、シフトイン信号SINの論理をラッチ回路ILTに伝達する。シフトクロック信号SCKC0は、第2サイクル信号2NDCYCがロウレベルのときに、シフトクロック信号SCKの論理が反転されて生成される。なお、第2サイクル信号2NDCYCがハイレベルのとき、シフトクロック信号SCKの論理を反転することにより、フィードバックスイッチFBSWを動作するシフトクロック信号S2CKC0が生成される。   The switch circuit ISW has, for example, a CMOS transmission gate, is turned on when the shift clock signal SCKC0 is at a high level, and transmits the logic of the shift-in signal SIN to the latch circuit ILT. The shift clock signal SCKC0 is generated by inverting the logic of the shift clock signal SCK when the second cycle signal 2NDCYC is at a low level. When the second cycle signal 2NDCYC is at a high level, the shift clock signal S2CKC0 that operates the feedback switch FBSW is generated by inverting the logic of the shift clock signal SCK.

出力信号OUT0−OUT8を出力するステージSTG0−STG8は、互いに同じ回路であるため、出力信号OUT0を出力するステージSTG0について説明する。ステージSTG0は、入力端子I1と出力端子O1の間に直列に接続されるスイッチ回路FSW、ラッチ回路FLT、スイッチ回路RSW、ラッチ回路RLTと、入力端子I1とラッチ回路RLTの入力との間に配置されるスキップスイッチ回路SKSWとを有している。   Since the stages STG0 to STG8 that output the output signals OUT0 to OUT8 are the same circuit, the stage STG0 that outputs the output signal OUT0 will be described. The stage STG0 is arranged between a switch circuit FSW, a latch circuit FLT, a switch circuit RSW, and a latch circuit RLT connected in series between the input terminal I1 and the output terminal O1, and between the input terminal I1 and the input of the latch circuit RLT. Skip switch circuit SKSW.

スイッチ回路FSWは、例えば、CMOS伝達ゲートを有しており、スキップ信号SSKIP0がロウレベルに非活性化されているときに、シフトクロック信号SCKの論理と同じ論理を有するシフトクロック信号SCKT0のハイレベル期間にオンする。なお、ステージSTG1−STG8は、対応するスキップ信号SSKIP1−SSKIP8にそれぞれ応答して動作する。   The switch circuit FSW has, for example, a CMOS transmission gate, and a high level period of the shift clock signal SCKT0 having the same logic as that of the shift clock signal SCK when the skip signal SSKIP0 is inactivated to a low level. Turn on. The stages STG1 to STG8 operate in response to the corresponding skip signals SSKIP1 to SSKIP8, respectively.

ラッチ回路FLTは、クロックドNANDゲートを有しており、ロウレベルのシフトクロック信号SCKT0を受けている間に入力で受けた論理を保持し、ハイレベルのシフトクロック信号SCKT0を受けている間にインバータとして動作する。クロックドNANDゲートは、ロウレベルのシフトクロック信号SCKT0を受けている間にNANDゲートとして動作し、ハイレベルのシフトクロック信号SCKT0を受けている間に出力をハイインピーダンス状態に設定する。   The latch circuit FLT has a clocked NAND gate, holds the logic received at the input while receiving the low level shift clock signal SCKT0, and receives the inverter while receiving the high level shift clock signal SCKT0. Works as. The clocked NAND gate operates as a NAND gate while receiving the low level shift clock signal SCKT0, and sets the output to the high impedance state while receiving the high level shift clock signal SCKT0.

ラッチ回路FLTは、ロウレベルのリセット信号RSTBに応答してリセットされ、出力信号OUT0をロウレベルに設定する。そして、ラッチ回路FLTは、シフトクロック信号SCKT0がハイレベルの間に入力端子I1の論理レベルを受け、論理レベルを反転して出力信号OUT0として出力する。ラッチ回路FLTは、シフトクロック信号SCKT0の立ち下がりエッジに同期して受けている論理レベルをラッチする。   The latch circuit FLT is reset in response to the low level reset signal RSTB, and sets the output signal OUT0 to the low level. The latch circuit FLT receives the logic level of the input terminal I1 while the shift clock signal SCKT0 is at the high level, inverts the logic level, and outputs it as the output signal OUT0. Latch circuit FLT latches the logic level received in synchronization with the falling edge of shift clock signal SCKT0.

スイッチ回路RSWは、スキップ信号SSKIP0がロウレベルに非活性化されているときに、シフトクロック信号SCKの論理を反転して生成されるシフトクロック信号SCKC1のハイレベル期間にオンする。ラッチ回路RLTは、出力信号OUT0の論理レベルをラッチし、ラッチしている論理レベルを反転して出力端子O1に出力する。   The switch circuit RSW is turned on during the high level period of the shift clock signal SCKC1 generated by inverting the logic of the shift clock signal SCK when the skip signal SSKIP0 is inactivated to the low level. The latch circuit RLT latches the logic level of the output signal OUT0, inverts the latched logic level, and outputs the inverted signal to the output terminal O1.

スキップスイッチ回路SKSWは、スキップ信号SSKIP0がハイレベルに活性化されているときにオンし、入力端子I1の論理が反転された論理をラッチ回路RLTの入力に伝達する。スキップ信号SSKIP0が活性化されているとき、シフトクロック信号SCKT0、SCKC1は、ロウレベルに固定されるため、スイッチ回路FSW、RSWはオフ状態に保持され、出力信号OUT0はロウレベルに維持される。   The skip switch circuit SKSW is turned on when the skip signal SSKIP0 is activated to a high level, and transmits the logic in which the logic of the input terminal I1 is inverted to the input of the latch circuit RLT. When the skip signal SSKIP0 is activated, the shift clock signals SCKT0 and SCCK1 are fixed at the low level, so that the switch circuits FSW and RSW are held in the off state, and the output signal OUT0 is maintained at the low level.

スイッチ回路OSWは、シフトクロック信号SCKの論理と同じ論理を有するシフトクロック信号SCK9Tのハイレベル期間にオンする。ラッチ回路OLTは、クロックドNANDゲートを有している。クロックドNANDゲートは、ロウレベルのシフトクロック信号SCK9Tを受けている間にNANDゲートとして動作し、ハイレベルのシフトクロック信号SCK9Tを受けている間に出力をハイインピーダンス状態に設定する。   The switch circuit OSW is turned on during a high level period of the shift clock signal SCK9T having the same logic as that of the shift clock signal SCK. The latch circuit OLT has a clocked NAND gate. The clocked NAND gate operates as a NAND gate while receiving the low level shift clock signal SCK9T, and sets the output to a high impedance state while receiving the high level shift clock signal SCK9T.

ラッチ回路OLTは、ロウレベルのリセット信号RSTBに応答してリセットされ、シフトアウト信号SOUTをロウレベルに設定する。そして、ラッチ回路OLTは、シフトクロック信号SCKT9がハイレベルの間に、ステージSTG8の出力端子の論理レベルを受け、受けた論理レベルを反転してシフト出力信号SOUTとして出力する。ラッチ回路OLTは、シフトクロック信号SCKT9の立ち下がりエッジに同期して受けている論理レベルをラッチする。   The latch circuit OLT is reset in response to the low level reset signal RSTB, and sets the shift out signal SOUT to the low level. Then, the latch circuit OLT receives the logic level of the output terminal of the stage STG8 while the shift clock signal SCKT9 is at the high level, inverts the received logic level, and outputs it as the shift output signal SOUT. Latch circuit OLT latches the logic level received in synchronization with the falling edge of shift clock signal SCKT9.

フィードバックスイッチFBSWは、シフトクロック信号S2CKC0がハイレベルのときにオンし、出力信号OUT8の論理レベルをラッチ回路ILTの入力に伝達する。シフトクロック信号S2CKC0は、第2サイクル信号2NDCYCがハイレベルのときに、シフトクロック信号SCKの論理を反転して生成される。シフトレジスタLSFTの動作の例は、図23および図26から図29に示す。   The feedback switch FBSW is turned on when the shift clock signal S2CKC0 is at a high level, and transmits the logic level of the output signal OUT8 to the input of the latch circuit ILT. The shift clock signal S2CKC0 is generated by inverting the logic of the shift clock signal SCK when the second cycle signal 2NDCYC is at a high level. Examples of the operation of the shift register LSFT are shown in FIG. 23 and FIG. 26 to FIG.

図17は、図15に示した書き込みビットセレクタWBSELの例を示している。書き込みビットセレクタWBSELは、内部データ信号IDI0−8にそれぞれ対応するビットセレクタBS0−BS8を有している。ビットセレクタBS0−BS8は、互いに同じ回路であるため、ビットセレクタBS0について説明する。   FIG. 17 shows an example of the write bit selector WBSEL shown in FIG. The write bit selector WBSEL has bit selectors BS0 to BS8 corresponding to the internal data signals IDI0-8, respectively. Since the bit selectors BS0 to BS8 are the same circuit, the bit selector BS0 will be described.

ビットセレクタBS0は、クロックドインバータIVP、ラッチ回路LTPおよびアンド回路ANDPおよびナンドゲートNANDPを有している。クロックドインバータIVPは、転送信号TRANSがハイレベルのときにインバータとして動作し、出力信号OUT0の論理を反転してラッチ回路LTPに伝達する。例えば、転送信号TRANSは、図16に示したシフトクロック信号SCKを遅延回路で遅延させた信号である。ラッチ回路LTPは、ラッチしている論理をアンド回路ANDPおよびナンドゲートNANDPに出力する。   The bit selector BS0 has a clocked inverter IVP, a latch circuit LTP, an AND circuit ANDP, and a NAND gate NANDP. The clocked inverter IVP operates as an inverter when the transfer signal TRANS is at a high level, inverts the logic of the output signal OUT0, and transmits it to the latch circuit LTP. For example, the transfer signal TRANS is a signal obtained by delaying the shift clock signal SCK shown in FIG. 16 with a delay circuit. The latch circuit LTP outputs the latched logic to the AND circuit ANDP and the NAND gate NANDP.

アンド回路ANDPは、論理レベルが互いに逆の書き込み制御信号IOWR0および読み出し制御信号IORD0を生成する信号生成回路の一例である。アンド回路ANDPは、内部消去信号IERSBがロウレベルに活性化されているときに、すなわち対応するメモリ領域I/O0の内部消去動作ERSが実行されているときに、ハイレベルの読み出し制御信号IORD0と、ロウレベルの書き込み制御信号IOWR0を出力する。アンド回路ANDPは、内部消去信号IERSBがハイレベルに非活性化されているときに、ラッチ回路LTPに保持している出力信号OUT0の論理に応じて読み出し制御信号IORD0および書き込み制御信号IOWR0を出力する。このように、簡易なアンド回路ANDPにより、書き込み制御信号IOWR0および読み出し制御信号IORD0を生成できる。なお、アンド回路ANDPは、書き込みビットセレクタWBSELの外部に、データ入力制御部34とは独立させて、スイッチ制御部として形成されてもよい。   The AND circuit ANDP is an example of a signal generation circuit that generates a write control signal IOWR0 and a read control signal IORD0 whose logic levels are opposite to each other. The AND circuit ANDP has a high-level read control signal IORD0 when the internal erase signal IERSB is activated to a low level, that is, when the internal erase operation ERS of the corresponding memory area I / O0 is being executed. A low level write control signal IOWR0 is output. The AND circuit ANDP outputs the read control signal IORD0 and the write control signal IOWR0 according to the logic of the output signal OUT0 held in the latch circuit LTP when the internal erase signal IERSB is inactivated to a high level. . In this way, the write control signal IOWR0 and the read control signal IORD0 can be generated by a simple AND circuit ANDP. The AND circuit ANDP may be formed as a switch control unit outside the write bit selector WBSEL, independently of the data input control unit 34.

ラッチ回路LTPがロウレベルの出力信号OUT0をラッチしているとき、アンド回路ANDPは、読み出し動作を実行可能にするために、ハイレベルの読み出し制御信号IORD0とロウレベルの書き込み制御信号IOWR0を出力する。ラッチ回路LTPがハイレベルの出力信号OUT0をラッチしているとき、アンド回路ANDPは、書き込み動作を実行するために、ロウレベルの読み出し制御信号IORD0とハイレベルの書き込み制御信号IOWR0を出力する。   When the latch circuit LTP is latching the low level output signal OUT0, the AND circuit ANDP outputs a high level read control signal IORD0 and a low level write control signal IOWR0 in order to enable the read operation. When the latch circuit LTP is latching the high-level output signal OUT0, the AND circuit ANDP outputs the low-level read control signal IORD0 and the high-level write control signal IOWR0 in order to execute the write operation.

なお、書き込みビットセレクタWBSELは、書き込みコマンドを受けないスタンバイ期間に、全ての出力信号OUT0−8をロウレベルに設定する。このとき、全ての読み出し制御信号IORD0−8はハイレベルに活性化され、全ての読み出しスイッチRSW2はオンする。読み出しコマンドが供給される前に読み出しスイッチRSW2を予めオンさせておくことで、読み出しコマンドに応答する読み出し動作を迅速に開始でき、アクセス効率を向上できる。   Note that the write bit selector WBSEL sets all the output signals OUT0-8 to the low level during the standby period in which no write command is received. At this time, all the read control signals IORD0-8 are activated to a high level, and all the read switches RSW2 are turned on. By turning on the read switch RSW2 in advance before the read command is supplied, the read operation in response to the read command can be started quickly, and the access efficiency can be improved.

ナンドゲートNANDPは、内部消去信号IERSBがロウレベルに活性化されているときに、ハイレベルの入力データID0を出力する。ナンドゲートNANDPは、内部消去信号IERSBがハイレベルに非活性化され、かつラッチ回路LTPがハイレベルの出力信号OUT0をラッチしているときに、対応するメモリ領域I/Oの書き込み動作を実行するために、内部データ信号IDI0を入力データID0として出力する。   The NAND gate NANDP outputs the high level input data ID0 when the internal erase signal IERSB is activated to the low level. The NAND gate NANDP executes the write operation of the corresponding memory area I / O when the internal erase signal IERSB is deactivated to the high level and the latch circuit LTP latches the high level output signal OUT0. The internal data signal IDI0 is output as input data ID0.

書き込みビットセレクタWBSELのアンド回路ANDPは、プログラム動作PGM、プログラムベリファイ動作PGMV、プリプログラム動作PPGM、プリプログラムベリファイ動作PPGMVおよび消去ベリファイ動作ERSにおいて、書き込みデータDW0−7、DWPが書き込まれるメモリ領域I/Oに対応する書き込みスイッチWSW2を順にオンするために書き込み制御信号IOWRを順に活性化するスイッチ制御部として動作する。また、書き込みビットセレクタWBSELのアンド回路ANDPは、読み出し動作RDにおいて、オンしている書き込みスイッチWSW2に接続されていないグローバルビット線GBLに対応する読み出しスイッチRSW2をオンするために読み出し制御信号IORDを活性化するスイッチ制御部として動作する。   The AND circuit ANDP of the write bit selector WBSEL has a memory area I / in which write data DW0-7 and DWP are written in the program operation PGM, the program verify operation PGMV, the preprogram operation PPGM, the preprogram verify operation PPGMV, and the erase verify operation ERS. It operates as a switch control unit that sequentially activates the write control signal IOWR in order to sequentially turn on the write switch WSW2 corresponding to O. The AND circuit ANDP of the write bit selector WBSEL activates the read control signal IORD to turn on the read switch RSW2 corresponding to the global bit line GBL not connected to the write switch WSW2 that is turned on in the read operation RD. It operates as a switch control unit.

図18は、図5に示した半導体メモリMEMのコマンド入力の例を示している。読み出し動作を実行するための読み出しコマンドは、クロック信号CLKの立ち上がりエッジに同期して、ロウレベルのチップイネーブル信号/CE、ハイレベルのライトイネーブル信号/WEを受けるときに認識される。図5に示したコマンドデコーダ12は、読み出しコマンドRDを認識したときに、読み出しコマンド信号RDCを出力する。半導体メモリMEMは、読み出しコマンド信号RDCに応答して読み出し動作を開始する。そして、半導体メモリMEMは、読み出しコマンドRDとともにアドレス端子ADで受けるアドレス信号A1が示すメモリセルMCからデータD1を読み出し、読み出したデータD1を次のクロック信号CLKに同期してデータ出力端子DOから出力する。   FIG. 18 shows an example of command input to the semiconductor memory MEM shown in FIG. A read command for executing a read operation is recognized when a low level chip enable signal / CE and a high level write enable signal / WE are received in synchronization with the rising edge of the clock signal CLK. The command decoder 12 shown in FIG. 5 outputs a read command signal RDC when recognizing the read command RD. The semiconductor memory MEM starts a read operation in response to the read command signal RDC. Then, the semiconductor memory MEM reads the data D1 from the memory cell MC indicated by the address signal A1 received at the address terminal AD together with the read command RD, and outputs the read data D1 from the data output terminal DO in synchronization with the next clock signal CLK. To do.

書き込み動作を実行するための書き込みコマンドは、ロウレベルのチップイネーブル信号/CEおよびライトイネーブル信号/WEとともに、アドレス端子ADでプログラムコードPC1、PC2、PC3と書き込みアドレスPA1とを受け、データ入力端子DIでプログラムコードPC1、PC2、PC3と書き込みデータD1とを受けるときに認識される。コマンドデコーダ12は、書き込みコマンドを認識した次のクロック信号CLKに同期して、アドレス端子ADに供給される書き込みアドレスPA1とデータ入力端子DIに供給される書き込みデータD1とを受け、書き込みコマンド信号WRCを出力する。半導体メモリMEMは、書き込みコマンド信号WRCに応答して書き込み動作を開始する。   The write command for executing the write operation receives the program code PC1, PC2, PC3 and the write address PA1 at the address terminal AD together with the low level chip enable signal / CE and the write enable signal / WE, and at the data input terminal DI. Recognized when receiving program code PC1, PC2, PC3 and write data D1. The command decoder 12 receives the write address PA1 supplied to the address terminal AD and the write data D1 supplied to the data input terminal DI in synchronization with the next clock signal CLK that has recognized the write command, and receives the write command signal WRC. Is output. The semiconductor memory MEM starts a write operation in response to the write command signal WRC.

消去動作を実行するための消去コマンドは、ロウレベルのチップイネーブル信号/CEおよびライトイネーブル信号/WEとともに、アドレス端子ADで消去コードEC1、EC2、EC3と消去アドレスEA1を受け、データ入力端子DIで消去コードEC1、EC2、EC3を受けるときに認識される。コマンドデコーダ12は、消去コマンドを認識した次のクロック信号CLKに同期して、アドレス端子ADに供給される消去アドレスEA1(セクタアドレスSA)を受け、消去コマンド信号ERSCを出力する。半導体メモリMEMは、消去コマンド信号ERSCに応答して消去動作を開始する。   The erase command for executing the erase operation receives the erase code EC1, EC2, EC3 and the erase address EA1 at the address terminal AD together with the low level chip enable signal / CE and the write enable signal / WE, and erases at the data input terminal DI. Recognized when receiving codes EC1, EC2, and EC3. The command decoder 12 receives the erase address EA1 (sector address SA) supplied to the address terminal AD in synchronization with the next clock signal CLK that has recognized the erase command, and outputs an erase command signal ERSC. The semiconductor memory MEM starts an erase operation in response to the erase command signal ERSC.

図19は、図5に示した半導体メモリMEMの読み出し動作、書き込み動作および消去動作のシーケンスの例を示している。図19に示すシーケンスは、図5に示したステートマシーン16の制御により実行される。   FIG. 19 shows an example of a sequence of read operation, write operation and erase operation of the semiconductor memory MEM shown in FIG. The sequence shown in FIG. 19 is executed under the control of the state machine 16 shown in FIG.

半導体メモリMEMは、スタンバイ状態STBY中に読み出しコマンドRDCを受けると、アドレス信号ADにより指定されたメモリセルMCの読み出し動作RDを実行する。メモリセルMCから読み出されるデータは、データ出力端子IOに出力される。ステートマシーンSTMは、読み出し動作RDの完了後、スタンバイ状態STBYに戻る。スタンバイ状態STBYは、半導体メモリMEMにコマンド信号が供給されていない状態である。   When receiving the read command RDC during the standby state STBY, the semiconductor memory MEM performs the read operation RD of the memory cell MC specified by the address signal AD. Data read from the memory cell MC is output to the data output terminal IO. The state machine STM returns to the standby state STBY after the read operation RD is completed. The standby state STBY is a state in which no command signal is supplied to the semiconductor memory MEM.

半導体メモリMEMは、スタンバイ状態STBY中に書き込みコマンドWRCを受けると、アドレス信号ADにより指定されたメモリセルMCのプログラムベリファイ動作PGMVを実行する。プログラムベリファイ動作PGMVは、メモリセルMCがプログラム状態(論理0;閾値電圧は高い)であることを確認するために実行される。半導体メモリMEMは、メモリセルMCの閾値電圧が所定値より低いとき(Fail)、プログラム動作PGMを実行する。そして、メモリセルMCの閾値電圧が所定値を超えるまでプログラムベリファイ動作PGMVとプログラム動作PGMが繰り返される。半導体メモリMEMは、メモリセルMCの閾値電圧が所定値を超えたとき(Pass)、スタンバイ状態STBYに戻る。すなわち、書き込み動作が完了する。このように、書き込み動作は、プログラムベリファイ動作PGMVおよびプログラム動作PGMを含んでいる。半導体メモリMEMは、書き込み動作を実行中に、書き込みビジー信号WRBSYをフラグ信号としてフラグ端子FLG0に出力する。   When receiving the write command WRC during the standby state STBY, the semiconductor memory MEM performs the program verify operation PGMV of the memory cell MC specified by the address signal AD. The program verify operation PGMV is executed to confirm that the memory cell MC is in a program state (logic 0; threshold voltage is high). The semiconductor memory MEM performs the program operation PGM when the threshold voltage of the memory cell MC is lower than a predetermined value (Fail). Then, the program verify operation PGMV and the program operation PGM are repeated until the threshold voltage of the memory cell MC exceeds a predetermined value. The semiconductor memory MEM returns to the standby state STBY when the threshold voltage of the memory cell MC exceeds a predetermined value (Pass). That is, the write operation is completed. As described above, the write operation includes the program verify operation PGMV and the program operation PGM. During execution of the write operation, the semiconductor memory MEM outputs the write busy signal WRBSY as a flag signal to the flag terminal FLG0.

半導体メモリMEMは、スタンバイ状態STBY中に消去コマンドERSCを受けると、プリプログラムベリファイ動作PPGMVを実行する。プリプログラムベリファイ動作PPGMVは、プログラムベリファイ動作PGMVと同じ動作であり、メモリセルMCがプログラム状態(論理0;閾値電圧は高い)であることを確認するために実行される。半導体メモリMEMは、プリプログラムベリファイ動作PPGMVにおいて、メモリセルMCの閾値電圧が所定値より低いとき(Fail)、プリプログラム動作PPGMを実行する。プリプログラム動作PPGMは、プログラム動作PGMと同じ動作である。プリプログラムベリファイ動作PPGMVは、アドレス信号ADを順次更新しながら、セクタSEC内の全てのメモリセルMCで実行される。   When the semiconductor memory MEM receives an erase command ERSC during the standby state STBY, the semiconductor memory MEM performs a preprogram verify operation PPGMV. The pre-program verify operation PPGMV is the same operation as the program verify operation PGMV, and is executed to confirm that the memory cell MC is in the program state (logic 0; threshold voltage is high). The semiconductor memory MEM performs the preprogram operation PPGM when the threshold voltage of the memory cell MC is lower than a predetermined value in the preprogram verify operation PPGMV (Fail). The preprogram operation PPGM is the same operation as the program operation PGM. The preprogram verify operation PPGMV is executed in all the memory cells MC in the sector SEC while sequentially updating the address signal AD.

これにより、セクタSEC内の全てのメモリセルMCは、閾値電圧の高いプログラム状態に設定される。全てのメモリセルMCがプログラム状態に設定された後、内部消去動作ERSが実行されることで、消去状態のメモリセルMCの閾値電圧がばらつくことを防止できる。   Thereby, all the memory cells MC in the sector SEC are set to a program state with a high threshold voltage. After all the memory cells MC are set to the programmed state, the internal erase operation ERS is executed, so that the threshold voltage of the memory cell MC in the erased state can be prevented from varying.

セクタSECにおける全てのメモリセルMCのプリプログラムベリファイ動作PPGMVが完了すると(Pass)、消去ベリファイ動作ERSVが実行される。消去ベリファイ動作ERSVは、メモリセルMCが消去状態(論理1;閾値電圧は低い)であることを確認するために実行される。消去ベリファイ動作ERSVは、アドレス信号ADを順次更新しながら、セクタSEC内の全てのメモリセルMCで実行される。   When the preprogram verify operation PPGMV of all the memory cells MC in the sector SEC is completed (Pass), the erase verify operation ERSV is executed. The erase verify operation ERSV is executed to confirm that the memory cell MC is in the erased state (logic 1; threshold voltage is low). The erase verify operation ERSV is executed in all the memory cells MC in the sector SEC while sequentially updating the address signal AD.

半導体メモリMEMは、消去ベリファイ動作ERSVにおいて、セクタ内のメモリセルMCの少なくともいずれかの閾値電圧が所定値より高いとき(Fail)、内部消去動作ERSを実行する。内部消去動作ERSは、セクタSEC単位で実行される。半導体メモリMEMは、セクタSEC内の全てのメモリセルMCの閾値電圧が消去状態になったとき(Pass)、スタンバイ状態STBYに戻る。このように、消去動作は、プリプログラムベリファイ動作PPGMV、プリプログラム動作PPGM、消去ベリファイ動作ERSVおよび内部消去動作ERSを含んでいる。半導体メモリMEMは、消去動作を実行中に、消去ビジー信号EBSYをフラグ信号としてフラグ端子FLG1に出力する。   In the erase verify operation ERSV, the semiconductor memory MEM performs the internal erase operation ERS when at least one of the threshold voltages of the memory cells MC in the sector is higher than a predetermined value (Fail). The internal erase operation ERS is executed for each sector SEC. The semiconductor memory MEM returns to the standby state STBY when the threshold voltages of all the memory cells MC in the sector SEC are in the erased state (Pass). As described above, the erase operation includes the pre-program verify operation PPGMV, the pre-program operation PPGM, the erase verify operation ERSV, and the internal erase operation ERS. During execution of the erase operation, the semiconductor memory MEM outputs the erase busy signal EBSY as a flag signal to the flag terminal FLG1.

図20は、図7に示したセルトランジスタCTの閾値電圧の分布の例を示している。消去状態は、メモリセルMCが論理1を保持している状態であり、セルトランジスタCTの閾値電圧が相対的に低い状態である。プログラム状態は、メモリセルMCが論理0を保持している状態であり、セルトランジスタCTの閾値電圧が相対的に高い状態である。   FIG. 20 shows an example of the threshold voltage distribution of the cell transistor CT shown in FIG. The erased state is a state in which the memory cell MC holds logic 1, and the threshold voltage of the cell transistor CT is relatively low. The program state is a state in which the memory cell MC holds logic 0, and the threshold voltage of the cell transistor CT is relatively high.

セルトランジスタCTの閾値電圧は、コントロールゲートCG(すなわち、ワード線WL)にゲート電圧VGを与えるときに、セルトランジスタCTのソース、ドレイン間に流れるセル電流の値が、基準電流より大きいか否かにより判定される。例えば、基準電流は、メモリセルアレイARY内に形成されるリファレンスメモリセルのセル電流を利用して生成される。   The threshold voltage of the cell transistor CT is whether or not the value of the cell current flowing between the source and drain of the cell transistor CT is larger than the reference current when the gate voltage VG is applied to the control gate CG (that is, the word line WL). Is determined. For example, the reference current is generated using a cell current of a reference memory cell formed in the memory cell array ARY.

プログラムベリファイ動作PGMVおよびプリプログラムベリファイ動作PPGMVは、ゲート電圧VGをハイレベル電圧VPGM(例えば、6V)に設定して実行される。消去ベリファイ動作ERSVは、ゲート電圧VGをハイレベル電圧VPGM(例えば、3V)に設定して実行される。   The program verify operation PGMV and the pre-program verify operation PPGMV are executed with the gate voltage VG set to a high level voltage VPGM (for example, 6V). The erase verify operation ERSV is executed by setting the gate voltage VG to the high level voltage VPGM (for example, 3V).

読み出し動作RDは、ゲート電圧VGをハイレベル電圧VD5(例えば、5V)に設定して実行される。そして、セルトランジスタCTに流れるセル電流の値が基準電流の値より大きいときに、メモリセルMCに論理1が保持されていると判定される。セルトランジスタCTに流れるセル電流の値が基準電流の値より小さいときに、メモリセルMCに論理0が保持されていると判定される。なお、読み出し動作RD時のハイレベル電圧VD5の値は、プログラムベリファイ動作PGMVでのハイレベル電圧VPGMと消去ベリファイ動作ERSVでのハイレベル電圧VPGMの中間の値(例えば、4.5V)に設定されてもよい。   The read operation RD is executed by setting the gate voltage VG to the high level voltage VD5 (for example, 5V). Then, when the value of the cell current flowing through the cell transistor CT is larger than the value of the reference current, it is determined that the logic 1 is held in the memory cell MC. When the value of the cell current flowing through the cell transistor CT is smaller than the value of the reference current, it is determined that the logic 0 is held in the memory cell MC. Note that the value of the high level voltage VD5 at the time of the read operation RD is set to an intermediate value (for example, 4.5 V) between the high level voltage VPGM at the program verify operation PGMV and the high level voltage VPGM at the erase verify operation ERSV. May be.

図21は、図5に示した半導体メモリMEMの読み出し動作、書き込み動作および消去動作における信号線の電圧の例を示している。なお、図21に示した電圧値は一例であり、これ等以外の値でもよい。読み出しセクタ信号RSECは、読み出し動作RDが実行されるときにハイレベルHに活性化される。書き込みセクタ信号WSECは、プログラム動作PGM、プログラムベリファイ動作PGMV、プリプログラム動作PPGM、プリプログラムベリファイ動作PPGMV、内部消去動作ERSおよび消去ベリファイ動作ERSVが実行されるときにハイレベルHに活性化される。   FIG. 21 shows an example of signal line voltages in the read operation, write operation and erase operation of the semiconductor memory MEM shown in FIG. Note that the voltage values shown in FIG. 21 are examples, and values other than these may be used. The read sector signal RSEC is activated to a high level H when the read operation RD is executed. The write sector signal WSEC is activated to a high level H when the program operation PGM, the program verify operation PGMV, the preprogram operation PPGM, the preprogram verify operation PPGMV, the internal erase operation ERS, and the erase verify operation ERSV are executed.

消去モード信号EMDは、内部消去動作ERSが実行されるときにハイレベルHに活性化される。ベリファイモード信号VMDは、プログラムベリファイ動作PGMV、プリプログラムベリファイ動作PPGMVおよび消去ベリファイ動作ERSVが実行されるときにハイレベルHに活性化される。プログラムモード信号PMDは、プログラム動作PGMおよびプリプログラム動作PPGMが実行されるときにハイレベルHに活性化される。   The erase mode signal EMD is activated to a high level H when the internal erase operation ERS is executed. The verify mode signal VMD is activated to a high level H when the program verify operation PGMV, the pre-program verify operation PPGMV, and the erase verify operation ERSV are executed. Program mode signal PMD is activated to high level H when program operation PGM and pre-program operation PPGM are executed.

ワード線WLをハイレベルに設定するためのハイレベル電圧線VWLHは、読み出し動作RD時にハイレベル電圧VD5に設定され、それ以外の動作PGM、PGMV、PPGM、PPGMV、ERS、ERSV時にハイレベル電圧VPGMに設定される。ハイレベル電圧VPGMの値は、実行する動作の種類に応じて異なる。ワード線WLをロウレベルに設定するためのロウレベル電圧線VWLLは、内部消去動作ERS時に負電圧VERSに設定され、それ以外の動作RD、PGM、PGMV、PPGM、PPGMV、ERSV時に接地電圧VSSに設定される。   The high level voltage line VWLH for setting the word line WL to the high level is set to the high level voltage VD5 during the read operation RD, and the high level voltage VPGM during the other operations PGM, PGMV, PPGM, PPGMV, ERS, and ERSV. Set to The value of the high level voltage VPGM varies depending on the type of operation to be performed. The low level voltage line VWLL for setting the word line WL to the low level is set to the negative voltage VERS during the internal erase operation ERS, and is set to the ground voltage VSS during the other operations RD, PGM, PGMV, PPGM, PPGMV, and ERSV. The

セクタ選択信号SSELおよび読み出し選択信号SRDのハイレベルを設定するためのハイレベル電圧線VSSELは、プログラム動作PGM時およびプリプログラム動作PPGM時にハイレベル電圧VPGMに設定され、内部消去動作ERS時に接地電圧VSSに設定され、それ以外の動作RD、PGMV、PPGMV、ERSV時にハイレベル電圧VD5に設定される。   The high level voltage line VSSEL for setting the high level of the sector selection signal SSEL and the read selection signal SRD is set to the high level voltage VPGM during the program operation PGM and the preprogram operation PPGM, and the ground voltage VSS during the internal erase operation ERS. In other operations RD, PGMV, PPGMV, and ERSV, the high level voltage VD5 is set.

セルトランジスタCTのバックゲートであるウエル領域PWの電圧は、内部消去動作ERS時にハイレベル電圧VEPWに設定され、それ以外の動作RD、PGM、PGMV、PPGM、PPGMV、ERSV時に接地電圧VSSに設定される。   The voltage of the well region PW that is the back gate of the cell transistor CT is set to the high level voltage VEPW during the internal erase operation ERS, and is set to the ground voltage VSS during the other operations RD, PGM, PGMV, PPGM, PPGMV, and ERSV. The

図22は、図5に示した半導体メモリMEMの読み出し動作、書き込み動作および消去動作におけるセルトランジスタCTに印加される電圧の例を示している。なお、図22に示した電圧値は一例であり、これ等以外の値でもよい。ソース線SLは、内部消去動作ERS時にフローティング状態FLTに設定され、それ以外の動作RD、PGM、PGMV、PPGM、PPGMV、ERSV時に接地電圧VSSに設定される。   FIG. 22 shows an example of the voltage applied to the cell transistor CT in the read operation, write operation and erase operation of the semiconductor memory MEM shown in FIG. Note that the voltage values shown in FIG. 22 are examples, and values other than these may be used. The source line SL is set to the floating state FLT during the internal erase operation ERS, and is set to the ground voltage VSS during the other operations RD, PGM, PGMV, PPGM, PPGMV, and ERSV.

読み出し動作RD、プログラムベリファイ動作PGMV、プリプログラムベリファイ動作PPGMVおよび消去ベリファイ動作ERSVでは、ローカルビット線LBLは、図8に示したプリチャージ回路PREにより電源電圧VDDにプリチャージされる。なお、電源電圧VDDは、1.8Vに限定されない。プログラム動作PGMおよびプリプログラム動作PPGMでは、ローカルビット線LBLは、図8に示したライトアンプWAによりハイレベル電圧VD5に設定される。その他の電圧は、図21にしたがって設定される。   In the read operation RD, program verify operation PGMV, preprogram verify operation PPGMV, and erase verify operation ERSV, the local bit line LBL is precharged to the power supply voltage VDD by the precharge circuit PRE shown in FIG. The power supply voltage VDD is not limited to 1.8V. In the program operation PGM and the pre-program operation PPGM, the local bit line LBL is set to the high level voltage VD5 by the write amplifier WA shown in FIG. Other voltages are set according to FIG.

図23は、図5に示した半導体メモリMEMの書き込み動作時の入力データ制御部34の動作の例を示している。この例では、半導体メモリMEMは、書き込みコマンドWを受け、アドレス信号ADにより選択されるセクタSECである書き込みメモリブロックの書き込み動作を実行する。なお、書き込みコマンドWが供給されるタイミングは、図18において書き込みデータD1が供給されるクロックサイクルを示している。半導体メモリMEMは、書き込み動作が実行されるセクタSECと別のセクタSECである読み出しメモリブロックに対する読み出しコマンドRを連続して受け、読み出し動作を繰り返し実行する。すなわち、図23は、入力動作、第1スイッチ動作に並行して第2スイッチ動作が実行される例を示している。なお、入力動作、第1スイッチ動作および第2スイッチ動作の定義は、図1の説明と同様である。   FIG. 23 shows an example of the operation of the input data control unit 34 during the write operation of the semiconductor memory MEM shown in FIG. In this example, the semiconductor memory MEM receives the write command W and executes the write operation of the write memory block that is the sector SEC selected by the address signal AD. Note that the timing at which the write command W is supplied indicates a clock cycle in which the write data D1 is supplied in FIG. The semiconductor memory MEM continuously receives a read command R for a read memory block that is a sector SEC different from the sector SEC in which the write operation is executed, and repeatedly executes the read operation. That is, FIG. 23 shows an example in which the second switch operation is executed in parallel with the input operation and the first switch operation. The definitions of the input operation, the first switch operation, and the second switch operation are the same as those in FIG.

プログラムアクティブ信号PGMACTは、プログラム動作PGM、プログラムベリファイ動作PGMV、プリプログラム動作PPGM、プリプログラムベリファイ動作PPGMV、内部消去動作ERS、消去ベリファイ動作ERSVを実行するときにセクタSECを活性化するための基本タイミング信号である。読み出しアクティブ信号RDACTは、読み出し動作RDを実行するときにセクタSECを活性化するための基本タイミング信号である。プログラムアクティブ信号PGMACTおよび読み出しアクティブ信号RDACTは、例えば、タイミング制御部18により生成される。   The program active signal PGMMAC is a basic timing for activating the sector SEC when executing the program operation PGM, the program verify operation PGMV, the preprogram operation PPGM, the preprogram verify operation PPGMV, the internal erase operation ERS, and the erase verify operation ERSV. Signal. The read active signal RDACT is a basic timing signal for activating the sector SEC when executing the read operation RD. The program active signal PGMMAC and the read active signal RDACT are generated by the timing control unit 18, for example.

この例では、データ入力端子DI0−7に供給される書き込みデータD1は、2進数で”1101 1110”であり、パリティデータDWP(偶数パリティ)は”0”である。このため、内部データ信号IDI2、IDI7、IDI8はロウレベルに設定され、内部データ信号IDI0、IDI1、IDI3−IDI6は、ハイレベルに設定される(図23(a))。書き込み動作は、論理1(消去状態)のメモリセルMCを論理0に設定する動作である。このため、図23の例では、書き込みデータD1の論理0のビットに対応するメモリ領域I/O2、I/O7と、パリティデータDWPに対応するメモリ領域I/O8に対して、書き込み動作が順に実行される。   In this example, the write data D1 supplied to the data input terminals DI0-7 is “1101 1110” in binary, and the parity data DWP (even parity) is “0”. Therefore, the internal data signals IDI2, IDI7, IDI8 are set to the low level, and the internal data signals IDI0, IDI1, IDI3-IDI6 are set to the high level (FIG. 23 (a)). The write operation is an operation for setting the memory cell MC of logic 1 (erased state) to logic 0. Therefore, in the example of FIG. 23, the write operation is sequentially performed on the memory areas I / O2 and I / O7 corresponding to the logic 0 bit of the write data D1 and the memory area I / O8 corresponding to the parity data DWP. Executed.

プログラムアクティブ信号PGMACTに示した”<>”内の数字は、メモリ領域I/Oの番号を示している。1回のプログラムアクティブ信号PGMACTの活性化期間に、1つのメモリ領域I/Oのプログラムベリファイ動作PGMVとプログラム動作PGMとが実施される。すなわち、書き込みコマンドWに応答する書き込み動作は、1ビットずつ実行される。   The number in “<>” shown in the program active signal PGMMAC indicates the number of the memory area I / O. In one activation period of the program active signal PGMMAC, the program verify operation PGMV and the program operation PGM of one memory area I / O are performed. That is, the write operation in response to the write command W is executed bit by bit.

タイミング制御部18は、プログラムベリファイ動作PGMVを実行するメモリ領域I/Oに対応するベリファイ信号VRFY(VRFY0−VRFY8の1つ)をハイレベルに活性化する。図8に示したベリファイセレクタVSELは、ベリファイ信号VRFYの活性化を受けて、プログラムベリファイ動作PGMVを実行するメモリ領域I/OのメモリセルMCから読み出される論理を、ベリファイ出力データ線OVD(OVD0−OVD9の1つ)に出力する。そして、ベリファイ出力データ線OVD上の読み出しデータが論理0のとき、メモリセルMCがプログラムされたと判定される(ベリファイパス)。   The timing control unit 18 activates the verify signal VRFY (one of VRFY0 to VRFY8) corresponding to the memory area I / O that executes the program verify operation PGMV to a high level. The verify selector VSEL shown in FIG. 8 receives the activation of the verify signal VRFY and outputs the logic read from the memory cell MC in the memory area I / O that executes the program verify operation PGMV, to the verify output data line OVD (OVD0− One of the OVDs 9). Then, when the read data on the verify output data line OVD is logic 0, it is determined that the memory cell MC has been programmed (verify pass).

図5に示したタイミング制御部18は、書き込みコマンドWに応答してシフトイン信号SINおよびシフトクロック信号SCKを生成する(図23(b))。書き込み動作では、第2サイクル信号2NDCYCはロウレベルに非活性化されている。このため、シフトクロック信号SCKに同期して、シフトクロック信号SCKC0が生成される(図23(c))。シフトクロック信号SCKC0に同期してスイッチ回路ISWがオンし、シフトイン信号SINのハイレベルは、ラッチ回路ILTにラッチされ、ステージSTG0の入力端子I1にロウレベルが供給される。   The timing control unit 18 shown in FIG. 5 generates the shift-in signal SIN and the shift clock signal SCK in response to the write command W (FIG. 23B). In the write operation, the second cycle signal 2NDCYC is inactivated to the low level. Therefore, the shift clock signal SCKC0 is generated in synchronization with the shift clock signal SCK (FIG. 23 (c)). The switch circuit ISW is turned on in synchronization with the shift clock signal SCKC0, the high level of the shift-in signal SIN is latched by the latch circuit ILT, and the low level is supplied to the input terminal I1 of the stage STG0.

図15に示したスキップ生成回路SKIPは、内部データ信号IDI0−8と同じ論理を有するスキップ信号SSKIP0−8を出力する。このため、スキップ信号SSKIP0−1、3−6はハイレベルに設定され、スキップ信号SSKIP2、7−8はロウレベルLに設定される(図23(d))。ロウレベルのスキップ信号SSKIP2、7−8に応答して、シフトクロック信号SCKC0とともに、シフトクロックSCKのレベルを反転させたシフトクロック信号SCKC3、8−9が生成される(図23(e))。また、シフトクロックSCKと同じレベルのシフトクロック信号SCKT2、7−8が、シフトクロック信号SCKT9とともに生成される(図23(f))。   The skip generation circuit SKIP shown in FIG. 15 outputs skip signals SSKIP0-8 having the same logic as the internal data signals IDI0-8. Therefore, the skip signals SSKIP0-1 and 3-6 are set to a high level, and the skip signals SSKIP2 and 7-8 are set to a low level L (FIG. 23 (d)). In response to the low level skip signals SSKIP2 and 7-8, the shift clock signal SCKC0 and the shift clock signals SCKC3 and 8-9 obtained by inverting the level of the shift clock SCK are generated (FIG. 23 (e)). Further, shift clock signals SCKT2 and 7-8 having the same level as the shift clock SCK are generated together with the shift clock signal SCKT9 (FIG. 23 (f)).

ハイレベルのスキップ信号SSKIP0、1、3−6に対応するシフトクロック信号SCKT0、1、3−6およびシフトクロック信号SCKC1、2、4−7は、ロウレベルに設定される(図23(g、h))。   The shift clock signals SCKT0, 1, 3-6 and the shift clock signals SCCC1, 2, 4-7 corresponding to the high level skip signals SSKIP0, 1, 3-6 are set to the low level (FIG. 23 (g, h )).

ハイレベルのスキップ信号SSKIP0、1、3−6を受けるステージSTG0、1、3−6のスキップスイッチ回路SKSWはオンし、入力端子I1をラッチ回路RLTの入力に伝達する。これにより、シフトイン信号SINの反転レベルは、ステージSTG2の入力端子I1まで伝達される。ステージSTG2のスイッチ回路FSWは、ハイレベルのシフトクロック信号SCKCT2に応答してオンし、入力端子I1で受けるハイレベルをラッチ回路FLTに伝達する。ラッチ回路FLTは、ロウレベルをラッチし、出力信号OUT2をハイレベルに変化させる(図23(i))。   The skip switch circuits SKSW of the stages STG0, 1, 3-6 that receive the high level skip signals SSKIP0, 1, 3-6 are turned on, and the input terminal I1 is transmitted to the input of the latch circuit RLT. Thereby, the inversion level of the shift-in signal SIN is transmitted to the input terminal I1 of the stage STG2. The switch circuit FSW of the stage STG2 is turned on in response to the high level shift clock signal SCKCT2, and transmits the high level received at the input terminal I1 to the latch circuit FLT. The latch circuit FLT latches the low level and changes the output signal OUT2 to the high level (FIG. 23 (i)).

ステージSTG2のスイッチ回路RSWは、シフトクロックSCKC3のハイレベルへの変化によりオンする(図23(j))。このため、ステージSTG2のラッチ回路FLTは、スイッチ回路RSWを介してラッチ回路RLTに接続される。ステージSTG2のラッチ回路FLTに保持されている論理は、ラッチ回路RLTに保持され、ステージSTG2の出力端子O1は、ロウレベルを出力する。ハイレベルのスキップ信号SSKIP3−6により、ステージSTG2の出力端子O1は、スキップスイッチ回路SKSWおよびラッチ回路RLTを介してステージSTG7の入力端子I1に接続されている。このため、ステージSTG2の出力端子O1のロウレベルは、ステージSTG7の入力端子I1まで伝達される。   The switch circuit RSW of the stage STG2 is turned on when the shift clock SCKC3 changes to high level (FIG. 23 (j)). For this reason, the latch circuit FLT of the stage STG2 is connected to the latch circuit RLT via the switch circuit RSW. The logic held in the latch circuit FLT of the stage STG2 is held in the latch circuit RLT, and the output terminal O1 of the stage STG2 outputs a low level. By the high level skip signal SSKIP3-6, the output terminal O1 of the stage STG2 is connected to the input terminal I1 of the stage STG7 via the skip switch circuit SKSW and the latch circuit RLT. Therefore, the low level of the output terminal O1 of the stage STG2 is transmitted to the input terminal I1 of the stage STG7.

オンされるスキップスイッチ回路SKSWを有するステージSTG0、1、3−6のスイッチ回路FSW、RSWは、ロウレベルのシフトクロック信号SCKC、SCKTを受けてオフする。このため、ラッチ回路FLTは、リセット状態に保持され、ロウレベルの出力信号OUT0、1、3−6をそれぞれ出力する。   The switch circuits FSW and RSW of the stages STG0, 1 and 3-6 having the skip switch circuit SKSW which is turned on are turned off in response to the low level shift clock signals SCCK and SCKT. Therefore, the latch circuit FLT is held in the reset state and outputs low level output signals OUT0, 1, and 3-6, respectively.

図17に示した書き込みビットセレクタWBSELのビットセレクタBS2は、ハイレベルの出力信号OUT2を、シフトクロック信号SCKから生成される転送信号TRANSに同期してラッチし、書き込み制御信号IOWR2をハイレベルに設定し、読み出し制御信号IORD2および入力データID2をロウレベルに設定する(図23(k))。また、書き込みビットセレクタWBSELは、他の書き込み制御信号IOWR0−1、3−8をロウレベルに設定し、他の読み出し制御信号IORD0−1、3−8をハイレベルに設定する。   The bit selector BS2 of the write bit selector WBSEL shown in FIG. 17 latches the high level output signal OUT2 in synchronization with the transfer signal TRANS generated from the shift clock signal SCK, and sets the write control signal IOWR2 to high level. Then, the read control signal IORD2 and the input data ID2 are set to the low level (FIG. 23 (k)). The write bit selector WBSEL sets the other write control signals IOWR0-1 and 3-8 to the low level and sets the other read control signals IORD0-1 and 3-8 to the high level.

これにより、メモリ領域I/O2の書き込み動作が実行され、他のメモリ領域I/O0、1、3−8の読み出し動作が実行可能になる。書き込み制御信号IOWR2のハイレベルおよび読み出し制御信号IORD2のロウレベルは、次のシフトクロックSCKに応答する転送信号TRANSが生成されるまで保持される(図23(l))。次のシフトクロックSCKは、メモリ領域I/O2の書き込み動作の完了に応答して生成される。   As a result, the write operation of the memory area I / O2 is executed, and the read operations of the other memory areas I / O0, 1, and 3-8 can be executed. The high level of the write control signal IOWR2 and the low level of the read control signal IORD2 are held until the transfer signal TRANS in response to the next shift clock SCK is generated (FIG. 23 (l)). The next shift clock SCK is generated in response to the completion of the write operation of the memory area I / O2.

次のシフトクロックSCKに応答して、シフトクロックSCKT7がハイレベルに変化し、シフトクロック信号SCKC8がロウレベルに変化する(図23(m、n))。ステージSTG7のスイッチ回路FSWは、ハイレベルのシフトクロック信号SCKCT7に応答してオンし、入力端子I1で受けるロウレベルをラッチ回路FLTに伝達する。これにより、ラッチ回路FLTは、ロウレベルをラッチし、出力信号OUT7をハイレベルに変化させる(図23(o))。   In response to the next shift clock SCK, the shift clock SCKT7 changes to high level, and the shift clock signal SCCK8 changes to low level (FIG. 23 (m, n)). The switch circuit FSW of the stage STG7 is turned on in response to the high level shift clock signal SCKCT7, and transmits the low level received at the input terminal I1 to the latch circuit FLT. Thus, the latch circuit FLT latches the low level and changes the output signal OUT7 to the high level (FIG. 23 (o)).

ステージSTG7のスイッチ回路RSWは、シフトクロックSCKC8のハイレベルへの変化によりオンする(図23(p))。このため、ステージSTG7のラッチ回路FLTに保持されている論理は、ラッチ回路RLTに転送され、ステージSTG7の出力端子O1は、ロウレベルを出力する。   The switch circuit RSW of the stage STG7 is turned on when the shift clock SCKC8 changes to high level (FIG. 23 (p)). Therefore, the logic held in the latch circuit FLT of the stage STG7 is transferred to the latch circuit RLT, and the output terminal O1 of the stage STG7 outputs a low level.

書き込みビットセレクタWBSELのビットセレクタBS7は、ハイレベルの出力信号OUT7を、転送信号TRANSに同期してラッチする。ビットセレクタBS7は、書き込み制御信号IOWR7をハイレベルに設定し、読み出し制御信号IORD7および入力データID7をロウレベルに設定する(図23(q))。なお、入力端子I1でハイレベルを受けるステージSTG2は、シフトクロック信号SCKT2の立ち上がりエッジに同期して出力信号OUT2をロウレベルに設定する(図23(r))。このため、書き込み制御信号IOWR2および入力データID2はロウレベルに設定され、読み出し制御信号IORD2はハイレベルに設定される(図23(s))。   The bit selector BS7 of the write bit selector WBSEL latches the high level output signal OUT7 in synchronization with the transfer signal TRANS. The bit selector BS7 sets the write control signal IOWR7 to the high level, and sets the read control signal IORD7 and the input data ID7 to the low level ((q) in FIG. 23). Note that the stage STG2 receiving the high level at the input terminal I1 sets the output signal OUT2 to the low level in synchronization with the rising edge of the shift clock signal SCKT2 (FIG. 23 (r)). Therefore, the write control signal IOWR2 and the input data ID2 are set to the low level, and the read control signal IORD2 is set to the high level (FIG. 23 (s)).

これにより、メモリ領域I/O7の書き込み動作が実行され、他のメモリ領域I/O0−6、8の読み出し動作が実行可能になる。この後、次のシフトクロック信号SCKに同期して出力信号OUT8がハイレベルに変化し、書き込み制御信号IOWR8がハイレベルに設定される(図23(t、u))。読み出し制御信号IORD8および入力データID8はロウレベルに設定される(図23(v))。そして、メモリ領域I/O8の書き込み動作が実行され、他のメモリ領域I/O0−7の読み出し動作が実行可能になる。   Thereby, the write operation of the memory area I / O 7 is executed, and the read operation of the other memory areas I / O 0-6 and 8 can be executed. Thereafter, the output signal OUT8 changes to high level in synchronization with the next shift clock signal SCK, and the write control signal IOWR8 is set to high level (FIG. 23 (t, u)). The read control signal IORD8 and the input data ID8 are set to the low level (FIG. 23 (v)). Then, the write operation of the memory area I / O8 is executed, and the read operation of the other memory area I / O0-7 can be executed.

次のシフトクロック信号SCKに応答して、シフトクロック信号SCKT9が生成され、スイッチ回路OSWがオンする(図23(w))。これにより、ステージSTG8の出力端子O1から出力されているロウレベルがラッチ回路OLTにラッチされ、シフトアウト信号SOUTがハイレベルに設定される(図23(x))。そして、書き込み動作が完了する。   In response to the next shift clock signal SCK, the shift clock signal SCKT9 is generated, and the switch circuit OSW is turned on (FIG. 23 (w)). As a result, the low level output from the output terminal O1 of the stage STG8 is latched by the latch circuit OLT, and the shift-out signal SOUT is set to the high level (FIG. 23 (x)). Then, the write operation is completed.

タイミング制御部18は、書き込み動作の完了に応答してラッチクロック信号LCLK(図15)を出力する。これにより、ラッチ回路LT1は初期化され、全ての内部データ信号IDI0−8はロウレベルに設定され、スキップ信号SSKIP0−8はロウレベルに変化する(図23(y、z))。   The timing control unit 18 outputs a latch clock signal LCLK (FIG. 15) in response to the completion of the write operation. As a result, the latch circuit LT1 is initialized, all the internal data signals IDI0-8 are set to the low level, and the skip signals SSKIP0-8 are changed to the low level (FIG. 23 (y, z)).

なお、メモリ領域I/O7の書き込み動作は、読み出しアクティブ信号RDACTがハイレベルに活性化されている期間(読み出し動作の実行中)に終了する(図23(A))。タイミング制御部18は、グローバルビット線GBL上で読み出しデータと書き込みデータとが衝突することを防止するために、次の書き込み動作のためのプログラムアクティブ信号PGMACTを、読み出し動作が完了した後にハイレベルに活性化する(図23(B))。   Note that the write operation of the memory area I / O7 ends during a period in which the read active signal RDACT is activated to a high level (during execution of the read operation) (FIG. 23A). In order to prevent the read data and the write data from colliding on the global bit line GBL, the timing control unit 18 sets the program active signal PGMMAC for the next write operation to a high level after the read operation is completed. It is activated (FIG. 23B).

図24は、図5に示した半導体メモリMEMの書き込み動作の例を示している。この例では、図23と同様に、半導体メモリMEMは、書き込みコマンドWとともに2進数で”1101 1110”の書き込みデータD1と、プログラムアドレスPGMADとを受け、書き込み動作を実行する。半導体メモリMEMは、セクタSECの1つで書き込み動作を実行中に、別のセクタSECに対する読み出しコマンドRを連続して受け、読み出し動作を実行する。書き込みコマンドWが供給されるタイミングは、図23と同様に、図18において書き込みデータD1が供給されるクロックサイクルを示している。   FIG. 24 shows an example of the write operation of the semiconductor memory MEM shown in FIG. In this example, similarly to FIG. 23, the semiconductor memory MEM receives the write data D1 of “1101 1110” in binary numbers and the program address PGMAD together with the write command W, and executes the write operation. The semiconductor memory MEM continuously receives a read command R for another sector SEC while executing a write operation in one of the sectors SEC, and executes the read operation. The timing at which the write command W is supplied indicates the clock cycle in which the write data D1 is supplied in FIG. 18, as in FIG.

実線で示した横方向に延びる矢印は、1つのメモリ領域I/Oの書き込み動作(PGMV、PGM)が実行されている期間を示している。白い矩形枠は、書き込み動作が実行されていない、読み出し動作が実行可能なメモリ領域I/Oを示している。X印を付けた矩形枠は、書き込み動作により読み出し動作を実行できないメモリ領域I/Oを示している。   An arrow extending in a horizontal direction indicated by a solid line indicates a period during which a write operation (PGMV, PGM) of one memory area I / O is being performed. A white rectangular frame indicates a memory area I / O in which a write operation is not performed and a read operation can be performed. A rectangular frame marked with X indicates a memory area I / O in which a read operation cannot be performed by a write operation.

メモリ領域I/O2の書き込み動作が実行されている間、メモリ領域I/O2の読み出し動作は実行できない。これは、メモリ領域I/O2に接続されたグローバルビット線GBL2は、入力データID2およびプログラムベリファイ動作PGMVのためにメモリセルMCから読み出されるデータに使用されるためである。このため、図5に示したデータ再生部36は、他のメモリ領域I/O0−1、3−8から読み出される出力データOD0−1、3−7、ODPを用いて、メモリ領域I/O2に保持されている出力データOD2を再生する(図24(a))。   While the write operation of the memory area I / O2 is being executed, the read operation of the memory area I / O2 cannot be executed. This is because the global bit line GBL2 connected to the memory area I / O2 is used for data read from the memory cell MC for the input data ID2 and the program verify operation PGMV. Therefore, the data reproducing unit 36 shown in FIG. 5 uses the output data OD0-1, 3-7, ODP read from the other memory areas I / O0-1, 3-8 to use the memory area I / O2. The output data OD2 held in is reproduced (FIG. 24A).

同様に、メモリ領域I/O7の書き込み動作が実行されている間、データ再生部36は、読み出し動作を実行できないメモリ領域I/O7から読み出すべきデータを再生する(図24(b))。メモリ領域I/O8の書き込み動作が実行されている間、データ再生部36は、読み出し動作を実行できないメモリ領域I/O8から読み出すべきデータを再生する(図24(c))。   Similarly, while the write operation of the memory area I / O 7 is being performed, the data reproducing unit 36 reproduces data to be read from the memory area I / O 7 where the read operation cannot be performed (FIG. 24B). While the write operation of the memory area I / O 8 is being performed, the data reproducing unit 36 reproduces data to be read from the memory area I / O 8 where the read operation cannot be performed (FIG. 24C).

書き込み動作が実行されていないとき、読み出しデータは、全てのメモリ領域I/O0−8から読み出し可能である。このとき、データ再生部36は、破線のX印で示すように、メモリ領域I/O8からの出力データ(図5のODP)をマスクして、出力データOD0−7を読み出しデータDR0−7として出力する(図24(d))。   When the write operation is not executed, the read data can be read from all the memory areas I / O0-8. At this time, the data reproducing unit 36 masks the output data (ODP in FIG. 5) from the memory area I / O 8 as indicated by the broken X, and outputs the output data OD0-7 as read data DR0-7. It outputs (FIG.24 (d)).

図25は、図5に示した半導体メモリMEMの書き込み動作におけるメモリコア40の状態の例を示している。図25では、説明を簡単にするために、メモリコア40が5つのメモリ領域I/O0−I/O3、I/O8と、2つのセクタSEC0−SEC1を有する例を示す。メモリ領域I/O8は、パリティデータDWPを記憶する。矩形は、読み出しスイッチRSW1、RSW2および書き込みスイッチWSW1、WSW2を示している。黒い矩形はオン状態を示し、白い矩形はオフ状態を示している。   FIG. 25 shows an example of the state of the memory core 40 in the write operation of the semiconductor memory MEM shown in FIG. FIG. 25 shows an example in which the memory core 40 includes five memory areas I / O0 to I / O3 and I / O8 and two sectors SEC0 to SEC1 in order to simplify the description. The memory area I / O 8 stores parity data DWP. The rectangles indicate the read switches RSW1 and RSW2 and the write switches WSW1 and WSW2. A black rectangle indicates an on state, and a white rectangle indicates an off state.

この例では、セクタSEC0のメモリ領域I/O2にデータを書き込むために書き込み動作が実行される。書き込み動作の実行中に、セクタSEC1の読み出し動作が実行される。セクタSEC0のメモリ領域I/O2のローカルビット線LBLは、書き込み選択信号SWR0および書き込み制御信号IOWR2の活性化によりオンする書き込みスイッチWSW1−2を介してグローバルビット線GBL2に接続される。そして、グローバルビット線GBL2は、入力データID2のメモリセルMCへのプログラムと、メモリセルMCからのベリファイ出力データOVD2の読み出しに使用される。   In this example, a write operation is performed to write data to the memory area I / O2 of the sector SEC0. During the execution of the write operation, the read operation of the sector SEC1 is executed. The local bit line LBL of the memory area I / O2 of the sector SEC0 is connected to the global bit line GBL2 via the write switch WSW1-2 that is turned on by the activation of the write selection signal SWR0 and the write control signal IOWR2. The global bit line GBL2 is used for programming the input data ID2 into the memory cell MC and reading the verify output data OVD2 from the memory cell MC.

セクタSEC1のメモリ領域I/O0のローカルビット線LBLは、読み出し選択信号SRD1および読み出し制御信号IORD0の活性化によりオンする読み出しスイッチRSW1−2を介してグローバルビット線GBL0に接続される。同様に、セクタSEC1のメモリ領域I/O1、3、8のローカルビット線LBLも、グローバルビット線GBL1、3、8にそれぞれ接続される。そして、グローバルビット線GBL0、1、3、8は、セクタSEC1のメモリセルMCからの出力データOD0、1、3、ODPの読み出しに使用される。   The local bit line LBL of the memory area I / O0 of the sector SEC1 is connected to the global bit line GBL0 via the read switch RSW1-2 that is turned on by the activation of the read selection signal SRD1 and the read control signal IORD0. Similarly, the local bit lines LBL of the memory areas I / O1, 3, 8 of the sector SEC1 are also connected to the global bit lines GBL1, 3, 8 respectively. The global bit lines GBL0, 1, 3, and 8 are used for reading the output data OD0, 1, 3, and ODP from the memory cell MC in the sector SEC1.

図26から図29は、図5に示した半導体メモリMEMの消去動作時の入力データ制御部34の動作の例を示している。図23と同じ動作については、詳細な説明は省略する。この例では、半導体メモリMEMは、消去コマンドEを受け、アドレス信号ADにより選択されるセクタSECである消去メモリブロックの消去動作を実行する。なお、消去コマンドEが供給されるタイミングは、図18において消去アドレスEA1(セクタアドレス)が供給されるクロックサイクルを示している。半導体メモリMEMは、消去動作を実行中に、別のセクタSECに対する読み出しコマンドRを連続して受け、読み出し動作を繰り返し実行する。   26 to 29 show an example of the operation of the input data control unit 34 during the erase operation of the semiconductor memory MEM shown in FIG. Detailed description of the same operations as those in FIG. 23 is omitted. In this example, the semiconductor memory MEM receives an erase command E and executes an erase operation of an erase memory block that is a sector SEC selected by an address signal AD. Note that the timing at which the erase command E is supplied indicates a clock cycle in which the erase address EA1 (sector address) is supplied in FIG. During execution of the erase operation, the semiconductor memory MEM continuously receives the read command R for another sector SEC and repeatedly executes the read operation.

消去動作は、図9に示したように、プリプログラムベリファイ動作PPGMV、プリプログラム動作PPGM、消去ベリファイ動作ERSVおよび内部消去動作ERSを含む。図26から図28では、プリプログラムベリファイ動作PPGMVおよびプリプログラム動作PPGMが実行される。図26の右端の読み出しコマンドRは、図27の左端の読み出しコマンドRを示している。図27の右端の読み出しコマンドRは、図28の左端の読み出しコマンドRを示している。   As shown in FIG. 9, the erase operation includes a preprogram verify operation PPGMV, a preprogram operation PPGM, an erase verify operation ERSV, and an internal erase operation ERS. In FIG. 26 to FIG. 28, the pre-program verify operation PPGMV and the pre-program operation PPGM are executed. The read command R at the right end in FIG. 26 indicates the read command R at the left end in FIG. The read command R at the right end in FIG. 27 indicates the read command R at the left end in FIG.

プリプログラムベリファイ動作PPGMVおよびプリプログラム動作PPGMは、セクタSEC内の全てのメモリセルMCで実行される。このため、図15に示した入力データ制御部34は、全ての内部データ信号IDI0−8を論理0にリセットする(図26(a))。これにより、全てスキップ信号SSKIP0−8は、ロウレベルLに設定される。すなわち、シフトレジスタSFTR1のステージSTG0−8をスキップする動作は禁止され、シフトレジスタSFTR1は、出力信号OUT0−OUT8を順に生成する。   The preprogram verify operation PPGMV and the preprogram operation PPGM are executed in all the memory cells MC in the sector SEC. Therefore, the input data control unit 34 shown in FIG. 15 resets all internal data signals IDI0-8 to logic 0 (FIG. 26 (a)). As a result, all skip signals SSKIP0-8 are set to the low level L. That is, the operation of skipping stages STG0-8 of shift register SFTR1 is prohibited, and shift register SFTR1 generates output signals OUT0-OUT8 in order.

プリプログラムベリファイ動作PPGMVは、セクタSEC内の全てのメモリセルMCに対して実行されることを除き、プログラムベリファイ動作PGMVと同じである。プリプログラム動作PPGMも、セクタSEC内の全てのメモリセルMCに対して実行されることを除き、プログラム動作PGMと同じ動作である。プリプログラムベリファイ動作PPGMVおよびプリプログラム動作PPGMは、1つのアドレス値RA、CAの1つのメモリ領域I/O毎にペアで実行される。シフトイン信号SINおよびシフトクロック信号SCKが生成され、プリプログラムベリファイ動作PPGMVおよびプリプログラム動作PPGMが開始されるまでは、出力信号OUT2の代わりに出力信号OUT0が活性化されることを除き、図23と同様である。   The pre-program verify operation PPGMV is the same as the program verify operation PGMV except that it is executed for all the memory cells MC in the sector SEC. The pre-program operation PPGM is the same operation as the program operation PGM except that it is executed for all the memory cells MC in the sector SEC. The preprogram verify operation PPGMV and the preprogram operation PPGM are executed in pairs for each memory area I / O of one address value RA and CA. 23. Except that the output signal OUT0 is activated instead of the output signal OUT2 until the shift-in signal SIN and the shift clock signal SCK are generated and the pre-program verify operation PPGMV and the pre-program operation PPGM are started. It is the same.

消去動作では、最初のシフトクロック信号SCKが生成された後、第2サイクル信号2NDCYCがハイレベルに活性化される(図26(b))。このため、これ以降のシフトクロック信号SCKに同期してシフトクロック信号S2CKC0が生成される(図26(c))。シフトクロック信号S2CKC0の位相は、シフトクロック信号SCKの位相と逆である。シフトクロック信号S2CKC0がハイレベルの間、図16に示した、フィードバックスイッチFBSWがオンし、ステージSTG8の出力端子O1(=OUT8)は、ラッチ回路ILTを介してステージSTG0の入力端子I1に接続される。すなわち、シフトレジスタSFTR1は、循環タイプのシフトレジスタとして動作する。   In the erase operation, after the first shift clock signal SCK is generated, the second cycle signal 2NDCYC is activated to a high level (FIG. 26B). Therefore, the shift clock signal S2CKC0 is generated in synchronization with the subsequent shift clock signal SCK (FIG. 26 (c)). The phase of the shift clock signal S2CKC0 is opposite to the phase of the shift clock signal SCK. While the shift clock signal S2CKC0 is at the high level, the feedback switch FBSW shown in FIG. 16 is turned on, and the output terminal O1 (= OUT8) of the stage STG8 is connected to the input terminal I1 of the stage STG0 via the latch circuit ILT. The That is, the shift register SFTR1 operates as a cyclic shift register.

具体的には、1つのアドレス値RA、CAに対応する9つのメモリ領域I/Oのプリプログラムベリファイ動作PPGMVとプリプログラム動作PPGMのペアが完了すると、シフトレジスタSFTR1は、シフトアウト信号SOUTを出力し、ステージSTG0から出力信号OUT0を出力する動作を再び開始する。このとき、タイミング制御部18は、シフトアウト信号SOUTに応答して、図9に示したアドレス制御部20に供給するアドレスクロック信号ACLKを生成する。そして、次のアドレス値RA、CAに対応する9つのメモリ領域I/Oのプリプログラムベリファイ動作PPGMVおよびプリプログラム動作PPGMのペアが実行される。例えば、図28において、アドレス(RA=0、CA=0)のメモリ領域I/O8のプリプログラムベリファイ動作PPGMVおよびプリプログラム動作PPGM<8>のペアが完了すると、次のアドレス(RA=0、CA=1)のメモリ領域I/O0のプリプログラムベリファイ動作PPGMVおよびプリプログラム動作PPGM<0>のペアが開始される。アドレス値RA、CAは、図9に示したように、コラムアドレス信号CA、ロウアドレス信号RAの順に更新される。   Specifically, when the pair of the preprogram verify operation PPGMV and the preprogram operation PPGM of nine memory areas I / O corresponding to one address value RA and CA is completed, the shift register SFTR1 outputs the shift out signal SOUT. Then, the operation of outputting the output signal OUT0 from the stage STG0 is started again. At this time, the timing control unit 18 generates the address clock signal ACLK to be supplied to the address control unit 20 shown in FIG. 9 in response to the shift-out signal SOUT. Then, a pair of preprogram verify operation PPGMV and preprogram operation PPGM of nine memory areas I / O corresponding to the next address values RA and CA is executed. For example, in FIG. 28, when the pair of the preprogram verify operation PPGMV and the preprogram operation PPGM <8> in the memory area I / O 8 at the address (RA = 0, CA = 0) is completed, the next address (RA = 0, A pair of the preprogram verify operation PPGMV and the preprogram operation PPGM <0> in the memory area I / O0 of CA = 1) is started. The address values RA and CA are updated in the order of the column address signal CA and the row address signal RA, as shown in FIG.

図29に示したプリプログラムベリファイ動作PPGMVおよびプリプログラム動作PPGM<8>のペアは、データを消去するセクタSEC内の最終アドレス(RA=63、CA=15)のメモリ領域I/O8の書き込み動作を示している。この書き込み動作により、消去動作が実行されるセクタSEC内の全てのメモリセルMCは、論理0(プログラム状態)に設定される。換言すれば、消去動作が実行されるセクタSECにおいて全てのセルトランジスタCTの閾値電圧は、相対的に高くなり、プログラム状態に設定される。全てのセルトランジスタCTの閾値電圧がプログラム状態に設定された後に、内部消去動作ERSが実行されることで、内部消去動作ERS時にセルトランジスタCTの閾値電圧が負になること、すなわち、過消去を防止できる。   The pair of the pre-program verify operation PPGMV and the pre-program operation PPGM <8> shown in FIG. Is shown. By this write operation, all the memory cells MC in the sector SEC on which the erase operation is executed are set to logic 0 (program state). In other words, in the sector SEC in which the erase operation is performed, the threshold voltages of all the cell transistors CT are relatively high and set to the programmed state. After the threshold voltages of all the cell transistors CT are set to the programmed state, the internal erase operation ERS is executed, so that the threshold voltage of the cell transistor CT becomes negative at the time of the internal erase operation ERS, that is, over-erase is performed. Can be prevented.

内部消去動作ERSが開始される前に、タイミング制御部18は、内部消去信号IERSBをロウレベルに活性化する(図29(a))。図17に示した書き込みビットセレクタWBSELは、ロウレベルの内部消去信号IERSBに基づいて、全ての読み出し制御信号IORD0−IORD8をハイレベルに活性化し、全ての書き込み制御信号IOWR0−IOWR8をロウレベルに非活性化する。また、書き込みビットセレクタWBSELは、全ての入力データID0−ID8をハイレベルに設定する。これにより、内部消去動作ERSを実行するセクタSECで書き込み動作が実行されることが防止される。   Before the internal erase operation ERS is started, the timing control unit 18 activates the internal erase signal IERSB to the low level (FIG. 29A). The write bit selector WBSEL shown in FIG. 17 activates all the read control signals IORD0 to IORD8 to a high level and deactivates all the write control signals IOWR0 to IOWR8 to a low level based on the low level internal erase signal IERSB. To do. The write bit selector WBSEL sets all input data ID0 to ID8 to a high level. This prevents the write operation from being executed in the sector SEC that executes the internal erase operation ERS.

なお、内部消去動作ERSが実行されるセクタSECでは、読み出し選択信号SRDは活性化されず、読み出しスイッチRSW1はオフ状態に維持される。このため、読み出し制御信号IORD0−IORD8の活性化により読み出しスイッチRSW2がオンしても、内部消去動作ERSが実行されるセクタSEC内のローカルビット線LBLは、グローバルビット線GBLに接続されない。ローカルビット線LBLは、図22に示したようにフローティング状態FLTに保持される。   In the sector SEC in which the internal erase operation ERS is executed, the read selection signal SRD is not activated and the read switch RSW1 is maintained in the off state. For this reason, even if the read switch RSW2 is turned on by the activation of the read control signals IORD0 to IORD8, the local bit line LBL in the sector SEC where the internal erase operation ERS is executed is not connected to the global bit line GBL. Local bit line LBL is held in floating state FLT as shown in FIG.

内部消去信号IERSBが活性化された後、プログラムアクティブ信号PGMACTが活性化され、内部消去動作ERSが実行される(図29(b))。内部消去動作ERSは、予め設定された時間実行される。タイミング制御部18は、内部消去動作ERSの間、シフトクロック信号SCKの生成を停止する。このため、シフトレジスタSFTR1は、シフト動作を停止し、出力信号OUT0をハイレベルに活性化し続ける(図29(c))。   After the internal erase signal IERSB is activated, the program active signal PGMMAC is activated and the internal erase operation ERS is executed (FIG. 29 (b)). The internal erasing operation ERS is executed for a preset time. The timing control unit 18 stops generating the shift clock signal SCK during the internal erase operation ERS. Therefore, the shift register SFTR1 stops the shift operation and continues to activate the output signal OUT0 to the high level (FIG. 29 (c)).

内部消去動作ERSの終了後、タイミング制御部18は、消去ベリファイ動作ERSVを開始するために、内部消去信号IERSBを非活性化し、プログラムアクティブ信号PGMACTを活性化する(図29(d、e))。アドレス制御部20の出力値は、消去ベリファイ動作ERSVの開始前にアドレスクロック信号ACLKを受けてRA=0、CA=0に戻っている。シフトレジスタSFTR1は、出力信号OUT0を活性化している。このため、メモリ領域I/O0のRA=0、CA=0の消去ベリファイ動作ERSV<0>が開始される。   After the end of the internal erase operation ERS, the timing control unit 18 deactivates the internal erase signal IERSB and activates the program active signal PGMMACT to start the erase verify operation ERSV (FIG. 29 (d, e)). . The output value of the address control unit 20 returns to RA = 0 and CA = 0 in response to the address clock signal ACLK before the start of the erase verify operation ERSV. The shift register SFTR1 activates the output signal OUT0. Therefore, the erase verify operation ERSV <0> of RA = 0 and CA = 0 in the memory area I / O0 is started.

シフトクロック信号SCKの出力は、最初の消去ベリファイ動作ERSV<0>が実行された後に再開される(図29(f))。第2サイクル信号2NDCYCがハイレベルHに保持されているため、シフトレジスタSFTR1は、循環タイプのシフトレジスタとして動作する。消去ベリファイ動作ERSVは、内部消去動作ERSが実行されたセクタSEC内の全てのメモリセルMCが論理1に設定されていることを確認するために実行される。   The output of the shift clock signal SCK is resumed after the first erase verify operation ERSV <0> is executed (FIG. 29 (f)). Since the second cycle signal 2NDCYC is held at the high level H, the shift register SFTR1 operates as a cyclic shift register. The erase verify operation ERSV is executed to confirm that all the memory cells MC in the sector SEC in which the internal erase operation ERS has been executed are set to logic 1.

消去ベリファイ動作ERSVは、プリプログラムベリファイ動作PPGMVと同様に、メモリ領域I/O0−I/O8を順に変えながら1ビットずつ実行される。1つのアドレス値RA、CAに対応する9つのメモリ領域I/O0−I/O8の消去ベリファイ動作ERSVが完了すると、シフトレジスタSFTR1は、ステージSTG0から出力信号OUT0を出力する動作を再び開始する。タイミング制御部18は、アドレス値RA、CAを更新するために、アドレスクロック信号ACLKを出力する。そして、次のアドレス値RA、CAに対応する9つのデータの消去ベリファイ動作ERSVが順に実行され、消去動作を実行した全てのメモリセルMCの論理が確認される。アドレス値RA、CAは、消去ベリファイ動作ERSV中に、図9に示したように、コラムアドレス信号CA、ロウアドレス信号RAの順に更新される。   The erase verify operation ERSV is executed bit by bit while sequentially changing the memory areas I / O0 to I / O8, as in the preprogram verify operation PPGMV. When the erase verify operation ERSV of the nine memory areas I / O0 to I / O8 corresponding to one address value RA and CA is completed, the shift register SFTR1 starts the operation of outputting the output signal OUT0 from the stage STG0 again. The timing control unit 18 outputs an address clock signal ACLK in order to update the address values RA and CA. Then, the erase verify operation ERSV of nine data corresponding to the next address values RA and CA is sequentially executed, and the logic of all the memory cells MC that have executed the erase operation is confirmed. The address values RA and CA are updated in the order of the column address signal CA and the row address signal RA as shown in FIG. 9 during the erase verify operation ERSV.

タイミング制御部18は、消去ベリファイ動作ERSVを実行するメモリ領域I/Oに対応するベリファイ信号VRFY(VRFY0−VRFY8のいずれか)をハイレベルに活性化する。図8に示したベリファイセレクタVSELは、ベリファイ信号VRFYの活性化を受けて、消去ベリファイ動作ERSVを実行するメモリ領域I/OのメモリセルMCから読み出される論理を、ベリファイ出力データ線OVD(OVD0−OVD9のいずれか)に出力する。そして、ベリファイ出力データ線OVD上の読み出しデータが論理1のとき、メモリセルMCのデータが消去されたと判定される(ベリファイパス)。   The timing control unit 18 activates a verify signal VRFY (any one of VRFY0 to VRFY8) corresponding to the memory area I / O that executes the erase verify operation ERSV to a high level. The verify selector VSEL shown in FIG. 8 receives the activation of the verify signal VRFY and outputs the logic read from the memory cell MC in the memory area I / O that executes the erase verify operation ERSV to the verify output data line OVD (OVD0− OVD9). When the read data on the verify output data line OVD is logic 1, it is determined that the data in the memory cell MC has been erased (verify pass).

なお、消去ベリファイ動作ERSVは、読み出し動作RDと同じ時間で実行可能である。このため、消去ベリファイ動作ERSV中に、タイミング制御部18は、読み出しアクティブ信号RDACTと同じ周期でプログラムアクティブ信号PGMACTを生成してもよい。   Note that the erase verify operation ERSV can be executed in the same time as the read operation RD. Therefore, during the erase verify operation ERSV, the timing control unit 18 may generate the program active signal PGMMAC with the same cycle as the read active signal RDACT.

図30および図31は、図5に示した半導体メモリMEMの消去動作の例を示している。図24と同じ動作および同じ表記については、詳細な説明は省略する。図30は、消去動作におけるプリプログラムベリファイ動作PPGMVおよびプリプログラム動作PPGMの例を示している。プリプログラムベリファイ動作PPGMVおよびプリプログラム動作PPGMを実行中のメモリ領域I/Oは、読み出し動作が実行できない。読み出し動作が実行できないメモリ領域I/Oからの読み出しデータは、図24と同様に、他のメモリ領域I/Oから読み出されるデータを用いて再生される。   30 and 31 show an example of the erase operation of the semiconductor memory MEM shown in FIG. Detailed descriptions of the same operations and the same notations as those in FIG. 24 are omitted. FIG. 30 shows an example of the pre-program verify operation PPGMV and the pre-program operation PPGM in the erase operation. The memory region I / O that is executing the pre-program verify operation PPGMV and the pre-program operation PPGM cannot execute a read operation. Read data from the memory area I / O where the read operation cannot be performed is reproduced using data read from the other memory area I / O, as in FIG.

図31の最初のプリプログラムベリファイ動作PPGMVおよびプリプログラム動作PPGM<8>は、データを消去するセクタSEC内の最終アドレス(RA=63、CA=15)の動作を示している。この例では、プリプログラムベリファイ動作PPGMVがパスし、内部消去動作ERSが開始される。内部消去動作ERS中、読み出しデータは、全てのメモリ領域I/O0−I/O8から読み出し可能である。このとき、図24と同様に、メモリ領域I/O8からの出力データはマスクされ、メモリ領域I/O0−I/O7から出力されるデータが読み出しデータとして出力される。   The first preprogram verify operation PPGMV and preprogram operation PPGM <8> in FIG. 31 show the operation of the last address (RA = 63, CA = 15) in the sector SEC from which data is erased. In this example, the pre-program verify operation PPGMV is passed and the internal erase operation ERS is started. During the internal erase operation ERS, the read data can be read from all the memory areas I / O0 to I / O8. At this time, similarly to FIG. 24, the output data from the memory area I / O8 is masked, and the data output from the memory areas I / O0 to I / O7 is output as read data.

消去動作ESR後、図29と同様に、消去ベリファイ動作ERSVが実行される。消去ベリファイ動作ERSVにより読み出し動作が実行できないメモリ領域I/Oからの読み出しデータは、図24と同様に、他のメモリ領域I/Oから読み出されるデータを用いて再生される。   After the erase operation ESR, the erase verify operation ERSV is executed as in FIG. Read data from the memory area I / O that cannot be read by the erase verify operation ERSV is reproduced using data read from the other memory area I / O, as in FIG.

図32は、図5に示した半導体メモリMEMの内部消去動作ERSにおけるメモリコア40の状態の例を示している。図25と同じ要素については、詳細な説明は省略する。図32においても、図25と同様に、メモリコア40が5つのメモリ領域I/O0−I/O3、I/O8と、2つのセクタSEC0−SEC1を有する例を示す。   FIG. 32 shows an example of the state of the memory core 40 in the internal erase operation ERS of the semiconductor memory MEM shown in FIG. Detailed description of the same elements as those in FIG. 25 will be omitted. 32 also shows an example in which the memory core 40 has five memory areas I / O0 to I / O3 and I / O8 and two sectors SEC0 to SEC1, as in FIG.

この例では、セクタSEC0内のメモリセルMCのデータを消去するために内部消去動作ERSが実行される。内部消去動作ERSの実行中に、セクタSEC1の読み出し動作が実行される。図29で説明したように、内部消去動作ERS中、全ての読み出し制御信号IORD0−IORD8が活性化され、全ての読み出しスイッチRSW2がオンする。読み出しコマンドが供給される前に読み出しスイッチRSW2を予めオンさせておくことで、読み出しコマンドに応答する読み出し動作を迅速に開始でき、アクセス効率を向上できる。内部消去動作ERS中の読み出し動作では、セクタSEC1の全てのメモリ領域I/O0−I/O3、I/O8からデータが読み出される。但し、内部消去動作ERS中の読み出し動作では、メモリ領域I/O8からの出力データはマスクされ、メモリ領域I/O0−I/O2から出力されるデータが読み出しデータとして出力される。   In this example, an internal erase operation ERS is executed to erase data in the memory cell MC in the sector SEC0. During the execution of the internal erase operation ERS, the read operation of the sector SEC1 is executed. As described with reference to FIG. 29, during the internal erase operation ERS, all the read control signals IORD0 to IORD8 are activated and all the read switches RSW2 are turned on. By turning on the read switch RSW2 in advance before the read command is supplied, the read operation in response to the read command can be started quickly, and the access efficiency can be improved. In the read operation during the internal erase operation ERS, data is read from all the memory areas I / O0 to I / O3 and I / O8 of the sector SEC1. However, in the read operation during the internal erase operation ERS, the output data from the memory area I / O8 is masked, and the data output from the memory areas I / O0 to I / O2 is output as read data.

なお、プリプログラムベリファイ動作PPGMV、プリプログラム動作PPGMおよび消去ベリファイ動作ERSVにおけるメモリコア40の状態は、図25と同様である。すなわち、プリプログラムベリファイ動作PPGMV、プリプログラム動作PPGMおよび消去ベリファイ動作ERSVが実行されるメモリ領域I/Oのローカルビット線LBLは、グローバルビット線GBLに接続される。そして、プリプログラムベリファイ動作PPGMV、プリプログラム動作PPGMおよび消去ベリファイ動作ERSVが実行されるメモリ領域I/Oに保持されているデータは、他のメモリ領域I/Oからの読み出しデータを用いて再生される。   Note that the state of the memory core 40 in the preprogram verify operation PPGMV, the preprogram operation PPGM, and the erase verify operation ERSV is the same as that in FIG. That is, the local bit line LBL of the memory region I / O on which the preprogram verify operation PPGMV, the preprogram operation PPGM, and the erase verify operation ERSV are executed is connected to the global bit line GBL. The data held in the memory area I / O where the preprogram verify operation PPGMV, the preprogram operation PPGM, and the erase verify operation ERSV are executed is reproduced using the read data from the other memory areas I / O. The

図33は、図5に示した半導体メモリMEMの消去動作の別の例を示している。図24および図31と同じ動作および同じ表記については、詳細な説明は省略する。この例では、セクタSEC0のアドレス(RA=18、CA=3)のメモリ領域I/O2の消去ベリファイ動作ERSVがフェイルし、内部消去動作ERSが再び実行される。内部消去動作ERSが完了後、同じアドレス(RA=18、CA=3)の同じメモリ領域I/O2の消去ベリファイ動作ERSVが再び実行される。その後、セクタSEC0内の残りの全てのアドレス値RA、CAについて、メモリ領域I/O毎に消去ベリファイ動作ERSVが実行される。   FIG. 33 shows another example of the erase operation of the semiconductor memory MEM shown in FIG. Detailed description of the same operations and the same notations as those in FIGS. 24 and 31 will be omitted. In this example, the erase verify operation ERSV of the memory area I / O2 at the address (RA = 18, CA = 3) of the sector SEC0 fails, and the internal erase operation ERS is executed again. After the internal erase operation ERS is completed, the erase verify operation ERSV of the same memory area I / O2 at the same address (RA = 18, CA = 3) is executed again. Thereafter, the erase verify operation ERSV is executed for each memory area I / O for all the remaining address values RA and CA in the sector SEC0.

以上、この実施形態においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、プログラム動作PGM、プログラムベリファイ動作PGMV、プリプログラム動作PPGM、プリプログラムベリファイ動作PPGMVおよび消去ベリファイ動作ERSVが実行されている期間に、読み出しコマンドに応答して読み出し動作を実行でき、読み出しデータをデータ出力端子DOに出力できる。   As described above, also in this embodiment, the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained. Further, during the period in which the program operation PGM, the program verify operation PGMV, the pre-program operation PPGM, the pre-program verify operation PPGMV, and the erase verify operation ERSV are executed, the read operation can be executed in response to the read command, Can be output to output terminal DO.

半導体メモリMEMは、ラッチ回路を含み読み出し動作に使用するアドレスプリデコーダ22と、ラッチ回路を含み書き込み動作および消去動作に使用するアドレスプリデコーダ24とを独立に有している。このため、書き込み動作中または消去動作に、書き込み動作または消去動作に必要なアドレス信号ADを保持しながら、読み出し動作に必要なアドレス信号ADを受けて保持できる。したがって、書き込み動作中または消去動作中に、読み出し動作を並行して実行できる。   The semiconductor memory MEM independently includes an address predecoder 22 that includes a latch circuit and is used for a read operation, and an address predecoder 24 that includes a latch circuit and is used for a write operation and an erase operation. Therefore, it is possible to receive and hold the address signal AD necessary for the read operation while holding the address signal AD necessary for the write operation or the erase operation during the write operation or the erase operation. Therefore, the read operation can be executed in parallel during the write operation or the erase operation.

半導体メモリMEMは、書き込み動作中または消去動作中のセクタSECに対する読み出しコマンドを受けたときに、読み出しコマンドを無効にし、読み出し動作の実行を禁止する。これにより、書き込み動作または消去動作と読み出し動作とが重複して実行されることを防止でき、半導体メモリMEMの誤動作を防止できる。さらに、半導体メモリMEMは、読み出しコマンドを無効にしたときに、セクタエラー信号SERRを出力する。これにより、半導体メモリMEMにアクセスするCPU等のコントローラは、読み出しコマンドの無効を知ることができ、不正な読み出しデータを受けることを防止できる。この結果、システムSYSの誤動作を防止でき、システムSYSの信頼性を向上できる。   When the semiconductor memory MEM receives a read command for the sector SEC during the write operation or the erase operation, the semiconductor memory MEM invalidates the read command and prohibits the execution of the read operation. Thereby, it is possible to prevent the write operation or the erase operation and the read operation from being performed redundantly, and to prevent malfunction of the semiconductor memory MEM. Further, the semiconductor memory MEM outputs a sector error signal SERR when the read command is invalidated. Thereby, a controller such as a CPU accessing the semiconductor memory MEM can know the invalidity of the read command and can prevent receiving illegal read data. As a result, malfunction of the system SYS can be prevented and the reliability of the system SYS can be improved.

書き込みコマンドを受けないスタンバイ期間に、全ての読み出しスイッチRSW2はオンしておくことで、読み出しコマンドに応答する読み出し動作を迅速に開始でき、アクセス効率を向上できる。   By turning on all the read switches RSW2 during the standby period in which no write command is received, a read operation in response to the read command can be started quickly, and access efficiency can be improved.

半導体メモリMEMは、データが読み出せないメモリ領域I/Oを、書き込み動作または消去動作の実行を制御しているステートマシーン16の状態から認識できる。このため、パリティ生成部32およびデータ再生部36を半導体メモリMEMに内部に形成することで、1ビットのパリティデータDWPにより読み出しデータを再生できる。   The semiconductor memory MEM can recognize a memory area I / O from which data cannot be read from the state of the state machine 16 that controls execution of a write operation or an erase operation. Therefore, the read data can be reproduced by 1-bit parity data DWP by forming the parity generation unit 32 and the data reproduction unit 36 in the semiconductor memory MEM.

図34は、別の実施形態におけるアドレス制御部20Aの例を示している。上述した実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。アドレス制御部20Aを除く半導体メモリMEMの構成は、図5と同様である。すなわち、アドレス制御部20Aが形成される半導体メモリMEMは、フラッシュメモリ等の不揮発性半導体メモリである。   FIG. 34 shows an example of the address control unit 20A in another embodiment. The same elements as those described in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The configuration of the semiconductor memory MEM excluding the address control unit 20A is the same as that in FIG. That is, the semiconductor memory MEM in which the address control unit 20A is formed is a nonvolatile semiconductor memory such as a flash memory.

アドレス制御部20Aは、コラムアドレスカウンタCACOUNTおよびコラムアドレスセレクタCASEL1と、ロウアドレスカウンタRACOUNTおよびロウアドレスセレクタRASEL1とが、図9に対して入れ替えて形成されている。すなわち、ロウアドレスカウンタRACOUNTはアドレスクロック信号ACLKに同期してカウント動作し、内部ロウアドレス信号IRAの値を更新する。コラムアドレスカウンタCACOUNTは内部ロウアドレス信号IRAが一巡する毎にカウント動作し、内部コラムアドレス信号ICAの値を更新する。   The address control unit 20A is formed by replacing the column address counter CACOUNT and column address selector CASEL1, and the row address counter RACOUNT and row address selector RASEL1 with respect to FIG. That is, the row address counter RACOUNT counts in synchronization with the address clock signal ACLK and updates the value of the internal row address signal IRA. The column address counter CACOUNT counts every time the internal row address signal IRA makes a round, and updates the value of the internal column address signal ICA.

コラムアドレスカウンタCACOUNTおよびロウアドレスカウンタRACOUNTは、プリプログラム動作PPGM、プリプログラムベリファイ動作PPGMVおよび消去ベリファイ動作ERSVが開始される前にリセットされ、カウンタ値がゼロに設定される。このため、コラムアドレスカウンタCACOUNTは、内部ロウアドレス信号IRAの最大値IRAmaxからゼロへの変化に同期してカウント動作する。アドレス制御部20Aのその他の構成は、図9に示したアドレス制御部20と同じである。以上、この実施形態においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。   The column address counter CACOUNT and the row address counter RACOUNT are reset before the preprogram operation PPGM, preprogram verify operation PPGMV, and erase verify operation ERSV are started, and the counter values are set to zero. For this reason, the column address counter CACOUNT counts in synchronization with the change of the internal row address signal IRA from the maximum value IRAmax to zero. The other configuration of the address control unit 20A is the same as that of the address control unit 20 shown in FIG. As described above, also in this embodiment, the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained.

図35は、別の実施形態における半導体メモリMEMの例を示している。上述した実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。この実施形態の半導体メモリMEMは、図5に示したタイミング制御部18および入力データ制御部34の代わりに、タイミング制御部18Bおよび入力データ制御部34Bを有している。タイミング制御部18Bは、タイミング制御部18と同様に、動作制御部として動作する。半導体メモリMEMのその他の構成は、図5と同様である。すなわち、半導体メモリMEMは、フラッシュメモリである。なお、アドレス制御部20の代わりに、図34に示したアドレス制御部20Aが形成されてもよい。   FIG. 35 shows an example of a semiconductor memory MEM in another embodiment. The same elements as those described in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The semiconductor memory MEM of this embodiment has a timing control unit 18B and an input data control unit 34B instead of the timing control unit 18 and the input data control unit 34 shown in FIG. Similar to the timing control unit 18, the timing control unit 18B operates as an operation control unit. Other configurations of the semiconductor memory MEM are the same as those in FIG. That is, the semiconductor memory MEM is a flash memory. Instead of the address control unit 20, an address control unit 20A shown in FIG. 34 may be formed.

タイミング制御部18Bは、図5に示したタイミング制御部18から第2サイクル信号2NDCYC(図16)を生成する機能を削除している。また、タイミング制御部18Bは、消去動作時にアドレス制御部20に供給するアドレスクロック信号ACLKおよびシフトクロック信号SCKの生成間隔を、図5に示したタイミング制御部18による生成間隔と相違させている。   The timing controller 18B deletes the function of generating the second cycle signal 2NDCYC (FIG. 16) from the timing controller 18 shown in FIG. Further, the timing control unit 18B makes the generation intervals of the address clock signal ACLK and the shift clock signal SCK supplied to the address control unit 20 during the erase operation different from the generation intervals by the timing control unit 18 shown in FIG.

例えば、アドレスクロック信号ACLKは、タイミング制御部18Bにより、各メモリ領域I/Oのプリプログラムベリファイ動作PPGMVおよびプリプログラム動作PPGMのペアが完了される毎に生成され、各メモリ領域I/Oの消去ベリファイ動作ERSVが完了される毎に生成される。   For example, the address clock signal ACLK is generated by the timing control unit 18B every time the pair of the preprogram verify operation PPGMV and the preprogram operation PPGM of each memory area I / O is completed, and the memory area I / O is erased. It is generated every time the verify operation ERSV is completed.

例えば、シフトクロック信号SCKは、プリプログラムベリファイ動作PPGMVおよびプリプログラム動作PPGMのペアと、消去ベリファイ動作ERSVとにおいて、アドレス値RA、CAが一巡する毎に生成される。換言すれば、シフトクロック信号SCKは、各メモリ領域I/Oにおいて、全てのメモリセルMCに対するプリプログラムベリファイ動作PPGMVおよびプリプログラム動作PPGMのペアの完了と、全てのメモリセルMCに対する消去ベリファイ動作ERSVの完了とにそれぞれ応答して生成される。例えば、タイミング制御部18Bは、アドレス値RA、CAの一巡を、アドレス値がRA=63、CA=15からRA=0、CA=0に戻ることにより検出する。   For example, the shift clock signal SCK is generated every time the address values RA and CA are completed in the pair of the pre-program verify operation PPGMV and the pre-program operation PPGM and the erase verify operation ERSV. In other words, the shift clock signal SCK is applied to the completion of the pair of the preprogram verify operation PPGMV and the preprogram operation PPGM for all the memory cells MC and the erase verify operation ERSV for all the memory cells MC in each memory area I / O. Generated in response to the completion of. For example, the timing control unit 18B detects one cycle of the address values RA and CA when the address value returns from RA = 63, CA = 15 to RA = 0, CA = 0.

これにより、選択されたセクタSECにおいて、メモリ領域I/O内の全てのメモリセルMCのプリプログラム動作PPGMが完了する毎に、データが書き込まれるメモリ領域I/Oが切り換えられ、活性化される書き込み制御信号IOWRおよび読み出し制御信号IORDが切り換えられる。また、選択されたセクタSECにおいて、メモリ領域I/O内の全てのメモリセルMCの消去ベリファイ動作ERSV毎に、データが書き込まれるメモリ領域I/Oが切り換えられ、活性化される書き込み制御信号IOWRおよび読み出し制御信号IORDが切り換えられる。換言すれば、オンする書き込みスイッチWSW2および読み出しスイッチRSW2は、各メモリ領域I/Oの全てのプリプログラム動作PPGMおよび全ての消去ベリファイ動作ERSVがそれぞれ完了する毎に切り換えられる。   As a result, every time the preprogram operation PPGM of all the memory cells MC in the memory area I / O is completed in the selected sector SEC, the memory area I / O to which data is written is switched and activated. The write control signal IOWR and the read control signal IORD are switched. In the selected sector SEC, the memory area I / O in which data is written is switched and activated for each erase verify operation ERSV of all the memory cells MC in the memory area I / O. The read control signal IORD is switched. In other words, the write switch WSW2 and the read switch RSW2 that are turned on are switched every time all the preprogram operations PPGM and all the erase verify operations ERSV of each memory area I / O are completed.

図36は、図35に示した入力データ制御部34Bの例を示している。入力データ制御部34Bは、図16に示したシフトレジスタSFTR1の代わりにシフトレジスタSFTR2を有している。シフトレジスタSFTR2は、第2サイクル信号2NDCYCを受けない。入力データ制御部34Bのその他の構成は、図15に示した入力データ制御部34と同じである。   FIG. 36 illustrates an example of the input data control unit 34B illustrated in FIG. The input data control unit 34B has a shift register SFTR2 instead of the shift register SFTR1 shown in FIG. Shift register SFTR2 does not receive second cycle signal 2NDCYC. The other configuration of the input data control unit 34B is the same as that of the input data control unit 34 shown in FIG.

図37は、図36に示したシフトレジスタSFTR2の例を示している。シフトレジスタSFTR2は、シフトクロック信号S2CKC0を生成する回路、フィードバックスイッチFBSWおよび出力信号OUT8をラッチ回路ILTの入力接続するフィードバックパスを、図16に示したシフトレジスタSFTR1から削除している。シフトレジスタSFTR2のその他の構成は、図16に示したシフトレジスタSFTR1と同じである。   FIG. 37 shows an example of the shift register SFTR2 shown in FIG. The shift register SFTR2 deletes the circuit that generates the shift clock signal S2CKC0, the feedback switch FBSW, and the feedback path that connects the output signal OUT8 to the latch circuit ILT from the shift register SFTR1 shown in FIG. The other configuration of the shift register SFTR2 is the same as that of the shift register SFTR1 shown in FIG.

図38および図39は、図35に示した半導体メモリMEMの消去動作の例を示している。図24、図30および図31と同じ動作および同じ表記については、詳細な説明は省略する。図38および図39は、図30および図31に対応する動作を示している。この実施形態では、プリプログラムベリファイ動作PPGMV、プリプログラム動作PPGMのペアおよび消去ベリファイ動作ERSVにおいて、アドレス値RA、CAが一巡した後に、メモリ領域I/Oが切り替わる。   38 and 39 show an example of the erase operation of the semiconductor memory MEM shown in FIG. Detailed description of the same operations and the same notations as those in FIGS. 24, 30 and 31 will be omitted. 38 and 39 show operations corresponding to FIGS. 30 and 31. In this embodiment, in the pair of preprogram verify operation PPGMV and preprogram operation PPGM and the erase verify operation ERSV, the memory area I / O is switched after the address values RA and CA are completed.

例えば、図38に示すように、消去動作の開始時において、プリプログラムベリファイ動作PPGMVおよびプリプログラム動作PPGMのペアは、アドレス信号RA、CAが一巡するまで、メモリ領域I/O0で実行される。同様に、図39に示すように、消去ベリファイ動作ERSVは、アドレス信号RA、CAが一巡するまで、メモリ領域I/O0で実行される。   For example, as shown in FIG. 38, at the start of the erase operation, the pair of the preprogram verify operation PPGMV and the preprogram operation PPGM is executed in the memory area I / O0 until the address signals RA and CA are completed. Similarly, as shown in FIG. 39, the erase verify operation ERSV is executed in the memory area I / O0 until the address signals RA and CA are completed.

以上、この実施形態においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、プリプログラムベリファイ動作PPGMV、プリプログラム動作PPGMのペアおよび消去ベリファイ動作ERSVにおいて、アドレス値RA、CAが一巡した後に、メモリ領域I/Oが切り替わる半導体メモリMEMにおいても、1つのセクタSECの書き込み動作中または消去動作中に、別のセクタSECの読み出し動作を実行でき、アクセス効率を向上できる。   As described above, also in this embodiment, the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained. Further, even in the semiconductor memory MEM in which the memory area I / O is switched after the address values RA and CA are completed in the pre-program verify operation PPGMV, the pair of the pre-program operation PPGM and the erase verify operation ERSV, one sector SEC is written. During the operation or the erase operation, the read operation of another sector SEC can be executed, and the access efficiency can be improved.

図40は、別の実施形態におけるメモリコア40Cの例を示している。上述した実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。メモリコア40Cを除く半導体メモリMEMの構成は、図5と同様である。すなわち、メモリコア40Cが形成される半導体メモリMEMは、フラッシュメモリ等の不揮発性半導体メモリである。   FIG. 40 shows an example of a memory core 40C in another embodiment. The same elements as those described in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The configuration of the semiconductor memory MEM excluding the memory core 40C is the same as that in FIG. That is, the semiconductor memory MEM in which the memory core 40C is formed is a nonvolatile semiconductor memory such as a flash memory.

この実施形態では、メモリコア40Cは、各セクタSEC0−SEC31において、メモリ領域I/O0−I/O8毎にワードデコーダWDECおよびセクタ選択制御回路SSELCNTを有している。図6および図7に示した読み出しスイッチRSW1−RSW2および書き込みスイッチWSW1−WSW2は形成されない。図6および図7に示した読み出しスイッチRSW2を制御する読み出し制御信号IORD0−IORD8は、コラム制御回路YSELCNTに供給され、コラムスイッチYSWを制御するために使用される。図6および図7に示した書き込みスイッチWSW2を制御する書き込み制御信号IOWR0−IOWR8は、コラム制御回路YSELCNTに供給され、コラムスイッチYSWを制御するために使用される。   In this embodiment, the memory core 40C has a word decoder WDEC and a sector selection control circuit SSELCNT for each memory area I / O0-I / O8 in each sector SEC0-SEC31. Read switches RSW1-RSW2 and write switches WSW1-WSW2 shown in FIGS. 6 and 7 are not formed. Read control signals IORD0 to IORD8 for controlling the read switch RSW2 shown in FIGS. 6 and 7 are supplied to the column control circuit YSELCNT and used for controlling the column switch YSW. Write control signals IOWR0 to IOWR8 for controlling the write switch WSW2 shown in FIGS. 6 and 7 are supplied to the column control circuit YSELCNT and used for controlling the column switch YSW.

図6および図7に示した読み出しスイッチRSW1を制御する読み出し選択信号SRD0−SRD31は、セクタ選択制御回路SSELCNTに供給され、セクタスイッチSSWを制御するために使用される。図6および図7に示した書き込みスイッチWSW1を制御する書き込み選択信号SWR0−SWR31は、セクタ選択制御回路SSELCNTに供給され、セクタスイッチSSWを制御するために使用される。   Read selection signals SRD0 to SRD31 for controlling the read switch RSW1 shown in FIGS. 6 and 7 are supplied to the sector selection control circuit SSELCNT and used for controlling the sector switch SSW. Write selection signals SWR0 to SWR31 for controlling the write switch WSW1 shown in FIGS. 6 and 7 are supplied to the sector selection control circuit SSELCNT and used for controlling the sector switch SSW.

この実施形態では、ワードデコーダWDECおよびセクタ選択制御回路SSELCNTがメモリ領域I/O0−I/O8毎に形成されるため、各セクタSECにおいて、メモリ領域I/O0−I/O8毎にワード線WLを個別に選択できる。これにより、1つのセクタSECで書き込み動作を実行中に、同じセクタSECの読み出し動作を実行できる。以上、この実施形態においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、この実施形態の半導体メモリMEMでは、図9に示したアドレス制御部20の代わりに図34に示したアドレス制御部20Aが形成されてもよい。また、図15に示した入力データ制御部34の代わりに図36に示した入力データ制御部34Bが形成されてもよい。   In this embodiment, since the word decoder WDEC and the sector selection control circuit SSELCNT are formed for each memory area I / O0-I / O8, in each sector SEC, the word line WL for each memory area I / O0-I / O8. Can be selected individually. Thereby, the read operation of the same sector SEC can be executed while the write operation is executed in one sector SEC. As described above, also in this embodiment, the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained. In the semiconductor memory MEM of this embodiment, the address control unit 20A shown in FIG. 34 may be formed instead of the address control unit 20 shown in FIG. Further, instead of the input data control unit 34 shown in FIG. 15, an input data control unit 34B shown in FIG. 36 may be formed.

図41は、上述した半導体メモリMEMが搭載されるシステムSYSの例を示している。システムSYS(ユーザシステム)は、例えば、携帯機器等のマイクロコンピュータシステムの少なくとも一部を含んでいる。システムSYSの形態は、シリコン等の基板上に複数のマクロが集積されたシステムオンチップ、あるいはパッケージ基板上に複数のチップが搭載されたシステムインパッケージのいずれでもよい。   FIG. 41 shows an example of a system SYS on which the above-described semiconductor memory MEM is mounted. The system SYS (user system) includes at least a part of a microcomputer system such as a portable device. The system SYS may be a system-on-chip in which a plurality of macros are integrated on a substrate such as silicon, or a system-in-package in which a plurality of chips are mounted on a package substrate.

例えば、システムSYSは、上述した半導体メモリMEMのいずれかと、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)および周辺回路PERI1、PERI2とを有している。CPU、ROM、周辺回路PERI1、PERI2および半導体メモリMEMは、システムバスSBUSにより互いに接続されている。例えば、半導体メモリMEMは、システムSYSで使用され、順次更新されるパラメータやデータを保持する。ROMは、CPUにより実行されるプログラムを格納している。   For example, the system SYS includes any one of the above-described semiconductor memories MEM, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and peripheral circuits PERI1 and PERI2. The CPU, ROM, peripheral circuits PERI1, PERI2, and semiconductor memory MEM are connected to each other by a system bus SBUS. For example, the semiconductor memory MEM holds parameters and data that are used in the system SYS and updated sequentially. The ROM stores a program executed by the CPU.

CPUは、ROMに格納されているプログラムを実行し、半導体メモリMEMにアクセスし、システムSYSの動作を制御する。すなわち、CPUは、半導体メモリMEMのアクセスを制御するコントローラとして動作する。各周辺回路PERI1、PERI2は、システムSYSに接続される入力装置または出力装置等を制御する。入力装置は、スイッチ、マイク、カメラ、タッチパネル、スイッチ等である。出力装置は、ディスプレイ、スピーカー、プリンタ等である。   The CPU executes a program stored in the ROM, accesses the semiconductor memory MEM, and controls the operation of the system SYS. That is, the CPU operates as a controller that controls access to the semiconductor memory MEM. Each peripheral circuit PERI1, PERI2 controls an input device or an output device connected to the system SYS. The input device is a switch, a microphone, a camera, a touch panel, a switch, or the like. The output device is a display, a speaker, a printer, or the like.

図42は、別の実施形態における半導体メモリMEMの例を示している。上述した実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。   FIG. 42 shows an example of a semiconductor memory MEM in another embodiment. The same elements as those described in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

この実施形態の半導体メモリMEMは、図5に示した入力データバッファ26、出力データバッファ28、入力データ制御部34、出力データ制御部38およびメモリコア40の代わりに入力データバッファ26D、出力データバッファ28D、入力データ制御部34D、出力データ制御部38Dおよびメモリコア40Dを有している。また、半導体メモリMEMは、図5に示したパリティ生成部32およびデータ再生部38を有していない。半導体メモリMEMのその他の構成は、図5と同様である。すなわち、半導体メモリMEMは、フラッシュメモリである。   The semiconductor memory MEM of this embodiment includes an input data buffer 26D, an output data buffer instead of the input data buffer 26, the output data buffer 28, the input data control unit 34, the output data control unit 38 and the memory core 40 shown in FIG. 28D, an input data control unit 34D, an output data control unit 38D, and a memory core 40D. Further, the semiconductor memory MEM does not include the parity generation unit 32 and the data reproduction unit 38 illustrated in FIG. Other configurations of the semiconductor memory MEM are the same as those in FIG. That is, the semiconductor memory MEM is a flash memory.

なお、アドレス制御部20の代わりに、図34に示したアドレス制御部20Aが形成されてもよい。また、タイミング制御部18の代わりに図35に示したタイミング制御部18Bが形成されてもよい。このとき、入力データ制御部34Dは、図16に示したシフトレジスタSFTR1の代わりに図37に示したシフトレジスタSFTR2を有する。   Instead of the address control unit 20, an address control unit 20A shown in FIG. 34 may be formed. Further, a timing control unit 18B shown in FIG. 35 may be formed instead of the timing control unit 18. At this time, the input data control unit 34D has the shift register SFTR2 shown in FIG. 37 instead of the shift register SFTR1 shown in FIG.

入力データバッファ26Dは、データ入力端子DI(DI0−DI7)およびパリティデータ入力端子DIP(DIP0−DIP3)を介して書き込みデータおよびパリティデータを受け、書き込みデータ線DW0−7およびパリティデータ線DWP0−3に出力する。入力データバッファ26Dは、パリティデータ入力端子DIPを介して4ビットのパリティデータを受けることを除き、図5に示した入力データバッファ26と同じ回路である。   The input data buffer 26D receives write data and parity data via the data input terminals DI (DI0 to DI7) and the parity data input terminals DIP (DIP0 to DIP3), and receives the write data lines DW0-7 and parity data lines DWP0-3. Output to. The input data buffer 26D is the same circuit as the input data buffer 26 shown in FIG. 5 except that it receives 4-bit parity data via the parity data input terminal DIP.

出力データバッファ28Dは、読み出し動作時に出力データ制御部36から受ける読み出しデータOD(OD0−7)およびパリティデータODP(ODP0−3)をデータ出力端子DO(DO0−7)およびパリティデータ出力端子DOP(DOP0−3)に出力する。出力データバッファ28Dは、4ビットのパリティデータODPをパリティデータ出力端子DOPに出力することを除き、図5に示した出力データバッファ28と同じ回路である。   The output data buffer 28D receives the read data OD (OD0-7) and parity data ODP (ODP0-3) received from the output data control unit 36 during the read operation, as data output terminals DO (DO0-7) and parity data output terminals DOP ( Output to DOP0-3). The output data buffer 28D is the same circuit as the output data buffer 28 shown in FIG. 5 except that 4-bit parity data ODP is output to the parity data output terminal DOP.

入力データ制御部34Dは、書き込み動作中のプログラム動作PGMおよび消去動作中のプリプログラム動作PPGMにおいて、並列の書き込みデータDW(DW0−7、DWP0−3)を直列の入力データID(ID0−7、IDP0−3)としてアンプAMPに順に出力する。また、入力データ制御部34Dは、アンプAMPに供給される入力データIDに対応する書き込み制御信号IOWR(IOWR0−IOWR11のいずれか)をハイレベルに活性化し、入力データIDに対応しない読み出し制御信号IORD(IORD0−IORD11の1つを除く全て)をハイレベルに活性化する。書き込み制御信号IOWR8−11および読み出し制御信号IORD8−11は、パリティデータDWP0−3に対応するメモリ領域I/O8−I/O11のアクセスを制御するために生成される。入力データ制御部34Dは、書き込みDWP0−3、書き込み制御信号IOWR8−11および読み出し制御信号IORD8−11を出力することを除き、図5に示した入力データ制御部34と同じ回路である。入力データ制御部34Dの例は、図43に示す。   The input data control unit 34D converts the parallel write data DW (DW0-7, DWP0-3) into serial input data ID (ID0-7, DWP0-3) in the program operation PGM during the write operation and the preprogram operation PPGM during the erase operation. Output sequentially to the amplifier AMP as IDP0-3). Further, the input data control unit 34D activates the write control signal IOWR (any of IOWR0 to IOWR11) corresponding to the input data ID supplied to the amplifier AMP to a high level, and the read control signal IORD not corresponding to the input data ID. (All except one of IORD0 to IORD11) are activated to high level. The write control signal IOWR8-11 and the read control signal IORD8-11 are generated to control access to the memory areas I / O8-I / O11 corresponding to the parity data DWP0-3. The input data control unit 34D is the same circuit as the input data control unit 34 shown in FIG. 5 except that it outputs the write DWP0-3, the write control signal IOWR8-11, and the read control signal IORD8-11. An example of the input data control unit 34D is shown in FIG.

出力データ制御部38Dは、出力データOD0−OD7、ODP0−ODP3を受け、受けた出力データを出力データバッファ28Dに出力する。出力データ制御部38Dは、パリティデータである出力データODP0−ODP3を出力することを除き、図5に示した出力データ制御部38と同じ回路である。   The output data control unit 38D receives the output data OD0 to OD7 and ODP0 to ODP3, and outputs the received output data to the output data buffer 28D. The output data control unit 38D is the same circuit as the output data control unit 38 shown in FIG. 5 except that the output data ODP0 to ODP3, which are parity data, are output.

メモリコア40Dは、メモリ領域I/Oが9個から12個(I/O0−I/O11)に増えていることを除き、図5に示したメモリコア40と同様である。メモリ領域I/O0−I/O7は、データ入力端子DI0−DI7で受けるデータを保持し、メモリ領域I/O8−I/O11は、パリティデータ入力端子DIP0−DIP3で受けるパリティデータを保持する。なお、メモリ領域I/Oの数が増えるため、アンプAMPの数やコラムスイッチYSWの数などは増える。これに伴い、コラム制御回路YSELCNT等が生成するコラム選択信号YSEL等の制御信号の数は増える。   The memory core 40D is the same as the memory core 40 shown in FIG. 5 except that the memory area I / O is increased from 9 to 12 (I / O0-I / O11). Memory areas I / O0-I / O7 hold data received at data input terminals DI0-DI7, and memory areas I / O8-I / O11 hold parity data received at parity data input terminals DIP0-DIP3. Since the number of memory areas I / O increases, the number of amplifiers AMP, the number of column switches YSW, and the like increase. Accordingly, the number of control signals such as the column selection signal YSEL generated by the column control circuit YSELCNT and the like increases.

図43は、図42に示した入力データ制御部34Dの例を示している。入力データ制御部34Dは、書き込みデータDW(DW0−7、DWP0−3)のビット数の増加に伴い、内部データ信号IDI0−11、スキップ信号SSKIP0−11、出力信号OUT0−11のビット数を増加している。このため、シフトレジスタSFTR1のステージSTGの数は、12個である。入力データ制御部34Dのその他の構成は、図15に示した入力データ制御部34と同様である。   FIG. 43 shows an example of the input data control unit 34D shown in FIG. The input data control unit 34D increases the number of bits of the internal data signal IDI0-11, the skip signal SSKIP0-11, and the output signal OUT0-11 as the number of bits of the write data DW (DW0-7, DWP0-3) increases. is doing. For this reason, the number of stages STG of the shift register SFTR1 is twelve. The other configuration of the input data control unit 34D is the same as that of the input data control unit 34 shown in FIG.

図44は、上述した半導体メモリMEMが搭載されるシステムSYSの例を示している。図41と同じ要素については、詳細な説明は省略する。システムSYSは、図41のシステムSYSにエラー訂正システムECCSYSを追加して形成されている。システムSYSのその他の構成は、図41のシステムSYSと同じである。すなわち、システムSYSは、例えば、携帯機器等のマイクロコンピュータシステムの少なくとも一部を含んでいる。   FIG. 44 shows an example of a system SYS on which the above-described semiconductor memory MEM is mounted. Detailed description of the same elements as those in FIG. 41 is omitted. The system SYS is formed by adding an error correction system ECCSYS to the system SYS of FIG. Other configurations of the system SYS are the same as those of the system SYS of FIG. That is, the system SYS includes at least a part of a microcomputer system such as a portable device.

エラー訂正システムECCSYSは、パリティ生成部およびデータ再生部を有している。パリティ生成部は、半導体メモリMEMに書き込むための書き込みデータWD0−WD7をシステムバスSBUSから受け、データ入力信号DI0−7として半導体メモリMEMに出力する。また、パリティ生成部は、書き込みデータWD0−WD7を用いて、パリティデータ入力信号DIP0−3を生成し、半導体メモリMEMに出力する。そして、データ入力信号DI0−7およびパリティデータ入力信号DIP0−3のうち論理0の信号に対応するメモリセルMCの書き込み動作が実行される。   The error correction system ECCSYS has a parity generation unit and a data reproduction unit. The parity generation unit receives write data WD0-WD7 for writing to the semiconductor memory MEM from the system bus SBUS and outputs the data input signal DI0-7 to the semiconductor memory MEM. In addition, the parity generation unit generates parity data input signals DIP0-3 using the write data WD0-WD7 and outputs them to the semiconductor memory MEM. Then, the write operation of the memory cell MC corresponding to the logic 0 signal among the data input signals DI0-7 and the parity data input signals DIP0-3 is executed.

データ再生部は、半導体メモリMEMの読み出し動作時に、半導体メモリMEMからデータ出力信号DO0−7およびパリティデータ出力信号DOP0−3を受ける。データ再生部は、データ出力信号DO0−7に含まれるエラーをパリティデータ出力信号DOP0−3を用いて訂正し、読み出しデータ信号RD0−7としてシステムバスSBUSに出力する。すなわち、データ再生部は、書き込み動作または消去動作により、メモリセルMCから読み出せないデータ出力信号DO0−7のいずれかを、データ出力信号DO0−7およびパリティデータ出力信号DOP0−3に基づいて再生する。   The data reproducing unit receives the data output signals DO0-7 and the parity data output signals DOP0-3 from the semiconductor memory MEM during the read operation of the semiconductor memory MEM. The data reproducing unit corrects errors included in the data output signals DO0-7 using the parity data output signals DOP0-3, and outputs them to the system bus SBUS as read data signals RD0-7. That is, the data reproducing unit reproduces any of the data output signals DO0-7 that cannot be read from the memory cell MC based on the data output signals DO0-7 and the parity data output signals DOP0-3 by the write operation or the erase operation. To do.

半導体メモリMEMがプログラムベリファイ動作PGMV、プログラム動作PGM、プリプログラムベリファイ動作PPGMV、プリプログラム動作PPGMおよびプログラムベリファイ動作PPGMVのいずれかを実行しているとき、エラー訂正システムECCSYSは、どのメモリ領域I/Oの書き込み動作または消去動作を実行しているか判断できない。すなわち、エラー訂正システムECCSYSは、書き込み動作または消去動作により、データ出力信号DO0−7のどのビットにエラーが発生しているか判断できない。しかし、この実施形態では、8ビットのデータに対して4ビットのパリティデータを付加することで、データ出力信号DO0−7中の1ビットのエラー検出とエラー訂正を実行できる。   When the semiconductor memory MEM is executing any one of the program verify operation PGMV, the program operation PGM, the preprogram verify operation PPGMV, the preprogram operation PPGM, and the program verify operation PPGMV, the error correction system ECCSYS is in which memory area I / O It cannot be determined whether or not a write or erase operation is being performed. That is, the error correction system ECCSYS cannot determine which bit of the data output signal DO0-7 has an error due to the write operation or the erase operation. However, in this embodiment, 1-bit error detection and error correction in the data output signal DO0-7 can be executed by adding 4-bit parity data to 8-bit data.

以上、この実施形態においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、半導体メモリMEMが、図5に示したパリティ生成部32およびデータ再生部38を有していないときにも、システムSYS上にエラー訂正システムECCSYSを形成することで、書き込み動作中および消去動作中に読み出し動作を実行できる。   As described above, also in this embodiment, the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained. Further, even when the semiconductor memory MEM does not have the parity generation unit 32 and the data reproduction unit 38 shown in FIG. 5, the error correction system ECCSYS is formed on the system SYS, so that the write operation and the erase operation are performed. A read operation can be performed during.

以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲がその精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずであり、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物に拠ることも可能である。   From the above detailed description, features and advantages of the embodiments will become apparent. This is intended to cover the features and advantages of the embodiments described above without departing from the spirit and scope of the claims. Further, any person having ordinary knowledge in the technical field should be able to easily come up with any improvements and modifications, and there is no intention to limit the scope of the embodiments having the invention to those described above. It is also possible to rely on suitable improvements and equivalents within the scope disclosed in.

10‥クロックバッファ;12‥コマンドデコーダ;14‥アドレスバッファ;16‥ステートマシーン;18、18B‥タイミング制御部;20、20A‥アドレス制御部;22、24‥アドレスプリデコーダ;26、26D‥入力データバッファ;28、28D‥出力データバッファ;30‥出力バッファ;32‥パリティ生成部;34、34B、34D‥入力データ制御部;36‥データ再生部;38、38D‥出力データ制御部;40、40C、40D‥メモリコア;AMP‥アンプ;AMPCNT‥アンプ制御回路;ARY‥メモリセルアレイ;CT‥セルトランジスタ;DT‥データ線;DW‥書き込みデータ;DWP‥パリティデータ;ECCSYS‥エラー訂正システム;ERS‥内部消去動作;ERSV‥消去ベリファイ動作;IDCNT‥入力データ制御部;I/O‥メモリ領域;MBLK‥メモリブロック;MC‥メモリセル;MEM‥半導体メモリ;PGM‥プログラム動作;PGMV‥プログラムベリファイ動作;PPGMV‥プリプログラムベリファイ動作;RASEL2‥ロウアドレスセレクタ;RD‥読み出し動作;RDC‥読み出しコマンド;RRPDA‥ロウプリデコードアドレス信号;RSW1、RSW2‥読み出しスイッチ;SEC‥セクタ;SERR‥セクタエラー信号;SFTR1、SFTR2‥シフトレジスタ;SSELCNT‥セクタ選択制御回路;SSW‥セクタスイッチ;SW‥スイッチ部;SWCNT‥スイッチ制御部;SYS‥システム;WBSEL‥書き込みビットセレクタ;WDEC‥ワードデコーダ;WDRV‥ワードドライバ;WL‥ワード線;WRC‥書き込みコマンド;WRPDA‥ロウプリデコードアドレス信号;WSW1、WSW2‥書き込みスイッチ;YSELCNT‥コラム制御回路;YSW‥コラムスイッチ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Clock buffer; 12 ... Command decoder; 14 ... Address buffer; 16 ... State machine; 18, 18B ... Timing control part; 20, 20A ... Address control part; 22, 24 ... Address predecoder; 28, 28D... Output data buffer; 30... Output buffer; 32... Parity generation unit; 34, 34B, 34D ... Input data control unit; , 40D, memory core, AMP, amplifier, AMPCNT, amplifier control circuit, ARY, memory cell array, CT, cell transistor, DT, data line, DW, write data, DWP, parity data, ECCSYS, error correction system, ERS, internal Erase operation; ERSV ... Erase verify IDCNT Input data control unit I / O Memory area MBLK Memory block MC Memory cell MEM Semiconductor memory PGM Program operation PGMV Program verify operation PPGMV Preprogram verify operation RASEL2 RD ... Read operation; RDC ... Read command; RRPDA ... Row predecode address signal; RSW1, RSW2 ... Read switch; SEC ... Sector; SERR ... Sector error signal; SFTR1, SFTR2 ... Shift register; Selection control circuit; SSW, sector switch; SW, switch unit; SWCNT, switch control unit; SYS, system; WBSEL, write bit selector, WDEC, word decoder, WDRV,. Dodoraiba; WL ‥ word line; WRC ‥ write command; WRPDA ‥ row predecode address signals; WSW1, WSW2 ‥ write switch; YSELCNT ‥ column control circuit; YSW ‥ column switch

Claims (13)

複数ビットの書き込みデータおよび前記書き込みデータのパリティデータをビット毎に保持するメモリセルを含む複数のメモリ領域を有する複数のメモリブロックと、
前記書き込みデータおよび前記パリティデータの前記ビットにそれぞれ対応する複数のデータ線と、
前記各データ線に対応する前記各メモリ領域と前記各データ線との間に直列に接続される第1書き込みスイッチおよび第2書き込みスイッチと、
前記各データ線に対応する前記各メモリ領域と前記各データ線との間に直列に接続される第1読み出しスイッチおよび第2読み出しスイッチと、
書き込みコマンドに応答して、前記メモリブロックの1つである書き込みメモリブロックに前記書き込みデータおよび前記パリティデータを順に書き込むために、並列の前記書き込みデータおよび前記パリティデータを対応する前記データ線に順に供給する入力動作を実行する入力データ制御部と、
前記入力動作が実行されるときに、前記書き込みメモリブロックに対応する前記第1書き込みスイッチをオンし、前記書き込みデータおよび前記パリティデータが順に供給される前記データ線である書き込みデータ線に対応する第2書き込みスイッチを順にオンする第1スイッチ動作を実行し、読み出しコマンドに応答して、前記書き込みメモリブロックを除く前記メモリブロックの1つである読み出しメモリブロックに対応する前記第1読み出しスイッチをオンし、前記読み出しメモリブロックの前記メモリ領域のうち、前記書き込みデータおよび前記パリティデータが供給されていない前記データ線である読み出しデータ線に対応する前記メモリ領域から前記データ線にデータを読み出すために、前記読み出しデータ線に対応する前記第2読み出しスイッチをオンする第2スイッチ動作を前記第1スイッチ動作と並行して実行するスイッチ制御部と
を備えていることを特徴とする半導体メモリ。
A plurality of memory blocks having a plurality of memory areas including memory cells that hold a plurality of bits of write data and parity data of the write data for each bit;
A plurality of data lines corresponding respectively to the bits of the write data and the parity data;
A first write switch and a second write switch connected in series between each memory region corresponding to each data line and each data line;
A first read switch and a second read switch connected in series between each memory region corresponding to each data line and each data line;
In response to a write command, in order to sequentially write the write data and the parity data to a write memory block that is one of the memory blocks, the parallel write data and the parity data are sequentially supplied to the corresponding data lines. An input data control unit for executing an input operation to be performed;
When the input operation is executed, the first write switch corresponding to the write memory block is turned on, and the first data switch corresponding to the write data line corresponding to the data line to which the write data and the parity data are sequentially supplied is supplied. In response to a read command, the first read switch corresponding to a read memory block that is one of the memory blocks excluding the write memory block is turned on. In order to read data from the memory area corresponding to the read data line, which is the data line to which the write data and the parity data are not supplied, from the memory area of the read memory block to the data line, The first corresponding to the read data line The semiconductor memory characterized by comprising a switch control unit that performs a second switching operation for turning on the read switch in parallel with the first switch operation.
前記書き込み動作において、前記書き込みメモリブロックに前記書き込みデータおよび前記パリティデータを順に書き込むプログラム動作および前記書き込みメモリブロックに前記書き込みデータおよび前記パリティデータが書き込まれたことを確認するプログラムベリファイ動作を実行するために前記入力データ制御部の動作および前記スイッチ制御部の動作を制御する動作制御部を備え、
前記スイッチ制御部は、前記プログラム動作および前記プログラムベリファイ動作が実行されるときに、前記第1スイッチ動作を実行すること
を特徴とする請求項1記載の半導体メモリ。
In the write operation, a program operation for sequentially writing the write data and the parity data to the write memory block and a program verify operation for confirming that the write data and the parity data have been written to the write memory block are executed. An operation control unit for controlling the operation of the input data control unit and the operation of the switch control unit,
The semiconductor memory according to claim 1, wherein the switch control unit executes the first switch operation when the program operation and the program verify operation are executed.
前記スイッチ制御部は、前記第2書き込みスイッチをそれぞれオンするための書き込み制御信号と、前記書き込み制御信号の論理と逆の論理を有し、前記第2読み出しスイッチをそれぞれオンするための読み出し制御信号とを生成する信号生成回路を備えていること
を特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体メモリ。
The switch control unit has a write control signal for turning on the second write switch, and a read control signal for turning on the second read switch, each having a logic opposite to the logic of the write control signal. The semiconductor memory according to claim 1, further comprising: a signal generation circuit that generates
前記各メモリブロックの前記メモリ領域に共通に配線され、前記メモリセルに接続される複数のワード線と、
前記メモリブロックを示すブロックアドレス信号と、前記各メモリブロック内の前記ワード線を示すロウアドレス信号とを受けるアドレスバッファと、
前記書き込みコマンドとともに受ける前記ロウアドレス信号を保持してデコードし、書き込みデコードアドレス信号を生成する書き込みデコード回路と、
前記読み出しコマンドとともに受ける前記ロウアドレス信号を保持してデコードし、読み出しアドレスデコード信号を生成する読み出しデコード回路と、
前記メモリブロックに対応してそれぞれ設けられ、前記ブロックアドレス信号に応じて選択される複数のワードデコーダとを備え、
前記各ワードデコーダは、
前記ブロックアドレス信号に応じて活性化され、前記書き込みコマンドに応答して前記書き込みデコードアドレス信号を選択し、前記読み出しコマンドに応答して前記読み出しデコードアドレス信号を選択するアドレスセレクタと、
前記アドレスセレクタにより選択される前記書き込みデコードアドレス信号または前記読み出しデコードアドレス信号に応じて、前記ワード線の1つを選択するワード線ドライバと、
を備えていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の半導体メモリ。
A plurality of word lines wired in common to the memory areas of the memory blocks and connected to the memory cells;
An address buffer for receiving a block address signal indicating the memory block and a row address signal indicating the word line in each memory block;
A write decode circuit that holds and decodes the row address signal received together with the write command and generates a write decode address signal;
A read decode circuit that holds and decodes the row address signal received together with the read command and generates a read address decode signal;
A plurality of word decoders each provided corresponding to the memory block and selected according to the block address signal;
Each of the word decoders
An address selector that is activated in response to the block address signal, selects the write decode address signal in response to the write command, and selects the read decode address signal in response to the read command;
A word line driver that selects one of the word lines in response to the write decode address signal or the read decode address signal selected by the address selector;
The semiconductor memory according to claim 1, further comprising:
前記メモリブロックのいずれかである消去メモリブロックに保持されているデータを消去する消去コマンドに応答して、前記消去メモリブロックの全ての前記メモリセルにデータを書き込むプリプログラム動作、前記消去メモリブロックの全ての前記メモリセルにデータが書き込まれたことを確認するプリプログラムベリファイ動作、前記消去メモリブロックの全ての前記メモリセルに書き込まれたデータを消去する内部消去動作、および前記消去メモリブロックの全ての前記メモリセルのデータが消去されたことを確認する消去ベリファイ動作を実行するために前記入力データ制御部の動作および前記スイッチ制御部の動作を制御する動作制御部と、
前記プリプログラム動作および前記プリプログラムベリファイ動作が実行されるときと、前記消去ベリファイ動作が実行されるときに、前記消去メモリブロック内の前記ワード線を示す内部ロウアドレス信号をそれぞれ順に生成するアドレス制御部と
備え、
前記書き込みデコード回路は、前記プリプログラム動作および前記プリプログラムベリファイ動作が実行されるときと、前記消去ベリファイ動作が実行されるときに、前記内部ロウアドレス信号を保持してデコードし、書き込みデコードアドレス信号を生成し、
前記入力データ制御部は、前記プリプログラム動作時に、前記消去メモリブロックに前記書き込みデータおよび前記パリティデータを順に書き込むために前記入力動作を実行し、
前記スイッチ制御部は、前記プリプログラム動作、前記プリプログラムベリファイ動作および前記消去ベリファイ動作が実行されるときに、前記第1スイッチ動作を実行すること
を特徴とする請求項4記載の半導体メモリ。
In response to an erase command for erasing data held in an erase memory block which is one of the memory blocks, a pre-program operation for writing data to all the memory cells in the erase memory block, A pre-program verify operation for confirming that data has been written to all the memory cells, an internal erase operation for erasing data written to all the memory cells of the erase memory block, and all of the erase memory blocks An operation control unit for controlling an operation of the input data control unit and an operation of the switch control unit to execute an erase verify operation for confirming that data of the memory cell is erased;
Address control for sequentially generating internal row address signals indicating the word lines in the erase memory block when the pre-program operation and the pre-program verify operation are executed and when the erase verify operation is executed With parts,
The write decode circuit holds and decodes the internal row address signal when the pre-program operation and the pre-program verify operation are executed and when the erase verify operation is executed, and a write decode address signal Produces
The input data control unit performs the input operation to sequentially write the write data and the parity data to the erase memory block during the pre-program operation,
5. The semiconductor memory according to claim 4, wherein the switch control unit executes the first switch operation when the pre-program operation, the pre-program verify operation, and the erase verify operation are executed.
前記動作制御部は、前記プリプログラム動作および前記プリプログラムベリファイ動作のペアの完了毎と、前記消去ベリファイ動作毎にアドレスクロックを生成し、
前記アドレス制御部は、前記アドレスクロックに応答して次の前記内部ロウアドレス信号を生成し、
前記入力データ制御部は、前記各メモリ領域の全ての前記メモリセルに対する前記プリプログラム動作および前記プリプログラムベリファイ動作のペアの完了と、前記各メモリ領域の全ての前記メモリセルに対する前記消去ベリファイ動作の完了とにそれぞれ応答して、前記書き込みデータまたは前記パリティデータを供給する前記データ線を切り換え、
前記スイッチ制御部は、前記各メモリ領域の全ての前記メモリセルに対する前記プリプログラム動作および前記プリプログラムベリファイ動作のペアの完了と、前記各メモリ領域の全ての前記メモリセルに対する前記消去ベリファイ動作の完了とにそれぞれ応答して、オンする前記第2書き込みスイッチ回路を切り換えること
を特徴とする請求項5記載の半導体メモリ。
The operation control unit generates an address clock for each completion of the pair of the pre-program operation and the pre-program verify operation and for each erase verify operation,
The address control unit generates the next internal row address signal in response to the address clock,
The input data control unit performs completion of the pair of the pre-program operation and the pre-program verify operation for all the memory cells in each memory region, and the erase verify operation for all the memory cells in each memory region. In response to each of the completion, the data line for supplying the write data or the parity data is switched,
The switch control unit completes a pair of the pre-program operation and the pre-program verify operation for all the memory cells in each memory region, and completes the erase verify operation for all the memory cells in each memory region. The semiconductor memory according to claim 5, wherein the second write switch circuit that is turned on is switched in response to
前記スイッチ制御部は、前記内部消去動作中に、全ての前記第2書き込みスイッチをオフし、全ての前記第2読み出しスイッチをオンすること
を特徴とする請求項6に記載の半導体メモリ。
The semiconductor memory according to claim 6, wherein the switch control unit turns off all the second write switches and turns on all the second read switches during the internal erase operation.
前記読み出しコマンドとともに受けるアドレス信号が前記書き込みメモリブロックを示すときに、前記読み出しコマンドを無効にするエラー制御回路を備えていること
を特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の半導体メモリ。
The error control circuit for invalidating the read command when an address signal received together with the read command indicates the write memory block is provided. Semiconductor memory.
前記エラー制御回路により前記読み出しコマンドが無効にされるときに、エラー信号を半導体メモリの外部に出力するエラー端子を備えていること
を特徴とする請求項8に記載の半導体メモリ。
The semiconductor memory according to claim 8, further comprising an error terminal that outputs an error signal to the outside of the semiconductor memory when the read command is invalidated by the error control circuit.
前記スイッチ制御部は、前記書き込みコマンドを受けないスタンバイ期間に、全ての前記第2書き込みスイッチをオフし、全ての前記第2読み出しスイッチをオンすること
を特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載の半導体メモリ。
10. The switch controller according to claim 1, wherein the switch controller turns off all the second write switches and turns on all the second read switches during a standby period in which the write command is not received. The semiconductor memory according to any one of the above.
データ入力端子で受ける前記書き込みデータの前記パリティデータを生成するパリティ生成部と、
前記書き込みデータまたは前記パリティデータが前記書き込みデータ線に供給されることにより、前記メモリセルから読み出せないデータを、前記読み出しデータ線に読み出されるデータに基づいて再生するデータ再生部と
を備えていることを特徴とする請求項1ないし請求項10のいずれか1項に記載の半導体メモリ。
A parity generator for generating the parity data of the write data received at a data input terminal;
A data reproducing unit that reproduces data that cannot be read from the memory cell based on the data read to the read data line by supplying the write data or the parity data to the write data line; The semiconductor memory according to claim 1, wherein the semiconductor memory is a semiconductor memory.
請求項1ないし請求項11のいずれか1項に記載の半導体メモリと、
前記半導体メモリのアクセスを制御するコントローラと
を備えていることを特徴とするシステム。
A semiconductor memory according to any one of claims 1 to 11, and
And a controller for controlling access to the semiconductor memory.
請求項1ないし請求項10のいずれか1項に記載の半導体メモリと、
前記半導体メモリのアクセスを制御するコントローラと、
前記コントローラから受ける前記書き込みデータの前記パリティデータを生成し、生成した前記パリティデータを前記半導体メモリに供給するパリティ生成部と、
前記書き込みデータまたは前記パリティデータが前記書き込みデータ線に供給されることにより、前記メモリセルから読み出せないデータを、前記読み出しデータ線に読み出され、前記半導体メモリから受けるデータに基づいて再生するデータ再生部と
を備えていることを特徴とするシステム。
A semiconductor memory according to any one of claims 1 to 10, and
A controller for controlling access to the semiconductor memory;
A parity generation unit that generates the parity data of the write data received from the controller and supplies the generated parity data to the semiconductor memory;
Data that cannot be read from the memory cell by the write data or the parity data being supplied to the write data line is read to the read data line and reproduced based on the data received from the semiconductor memory A system comprising: a playback unit.
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