JP2013114714A - Semiconductor memory device - Google Patents
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Abstract
Description
半導体記憶装置に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor memory device.
半導体記憶装置の一例として、例えば、NAND型フラッシュメモリ等がある。 As an example of the semiconductor memory device, there is a NAND flash memory, for example.
ここで、NAND型フラッシュメモリのデコーダ(Decoder)においては、データ入力時にはサイズが比較的大きなバッファで強く駆動する。 Here, the decoder of the NAND flash memory is strongly driven by a relatively large buffer when data is input.
一方、データ出力時には、サイズが小さなトランジスタでシェアドバス(Shared-1bit-bus)等を駆動しなければならない。そのため、まずデコーダ内のバッファでバッファしてから、内部I/Oバス(Internal I/O bus)にデータを転送する必要がある。これが、デコーダ面積が増加する原因となり得る。すなわち、デコーダ内に配置されるバッファのサイズが大きいからである。 On the other hand, at the time of data output, a shared bus (Shared-1bit-bus) or the like must be driven by a small-sized transistor. Therefore, it is necessary to first buffer the data in a buffer in the decoder and then transfer the data to an internal I / O bus. This can cause the decoder area to increase. That is, the size of the buffer arranged in the decoder is large.
さらに、デコーダ内のバッファのサイズが大きいため消費電流も増加する。また、近年では、高速化のために内部I/Oバス(Internal I/O bus)を入力用と出力用に分割し、それぞれをパラレル動作させる場合もある。この場合には、分割した分だけ内部I/Oバス(Internal I/O bus)の数が増え、占有面積が大きくなる。加えて、この場合では、内部I/Oバス(Internal I/O bus)の間に、データが影響を受けないようするために電源配線等のシールド配線をレイアウトする必要もある。これも配線面積増加の原因になる。 Furthermore, the current consumption increases because the size of the buffer in the decoder is large. In recent years, there is a case where an internal I / O bus (Internal I / O bus) is divided for input and output for speeding up, and each of them is operated in parallel. In this case, the number of internal I / O buses (Internal I / O buses) increases by the number of divisions, and the occupied area increases. In addition, in this case, a shield wiring such as a power supply wiring needs to be laid out between the internal I / O buses so that the data is not affected. This also causes an increase in wiring area.
微細化に対して有利な半導体記憶装置を提供する。 A semiconductor memory device advantageous for miniaturization is provided.
実施形態によれば、一態様に係る半導体記憶装置は、複数のメモリセルが配置されるメモリセルアレイと、前記複数のメモリセルのデータをラッチし、前記メモリセルアレイのデータの入力または出力(I/O)ごとに分割して配置される複数のアドレス領域と、前記複数のアドレス領域に対応して配置され、それぞれが前記複数のアドレス領域と電気的に直列に接続される内部バス配線と、前記内部バス配線のデータ転送を制御する制御回路とを具備する。 According to the embodiment, a semiconductor memory device according to an aspect latches a memory cell array in which a plurality of memory cells are arranged, data of the plurality of memory cells, and inputs or outputs (I / A plurality of address areas that are divided for each O), internal bus lines that are arranged corresponding to the plurality of address areas and are electrically connected to the plurality of address areas in series, and And a control circuit for controlling data transfer of the internal bus wiring.
以下、実施形態、参考例について図面を参照して具体的に説明する。この説明においては、半導体記憶装置として、NAND型フラッシュメモリを一例に挙げるが、これに限られることはない。例えば、NAND型フラッシュメモリを三次元状に積層したBiCS、ReRAM(Resistance Random Access Memory)、PRAM(Phase change Random Access Memory)、MRAM(Magnetic Random Access Memory)等のその他の半導体記憶装置についても、同様に適用することが可能である。尚、この説明においては、全図にわたり共通の部分には共通の参照符号を付す。 Embodiments and reference examples will be specifically described below with reference to the drawings. In this description, a NAND flash memory is taken as an example of the semiconductor memory device, but the present invention is not limited to this. For example, the same applies to other semiconductor memory devices such as BiCS in which NAND flash memories are stacked in three dimensions, ReRAM (Resistance Random Access Memory), PRAM (Phase change Random Access Memory), and MRAM (Magnetic Random Access Memory). It is possible to apply to. In this description, common parts are denoted by common reference symbols throughout the drawings.
[第1実施形態]
第1実施形態に係る半導体記憶装置について説明する。
<1.構成例>
1−1.全体構成例
まず、図1を用い、第1実施形態に係る半導体記憶装置の全体構成例について説明する。図示するように、第1実施形態に係る半導体記憶装置は、メモリセルアレイ11、データラッチ領域12、バス制御回路15、インターフェイス16を備える。
[First Embodiment]
A semiconductor memory device according to the first embodiment will be described.
<1. Configuration example>
1-1. Overall configuration example
First, an example of the overall configuration of the semiconductor memory device according to the first embodiment will be described with reference to FIG. As illustrated, the semiconductor memory device according to the first embodiment includes a
メモリセルアレイ11は、複数のブロック(BLOCK0〜BLOCKn)により構成される。ブロック(BLOCK0〜BLOCKn)のそれぞれは、詳細については後述するが、ビット線とワード線との交差位置にマトリックス状に配置される複数のメモリセルを備えるものである。
The
データラッチ領域(Data latch area)12には、データの入力または出力(I/O:input / output)ごとにカラム(Cullum)方向に分割されて設けられる複数のアドレス領域IO領域<0>〜<7>が配置される。本例では、8つのIO領域<0>、〜、IO領域<n>、〜、IO領域<7>が配置される。IO領域<0>〜<7>のそれぞれは、内部I/Oバス20、デコーダ21、シェアドバス22、データラッチ回路23を備える。例えば、IO領域<0>は、内部I/Oバス(internal I/O bus<0>)20、デコーダ21、シェアドバス(Shared-1bit-bus)22、データラッチ回路<0>-<7>23を備える。
The
内部I/Oバス(internal I/O bus)20は、IO領域<0>〜<7>ごとに配置され、IO領域<0>〜<7>と電気的に直列に接続される。また、IO領域<0>〜<7>は、BUS制御回路15で生成される制御信号、アドレス等に従って駆動される。
An internal I /
デコーダ(decoder)21は、内部I/Oバス20に電気的に接続され、アドレス、制御信号等をデコードする。
The
シェアドバス(Shared-1bit-bus)22は、8bit単位のデータラッチ23とセンスアンプ25とを電気的に接続する。詳細については、後述する。
A shared bus (Shared-1 bit-bus) 22 electrically connects a
データラッチ回路(data latch<0>-<7>)23は、シェアドバス22に電気的に並列に接続される。本例では、データラッチ回路23は、シェアドバス22ごとに、それぞれ8個づつ配置される。
The data latch circuit (data latch <0>-<7>) 23 is electrically connected to the shared
センスアンプ(Sense Amp*8)25は、メモリセルアレイ11からの読み出しデータおよび書き込みデータをビット線(BIT line<7:0>)を介してセンスする。なお、ここでは、センスアンプ25およびビット線については、8ビットごとにまとめて表示している。
The sense amplifier (Sense Amp * 8) 25 senses read data and write data from the
BUS制御回路15は、例えば、上記制御信号等を生成して内部バス配線20へのデータ転送を制御し、この半導体記憶装置の全体の動作を制御する。
The
インターフェイス(Interface)16により、外部I/Oバス(External I/O bus<n:0>)と接続され、この半導体記憶装置の外部のホスト装置等と電気的に接続される。結果、ホスト装置等から入出力データ、アドレス(address)、およびコマンド(command)等が与えられる。
The
1−2.ブロック(BLOCK)の構成例
次に、図2を用い、第1実施形態に係るブロック(BLOCK)の構成例について説明する。ここでは、一のブロック(BLOCK 1)を例に挙げて説明する。ここで、このブロックBLOCK 1中のメモリセルは、一括してデータ消去されるため、ブロックはデータ消去単位である。
1-2. Block (BLOCK) configuration example
Next, a configuration example of a block (BLOCK) according to the first embodiment will be described with reference to FIG. Here, one block (BLOCK 1) will be described as an example. Here, since the memory cells in the
図示するように、ブロックBLOCK1は、ワード線方向(WL方向)に配置される複数のメモリセルユニットMUから構成される。メモリセルユニットMUは、WL方向と交差するビット線方向(BL方向)に配置され、電流経路が直列接続される8個のメモリセルMC0〜MC7からなるNANDストリング(メモリセルストリング)と、NANDストリングの電流経路の一端に接続されるソース側の選択トランジスタS1と、NANDストリングの電流経路の他端に接続されるドレイン側の選択トランジスタS2とから構成される。 As shown in the drawing, the block BLOCK1 is composed of a plurality of memory cell units MU arranged in the word line direction (WL direction). The memory cell unit MU is arranged in a bit line direction (BL direction) intersecting the WL direction, and a NAND string (memory cell string) including eight memory cells MC0 to MC7 whose current paths are connected in series, and a NAND string The source-side selection transistor S1 connected to one end of the current path of the current and the drain-side selection transistor S2 connected to the other end of the current path of the NAND string.
尚、本例では、メモリセルユニットMUは、8個のメモリセルMC0〜MC7から構成されるが、2つ以上のメモリセル、例えば、56個、32個等から構成されていればよく、8個に限定されるというものではない。 In this example, the memory cell unit MU is composed of eight memory cells MC0 to MC7, but may be composed of two or more memory cells, for example, 56, 32, etc. It is not limited to individuals.
ソース側の選択トランジスタS1の電流経路の他端はソース線SLに接続される。ドレイン側の選択トランジスタS2の電流経路の他端は、各メモリセルユニットMUに対応してメモリセルユニットMUの上方に設けられ、BL方向に延出するビット線BLm−1に接続される。 The other end of the current path of the source side select transistor S1 is connected to the source line SL. The other end of the current path of the drain-side selection transistor S2 is provided above the memory cell unit MU corresponding to each memory cell unit MU, and is connected to the bit line BLm-1 extending in the BL direction.
ワード線WL0〜WL7は、WL方向に延び、WL方向の複数のメモリセルの制御ゲート電極CGに共通に接続される。選択ゲート線SGSは、WL方向に延び、WL方向の複数の選択トランジスタS1に共通に接続される。選択ゲート線SGDも、WL方向に延び、WL方向の複数の選択トランジスタS2に共通に接続される。メモリセルMC0〜MC7のそれぞれは、図示しない半導体基板上に順次設けられる、トンネル絶縁膜、浮遊ゲートFG、ゲート間絶縁膜(IPD)、制御ゲートCGからなる積層構造である。 Word lines WL0 to WL7 extend in the WL direction and are commonly connected to control gate electrodes CG of a plurality of memory cells in the WL direction. The selection gate line SGS extends in the WL direction and is commonly connected to a plurality of selection transistors S1 in the WL direction. The selection gate line SGD also extends in the WL direction and is commonly connected to a plurality of selection transistors S2 in the WL direction. Each of the memory cells MC0 to MC7 has a stacked structure including a tunnel insulating film, a floating gate FG, an inter-gate insulating film (IPD), and a control gate CG which are sequentially provided on a semiconductor substrate (not shown).
また、ワード線WL0〜WL7ごとにページ(PAGE)が存在する。例えば、図中の破線で囲って示すように、ワード線WL7には、ページ7(PAGE7)が存在する。このページ(PAGE)ごとに、後述するデータ読み出し動作、データ書き込み動作が行われるため、ページ(PAGE)はデータ読み出し単位であり、データ書き込み単位である。 A page (PAGE) exists for each of the word lines WL0 to WL7. For example, as indicated by being surrounded by a broken line in the figure, the page 7 (PAGE 7) exists in the word line WL7. Since a data read operation and a data write operation which will be described later are performed for each page (PAGE), the page (PAGE) is a data read unit and a data write unit.
1−3.Data latch領域のアドレス割付例
次に、第1実施形態に係るData latch領域12のアドレス割付例について説明する。
1-3. Data latch area address assignment example
Next, an example of address assignment of the
まず、後述する参考例と比較する。参考例では、例えば、図14、図15に示すように、アドレス領域であるIO<0>領域〜IO<7>に対応する領域A〜領域Hが、全てのInternal I/O bus<0>〜Internal I/O bus<7>に並列に接続され、2048bitのI0<7:0>のカラムアドレス(colum Add)0-255, 256-511, 512-767,,,がそれぞれ割り付けられる点で、第1実施形態と相違する。このように、参考例では、Data latch areに、Internal I/O bus<7:0>が、並列に8本配線される。Internal I/O bus<7:0>は、それぞれの領域のShared-1bit-busに接続される。そのため、Internal I/O bus<7:0>が並列に配線されることによって、バッファ面積、配線面積が増大し、消費電流が増大する点で不利となる。 First, it compares with the reference example mentioned later. In the reference example, for example, as shown in FIGS. 14 and 15, the areas A to H corresponding to the IO <0> area to IO <7> which are address areas are all internal I / O bus <0>. ~ Internal I / O bus <7> is connected in parallel, and 2048bit I0 <7: 0> column addresses (colum add) 0-255, 256-511, 512-767, ... are assigned respectively. This is different from the first embodiment. As described above, in the reference example, eight Internal I / O bus <7: 0> are wired in parallel to the Data latch are. The Internal I / O bus <7: 0> is connected to the Shared-1bit-bus in each area. For this reason, the internal I / O bus <7: 0> is wired in parallel, which increases the buffer area and the wiring area, which is disadvantageous in that the current consumption increases.
これに対して、第1実施形態では、図3、図4に示すように、アドレス領域であるIO<0>領域〜IO<7>領域のそれぞれについて、Internal I/O bus<0>〜Internal I/O bus<7>が直列に接続され、データラッチ回路23の2048bitのカラムアドレス(colum Add)0-2047が割り付けられる。
On the other hand, in the first embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, the internal I / O bus <0> to Internal for each of the IO <0> area to IO <7> area which are address areas. The I / O bus <7> is connected in series, and the 2048-bit column address (colum add) 0-2047 of the
例えば、IO<0>領域では、Internal I/O bus<0>が直列に接続され、2048bitのカラムアドレス(colum Add)0-2047が割り付けられる。同様に、IO<1>領域では、Internal I/O bus<1>が直列に接続され、2048bitのカラムアドレス(colum Add)0-2047が割り付けられる。 For example, in the IO <0> area, Internal I / O bus <0> is connected in series, and a 2048-bit column address (colum add) 0-2047 is allocated. Similarly, in the IO <1> area, Internal I / O bus <1> is connected in series, and a 2048-bit column address (colum add) 0-2047 is allocated.
このように、第1実施形態では、Internal I/O bus <0>〜<7>の面積を低減できるため、後述するシールド配線を考慮すると配線面積を1/16程度まで低減でき、Decorder21のバッファ面積を1/8程度まで低減できる。さらに、Data latch area 12の配線で消費される電力を1/8程度にまで削減できる。
As described above, in the first embodiment, the area of Internal I / O bus <0> to <7> can be reduced. Therefore, the wiring area can be reduced to about 1/16 in consideration of the shield wiring described later, and the buffer of
ここで、第1実施形態では、Internal I/O bus <0>〜<7>は、入出力共通の8bitであり、Data latch area 12に全面配線される。
Here, in the first embodiment, Internal I / O buses <0> to <7> are 8 bits common to input and output, and are wired to the data latch
一方、参考例では、Internal I/O bus <0>〜<7>を全てData latch areaの端から端まで並列に配線する必要があるため、不要な配線領域が発生する。 On the other hand, in the reference example, it is necessary to wire all the internal I / O buses <0> to <7> in parallel from end to end of the data latch area, so that an unnecessary wiring area occurs.
これに対して、第1実施形態では、Internal I/O bus <0>〜<7>を必要な領域だけに配線すればよい。そのため、配線長に従ってバッファの駆動力を最適化することで、更なるバッファ面積の削減と消費電流の削減が可能となるのである。 On the other hand, in the first embodiment, the internal I / O bus <0> to <7> may be wired only in a necessary area. Therefore, it is possible to further reduce the buffer area and current consumption by optimizing the buffer driving force according to the wiring length.
1−4.アドレス割付のためのアドレス領域
アドレス領域について
次に、上記アドレス割付例のアドレス領域の構成例について説明する。ここでは、図3、図4に示すアドレス領域IO<0>を一例に挙げて説明する。
1-4. Address area for address assignment
Address area
Next, a configuration example of the address area in the above address allocation example will be described. Here, the address area IO <0> shown in FIGS. 3 and 4 will be described as an example.
第1実施形態に係るアドレス領域IO<0>は、図5のように示される。Add0-255の単位はそれぞれ8bitで、I/O領域一つにつき、256個配置されるものである。なお、8bitのAdd0-255とは、後述する第3の実施形態のUNIT<0>-<255>に対応するものである。詳細については、後述する。 The address area IO <0> according to the first embodiment is shown as shown in FIG. Each unit of Add0-255 is 8 bits, and 256 are arranged per I / O area. The 8-bit Add0-255 corresponds to UNIT <0>-<255> in a third embodiment to be described later. Details will be described later.
図示するように、アドレス領域IO<0>領域には、2048bitのカラムアドレス(colum Add)0-2047が割り付けられる。アドレス領域I/O<0>領域には、センスアンプS/A0〜S/A255、データラッチ(data latch)0〜255、デコーダ21が配置され、これらがInternal I/O bus <0>に直列に接続される。なお、ここでは、図示しないが、データラッチ23とセンスアンプ25との間を電気的に接続するシェアドバス22が配置される。
As shown in the figure, a 2048-bit column address (colum add) 0-2047 is allocated to the address area IO <0> area. In the address area I / O <0> area, sense amplifiers S / A0 to S / A255, data latches 0 to 255, and a
センスアンプS/A0〜S/A255は、2048bitのカラムアドレス(colum Add)0-2047が割り付けられるビット線BL(0-2047)の読み出しデータ、書き込みデータ等をセンスする。センスアンプS/A0〜S/A255には、それぞれ8bitのAdd0-Add255が割り付けられ、対応するビット線の電位をセンスする。例えば、センスアンプS/A0には、8bitのAdd0が割り付けられ、対応するビット線(0-7)の電位をセンスする。同様に、センスアンプS/A1には、8bitのAdd1が割り付けられ、対応するビット線(8-15)の電位をセンスする。 The sense amplifiers S / A0 to S / A255 sense read data, write data, and the like of the bit line BL (0-2047) to which the 2048-bit column address (colum add) 0-2047 is assigned. The sense amplifiers S / A0 to S / A255 are assigned 8-bit Add0-Add255, respectively, and sense the potential of the corresponding bit line. For example, 8-bit Add0 is assigned to the sense amplifier S / A0 and senses the potential of the corresponding bit line (0-7). Similarly, 8-bit Add1 is assigned to the sense amplifier S / A1, and the potential of the corresponding bit line (8-15) is sensed.
データラッチ(data latch)0〜255は、上記センスアンプS/A0〜S/A255と対応して配置され、読み出しデータ、書き込みデータ等をラッチする。 Data latches 0 to 255 are arranged corresponding to the sense amplifiers S / A0 to S / A255, and latch read data, write data, and the like.
デコーダ21は、Internal I/O bus <0>からの入出力データについて、2048bitのカラムアドレス(colum Add)0-2047に対応してデータラッチ(data latch)0〜255を選択する。
The
アドレス領域IO<0>について
次に、図6を用い、上記図5中のアドレス領域IO<0>の構成例についてさらに詳しく説明する。
About address area IO <0>
Next, a configuration example of the address area IO <0> in FIG. 5 will be described in more detail with reference to FIG.
図示するように、アドレスAdd 0においては、8bitのカラムアドレス0-7が割り付けられ、センスアンプS/A0、シェアドバス22、データラッチ0、デコーダ21が配置され、これらがInternal I/O bus <0>に直列に接続される。
As shown in the figure, an 8-bit column address 0-7 is assigned to the
センスアンプS/A0は、それぞれ8個のセンスアンプ回路SAからなる複数のセンスアンプ(SA*8)25から構成される。本例では、8bitのカラムアドレスに対応するビット線(0-7)の電位をセンスするため、8個のセンスアンプ(SA*8)25が配置される。 The sense amplifier S / A0 includes a plurality of sense amplifiers (SA * 8) 25 each including eight sense amplifier circuits SA. In this example, eight sense amplifiers (SA * 8) 25 are arranged to sense the potential of the bit line (0-7) corresponding to the 8-bit column address.
シェアドバス(Shared-1bit-bus)22は、8bit単位でデータラッチ23とセンスアンプ25とを電気的に接続する。例えば、8bitのカラムアドレス単位で、ビット線(0-7)の電位をセンスする8個のセンスアンプ回路SAとdata latch <0>-<7>とを電気的に接続するシェアドバス22が配置される。
A shared bus (Shared-1 bit-bus) 22 electrically connects the data latch 23 and the
データラッチ(data latch)0は、上記センスアンプS/A0に対応してそれぞれ8個の複数のdata latch <0>-<7>により構成される。本例では、センスアンプ25と同様に、8bitのカラムアドレスに対応するため、8個のデータラッチ23が配置される。
The data latch 0 is composed of a plurality of data latches <0>-<7> corresponding to the sense amplifier S / A0. In this example, as with the
デコーダ21は、上記と同様に、Internal I/O bus <0>からの入出力データについて、8bitのカラムアドレス(colum Add)0-7に対応してデータラッチ23を選択する。
Similarly to the above, the
なお、その他のアドレスAdd 8-2047におけるアドレス領域IO<0>の構成例についても同様である。 The same applies to the configuration example of the address area IO <0> in the other addresses Add 8-2047.
<2.データフロー>
次に、上記構成におけるデータフローについて説明する。
<2. Data flow>
Next, the data flow in the above configuration will be described.
書き込みデータのフロー
まず、外部から入力される書き込みデータの流れについて、一例に挙げて説明する。
Write data flow
First, the flow of write data input from the outside will be described as an example.
上記構成において、半導体記憶装置のチップ外部から入力された書き込みデータは、図示しないインターフェイス(Interface)16を通過して、BUS制御回路15でバッファされる。
In the above configuration, write data input from outside the chip of the semiconductor memory device passes through an interface 16 (not shown) and is buffered by the
続いて、BUS制御回路15は、内部I/Oアドレス<0>〜<7>に従い、Data latch area12のアドレス領域I/O<0>〜<7>のそれぞれに書き込みデータを1bitずつ転送する。例えば、BUS制御回路15は、内部I/Oアドレス<0>の場合、Data latch area12の全てのアドレス領域のアドレス<0>に、書き込みデータを転送する。
Subsequently, the
続いて、アドレス領域I/O<0>〜<7>では、まず、書き込みデータが内部I/Oバス(internal I/O bus)<0>〜<7>に転送される。 Subsequently, in the address areas I / O <0> to <7>, first, write data is transferred to the internal I / O bus (internal I / O bus) <0> to <7>.
続いて、内部I/Oバス<0>〜<7>の書き込みデータは、デコーダ21により、カラムアドレス領域を256分割した一つを選択し、ラッチ選択信号(図8)に対応してデータラッチ23を選択する。例えば、デコーダ21は、カラムアドレス(図4参照)0,256,512,768,1024,1280,1536,1792に対して、Shared-1bit-bus22とInternal I/O bus<0>を電気的に接続し、ラッチ選択信号0はカラムアドレス0に対応してデータラッチ23中のdata latch0を選択する。
Subsequently, for the write data of the internal I / O buses <0> to <7>, the
続いて、外部から書き込み実行コマンドが入力されると、data latch回路<0>-<7>から対応するカラムアドレスに対応して、1bitずつShared-1bit-bus22を通ってSense Amp25に転送され、メモリセルMCにデータを書き込む。
Subsequently, when a write execution command is input from the outside, the data latch circuit <0>-<7> is transferred bit by bit through the Shared-1bit-
読み出しデータのフロー
読み出しデータの流れについては、原則、上記書き込みデータの流れと反対である。
Flow of read data In principle, the flow of read data is opposite to the flow of write data.
まず、半導体記憶装置のチップ外部から読み出しコマンドが入力されると、Sense Amp25で読み出されたデータが、Shared-1bit-bus22を通ってData latch23に保持される。
First, when a read command is input from the outside of the chip of the semiconductor memory device, data read by the
続いて、全データの読み出しが終了した後、チップ外部からデータ読み出し用のクロックがトグルすると、その度に選択Data latch23からShared-1bit-bus22を通ってDecorder21に転送される。
Subsequently, after the reading of all data is completed, when the clock for reading data is toggled from the outside of the chip, it is transferred from the selected data latch 23 to the
続いて、転送された読み出しデータは、Decorder21でバッファされ、Internal I/O bus<0>〜<7>に転送され、BUS制御回路15で8bitにまとめられて、半導体記憶装置のチップ外部に出力される。
Subsequently, the transferred read data is buffered by the
<3.作用効果>
第1実施形態に係る半導体記憶装置によれば、少なくとも下記(1)乃至(2)の効果が得られる。
<3. Effect>
According to the semiconductor memory device of the first embodiment, at least the following effects (1) to (2) can be obtained.
(1)データバス配線20の配線面積およびバッファ面積を低減でき、微細化に対して有利である。
上記のように、第1実施形態に係る半導体記憶装置は、メモリセルアレイ11の書き込みデータ/読み出しデータをラッチするデータラッチ領域12のアドレス領域IO<0>〜<7>を、データのI/O単位で分割して構成する。さらに、上記アドレス領域IO<0>〜<7>は、半導体記憶装置のチップ内部のデータ入出力を司る内部バス配線Internal I/O bus <0>〜<7>にそれぞれ直列に接続される。
(1) The wiring area and buffer area of the
As described above, in the semiconductor memory device according to the first embodiment, the address areas IO <0> to <7> of the data latch
さらに、例えば、上記アドレス領域IO<0>領域には、センスアンプS/A0〜S/A255、データラッチ(data latch)0〜255、デコーダ21が配置され、これらがInternal I/O bus <0>に直列に接続される。また、データラッチ23とセンスアンプ25との間を電気的に接続するシェアドバス22が配置される。
Further, for example, in the address area IO <0> area, sense amplifiers S / A0 to S / A255, data latches 0 to 255, and a
そのため、アドレス領域であるIO<0>領域〜IO<7>領域のそれぞれについて、データラッチ回路23の2048bitのカラムアドレス(colum Add)0-2047を割り付けられる。例えば、IO<0>領域では、Internal I/O bus<0>が直列に接続され、2048bitのカラムアドレス(colum Add)0-2047が割り付けられる。
Therefore, the 2048-bit column address (colum add) 0-2047 of the
これに対して、参考例では、例えば、図14に示すように、アドレス領域であるIO<0>領域〜IO<7>に対応する領域A〜領域Hが、全てのInternal I/O bus<0>〜Internal I/O bus<7>に並列に接続され、2048bitのI0<7:0>のカラムアドレス(colum Add)0-255, 256-511, 512-767,,,がそれぞれ割り付けられる。 On the other hand, in the reference example, as shown in FIG. 14, for example, the areas A to H corresponding to the IO <0> area to IO <7> which are address areas are all internal I / O bus < 0> ~ Internal I / O bus <7> are connected in parallel, and 2048-bit I0 <7: 0> column addresses (colum add) 0-255, 256-511, 512-767,. .
このように、第1実施形態では、Internal I/O bus<0>〜<7>を1本に統合することができる。例えば、参考例では並列的に配置される8本のInternal I/O bus<0>〜<7>を、第1実施形態よれば1本のInternal I/O bus<0>〜<7>に統合することができる。そのため、Internal I/O bus <0>〜<7>の面積を低減できるため、後述する図13に示すようなシールド配線を考慮すると配線面積を1/16程度まで低減でき、Decorder21のバッファ面積を1/8程度まで低減できる。 Thus, in the first embodiment, Internal I / O bus <0> to <7> can be integrated into one. For example, in the reference example, eight Internal I / O buses <0> to <7> arranged in parallel are changed to one Internal I / O bus <0> to <7> according to the first embodiment. Can be integrated. Therefore, since the area of the internal I / O bus <0> to <7> can be reduced, the wiring area can be reduced to about 1/16 when the shield wiring as shown in FIG. It can be reduced to about 1/8.
さらに、参考例では、Internal I/O bus <0>〜<7>を全てData latch areaの端から端まで並列に配線する必要があるため、不要な配線領域が発生する。 Furthermore, in the reference example, since it is necessary to wire all the internal I / O buses <0> to <7> in parallel from end to end of the data latch area, an unnecessary wiring area is generated.
これに対して、第1実施形態では、Internal I/O bus <0>〜<7>を、アドレス領域<0>〜<7>に対応して分割し、必要な領域だけに配線すればよい点で、更に面積を低減することができる。 On the other hand, in the first embodiment, the internal I / O bus <0> to <7> may be divided corresponding to the address areas <0> to <7> and wired only to the necessary areas. In that respect, the area can be further reduced.
このように、第1実施形態によれば、微細化に対して有利である。 Thus, according to the first embodiment, it is advantageous for miniaturization.
(2)消費電力の削減に有利である。 (2) It is advantageous for reducing power consumption.
上記のように、第1実施形態に係る半導体記憶装置では、Internal I/O bus <0>〜<7>の面積を低減できることや、後述する図13に示すようなシールド配線を考慮すると、Data latch area 12の配線で消費される電力を1/8程度にまで削減できる。
As described above, in the semiconductor memory device according to the first embodiment, the area of Internal I / O bus <0> to <7> can be reduced, and the shield wiring as shown in FIG. The power consumed by the wiring of the
さらに、第1実施形態では、Internal I/O bus <0>〜<7>を必要な領域だけに配線すればよいため、配線長に従ってバッファの駆動力を最適化することで、消費電力を低減することが可能となる。 Furthermore, in the first embodiment, the internal I / O bus <0> to <7> need only be wired in a necessary area, so that the power consumption is reduced by optimizing the buffer driving force according to the wiring length. It becomes possible to do.
このように、第1実施形態によれば、消費電力の低減に対して有利である。 Thus, according to the first embodiment, it is advantageous for reducing power consumption.
[第2実施形態(不良カラム置き換えシステムの一例)]
次に、第2実施形態に係る半導体記憶装置について説明する。この実施形態は、不良カラム置き換えシステムの一例に関するものである。不良カラム置き換えシステムとは、NAND型フラッシュメモリにおいて、数バイト程度のカラム不良を救済するシステムのことを言う。本例では、このシステムを対応した場合の対応するアドレス領域に関するものである。なお、この説明において、上記第1の実施形態と重複する部分の詳細な説明を省略する。
[Second Embodiment (an example of defective column replacement system)]
Next, a semiconductor memory device according to the second embodiment will be described. This embodiment relates to an example of a defective column replacement system. A defective column replacement system refers to a system that relieves a column defect of about several bytes in a NAND flash memory. This example relates to a corresponding address area when this system is supported. In this description, a detailed description of the same parts as those in the first embodiment is omitted.
<不良カラム置き換えシステムについて>
図7に示すように、第2実施形態は、アドレス領域において、メインデータ領域12−1とは別の専用の置き換え領域12−2を更に備える点で、上記第1実施形態と相違する。
<About defective column replacement system>
As shown in FIG. 7, the second embodiment is different from the first embodiment in that the address area further includes a dedicated replacement area 12-2 different from the main data area 12-1.
<構成例>
メインデータ領域12−1は、上記アドレス領域IO領域<0>〜<7>により構成される。アドレス領域IO領域<0>〜<7>は、上記のように、不良でない正しいデータを保持するメインのデータラッチ領域(Data latch area)である。
<Configuration example>
The main data area 12-1 is composed of the address areas IO areas <0> to <7>. As described above, the address area IO areas <0> to <7> are main data latch areas that hold correct data that is not defective.
置き換え領域12−2は、不良カラム置き換え領域33により構成される。不良カラム置き換え領域33は、不良データを保持する専用のデータラッチ領域である。不良カラム置き換え領域33は、置き換え領域バス35に直列に接続される。置き換え領域バス35は、BUS制御回路15により制御される。置き換え領域12−2の構成は、上記アドレス領域IO領域<0>〜<7>と同様である。置き換え領域バス35は、上記Internal I/O bus <0>〜<7>と同様である。
The replacement area 12-2 includes a defective column replacement area 33. The defective column replacement area 33 is a dedicated data latch area for holding defective data. The defective column replacement area 33 is connected in series to the replacement area bus 35. The replacement area bus 35 is controlled by the
<データ転送動作>
上記構成において、不良カラム置き換え領域33に入力される不良データは、置き換え領域BUS35を通って、置き換え領域33中のData latch回路に転送される。
<Data transfer operation>
In the above configuration, the defective data input to the defective column replacement area 33 is transferred to the Data latch circuit in the replacement area 33 through the replacement area BUS35.
ここで、本例では置き換え領域12−2の構成が、上記アドレス領域IO<0>〜<7>と同様であるため、不良データを1bit単位の最小単位で置き換えることができる。そのため、余分なData latch回路23がなく、置き換え領域33の面積を低減できる。
In this example, since the configuration of the replacement area 12-2 is the same as that of the address areas IO <0> to <7>, defective data can be replaced with a minimum unit of 1-bit unit. Therefore, there is no extra
例えば、図14に示す参考例では、不良データを8bit単位でしか置き換えることができない。そのため、本例に係る不良カラム置き換え領域33の占有面積を、参考例に比べて、1/8程度にまで削減できる。 For example, in the reference example shown in FIG. 14, defective data can be replaced only in units of 8 bits. Therefore, the occupied area of the defective column replacement region 33 according to this example can be reduced to about 1/8 compared to the reference example.
なお、データ転送動作は、置き換え領域33に直接データ入力をする場合と、一度メインデータ領域12−1のData latch回路23に保持してから置き換え領域33に転送する場合とがある。本実施形態では、いずれの場合でも良い。
The data transfer operation includes a case where data is directly input to the replacement area 33 and a case where data is once stored in the
その他の構成、動作等に関しては、上記第1の実施形態と実質的に同様である。 Other configurations, operations, and the like are substantially the same as those in the first embodiment.
<作用効果>
第2実施形態に係る半導体記憶装置によれば、少なくとも上記(1)および(2)と同様の効果が得られる。
<Effect>
According to the semiconductor memory device of the second embodiment, at least the same effects as the above (1) and (2) can be obtained.
さらに、第2実施形態は、アドレス領域において、メインデータ領域12−1とは別の専用の置き換え領域12−2を更に備える。 Further, the second embodiment further includes a dedicated replacement area 12-2 different from the main data area 12-1 in the address area.
ここで、置き換え領域12−2の構成は、上記アドレス領域IO<0>〜<7>と同様であるため、不良データを1bit単位の最小単位でデータを置き換えることができる。そのため、余分なData latch回路23がなく、置き換え領域33の面積を低減できる点で、有利である。
Here, since the configuration of the replacement area 12-2 is the same as that of the address areas IO <0> to <7>, the defective data can be replaced with a minimum unit of 1-bit unit. This is advantageous in that there is no extra
例えば、図14示す参考例では、不良データを8bit単位でしか置き換えることができない。そのため、本例に係る不良カラム置き換え領域33の占有面積を、参考例に比べて、1/8程度にまで削減できる。 For example, in the reference example shown in FIG. 14, defective data can be replaced only in units of 8 bits. Therefore, the occupied area of the defective column replacement region 33 according to this example can be reduced to about 1/8 compared to the reference example.
[第3実施形態(ポインタシステムの一例)]
次に、第3実施形態に係る半導体記憶装置について、図8乃至図10を用いて説明する。この実施形態は、ポインタシステムの一例に関するものである。この説明において、上記第1の実施形態と重複する部分の詳細な説明を省略する。
[Third embodiment (an example of a pointer system)]
Next, a semiconductor memory device according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. This embodiment relates to an example of a pointer system. In this description, detailed description of the same parts as those in the first embodiment is omitted.
<構成例>
本例に係るポインタシステムの構成例は、図8のように示される。ここでは、上記アドレス領域IO<0>中の2つのポインタ回路(UNIT<0>、UNIT<1>)を一例に挙げて説明する。ここでは、上記のように、1ページ=2048カラムである場合を例に挙げる。また、本例では、1UNIT=8bitで構成されるため、1pate=256UNIT x 8 となる点で、後述する参考例と相違する。参考例では、1page=256UNITは同様であるが、1UNIT=8byteで構成されるからである。
<Configuration example>
A configuration example of the pointer system according to this example is shown in FIG. Here, two pointer circuits (UNIT <0>, UNIT <1>) in the address area IO <0> will be described as an example. Here, as described above, a case where 1 page = 2048 columns is taken as an example. Further, in this example, since it is configured with 1 UNIT = 8 bits, it differs from the reference example described later in that 1pate = 256 UNIT × 8. In the reference example, 1page = 256UNIT is the same, but 1UNIT = 8 bytes.
図示するように、2つのポインタ回路(UNIT<0>、<1>)のそれぞれは、内部IOバス20<0>、フリップフロップFF、デコーダ_0<0>21、アンド回路AND<0>〜<7>、データラッチ_0<0>〜_0<7>23により構成される。内部IOバス20<0>、デコーダ_0<0>21、データラッチ_0<0>〜_0<7>23は、上記と同様である。
As shown in the figure, each of the two pointer circuits (UNIT <0>, <1>) includes an
フリップフロップFFは、入力がバス制御回路15から入力されるクロック信号と前段のフリップフロップFFの出力に接続され、ポインタ信号(pointer 0, pointer 1)を出力する。ポインタ信号は、デコーダ21の入力およびアンド回路ADDに接続される。
The flip-flop FF is connected to the clock signal input from the
ここで、ポインタ信号とは、UNIT選択信号であり、そのためアドレス領域で1つだけhigh状態となり、1ページで合計8個のポインタ信号がアドレス領域単位で並列に動作する信号である。 Here, the pointer signal is a UNIT selection signal. Therefore, only one pointer signal is in a high state in the address area, and a total of eight pointer signals operate in parallel in units of address areas in one page.
アンド回路AND<0>〜<7>は、入力されるポインタ信号およびラッチデコード信号<0>〜<7>のアンド信号を、データラッチ_0<0>〜_7<0>の入力にそれぞれ出力する。 The AND circuits AND <0> to <7> output the input pointer signals and the AND signals of the latch decode signals <0> to <7> to the inputs of the data latch_0 <0> to _7 <0>, respectively. .
<ポインタ信号について>
次に、図9を用い、本例に係るポインタ信号について、より具体的に説明する。
<Pointer signal>
Next, the pointer signal according to this example will be described more specifically with reference to FIG.
上記用のように、ポインタ信号とは、UNIT選択信号であり、そのためアドレス領域で1つだけhigh状態となり、1ページで合計8個のポインタ信号がアドレス領域単位で並列に動作する信号である。 As described above, the pointer signal is a UNIT selection signal. Therefore, only one pointer signal is in a high state in the address area, and a total of eight pointer signals operate in parallel in one address area in one page.
そのため、図示するように、本例では、IO領域<0>〜<7>の中のUNIT<0>〜<255>のいずれか一つを選択するために、1つだけhigh状態(“1”状態)となるポインタ信号pointerがアドレス領域IO<0>〜<7>単位で同時並行的に動作する。 Therefore, as shown in the figure, in this example, only one high state (“1” is selected in order to select any one of the UNITs <0> to <255> in the IO areas <0> to <7>. The pointer signal pointer in the “state” operates simultaneously in units of address areas IO <0> to <7>.
例えば、IO領域<0>〜<7>の中のUNIT<0>を選択するために、ポインタ信号(pointer 0)がhigh状態となり、IO領域<0>〜<7>の中の8つのポインタ信号(pointer 0)がそれぞれ同時並列的に動作する。続いて、ポインタ信号は、クロック信号がトグルするごとに、インクリメントされた次のUNIT<1>を選択する。最後に、ポインタ信号pointer 3は、最初のUNIT<0>を選択し、同様の動作を繰り返す。
For example, in order to select UNIT <0> in the IO areas <0> to <7>, the pointer signal (pointer 0) is in the high state, and the eight pointers in the IO areas <0> to <7> Each of the signals (pointer 0) operates simultaneously and in parallel. Subsequently, the pointer signal selects the next incremented UNIT <1> each time the clock signal toggles. Finally, the
一方、図17に示す参考例に係るポインタ信号と比較すると、参考例に係るポインタ信号は、UNITを選択するために、アドレス領域IO<7:0>で1つだけhigh状態となる。例えば、参考例に係るポインタ信号(pointer 0)は、UNIT<0>を選択するために、アドレス領域IO<7:0>で1つだけhigh状態となる。 On the other hand, when compared with the pointer signal according to the reference example shown in FIG. 17, only one pointer signal according to the reference example is in a high state in the address area IO <7: 0> in order to select UNIT. For example, only one pointer signal (pointer 0) according to the reference example is in a high state in the address area IO <7: 0> in order to select UNIT <0>.
<動作波形>
次に、図10を用い、本例に係るポインタシステムの動作波形について説明する。ここでは、図8に説明した2つのUNIT<0>、UNIT<1>を一例に挙げる。
<Operation waveform>
Next, operation waveforms of the pointer system according to this example will be described with reference to FIG. Here, two UNIT <0> and UNIT <1> described in FIG. 8 are taken as an example.
まず、時刻t1の際、バス制御回路15により、ラッチデコード信号<0>が、high状態とされる。
First, at time t1, the
続いて、時刻t2の際、クロック信号がhigh状態となると、ラッチデコード信号<0>もhigh状態となり、ポインタ信号pointer 0がhigh状態となる。そのため、アドレス領域IO<0>〜<7>のUNIT<0>が選択される。
Subsequently, at time t2, when the clock signal is in the high state, the latch decode signal <0> is also in the high state, and the
続いて、時刻t3の際、クロック信号がhigh状態となると、ポインタ信号pointer 0およびラッチデコード信号<0>がlow状態となり、次のラッチデコード信号<8>およびポインタ信号pointer 1がhigh状態となる。そのため、アドレス領域IO<0>〜<7>のUNIT<1>が選択される。
Subsequently, at time t3, when the clock signal is in the high state, the
以降、同様にして、ポインタシステムを動作させ、アドレス領域IO<0>〜<7>のUNIT<0>〜<255>を選択させる。 Thereafter, similarly, the pointer system is operated to select UNIT <0> to <255> in the address areas IO <0> to <7>.
<作用効果>
第3実施形態に係る半導体記憶装置によれば、少なくとも上記(1)および(2)と同様の効果が得られる。
<Effect>
According to the semiconductor memory device of the third embodiment, at least the same effects as the above (1) and (2) can be obtained.
さらに、本例では、ポインタシステムとして、1つのアドレス領域IO<0>中を、UNIT<0>〜<255>により構成する。 Furthermore, in this example, one address area IO <0> is constituted by UNIT <0> to <255> as a pointer system.
例えば、UNIT<0>、<1>のそれぞれは、内部IOバス20<0>、フリップフロップFF、デコーダ_0<0>21、アンド回路AND<0>〜<7>、データラッチ_0<0>〜_0<7>23により構成される。内部IOバス20<0>、デコーダ_0<0>21、データラッチ_0<0>〜_0<7>23は、上記と同様である。
For example, each of UNIT <0> and <1> includes an
そのため、例えば、図16に示す参考例に係るポインタシステムと比較すると、本例の構成では、1ページ構成を8分割し、それぞれをIO領域に割り当てることができる。 Therefore, for example, compared with the pointer system according to the reference example shown in FIG. 16, in the configuration of this example, the one page configuration can be divided into eight and each can be allocated to the IO area.
[参考例]
次に、上記第1乃至第3の実施形態と比較するために、参考例に係る半導体記憶装置について説明する。この説明において、上記第1乃至第3の実施形態と重複する部分の詳細な説明を省略する。
[Reference example]
Next, for comparison with the first to third embodiments, a semiconductor memory device according to a reference example will be described. In this description, detailed description of portions overlapping with the first to third embodiments is omitted.
<全体構成例>
参考例に係る半導体記憶装置の全体構成例は、図11のように示される。ここでは、上記と同様に、BUSが8bitの場合を例に、データの流れについて説明する。
図示するように、参考例では、半導体記憶装置のチップ外部から入力されたデータは、External I/O BUS<7:0>において、Interface160を通って、8本のInternal I/O bus<7:0>にラッチされる。
<Example of overall configuration>
An example of the entire configuration of the semiconductor memory device according to the reference example is shown in FIG. Here, similarly to the above, the data flow will be described by taking the case where the BUS is 8 bits as an example.
As shown in the drawing, in the reference example, data input from the outside of the chip of the semiconductor memory device passes through the
このように、比較例では、8本のInternal I/O bus<7:0>が、Data latch area120を平行に配線される。このInternal I/O bus<7:0>の配線は、チップの端から端まで配線される。そして、Decorder内部210のスイッチが開くとShared-1bit-busを通って1ビットずつ指定されたData latchに入力される。同様に、Shared-1bit-busには8個のData latchが接続される。
Thus, in the comparative example, eight Internal I / O bus <7: 0> are wired in parallel to the
全てのデータ入力が終了して実行コマンドが入力されると、書き込みデータはData latchからShared-1bit-busを通ってSense Ampへ転送され、書き込み動作がスタートする。読み出しコマンドが入力されると、Memory Cell Array110に書かれているデータは、Sense Ampで読み出され、Shared-1bit-busを通って一度、Data latchに保持される。
When all data input is completed and an execution command is input, write data is transferred from the Data latch to the Sense Amp through the Shared-1bit-bus, and the write operation starts. When a read command is input, the data written in the
読み出しデータは、外部クロックがトグルする度にData latchからShared-1bit-busを通って、Decorder210でバッファされてInternal I/O bus<7:0>となり、Interface160を通って図示しないExternal I/O BUSとしてチップ外部へ出力される。
Each time the external clock toggles, the read data passes from the Data latch through the Shared-1bit-bus, and is buffered by the
<デコーダ210について>
参考例に係るデコーダ(decoder)210の構成例は、図12のように示される。
<
A configuration example of a
図示するように、Decorder210には、入力用のスイッチSW10と、出力用のバッファBF210、および出力用のスイッチSW20がInternal I/O busの数(本例では、8個)だけ配置される。そして、入出力データについて、パラレル-シリアル変換を行う。
As shown in the figure, in the
データ入力時では、入力データをBUS制御回路150の内の大きなバッファで強く駆動される。 At the time of data input, the input data is strongly driven by a large buffer in the BUS control circuit 150.
一方、データ出力時では、出力データをData latch内の小さなトランジスタでShared-1bit-busを駆動しなければならないため、Decorder210内の8つのバッファBF210でバッファしてから、Internal I/O bus<7:0>にデータを転送する。これがDecorder210の面積が増加する原因となり得る。デコーダ210内のバッファBF210のバッファサイズが大きいためである。さらに、バッファBF210のバッファサイズが大きいため、消費電流も増加する。また、近年では、高速化のためにInternal I/O busを入力用と出力用に分割し、それぞれをパラレル動作させることが多い。分割した分だけInternal I/O busの数が増え、BUS制御回路の面積が大きくなる。
On the other hand, at the time of data output, the output data must be driven by the eight transistors BF210 in the
<Internal I/O bus <7:0>のレイアウト例>
さらに、図13に示すInternal I/O bus <7:0>のレイアウト例にあるように、隣接するInternal I/O bus配線からデータが影響を受けないようにために、隣接するInternal I/O bus配線の間に電源配線等によるシールド配線を配置する必要もある。シールド配線により、Internal I/O busをシールドするためである。
<Example of internal I / O bus <7: 0>layout>
Further, as shown in the layout example of the internal I / O bus <7: 0> shown in FIG. 13, in order to prevent the data from being affected by the adjacent internal I / O bus wiring, the adjacent internal I / O bus It is also necessary to arrange shield wiring such as power wiring between bus wiring. This is because the internal I / O bus is shielded by shield wiring.
そのため、シールド配線による配線面積も加わり、これもデコーダ210の面積増加の原因となり得る。
For this reason, a wiring area by the shield wiring is added, which may cause an increase in the area of the
このように、比較例に係る半導体記憶装置では、微細化に対して不利であるという傾向がある。 As described above, the semiconductor memory device according to the comparative example tends to be disadvantageous for miniaturization.
<アドレス領域>
参考例に係るアドレス領域は、例えば、図14、図15のように示される。
図示すように、上記アドレス領域であるI/O<0>領域〜I/O<7>に対応する領域A〜領域Hが、全てのInternal I/O bus<0>〜Internal I/O bus<7>に並列に接続され、2048bitのI/0<7:0>のカラムアドレス(colum Add)0-255, 256-511, 512-767,,,がそれぞれ割り付けられる点で、第1実施形態と相違する。
<Address area>
The address area according to the reference example is shown as shown in FIGS. 14 and 15, for example.
As shown in the figure, the areas A to H corresponding to the I / O <0> area to I / O <7>, which are the above address areas, are all internal I / O bus <0> to Internal I / O bus. 1st implementation in that the column addresses (colum add) 0-255, 256-511, 512-767, etc. of 2048bit I / 0 <7: 0> are assigned in parallel to <7>. It differs from the form.
このように、参考例では、Data latch areに、Internal I/O bus<7:0>が、並列に8本配線される。Internal I/O bus<7:0>は、それぞれの領域のShared-1bit-busに接続される。そのため、Internal I/O bus<7:0>が並列に配線されることによって、バッファ面積、配線面積が増大し、消費電流が増大する点で不利となる。 As described above, in the reference example, eight Internal I / O bus <7: 0> are wired in parallel to the Data latch are. The Internal I / O bus <7: 0> is connected to the Shared-1bit-bus in each area. For this reason, the internal I / O bus <7: 0> is wired in parallel, which increases the buffer area and the wiring area, which is disadvantageous in that the current consumption increases.
<ポインタシステム>
参考例に係るポインタシステムは、図16のように示される。参考例では、1UNIT=8byteで構成され、1page=256UNITとである点で、上記第3の実施形態と相違する。
<Pointer system>
A pointer system according to the reference example is shown in FIG. The reference example is different from the third embodiment in that it is composed of 1UNIT = 8 bytes and 1page = 256UNIT.
即ち、図示する参考例の1ページの構成では、1つのカラムアドレスは、8バイトのデータで構成される。8バイトアドレスで、1つのUNITを構成する。256のUNITで、1つのページを構成する。従って、同様に、1ページ=256カラムアドレスで構成される。 That is, in the configuration of one page in the illustrated reference example, one column address is configured by 8-byte data. One unit is constituted by an 8-byte address. One page is composed of 256 UNITs. Accordingly, similarly, one page is composed of 256 column addresses.
参考例の256個あるポインタ信号は、1ページで1つだけがhigh状態(“1”状態)になり、そのUNITを選択する。 Of the 256 pointer signals in the reference example, only one of the pointer signals is in the high state (“1” state) in one page, and the unit is selected.
例えば、図17に示すように、参考例に係るポインタ信号(pointer 0〜pointer 255)は、UNIT<0>〜<255>を選択するために、アドレス領域IO<7:0>で1つだけhigh状態となる。例えば、参考例に係るポインタ信号(pointer 0)は、UNIT<0>を選択するために、アドレス領域IO<7:0>で1つだけhigh状態となる。ポインタ信号pointer 255は、クロック信号により、1つ右のUNITへ移動し、UNIT<255>の次はUNIT<0>に戻る。
For example, as shown in FIG. 17, only one pointer signal (
アドレス選択については、UNIT内で内部アドレス0〜7が割り当てられており、ラッチデコード信号で制御する。ラッチデコード信号とポインタ信号とによって、カラムを1つだけ選択する。
As for address selection,
このように、ポインタシステムを用いれば、UNIT単位でポインタ回路は一つだけ配置されるので、面積削減が可能である。 As described above, when the pointer system is used, only one pointer circuit is arranged for each UNIT, so that the area can be reduced.
以上、本発明の実施形態、参考例を説明したが、これらの実施形態、参考例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 The embodiments and reference examples of the present invention have been described above. However, these embodiments and reference examples are presented as examples, and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
11…メモリセルアレイ、12…データラッチ領域、IO<0>領域〜IO<7>領域…アドレス領域、20…内部バス配線、15…バス制御回路、16…インターフェイス。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記複数のメモリセルのデータをラッチし、前記メモリセルアレイのデータの入力または出力(I/O)ごとに分割して配置される複数のアドレス領域と、
前記複数のアドレス領域に対応して配置され、それぞれが前記複数のアドレス領域と電気的に直列に接続される内部バス配線と、
前記内部バス配線のデータ転送を制御する制御回路とを具備する
半導体記憶装置。 A memory cell array in which a plurality of memory cells are arranged;
Latching data of the plurality of memory cells, and a plurality of address areas arranged separately for each data input or output (I / O) of the memory cell array;
An internal bus wiring arranged corresponding to the plurality of address areas, each electrically connected in series with the plurality of address areas;
A semiconductor memory device comprising: a control circuit that controls data transfer of the internal bus wiring.
前記不良カラム置き換え領域に対応して配置され、前記不良カラム置き換え領域と電気的に直列に接続される置き換え領域バス配線とを更に具備し、
前記複数のメモリセルの不良カラムデータのデータラッチと前記不良カラム置き換え領域との間のデータ転送が1bit単位で行われる
請求項1に記載の半導体記憶装置。 Latching defective column data of the plurality of memory cells, and a defective column replacement region having the same configuration as the address region;
A replacement region bus wiring disposed corresponding to the defective column replacement region and electrically connected in series with the defective column replacement region;
The semiconductor memory device according to claim 1, wherein data transfer between a data latch of defective column data of the plurality of memory cells and the defective column replacement region is performed in 1-bit units.
前記内部バス配線に電気的に接続され、カラムアドレスをデコードするデコーダと、
前記メモリセルアレイからの読み出しデータおよび書き込みデータをセンスするセンスアンプと、
前記デコーダと前記センスアンプとを電気的に接続するシェアドバス配線と、
前記シェアドバス配線に電気的に並列に接続される複数のデータラッチとを備える
請求項1または2に記載の半導体記憶装置。 Each of the plurality of address areas is
A decoder electrically connected to the internal bus wiring and decoding a column address;
A sense amplifier for sensing read data and write data from the memory cell array;
A shared bus wiring for electrically connecting the decoder and the sense amplifier;
The semiconductor memory device according to claim 1, further comprising a plurality of data latches electrically connected in parallel to the shared bus wiring.
前記複数のポインタ回路は、前記複数のポインタ信号により並行に選択される
請求項1乃至3のいずれかに記載の半導体記憶装置。 A plurality of pointer circuits provided corresponding to the address areas;
The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the plurality of pointer circuits are selected in parallel by the plurality of pointer signals.
前記制御回路から入力されるクロック信号に応じて、前記ポインタ信号を出力するフリップフロップ回路と、
前記ポインタ信号および前記制御回路から入力されるラッチデコード信号の論理積信号を出力するアンド回路とを備える
請求項4に記載の半導体記憶装置。 Each of the plurality of pointer circuits is
A flip-flop circuit that outputs the pointer signal in response to a clock signal input from the control circuit;
The semiconductor memory device according to claim 4, further comprising: an AND circuit that outputs a logical product signal of the pointer signal and a latch decode signal input from the control circuit.
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