JP3135673B2 - メモリのデータ書き込み装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばＥＥＰＲＯＭ
（エレクトリカリィ・イレーサブル・アンド・プログラ
マブル・リード・オンリー・メモリ）等のように、デー
タ書き込み時に書き込みベリファイを必要とする半導体
メモリにデータを書き込むためのデータ書き込み装置の
改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、ＥＥＰＲＯＭは、現在、
磁気ディスクに代わるデータ記録媒体として注目を浴び
ているもので、データ保持のためのバックアップ電池が
不要であるとともに、チップ自体のコストを安くするこ
とができる等、ＳＲＡＭ（スタティック・ランダム・ア
クセス・メモリ）やＤ（ダイナミック）ＲＡＭの持たな
い特有な利点を有することから、特にメモリカード用と
して使用するための開発が盛んに行なわれている。

【０００３】そして、このメモリカードは、例えば撮影
した被写体の光学像を固体撮像素子を用いて電気的な画
像信号に変換し、この画像信号をデジタル画像データに
変換して半導体メモリに記録する電子スチルカメラ等に
使用して好適するもので、ＥＥＰＲＯＭをカード状のケ
ースに内蔵してなるメモリカードを、カメラ本体に着脱
自在となるように構成することによって、通常のカメラ
におけるフィルムと等価な取り扱いができるようにした
ものである。

【０００４】ここで、ＥＥＰＲＯＭは、複数の連続する
バイト（例えば５１２バイト等）でなるページを指定す
ることにより、ページ単位で一括してデータの書き込み
及び読み出しを行なうページモードを有しており、１ペ
ージ分の大量のデータを一斉に書き込み及び読み出しす
ることで、データの書き込みスピード及び読み出しスピ
ードを向上させることができるという利点を有する反
面、データの書き込み時に書き込みベリファイを必要と
するという問題を有している。

【０００５】すなわち、ＥＥＰＲＯＭは、データ書き込
みを行なう場合、通常１回の書き込み動作では完全な書
き込みが行なわれない。このため、ＥＥＰＲＯＭに対し
て、１回の書き込み動作を行なう毎にＥＥＰＲＯＭの書
き込み内容を読み出し、正確に書き込まれているか否か
をチェックする必要があり、これが書き込みベリファイ
である。

【０００６】具体的には、ＥＥＰＲＯＭに書き込むべき
１ページ分のデータをバッファメモリに記録しておき、
バッファメモリからＥＥＰＲＯＭにデータを転送して書
き込んだ後、ＥＥＰＲＯＭの書き込み内容を読み出し、
バッファメモリの内容と比較して一致しているか否かを
判別している。そして、書き込みベリファイの結果、不
一致（エラー）と判定された場合には、再度バッファメ
モリの内容をＥＥＰＲＯＭに書き込む動作を繰り返すよ
うにしている。このため、書き込みベリファイの回数が
多くなるほど、再書き込みの回数が多くなるので、デー
タ書き込みに時間を要しデータ書き込みスピードの劣化
を招くことになる。

【０００７】図８は、ＥＥＰＲＯＭにページ単位でデー
タ書き込みを行なう場合の、従来のデータ書き込み処理
動作を示すフローチャートである。ここで、データ書き
込み処理動作は、図示しないＣＰＵ（中央演算処理装
置）によって制御されるとすれば、まず、開始（ステッ
プＳ１）されると、ＣＰＵは、ステップＳ２で、ベリフ
ァイ回数Ｎを１に設定するとともに、ページ番号を０に
設定して、そのＥＥＰＲＯＭの１ページ目から書き込み
を開始するように制御する。

【０００８】そして、ＣＰＵは、ステップＳ３で、ペー
ジ内アドレスを０に設定する。すなわち、前述したよう
に１ページが５１２バイトで構成されるとすると、その
１バイト目のアドレスを設定する。その後、ＣＰＵは、
ステップＳ４で、データ書き込みを行なうための書き込
み命令をＥＥＰＲＯＭに設定し、ステップＳ５で、１ペ
ージ分のアドレス及びデータをＥＥＰＲＯＭに転送し、
データの書き込みを実行させる。

【０００９】ここで、ＥＥＰＲＯＭは、トランジスタの
ゲートに２０Ｖ以上の高電圧を印加し、チャネル内の電
子を移動させてトンネル現象を起こさせることにより、
メモリセルへのデータの書き込みを行なっている。この
ため、ＣＰＵは、データの書き込みを実行させてから、
ステップＳ６で、トンネル現象が起こるのを待つため
に、予め設定された基準単位時間である４０μｓ（プロ
グラム時間）をベリファイ回数Ｎ倍した電圧印加時間待
った後、ステップＳ７で、ベリファイ動作に移るための
命令をＥＥＰＲＯＭに設定する。

【００１０】すると、ＣＰＵは、ステップＳ８で、ＥＥ
ＰＲＯＭから書き込んだデータを読み出し、ステップＳ
９で、読み出したデータが書き込んだデータに一致して
いるか否かを判別するベリファイを実行する。そして、
ベリファイの結果、一致していると判定されれば（Ｏ
Ｋ）、ＣＰＵは、ステップＳ１０で、ページ内アドレス
が５１１か否か、つまり１ページの最終バイトか否かを
判別し、最終バイトでなければ（ＮＯ）、ステップＳ１
１で、ページ内アドレスを＋１してステップＳ８の処理
に戻される。

【００１１】また、最終バイトであれば（ＹＥＳ）、Ｃ
ＰＵは、ステップＳ１２で、最終ページであるか否かを
判別し、最終ページでなければ（ＮＯ）、ステップＳ１
３で、ページ番号を＋１してステップＳ３の処理に戻さ
れる。さらに、最終ページであれば（ＹＥＳ）、ＣＰＵ
は、ステップＳ１４で、リセット命令をＥＥＰＲＯＭに
設定し、ここに、ＥＥＰＲＯＭに対するページ単位での
データ書き込み動作が終了（ステップＳ１５）される。

【００１２】一方、ステップＳ９で一致していないと判
定されると（ＮＧ）、ＣＰＵは、ステップＳ１６で、ベ
リファイ回数Ｎが１００を越えたか否かを判別し、１０
０以下であれば（ＮＯ）、ステップＳ１７で、ベリファ
イ回数Ｎを＋１し、ステップＳ１８で、ページ内アドレ
スを０に設定し、ステップＳ１９で、書き込み命令をＥ
ＥＰＲＯＭに設定し、ステップＳ２０で、１ページ分の
アドレス及びデータをＥＥＰＲＯＭに転送し、再度、デ
ータの書き込みを実行させた後、ステップＳ２１で、４
０μｓの電圧印加時間待った後、ステップＳ７の処理に
戻される。

【００１３】また、ステップＳ１６で、１００を越えた
（ＹＥＳ）と判定されると、ＣＰＵは、ステップＳ２２
で、リセット命令をＥＥＰＲＯＭに設定しそのページ領
域を不良と判定して終了（ステップＳ２３）される。

【００１４】ところで、ＥＥＰＲＯＭのそれぞれのメモ
リセルに対するデータ書き込み時間は、チャネル内の電
子の移動速度つまりトンネル現象が起こるまでの電圧印
加時間によって左右される。すなわち、短時間の電圧印
加でトンネル現象が発生するメモリセルは、ベリファイ
回数が少なくて済み、長時間電圧印加しないとトンネル
現象が発生しないメモリセルは、必然的にベリファイ回
数が多くなりデータ書き込みスピードが遅くなる。

【００１５】そして、各メモリセルがデータの書き込み
に必要とするベリファイ回数は、同一チップ内でも大幅
なばらつきがあり、このために、ページ単位でのデータ
書き込みに際しても、ページ毎にベリファイ回数にばら
つきが生じ、ベリファイ回数が少なく短時間でデータ書
き込みが終了するページと、ベリファイ回数が多く長時
間を要しなければデータが書き込めないページとが存在
することになる。例えば図９に点線で示すように、各ペ
ージ毎にベリファイ回数が大きく異なることになる。

【００１６】このため、上記のようにベリファイ回数に
大幅なばらつきのある各ページにデータを書き込んでい
く場合、各ページ毎にそれぞれベリファイを１回から始
めて書き込み終了するまでの動作を繰り返すのでは、前
述したように、ベリファイ回数が多くなりデータ書き込
みスピードの劣化を招くことになる。

【００１７】そこで、図８に示した従来の書き込み処理
動作では、ページ番号ｎ（ｎ＝２，３，……）のページ
に対してデータ書き込みを行なう場合、その前のページ
つまりページ番号ｎ−１のページへのデータ書き込みに
要したベリファイ回数Ｎを、ステップＳ６で４０μｓに
乗算しその時間を、ｎページへの書き込みの初回の電圧
印加時間とするようにしている。

【００１８】例えば図９で３ページ目へのデータ書き込
みは、同図に実線で示すように、その前の２ページ目へ
のデータ書き込みに要したベリファイ回数３０を４０μ
ｓに乗算した１２００μｓを、３ページ目への書き込み
の初回の電圧印加時間として与えて第１回目のベリファ
イ動作を行ない、その後、ステップＳ１７〜Ｓ２１の処
理によりベリファイ回数を２，３，……と順次増やすこ
とにより、３１回目のベリファイでデータ書き込みが終
了したことを示している。そして、このような書き込み
動作によれば、ベリファイ回数を削減し短時間で正確な
データ書き込みを行なうことができる。

【００１９】しかしながら、上記のようなＥＥＰＲＯＭ
に対する従来のデータ書き込み処理動作では、前ページ
の書き込みに要したベリファイ回数に対応した電圧印加
時間を、次のページのデータ書き込み時の初回の電圧印
加時間として設定するので、例えば図９で４ページ目へ
のデータ書き込みは、本来ベリファイ回数が４０回で済
むところを６０回分に相当する時間電圧印加することに
なるため、いわゆる過剰書き込みとなる。

【００２０】この場合、ＥＥＰＲＯＭへのデータ書き込
みは、前述したように電子の移動によるトンネル現象を
利用しているので、電圧印加時間が必要以上に長くなる
と、電子の移動が極端になりメモリセルのしきい値が変
化し読み出しができなくなる現象が発生する。このた
め、極端な過剰書き込みは、避ける必要があるにもかか
わらず、上述した従来の書き込み処理動作では、過剰書
き込みを防止することはできないことになる。

【００２１】また、ＥＥＰＲＯＭに対してデータを書き
込む場合のベリファイ回数、つまり書き込みが終了する
までに要する時間は、同一チップ内で例えばページ毎に
ばらつきがあるだけでなく、チップ毎にもばらつきがあ
り、さらには、温度変化や印加電圧のレベルによっても
ばらつきがある。このため、従来より、上記のように種
々の要因によってばらつくデータ書き込み時間に最適に
対応して、書き込みスピードを遅くすることのない効率
的なベリファイ動作を行ない、しかも過剰書き込みを極
力防止し得る書き込み手段の開発が強く要望されてい
る。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
データ書き込み処理動作では、ページ毎やチップ毎さら
には温度変化や印加電圧レベル等によってばらつく書き
込み時間を考慮した最適なデータ書き込みを行なうこと
ができず、データ書き込みスピードの向上を充分に図り
得ないとともに、過剰書き込みのような不所望な事態を
も招くという問題を有している。

【００２３】そこで、この発明は上記事情を考慮してな
されたもので、種々の要因による書き込み時間のばらつ
きを考慮した最適なデータ書き込みを行なうことでデー
タ書き込みスピードを効果的に向上させ、しかも過剰書
き込みのような不都合が生じることを極力防止し得る極
めて良好なメモリのデータ書き込み装置を提供すること
を目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】この発明に係るメモリの
データ書き込み装置は、半導体メモリに対してデータ書
き込み動作を予め設定された単位時間実行した後、書き
込んだデータを読み出して元のデータと比較するベリフ
ァイを行ない、不一致である場合再度データの書き込み
を繰り返すことによりデータ書き込みを行なうものを対
象としている。そして、半導体メモリ内に、該半導体メ
モリに対するデータの書き込みに要したベリファイ回数
を書き込むベリファイ記録領域を設け、このベリファイ
記録領域に書き込まれたベリファイ回数に対応する書き
込み時間を、半導体メモリに対するデータ書き込み時の
初回のデータ書き込み時間とするように構成したもので
ある。

【００２５】

【作用】上記のような構成によれば、半導体メモリ内
に、該半導体メモリに対するデータの書き込みに要した
ベリファイ回数を書き込んでおき、この書き込まれたベ
リファイ回数に対応する書き込み時間を、半導体メモリ
に対するデータ書き込み時の初回のデータ書き込み時間
とするようにしたので、例えばページ毎やチップ毎さら
には温度変化や印加電圧レベル等によってばらつく書き
込み時間に対応した最適なデータ書き込みを行なえると
ともに、過剰書き込みが生じることも防止することがで
き、ひいてはデータ書き込みスピードを効果的に向上さ
せることができるようになる。

【００２６】

【実施例】以下、この発明を電子スチルカメラのメモリ
カードに適用した場合の一実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。図１において、符号１１はメモリカ
ード本体で、その一端部に設置されたコネクタ１２を介
して、図示しない電子スチルカメラ本体に接続されるよ
うになされている。このコネクタ１２には、電子スチル
カメラ本体側から、メモリカード本体１１に書き込むべ
きデータや、その書き込み場所を示すアドレスデータ等
が供給される。

【００２７】そして、このコネクタ１２に供給されたデ
ータは、バスライン１３を介して図示しないＣＰＵを内
蔵したデータ入出力制御回路１４に取り込まれる。この
データ入出力制御回路１４は、データの高速書き込み及
び高速読み出しが可能な図示しないバッファメモリを内
蔵しており、取り込んだデータを一旦バッファメモリに
記録する。その後、データ入出力制御回路１４は、バッ
ファメモリに記録したデータを、バスライン１５を介し
て複数チップ（図示の場合は４チップ）のＥＥＰＲＯＭ
１６の書き込みサイクルに対応したタイミングで読み出
し、ＥＥＰＲＯＭ１６に記録する。

【００２８】この場合、データ入出力制御回路１４は、
ＥＥＰＲＯＭ１６に例えばページ単位でデータが書き込
まれる毎に、ＥＥＰＲＯＭ１６から書き込んだページ単
位のデータを読み出し、バッファメモリに記録されてい
るデータと一致しているか否かを判別する書き込みベリ
ファイを実行する。そして、データ入出力制御回路１４
は、ＥＥＰＲＯＭ１６から読み出したデータと、バッフ
ァメモリに記録されたデータとが一致していない場合、
再度、バッファメモリからＥＥＰＲＯＭ１６にデータを
転送して書き込みを行なわせ、この動作が所定回数繰り
返される間に、ＥＥＰＲＯＭ１６から読み出したデータ
とバッファメモリに記録されたデータとが完全に一致し
たとき、データの書き込みが完了される。

【００２９】次に、ＥＥＰＲＯＭ１６から、データをメ
モリカード本体１１の外部に読み出す場合には、電子ス
チルカメラ本体側からコネクタ１２を介して読み出すべ
きデータを指定するアドレスがデータ入出力制御回路１
４に供給される。すると、データ入出力制御回路１４
は、入力されたアドレスに基づいてＥＥＰＲＯＭ１６か
らデータを読み出し、一旦バッファメモリに記録する。
その後、データ入出力制御回路１４は、バッファメモリ
に記録したデータを読み出しコネクタ１２を介して外部
に導出し、ここにデータの読み出しが行なわれる。

【００３０】したがって、上記のような構成によれば、
電子スチルカメラ本体とメモリカード本体１１との間に
おけるデータ転送は、必ずバッファメモリを介して行な
われるので、電子スチルカメラ本体側から見たメモリカ
ード本体１１へのデータの書き込みスピード及び読み出
しスピードを向上させることができる。

【００３１】ここで、上記ＥＥＰＲＯＭ１６の記憶領域
には、図２に示すように、データ記録領域とベリファイ
回数記録領域とが設定されている。このうち、データ記
録領域は、例えば５１２バイトでなる複数のページ１，
２，３，……に分割されており、ページ単位でのデータ
の書き込み及び読み出しが行なわれるようになってい
る。また、ベリファイ回数記録領域には、各ページ１，
２，３，……毎のデータの書き込みに要したベリファイ
回数Ｎが、各ページ１，２，３，……毎にそれぞれ対応
するように書き込まれている。

【００３２】この場合、各ページ１，２，３，……毎の
ベリファイ回数Ｎの測定と、測定されたベリファイ回数
Ｎのベリファイ回数記録領域への書き込みとは、それぞ
れＥＥＰＲＯＭ１６の出荷時等に必ず行なわれる最終電
気検査の工程を利用して実行される。すなわち、この最
終電気検査においては、ＥＥＰＲＯＭ１６のメモリセル
を単位とした不良の有無の検査と、実装上の不良・欠陥
を検出するために、ＥＥＰＲＯＭ１６の全記録領域にわ
たって“０”と“１”の書き込み，読み出し及び消去を
行なって不良の判定を行なうメモリファンクション試験
が必ず実施されるので、このときの書き込みに要したベ
リファイ回数Ｎをベリファイ回数記録領域に書き込むよ
うにしている。

【００３３】また、ベリファイ回数記録領域には、測定
したベリファイ回数Ｎがそのまま書き込まれるのではな
く、そのベリファイ回数Ｎを例えば０〜９回までは
“０”，１０〜１９回までは“１”，２０〜２９回まで
は“２”，………，７０回以上は“７”のように、３ビ
ットで表わせるように量子化した値が書き込まれる。こ
の場合、ページ１，２，３，４に対するデータ書き込み
に要したベリファイ回数Ｎが、それぞれ１８回，２９
回，６１回，４２回であった場合、これらを量子化した
１，２，６，４なる値がベリファイ回数記録領域に記録
される。

【００３４】そして、図３は、上記のように各ページ毎
にベリファイ回数Ｎを量子化した値が記録されたＥＥＰ
ＲＯＭ１６に、ページ単位でデータ書き込みを行なう場
合のデータ書き込み処理動作を示すフローチャートであ
り、図８と同一処理ステップには同一符号を付して示し
ている。すなわち、ステップＳ２でベリファイ回数Ｎを
１に設定することをせず、ステップＳ３の後、ＣＰＵ
は、ステップＳ２４で、データ書き込みを行なうべきペ
ージに対応する量子化されたベリファイ回数Ｎを読み取
り、その量子化値に１を加えて１０倍する演算を行な
い、この演算結果をＮとしてステップＳ６での演算に供
させるようにしている。

【００３５】上記のような処理によれば、例えば図２に
示すページ１にデータを書き込む場合、ベリファイ回数
記録領域に記録されたページ１に対応するベリファイ回
数の量子化値は１であるから、ステップＳ２４により
（１＋１）×１０＝２０なる演算が行なわれ、その演算
結果２０がＮとしてステップＳ６での演算に供されるの
で、結局、図４に示すように、ベリファイ回数２０回分
に相当する８００μｓがページ１に対するデータ書き込
みの初回の電圧印加時間となる。そして、この電圧印加
時間は、メモリファンクション試験において測定された
ベリファイ回数１８に対応する電圧印加時間を僅かに越
える程度であり、メモリファンクション試験時に比して
メモリセルの劣化や外部環境の変化がないかあるいは少
なければ、過剰書き込みにならない程度でベリファイ１
回で書き込みが完了されることになって、書き込み時間
を著しく短縮することができる。

【００３６】また、ページ２，３，４に対するデータ書
き込み時にも、それぞれ図４に示すように、ベリファイ
回数３０回，７０回，５０回分に相当する１２００μ
ｓ，２８００μｓ，２０００μｓがデータ書き込みの初
回の電圧印加時間となり、この電圧印加時間は、いずれ
もメモリファンクション試験において測定されたベリフ
ァイ回数２９，６１，４２に対応する電圧印加時間を僅
かに越える程度であるため、メモリファンクション試験
時に比してメモリセルの劣化や外部環境の変化がないか
あるいは少なければ、やはり、過剰書き込みにならない
程度でベリファイ１回で書き込みが完了されることにな
る。

【００３７】したがって、上記実施例のような構成によ
れば、ＥＥＰＲＯＭ１６内に、各ページ１，２，３，
４，……に対するデータの書き込みに要したベリファイ
回数Ｎを量子化した値をそれぞれ書き込むベリファイ回
数記録領域を設定し、ページ単位でのデータ書き込み時
に、このベリファイ回数記録領域に書き込まれた量子化
値に対応する書き込み時間を、そのページに対するデー
タ書き込み時の初回のデータ書き込み時間とするように
したので、ページ毎にばらつく書き込み時間に対応した
最適なデータ書き込みを行なえるとともに、過剰書き込
みが生じることも防止することができ、ひいてはデータ
書き込みスピードを効果的に向上させることができるよ
うになる。

【００３８】ここで、上記実施例では、ＥＥＰＲＯＭ１
６内に、各ページ１，２，３，４，……に対するデータ
の書き込みに要したベリファイ回数Ｎの量子化値をそれ
ぞれ設定するようにしたが、ベリファイ回数記録領域に
は、例えば複数（通常８〜１６）のページを組み合わせ
てなるブロック毎のベリファイ回数Ｎや、ＥＥＰＲＯＭ
チップのベリファイ回数Ｎに対応したものであってもよ
い。この場合、チップ毎のベリファイ回数Ｎを記録する
手段では、ベリファイ回数記録領域の容量は少なくて済
む反面、そのチップにページ単位でデータを書き込む場
合に、実際にベージ単位でデータ書き込みを行なった場
合のベリファイ数と、ベリファイ回数記録領域に設定さ
れたベリファイ回数Ｎとに差異が生じ易くなる。

【００３９】一方、上述したように、ベリファイ回数記
録領域にページ単位のベリファイ回数Ｎを記録するよう
にしておけば、ベリファイ回数記録領域の容量は大きく
なるが、ページ毎にばらつく書き込み時間に対応した最
適なデータ書き込みを行なうことができる。また、ベリ
ファイ回数記録領域にブロック単位のベリファイ回数Ｎ
を記録する手段では、その得失はチップ単位とページ単
位との中間となる。

【００４０】また、ベリファイ回数記録領域に設定され
るベリファイ回数Ｎは、通常は、過剰書き込みを防止す
るために書き込み完了までのベリファイ回数を複数回測
定したなかの最小値を使用するが、ブロック単位の場合
特定のページだけ特にベリファイ回数が小さい場合に
は、これに合わせると他のページの書き込みが遅くなる
ので、過剰書き込みの影響と書き込み速度とを勘案し
て、最小値×ｎ，最小値＋ｎまたはブロック内ページの
規定値よりも少ないベリファイ回数の平均値等を使用す
るようにしてもよい。

【００４１】ここで、上記のようなＥＥＰＲＯＭ１６に
対するデータの書き込み手段では、ベリファイ回数記録
領域からベリファイ回数Ｎを読み出してくる時間が必要
となるが、ＥＥＰＲＯＭ１６のベリファイ回数記録領域
には、その１ページ当たり１３６０ページ分のベリファ
イ回数Ｎを格納することができるので、一度読み出して
データ入出力制御回路１４のバッファメモリ等に格納し
ておけば、通常のページ単位でのデータ書き込み時に
は、ページが連続するようにデータ書き込みが行なわれ
ることなどを考慮すると、１回のアクセスでデータ書き
込みが要求される大半のページのベリファイ回数Ｎをス
トックすることができることになり、データ書き込み速
度が遅れるようなことはない。１３６０ページ分ものベ
リファイ回数Ｎが必要でない場合には、上記バッファメ
モリの容量を例えば３２バイトに削減して、連続する８
０ページ分のベリファイ回数Ｎをストックするようにし
てもよい。

【００４２】また、上記実施例では、ＥＥＰＲＯＭ１６
自体がデータ記録媒体であることから、この内部にベリ
ファイ回数記録領域を設定することができるとともに、
チップ単位で情報が完結しているため、つまり、そのチ
ップ内の各ページのベリファイ回数Ｎはそのチップ内の
ベリファイ回数記録領域に全て記録されるようになって
いるので、チップが不良になった場合でも他のチップと
の係わりを気にすることなく容易に交換することができ
る。

【００４３】汎用のＥＥＰＲＯＭチップでは、本来デー
タが記録される領域にベリファイ回数記録領域を設定す
るのでデータの記録容量が削減されるとともに、データ
をチップ単位で消去するいわゆるチップイレースを行な
うと、ベリファイ回数記録領域の内容も消去されてしま
うことになる。このため、このメモリカード本体１１等
のように複数のＥＥＰＲＯＭ１６を用いるシステムや、
ＥＥＰＲＯＭとそれ以外の例えばＳＲＡＭ等とが混在す
るシステムでは、各チップ毎ではなくシステム全体でベ
リファイ回数記録領域を確保し、ベリファイ回数Ｎを一
括管理するようにしたほうが得策である。

【００４４】そこで、ベリファイ回数Ｎの一括管理のた
めに、データ記録用とは別個に小容量のＥＥＰＲＯＭを
システムに設け、このＥＥＰＲＯＭに全てのベリファイ
回数Ｎを記録しておくように構成する。これは多数のＥ
ＥＰＲＯＭを同一システムで使用する場合に最適とな
る。すなわち、図５に示すように、データ入出力制御回
路１４にバスライン１７を介して接続される小容量のＥ
ＥＰＲＯＭ１８を設け、このＥＥＰＲＯＭ１８に他のＥ
ＥＰＲＯＭ１６のメモリファンクション試験時に測定さ
れたベリファイ回数Ｎを全て記録し、ＥＥＰＲＯＭ１６
は全てデータ記録用として使用するようにしている。

【００４５】また、ＥＥＰＲＯＭ１６は、データの書き
込み，読み出し及び消去を繰り返すことによりメモリセ
ルが劣化し、有限回で書き込み不良が発生することがあ
る。ここで、一部のメモリセルに書き込み不良が発生し
たことが、システム全体の不良につながらないようにす
るために、書き込み不良の発生したメモリセルに書き込
むべきデータを他の正常なメモリセルに書き込んで救済
する、いわゆる不良置換方式が開発されている（特願平
３−３１７１６９号）。

【００４６】この不良置換方式では、不良の発生に応じ
てブロック単位で置換処理を行なうため、どのブロック
に書き込むべきデータがどのブロックに置換されたかを
示す管理テーブルが必要となる。そこで、上述したシス
テム全体の全てのベリファイ回数Ｎを記録するＥＥＰＲ
ＯＭ１８に、この管理テーブルも一緒に記録することが
考えられる。この場合、ＥＥＰＲＯＭ１８の内部には、
図６に示すようなテーブルが構築される。

【００４７】すなわち、このテーブルは、図６中左列が
４つのＥＥＰＲＯＭ１６を合わせた全体のブロック番号
１〜Ｎを示し、図中中央列がそのブロックの状態を示し
ている。つまり、“Ｏ”はそのブロックが未使用である
ことを示し、“Ｚ（１〜Ｎ以外の数値）”はそのブロッ
クが使用中であることを示している。また、そのブロッ
クが書き込み不良であると判断された場合には、そのブ
ロックに書き込むべきデータを他のブロックに書き込ん
で救済する処置がとられるが、そのときの救済先のブロ
ック番号が書き込まれる。例えばテーブルのブロック番
号Ａに対応する位置に数値Ｂが書き込まれていれば、そ
のブロックＡが書き込み不良で、そのブロックＡに書き
込むべきデータがブロックＢに書き込まれて救済されて
いることを意味している。

【００４８】また、図６中右列には、そのブロックのメ
モリファンクション試験時に測定されたベリファイ回数
Ｎが記録されている。なお、図６中右列においては、測
定されたベリファイ回数Ｎそのものを記録しており、そ
のベリファイ回数Ｎはブロック内の各ページの測定され
たベリファイ回数の中で最も小さいものが対象となって
いる。

【００４９】ＥＥＰＲＯＭ１６に対してデータの書き込
み及び読み出しを行なう場合には、データ入出力制御回
路１４が、ブロック相互間の連結関係を把握するために
必ずテーブルを参照しテーブルの内容を読み出すので、
このときにベリファイ回数の量子化値も一緒に読み出す
ようにすれば、システムの負荷を軽減することができ便
利である。

【００５０】ここで、ベリファイ回数記録領域に記録す
るベリファイ回数Ｎは、メモリファンクション試験で測
定された値を用いているが、このメモリファンクション
試験は、常温（２５℃）下で標準電圧（５Ｖ）を印加し
た状態で行なわれるものである。これに対し、実際の使
用条件下では、高温や低温であったり電池使用機器では
電圧が低下する等、外部環境が変化した状態でデータ書
き込みが行なわれるため、ベリファイ回数記録領域に記
録されたベリファイ回数Ｎに対して、書き込み時間が増
大したり、また逆に書き込み時間が減少して過剰書き込
みが発生することがある。

【００５１】このため、周囲温度やメモリセルへの印加
電圧レベル等の外部環境に応じて、ベリファイ回数記録
領域に記録されたベリファイ回数Ｎを補正することが考
えられる。図７は、このようなベリファイ回数Ｎの補正
手段を示している。すなわち、電圧検出回路１９により
メモリセルへの印加電圧を検知するとともに、温度検出
回路２０によりＥＥＰＲＯＭ１６の周囲温度を検知す
る。そして、各検出回路１９，２０の検知出力に基づい
て、補正演算回路２１により、ベリファイ回数記録領域
に記録されたベリファイ回数Ｎを補正するようにしてい
る。この場合、補正演算回路２１は、その内部に設定さ
れた電圧補正係数と温度補正係数とに基づいてベリファ
イ回数Ｎの補正を行なっている。

【００５２】例えば補正演算回路２１に入力されたベリ
ファイ回数Ｎが１４で、この値がメモリファンクション
試験時に周囲温度２５℃，印加電圧５Ｖの下で測定され
たものであった場合、電圧補正係数が１０回／Ｖ，温度
補正係数が０．１回／℃であり、電圧検出回路１９で検
出された電圧レベルが４．５Ｖで、温度検出回路２０で
検出された温度が１５℃であるとすると、補正値は２０
回となり、このベリファイ回数２０に対応した時間が初
回の電圧印加時間となる。

【００５３】なお、上記電圧補正係数及び温度補正係数
は、チップによるばらつきが大きい場合には、ベリファ
イ回数Ｎと同様にチップ単位でメモリに書き込んでおけ
ばよいが、一般にチップによる変動が少ない場合には、
固定値として補正演算回路２１に設定しておく方が便利
である。また、上記電圧検出回路１９，温度検出回路２
０及び補正演算回路２１は、データ入出力制御回路１４
に内蔵させてもよく、また、温度検出のためにはサーミ
スタ等の素子を別個に設けるようにしてもよいことはも
ちろんである。

【００５４】ここで、ＥＥＰＲＯＭは、メモリセルに対
する書き込み，読み出し及び消去が繰り返されることに
よりメモリセルが次第に劣化することから、データ書き
込みに要するベリファイ回数が、ベリファイ回数記録領
域に記録されたベリファイ回数Ｎよりも順次増えていく
傾向にある。そこで、使用頻度に応じて、ベリファイ回
数記録領域に記録されたベリファイ回数Ｎを更新するこ
とが考えられる。ただし、この場合には、メモリファン
クション試験時と同様に全てのメモリセルに対して常
温，標準電圧下でベリファイ回数Ｎを測定しないと、誤
ったベリファイ回数Ｎが記録されてしまうことになるの
で、システムに特定のコマンド（例えば“最適化”）を
設け、全メモリ領域の初期化と付随してベリファイ回数
Ｎの測定を行なうことが効果的である。なお、この発明
は上記各実施例に限定されるものではなく、この外その
要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することがで
きる。

【００５５】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
種々の要因による書き込み時間のばらつきを考慮した最
適なデータ書き込みを行なうことでデータ書き込みスピ
ードを効果的に向上させ、しかも過剰書き込みのような
不都合が生じることを極力防止し得る極めて良好なメモ
リのデータ書き込み装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を説明するために示すブロ
ック構成図。

【図２】同実施例におけるＥＥＰＲＯＭの記憶領域を示
す図。

【図３】同実施例の動作を説明するために示すフローチ
ャート。

【図４】同実施例における初回の書き込み時間を説明す
るために示す図。

【図５】同実施例の変形例を示すブロック構成図。

【図６】同実施例におけるテーブルの詳細を説明するた
めに示す図。

【図７】外部環境に応じた初回の書き込み時間の補正手
段を示すブロック構成図。

【図８】従来のデータ書き込み処理動作を説明するため
に示すフローチャート。

【図９】同従来動作の問題点を説明するために示す図。

【符号の説明】

１１…メモリカード本体、１２…コネクタ、１３…バス
ライン、１４…データ入出力制御回路、１５…バスライ
ン、１６…ＥＥＰＲＯＭ、１７…バスライン、１８…Ｅ
ＥＰＲＯＭ、１９…電圧検出回路、２０…温度検出回
路、２１…補正演算回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸山 晃司 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株式会社東芝映像メディア技術研究所内 (72)発明者 前川 智之 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株式会社東芝映像メディア技術研究所内 (72)発明者 佐藤 聡明 東京都港区新橋３丁目３番９号 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−146190（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−239692（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−200994（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11C 16/00 - 16/34

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体メモリに対してデータ書き込み動
   作を予め設定された単位時間実行した後、書き込んだデ
   ータを読み出して元のデータと比較するベリファイを行
   ない、不一致である場合再度データの書き込みを繰り返
   すことによりデータ書き込みを行なうメモリのデータ書
   き込み装置において、前記半導体メモリ内に、該半導体
   メモリに対するデータの書き込みに要したベリファイ回
   数を書き込むベリファイ記録領域を設け、このベリファ
   イ記録領域に書き込まれたベリファイ回数に対応する書
   き込み時間を、前記半導体メモリに対するデータ書き込
   み時の初回のデータ書き込み時間とするように構成して
   なることを特徴とするメモリのデータ書き込み装置。
2. 【請求項２】 前記半導体メモリのベリファイ記録領域
   には、該半導体メモリのページ単位またはブロック単位
   のデータの書き込みに要したベリファイ回数が、該ペー
   ジ毎またはブロック毎にそれぞれ対応して書き込まれる
   ことを特徴とする請求項１記載のメモリのデータ書き込
   み装置。
3. 【請求項３】 前記ベリファイ回数は、メモリチップ毎
   に完結するように書き込まれることを特徴とする請求項
   １及び２いずれかに記載のメモリのデータ書き込み装
   置。
4. 【請求項４】 前記ベリファイ回数は、前記半導体メモ
   リの最終電気検査で行なわれるメモリファンクション試
   験で測定され書き込まれることを特徴とする請求項１乃
   至４いずれかに記載のメモリのデータ書き込み装置。
5. 【請求項５】 前記半導体メモリのベリファイ記録領域
   に書き込まれたベリファイ回数は、周囲温度及び前記半
   導体メモリにデータを書き込むために印加する電圧レベ
   ルのいずれかに基づいて補正されることを特徴とする請
   求項１乃至５いずれかに記載のメモリのデータ書き込み
   装置。