JP3308915B2 - 不良救済用メモリセル及びそれを用いた記憶装置 - Google Patents

不良救済用メモリセル及びそれを用いた記憶装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は不良救済用メモリセ
ル及びそれを用いた記憶装置に関し、特に1個のメモリ
セルに複数のビットデータを記憶し、冗長セルに格納し
たデータを用いて不良ビットの訂正を行う不良救済用メ
モリセルに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の不良救済用メモリセルに
おいては、1個のメモリセルに複数のビットデータを記
憶する多値メモリが用いられており、本来のデータを格
納するセルとは別に設けた冗長セルに格納したデータを
用いて、1ワード当り1ビットの不良ビットの訂正を行
うECC(Error Checking and C
orrecting:エラー検出/訂正回路)を搭載し
ている。
【0003】この多値メモリにおいて、ECCを使用し
た場合、図11に示すように、最下位ビット及び上位ビ
ット(最下位ビット以外のビット)ともに不良の有無/
不良位置情報を冗長メモリセルに持つ必要がある。
【0004】例えば、8ビットのデータに対し、1ビッ
トの不良を救済するのに必要なECC用ビットは、図1
1に示すように、不良の有無/不良位置を特定するため
に4ビットが必要となる。つまり、メモリセルのビット
#0〜ビット#7に、冗長メモリセルであるビット#8
〜#11を加える必要がある。
【0005】上記の多値メモリを用いた記憶装置を図1
2に示す。この記憶装置では1ワードを8ビットとして
おり、多値メモリからなるメモリセル21と、センスア
ンプ22と、ラッチ・エンコード回路23と、誤りビッ
ト特定回路24と、補正回路25とから構成されてい
る。
【0006】この記憶装置にワードの読出し指示が入力
されると、ワード線を3段階に変動した各段階での8セ
ル+ECC冗長セルのオン/オフがセンスアンプ22に
読出され、その結果がラッチ・エンコード回路23に入
力される。
【0007】ラッチ・エンコード回路23においてはメ
モリセル21から読出したデータを各メモリセル毎に最
下位及び上位のビットデータにエンコードする。ラッチ
・エンコード回路23の出力の最下位及び上位のビット
データ(8ビット)+最下位及び上位のECCビット
(4ビット)は誤りビット特定回路24に入力され、誤
りビット特定回路24は最下位及び上位のビットデータ
の不良の有無と不良位置とを特定した訂正信号を補正回
路25に出力する。この訂正信号は8本で、例えば、5
ビット目に誤りがあれば、5ビット目の訂正信号に
“H”、他のビットの訂正信号に“L”が夫々出力され
る。
【0008】補正回路25はラッチ・エンコード回路2
3の出力の最下位及び上位のビットデータと誤りビット
特定回路24の訂正信号とを入力し、最下位及び上位の
ビットデータと訂正信号とを比較し、不良があれば補正
して出力し、不良がなければそのまま出力する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の多値メ
モリでは、1ワードを8ビットとするメモリ製品におい
てECCを使用した場合、不良救済用冗長メモリセルの
数としてビットのほかに、4ビットの冗長セルが必要に
なるという問題がある。
【0010】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、ECCを使用した場合でも、より少ない冗長セル
で構成することができる不良救済用メモリセル及びそれ
を用いた記憶装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明による不良救済用
メモリセルは、1個のメモリセルに複数のビットデータ
を記憶しかつ冗長セルに格納したデータを用いて不良ビ
ットの訂正を行う不良救済用メモリセルであって、隣合
うしきい値電圧は必ず最下位ビットが反転するように設
定されており、不良があるセルにおいて最下位ビットに
不良がある場合にのみ救済可能とし、前記最下位ビット
のエラー検出/訂正用の最下位用ECCビットに前記最
下位ビットの不良の有無及び不良位置情報を格納し、前
記最下位用ECCビット以外の冗長セルに各々対応する
ビットの不良の有無だけの情報を格納するようにしてい
る。
【0012】本発明による記憶装置は、1個のメモリセ
ルに複数のビットデータを記憶しかつ冗長セルに格納し
たデータを用いて不良ビットの訂正を行う不良救済用メ
モリセルを用いる記憶装置であって、前記不良救済用メ
モリセルの不良があるセルにおいて最下位ビットに不良
がある場合にのみ救済可能とし、前記不良救済用メモリ
セルから読出したデータを各メモリセル毎に前記最下位
ビットのデータ及び前記最下位ビット以外のビットのデ
ータにエンコードするエンコード手段と、前記エンコー
ド手段でエンコードされた前記最下位ビット以外のビッ
トのデータで作成したパリティビットと前記最下位ビッ
以外のビットのパリティビットとを比較して前記最下
位ビット以外のビットのデータの不良の有無を判定する
パリティ比較手段と、前記エンコード手段でエンコード
された前記最下位ビットのデータを基に前記最下位ビッ
のデータの不良の有無と不良位置とを特定した最下位
ビット用訂正信号を生成する最下位ビット誤り特定手段
と、前記パリティ比較手段の比較結果と前記最下位ビッ
誤り特定手段の最下位ビット用訂正信号とを基に前記
最下位ビット以外のビット用訂正信号を生成する最下位
ビット以外のビット誤り特定手段と、前記エンコード手
段でエンコードされた前記最下位ビットのデータと前記
最下位ビット以外のビットのデータとのどちらかを選択
して出力するデータ用切換手段と、前記最下位ビット
り特定手段の最下位ビット用訂正信号と前記最下位ビッ
以外のビット誤り特定手段の前記最下位ビット以外の
ビット用訂正信号とのどちらかを選択して出力する訂正
用切換手段と、前記訂正用切換手段からの訂正信号を基
に前記データ用切換手段からのデータを補正する補正手
段とを備えている。
【0013】すなわち、本発明の記憶装置は、多値メモ
リで、冗長セルに格納したデータを使って1ワードあた
り1ビットの不良ビットの訂正を行うECCを搭載する
メモリ製品を用いる装置において、不良があるセルにお
いて少なくとも最下位ビットに不良がある場合に救済範
囲を限定することで、最下位ビットに対して不良の有無
及び不良位置情報を冗長セルに持たせ、最下位以外のビ
ットに対して不良の有無だけの情報を冗長セルに持たせ
るようにしている。
【0014】これによって、冗長セル数を減らすことが
可能となる。例えば、8ビットのデータに対して1ビッ
トの不良を救済するのに必要なECC用ビットは不良の
有無/不良位置を特定するために4ビットを必要とする
が、不良の有無のみを特定する場合には1ビットで良
い。
【0015】救済範囲を上記のように限定するのは、セ
ルのしきい値電圧Vtを3段階以上に設定できることに
よって多値を実現する多値メモリ[例えば、マスクRO
M(リードオンリメモリ)のイオン注入量、フラッシュ
(Flash)の書込み量によって実現]の場合、セル
に設定できるしきい値電圧Vt各々と出力ビット各々と
の対応を、隣合うしきい値電圧Vtが必ず最下位ビット
が反転するように設定することで、しきい値電圧Vtの
バラツキによる不良があるセルの場合に少なくとも最下
位ビットが反転するので、この不良が多い場合には本発
明による冗長セル削減によるメリットが、救済範囲限定
による救済率ダウンのデメリットを上回るからである。
【0016】上記説明で最下位ビットとしているのは1
つの例であり、最下位ビット以外の特定ビットに置き換
えても同様の考え方を適用することで、同様の効果を発
揮する回路が実現可能である。
【0017】
【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施例について
図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施例によ
る不良救済用メモリセル(多値メモリ)の構成例を示す
図である。図においては、2ビット1セルの多値メモリ
を使用した場合を示している。
【0018】この場合、多値メモリにおいてはECCを
使用すると、各セルの最下位のビットデータ(8ビッ
ト)には不良の有無/不良位置情報を冗長メモリセル
(4ビット)を持たせ、上位のビットデータ(最下位の
ビットデータ以外のビットデータ)(8ビット)には不
良の有無のみを冗長メモリセル(1ビット)に持たせて
いる。
【0019】その際、上位の冗長メモリセルは1ビット
のみでよいため、上位の冗長メモリセルに最下位の不良
の有無/不良位置情報を格納させることで、冗長メモリ
セルとしては3ビットで済む。つまり、メモリセルのビ
ット#0〜ビット#7に、冗長メモリセルであるビット
#8〜#10を加えるだけで良いことになる。
【0020】図2は本発明の一実施例による不良救済用
メモリセル(多値メモリ)の他の構成例を示す図であ
る。図においては、4ビット1セルの多値メモリを使用
した場合を示している。
【0021】この場合、多値メモリにおいてはECCを
使用すると、各セルの最下位のビットデータ(8ビッ
ト)の冗長メモリセル(4ビット)には不良の有無/不
良位置情報を格納し、上位のビットデータ(最下位のビ
ットデータ以外のビットデータ)(8ビット)の冗長メ
モリセル(1ビット)には不良の有無のみを格納する
【0022】その際、上位の冗長メモリセルは1ビット
のみでよいため、上位の冗長メモリセルに最下位の不良
の有無/不良位置情報を格納させることで、冗長メモリ
セルとしては2ビットで済む。つまり、メモリセルのビ
ット#0〜ビット#7に、冗長メモリセルであるビット
#8,#9を加えるだけで良いことになる。
【0023】このように、未使用の上位ビットのECC
冗長セルを最下位ECCビットの格納セルに使用するこ
とによって、1ワードを8ビットとするメモリ製品にお
いて、2ビット1セルの多値メモリでは冗長セルを3ビ
ット、4ビット1セル以上の多値メモリでは2ビットの
冗長セルの使用で済ませることができる。
【0024】図3は本発明の一実施例による多値メモリ
を使用した記憶装置の構成を示すブロック図である。図
においては、2ビット1セルの多値メモリを使用した場
合の構成を示している。
【0025】この図において、本発明の一実施例による
記憶装置は、多値メモリからなるメモリセル1と、セン
スアンプ2と、ラッチ・エンコード回路3と、パリティ
比較回路4と、最下位誤りビット特定回路5と、上位誤
りビット特定回路6と、データ用切換え回路7と、訂正
用切換え回路8と、補正回路9とから構成されている。
【0026】メモリセル1は図1に示す構成の不良救済
用メモリセルから構成され、ワードの読出し指示が入力
されると、ワード線を3段階に変動した各段階での8セ
ル+ECC冗長セルのオン/オフをセンスアンプ2に読
出す。
【0027】ラッチ・エンコード回路3はメモリセル1
から読出したデータを各メモリセル毎に最下位及び上位
のビットデータにエンコードし、上位8ビットデータを
パリティ比較回路4及びデータ用切換え回路7に出力
し、下位8ビットデータを最下位誤りビット特定回路5
及びデータ用切換え回路7に出力する。また、ラッチ・
エンコード回路3は上位用パリティビットをパリティ比
較回路4に出力し、最下位用ECCビットを最下位誤り
ビット特定回路5に出力する。
【0028】パリティ比較回路4は上位8ビットデータ
で作成したパリティビットと上位用パリティビットとを
比較することによって上位ビットデータの不良の有無を
判定し、その判定結果である上位ビット誤り判定信号を
上位誤りビット特定回路6に出力する。パリティ比較回
路4は上位8ビットデータと上位用パリティビットとの
比較を排他的論和(EXOR)をとることによって実施
する。
【0029】最下位誤りビット特定回路5はラッチ・エ
ンコード回路3の出力の最下位8ビットデータ+最下位
ECCビット(4ビット)を入力し、最下位ビットデー
タの不良の有無と不良位置とを特定した最下位用訂正信
号を上位誤りビット特定回路6及び訂正用切換え回路8
に出力する。
【0030】上位誤りビット特定回路6はパリティ比較
回路4からの上位ビット誤り判定信号と最下位誤りビッ
ト特定回路5からの最下位用訂正信号とを入力し、パリ
ティ比較回路4からの上位ビット誤り判定信号で上位ビ
ットに誤り有無の判定を行い、誤り有りの場合に最下位
誤りビット特定回路5からの最下位用訂正信号を上位用
訂正信号として訂正用切換え回路8に出力し、誤り無し
の場合に全て“L”の信号を訂正用切換え回路8に出力
する。
【0031】データ用切換え回路7はラッチ・エンコー
ド回路3でエンコードされた最下位8ビットデータと上
位8ビットデータとのどちらかを最下位/上位切換えア
ドレス信号に応じて補正回路9に出力する。
【0032】訂正用切換え回路8は最下位誤りビット特
定回路5からの最下位用訂正信号と上位誤りビット特定
回路6からの上位用訂正信号とを最下位/上位切換えア
ドレス信号に応じて切換えて補正回路9に出力する。
【0033】補正回路9は訂正用切換え回路8からの訂
正信号を基にデータ用切換え回路7からのデータを補正
する。すなわち、補正回路9は不良があれば最下位8ビ
ットデータを最下位用訂正信号で、上位8ビットデータ
を上位用訂正信号で夫々補正して出力し、不良がなけれ
ば最下位8ビットデータ及び上位8ビットデータをその
まま出力する。
【0034】図4は図3の上位誤りビット特定回路6の
構成を示す回路図である。図において、上位誤りビット
特定回路6は最下位誤りビット特定回路5からの最下位
用訂正信号とパリティ比較回路4からの上位ビット誤り
判定信号とのナンドをとるナンド回路11−1〜11−
8と、ナンド回路11−1〜11−8の出力を反転する
インバータ回路12−1〜12−8とから構成されてい
る。
【0035】図5は図3の記憶装置の動作を示すタイミ
ングチャートであり、図6は本発明の一実施例による多
値メモリのワード線の動作を示す図であり、図7は図6
に示すワード線の動作時のセンスアンプ2及びラッチ・
エンコード回路3の出力結果を示す図である。
【0036】これら図1〜図7を参照して本発明の一実
施例による記憶装置の動作、つまりメモリセル1からの
読出し動作について説明する。ここではメモリセル(多
値メモリのセル)1からデータを読出す動作を、メモリ
セル1が2ビット1セルの場合について説明する。尚、
メモリセル1のしきい値電圧をVtとして、4段階の電
位(Vt0〜Vt3とする)のうち、任意の電位を設定
することで1セル当り4値を実現しているものとする。
【0037】1セルにおいてワード線の電位は、図6に
示すように、3段階(VR1,VR2,VR3)に変動
し、各段階で読出しを行う。この時、セルのしきい値電
圧Vtとセンスアンプ2及びラッチ・エンコード回路3
の出力結果は図7に示すようになる。ここで、Dm00
は下位ビット、Dm01は上位ビットを示している。
【0038】すなわち、ワード電位がVR1の時の出力
はセルの電位Vt0であれば“1”、セルの電位Vt1
であれば“0”、セルの電位Vt2であれば“0”、セ
ルの電位Vt3であれば“0”となる。
【0039】ワード電位がVR2の時の出力はセルの電
位Vt0であれば“1”、セルの電位Vt1であれば
“1”、セルの電位Vt2であれば“0”、セルの電位
Vt3であれば“0”となる。
【0040】ワード電位がVR3の時の出力はセルの電
位Vt0であれば“1”、セルの電位Vt1であれば
“1”、セルの電位Vt2であれば“1”、セルの電位
Vt3であれば“0”となる。
【0041】尚、上位ビットDm01はセルの電位Vt
0であれば“0”(“1”)、セルの電位Vt1であれ
ば“0”(“1”)、セルの電位Vt2であれば“1”
(“0”)、セルの電位Vt3であれば“1”
(“0”)となる。
【0042】また、下位ビットDm00はセルの電位V
t0であれば“0”(“1”)、セルの電位Vt1であ
れば“1”(“0”)、セルの電位Vt2であれば
“0”(“1”)、セルの電位Vt3であれば“1”
(“0”)となる。
【0043】上記の例の場合、例えばセルの電位Vt1
が不良の時に、セルの閾値電圧VtはVt0又はVt2
となり、最下位ビットが反転する。
【0044】本発明の一実施例による記憶装置が1ワー
ドを8ビットとするメモリ製品の場合について、この記
憶装置からのデータの読出しについて以下説明する。
【0045】上記の記憶装置にワードの読出し指示が入
力されると、ワード線を3段階に変動した各段階での8
セル+ECC冗長セルのオン/オフがセンスアンプ2に
読出され、その結果がラッチ・エンコード回路3に入力
される。
【0046】ラッチ・エンコード回路3においてはメモ
リセル1から読出したデータを各メモリセル毎に最下位
と上位のビットデータにエンコードする。ラッチ・エン
コード回路3の出力の最下位8ビット+最下位ECCビ
ット(4ビット)は最下位用誤りビット特定回路5に入
力される。最下位用誤りビット特定回路5は最下位ビッ
トの不良の有無と不良位置とを特定した訂正信号を出力
する。この訂正信号は8本で、例えば、5ビット目に誤
りがあれば、5ビット目の訂正信号に“H”、他のビッ
トの訂正信号に“L”が夫々出力される。
【0047】また、ラッチ・エンコード回路3の出力の
上位8ビットと上位用パリティビットとはパリティ比較
回路4に入力される。パリティ比較回路4は上位8ビッ
トのデータで作成したパリティビットと上位用パリティ
ビットとを比較することによって上位ビットの不良の有
無の判定を実施する。パリティ比較回路4は上位8ビッ
トと上位用パリティビットとの比較を排他的論理和(E
XOR)をとることで実施する。
【0048】上位誤りビット特定回路6は最下位用誤り
ビット特定回路5からの最下位用訂正信号とパリティ比
較回路4からの上位ビット誤り判定信号とを入力し、上
位ビット誤り判定信号で上位ビットの誤りの有無を判定
し、誤り有りの場合に最下位用誤りビット特定回路5か
らの最下位用訂正信号を上位用訂正信号として出力し、
誤り無しの場合に全て“L”の信号を出力する(図4参
照)。
【0049】訂正用切換え回路8は最下位用誤りビット
特定回路5からの最下位用訂正信号と上位誤りビット特
定回路6からの上位用訂正信号とを入力し、これらの信
号を最下位/上位切換えアドレス信号によって切換えて
出力する。
【0050】データ用切換え回路7はラッチ・エンコー
ド回路3でエンコードされた最下位8ビットデータ及び
上位8ビットデータを入力し、最下位/上位切換えアド
レス信号によって最下位8ビットデータ及び上位8ビッ
トデータのどちらかを出力する。
【0051】補正回路9は訂正用切換え回路8からの訂
正信号とデータ用切換え回路7からのデータとを入力
し、不良があれば最下位8ビットデータを最下位用訂正
信号で、上位8ビットデータを上位用訂正信号で夫々補
正して出力し、不良がなければ最下位8ビットデータ及
び上位8ビットデータをそのまま出力する。
【0052】具体的には、各セルのビットデータ毎に対
応する訂正信号が“H”であれば、誤りがあるというこ
とで、ビットデータを反転して出力し、対応する訂正信
号が“L”であれば正しいということで、そのままビッ
トデータを出力する。つまり各セル毎にビットデータと
対応する訂正信号との排他的論理和の結果を出力する。
【0053】このように、未使用の上位ビットのECC
冗長セルを最下位ECCビットの格納セルに使用するこ
とによって、1ワードを8ビットとするメモリ製品にお
いて、2ビット1セルの多値メモリでは冗長セルを3ビ
ット、4ビット1セル以上の多値メモリでは2ビットの
冗長セルの使用で済ませることができる(図1及び図2
参照)。
【0054】図8(a)〜(c)は本発明の一実施例に
よる2ビット1セルにおける本発明の救済率と従来の救
済率との関係を示す図であり、図9(a)〜(c)は本
発明の一実施例による4ビット1セルにおける本発明の
救済率と従来の救済率との関係を示す図である。
【0055】ここで、b:従来の救済率、c:本発明の
救済率、d:従来の使用ビット数、e:本発明の使用ビ
ット数、F:本発明の救済率/従来の救済率、g:全不
良率、h:従来のウェハ上のチップ数とした場合、 有効チップ数=全体チップ数−(不良数−救済個数) =全体チップ数−(不良数―不良数*救済率) =全体チップ数(1−(不良率−不良率*本発明の救済率)) =(d/e)*h*(1−g*(1−(c/b)*b)) =(d/e)*h*(1−g*(1−F*b)) という式が成り立つ。図8及び図9は夫々上記の式から
求められたグラフを示している。
【0056】図8(a)において、A1は本発明のg=
20%、b=60%の時の(本発明の救済率/と従来の
救済率)と有効チップ数との関係を示し、A2は本発明
のg=20%、b=75%の時の(本発明の救済率/と
従来の救済率)と有効チップ数との関係を示し、A3は
本発明のg=20%、b=90%の時の(本発明の救済
率/と従来の救済率)と有効チップ数との関係を示して
いる。
【0057】また、B1は従来のg=20%、b=60
%の時の(本発明の救済率/と従来の救済率)と有効チ
ップ数との関係を示し(有効チップ数92個)、B2は
従来のg=20%、b=75%の時の(本発明の救済率
/と従来の救済率)と有効チップ数との関係を示し(有
効チップ数95個)、B3は従来のg=20%、b=9
0%の時の(本発明の救済率/と従来の救済率)と有効
チップ数との関係を示している(有効チップ数98
個)。
【0058】図8(b)において、A4は本発明のg=
50%、b=60%の時の(本発明の救済率/と従来の
救済率)と有効チップ数との関係を示し、A5は本発明
のg=50%、b=75%の時の(本発明の救済率/と
従来の救済率)と有効チップ数との関係を示し、A6は
本発明のg=50%、b=90%の時の(本発明の救済
率/と従来の救済率)と有効チップ数との関係を示して
いる。
【0059】また、B4は従来のg=50%、b=60
%の時の(本発明の救済率/と従来の救済率)と有効チ
ップ数との関係を示し(有効チップ数80個)、B5は
従来のg=50%、b=75%の時の(本発明の救済率
/と従来の救済率)と有効チップ数との関係を示し(有
効チップ数87.5個)、B6は従来のg=50%、b
=90%の時の(本発明の救済率/と従来の救済率)と
有効チップ数との関係を示している(有効チップ数95
個)。
【0060】図8(c)において、A7は本発明のg=
80%、b=60%の時の(本発明の救済率/と従来の
救済率)と有効チップ数との関係を示し、A8は本発明
のg=80%、b=75%の時の(本発明の救済率/と
従来の救済率)と有効チップ数との関係を示し、A9は
本発明のg=80%、b=90%の時の(本発明の救済
率/と従来の救済率)と有効チップ数との関係を示して
いる。
【0061】また、B7は従来のg=80%、b=60
%の時の(本発明の救済率/と従来の救済率)と有効チ
ップ数との関係を示し(有効チップ数68個)、B8は
従来のg=80%、b=75%の時の(本発明の救済率
/と従来の救済率)と有効チップ数との関係を示し(有
効チップ数80個)、B9は従来のg=80%、b=9
0%の時の(本発明の救済率/と従来の救済率)と有効
チップ数との関係を示している(有効チップ数92
個)。
【0062】図9(a)において、A11は本発明のg
=20%、b=60%の時の(本発明の救済率/と従来
の救済率)と有効チップ数との関係を示し、A12は本
発明のg=20%、b=75%の時の(本発明の救済率
/と従来の救済率)と有効チップ数との関係を示し、A
13は本発明のg=20%、b=90%の時の(本発明
の救済率/と従来の救済率)と有効チップ数との関係を
示している。
【0063】また、B11は従来のg=20%、b=6
0%の時の(本発明の救済率/と従来の救済率)と有効
チップ数との関係を示し(有効チップ数92個)、B1
2は従来のg=20%、b=75%の時の(本発明の救
済率/と従来の救済率)と有効チップ数との関係を示し
(有効チップ数95個)、B13は従来のg=20%、
b=90%の時の(本発明の救済率/と従来の救済率)
と有効チップ数との関係を示している(有効チップ数9
8個)。
【0064】図9(b)において、A14は本発明のg
=50%、b=60%の時の(本発明の救済率/と従来
の救済率)と有効チップ数との関係を示し、A15は本
発明のg=50%、b=75%の時の(本発明の救済率
/と従来の救済率)と有効チップ数との関係を示し、A
16は本発明のg=50%、b=90%の時の(本発明
の救済率/と従来の救済率)と有効チップ数との関係を
示している。
【0065】また、B14は従来のg=50%、b=6
0%の時の(本発明の救済率/と従来の救済率)と有効
チップ数との関係を示し(有効チップ数80個)、B1
5は従来のg=50%、b=75%の時の(本発明の救
済率/と従来の救済率)と有効チップ数との関係を示し
(有効チップ数87.5個)、B16は従来のg=50
%、b=90%の時の(本発明の救済率/と従来の救済
率)と有効チップ数との関係を示している(有効チップ
数95個)。
【0066】図9(c)において、A17は本発明のg
=80%、b=60%の時の(本発明の救済率/と従来
の救済率)と有効チップ数との関係を示し、A18は本
発明のg=80%、b=75%の時の(本発明の救済率
/と従来の救済率)と有効チップ数との関係を示し、A
19は本発明のg=80%、b=90%の時の(本発明
の救済率/と従来の救済率)と有効チップ数との関係を
示している。
【0067】また、B17は従来のg=80%、b=6
0%の時の(本発明の救済率/と従来の救済率)と有効
チップ数との関係を示し(有効チップ数68個)、B1
8は従来のg=80%、b=75%の時の(本発明の救
済率/と従来の救済率)と有効チップ数との関係を示し
(有効チップ数80個)、B19は従来のg=80%、
b=90%の時の(本発明の救済率/と従来の救済率)
と有効チップ数との関係を示している(有効チップ数9
2個)。
【0068】よって、2ビット1セルでは、図8に示す
ように、g:全不良率が50%以下では、本発明の救済
率/従来の救済率が0.8近くで効果がある。また、4
ビット1セルでは、図9に示すように、g:全不良率が
80%以下でも、本発明の救済率/従来の救済率が0.
8近くで効果がある。
【0069】図10は本発明の一実施例による不良救済
用メモリセル(多値メモリ)の別の構成例を示す図であ
る。図においては、1ワードを8ビットとするメモリ製
品(2ビット1セル)を横に、8ビットづつ配置したも
のである。但し、この構成例の機能は1ワードを8ビッ
トとするメモリ製品であり、1ワードを16ビットとす
るメモリ製品ではない。
【0070】この場合、従来の技術では8個の冗長セル
が必要であるが、上位ビット(最下位以外のビット)に
不良がある場合、本発明の一実施例による別の不良救済
用メモリセルでは不良の有無のみの情報を冗長セルに記
憶させることによって、5個の冗長セルで対応すること
ができる。
【0071】このように、多値メモリで、冗長セルに格
納したデータを使って1ワードあたり1ビットの不良ビ
ットの訂正を行うECCを搭載するメモリ製品を用いる
装置で、不良があるセルにおいて少なくとも最下位ビッ
トに不良がある場合に救済範囲を限定することで、最下
位ビットに対して不良の有無及び不良位置情報を冗長セ
ルに持たせ、最下位以外のビットに対して不良の有無だ
けの情報を冗長セルに持たせることで、冗長セル数を減
らすことができる。
【0072】例えば、8ビットのデータに対して1ビッ
トの不良を救済するのに必要なECC用ビットは不良の
有無/不良位置を特定するために4ビットを必要とする
が、不良の有無のみを特定する場合には1ビットで良
い。
【0073】救済範囲を上記のように限定するのは、セ
ルのしきい値電圧Vtを3段階以上に設定できることに
よって多値を実現する多値メモリ[例えば、マスクRO
M(リードオンリメモリ)のイオン注入量、フラッシュ
(Flash)の書込み量によって実現]の場合、セル
に設定できるしきい値電圧Vt各々と出力ビット各々と
の対応を、隣合うしきい値電圧Vtが必ず最下位ビット
が反転するように設定することで、しきい値電圧Vtの
バラツキによる不良があるセルの場合に少なくとも最下
位ビットが反転するので、この不良が多い場合には本発
明による冗長セル削減によるメリットが、救済範囲限定
による救済率ダウンのデメリットを上回るからである。
【0074】尚、上記説明で最下位ビットとしているの
は1つの例であり、最下位ビット以外の特定ビットに置
き換えても同様の考え方を適用することで、同様の効果
を発揮する回路を実現することができる。
【0075】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、1
個のメモリセルに複数のビットデータを記憶しかつ冗長
セルに格納したデータを用いて不良ビットの訂正を行う
不良救済用メモリセルにおいて、不良があるセルにおい
て少なくとも予め設定された特定ビットに不良がある場
合に救済範囲を限定することによって、ECCを使用し
た場合でも、より少ない冗長セルで構成することができ
るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による不良救済用メモリセル
の構成例を示す図である。
【図2】本発明の一実施例による不良救済用メモリセル
の他の構成例を示す図である。
【図3】本発明の一実施例による多値メモリを使用した
記憶装置の構成を示すブロック図である。
【図4】図3の上位誤りビット特定回路の構成を示す回
路図である。
【図5】図3の記憶装置の動作を示すタイミングチャー
トである。
【図6】本発明の一実施例による多値メモリのワード線
の動作を示す図である。
【図7】図6に示すワード線の動作時のセンスアンプ及
びラッチ・エンコード回路の出力結果を示す図である。
【図8】(a)〜(c)は本発明の一実施例による2ビ
ット1セルにおける本発明の救済率と従来の救済率との
関係を示す図である。
【図9】(a)〜(c)は本発明の一実施例による4ビ
ット1セルにおける本発明の救済率と従来の救済率との
関係を示す図である。
【図10】本発明の一実施例による不良救済用メモリセ
ルの別の構成例を示す図である。
【図11】従来例による不良救済用メモリセルの構成例
を示す図である。
【図12】従来例による多値メモリを使用した記憶装置
の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 メモリセル 2 センスアンプ 3 ラッチ・エンコード回路 4 パリティ比較回路 5 最下位誤りビット特定回路 6 上位誤りビット特定回路 7 データ用切換え回路 8 訂正用切換え回路 9 補正回路 11−1〜11−8 ナンド回路 12−1〜12−8 インバータ回路
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−283396(JP,A) 特開 平11−250695(JP,A) 特開 平7−234823(JP,A) 特開 平11−45595(JP,A) 特開 平10−334697(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11C 29/00 G11C 16/00 - 17/18 G06F 12/16

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1個のメモリセルに複数のビットデータ
    を記憶しかつ冗長セルに格納したデータを用いて不良ビ
    ットの訂正を行う不良救済用メモリセルであって、 不良があるセルにおいて最下位ビットに不良がある場合
    にのみ救済可能とし、 前記最下位ビットのエラー検出/訂正用の最下位用EC
    Cビットに前記最下位ビットの不良の有無及び不良位置
    情報を格納し、前記最下位用ECCビット以外の冗長セ
    ルに各々対応するビットの不良の有無だけの情報を格納
    するようにしたことを特徴とする不良救済用メモリセ
    ル。
  2. 【請求項2】 前記最下位用ECCビットは、前記最下
    位用ECCビット以外の冗長セルの未使用領域を使用す
    ることを特徴とする請求項1記載の不良救済用メモリセ
    ル。
  3. 【請求項3】 1個のメモリセルに複数のビットデータ
    を記憶しかつ冗長セルに格納したデータを用いて不良ビ
    ットの訂正を行う不良救済用メモリセルを用いる記憶装
    置であって、 前記不良救済用メモリセルの不良があるセルにおいて最
    下位ビットに不良がある場合にのみ救済可能とし、 前記不良救済用メモリセルから読出したデータを各メモ
    リセル毎に前記最下位ビットのデータ及び前記最下位ビ
    ット以外のビットのデータにエンコードするエンコード
    手段と、 前記エンコード手段でエンコードされた前記最下位ビッ
    ト以外のビットのデータで作成したパリティビットと前
    記最下位ビット以外のビットのパリティビットとを比較
    して前記最下位ビット以外のビットのデータの不良の有
    無を判定するパリティ比較手段と、 前記エンコード手段でエンコードされた前記最下位ビッ
    トのデータを基に前記最下位ビットのデータの不良の有
    無と不良位置とを特定した最下位ビット用訂正信号を生
    成する最下位ビット誤り特定手段と、 前記パリティ比較手段の比較結果と前記最下位ビット誤
    り特定手段の最下位ビット用訂正信号とを基に前記最下
    位ビット以外のビット用訂正信号を生成する最下位ビッ
    ト以外のビット誤り特定手段と、 前記エンコード手段でエンコードされた前記最下位ビッ
    トのデータと前記最下位ビット以外のビットのデータと
    のどちらかを選択して出力するデータ用切換手段と、 前記最下位ビット誤り特定手段の最下位ビット用訂正信
    号と前記最下位ビット以外のビット誤り特定手段の前記
    最下位ビット以外のビット用訂正信号とのどちらかを選
    択して出力する訂正用切換手段と、 前記訂正用切換手段からの訂正信号を基に前記データ用
    切換手段からのデータを補正する補正手段とを有するこ
    とを特徴とする記憶装置。
  4. 【請求項4】 前記最下位ビットのエラー検出/訂正用
    の最下位用ECCビットに前記最下位ビットの不良の有
    無及び不良位置情報を格納し、前記最下位用ECCビッ
    ト以外の冗長セルに各々対応するビットの不良の有無だ
    けの情報を格納するようにしたことを特徴とする請求項
    記載の記憶装置。
  5. 【請求項5】 前記最下位用ECCビットは、前記最下
    位用ECCビット以外の冗長セルの未使用領域を使用す
    ることを特徴とする請求項または請求項記載の記憶
    装置。
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