JP3432111B2 - Semiconductor storage device - Google Patents

Semiconductor storage device

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JP3432111B2
JP3432111B2 JP16703797A JP16703797A JP3432111B2 JP 3432111 B2 JP3432111 B2 JP 3432111B2 JP 16703797 A JP16703797 A JP 16703797A JP 16703797 A JP16703797 A JP 16703797A JP 3432111 B2 JP3432111 B2 JP 3432111B2
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  • Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)
  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、誤り訂正機能を
有する半導体記憶装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device having an error correction function.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体記憶装置としては、メモリ
セルに情報データと共にパリティデータを同時に書き込
んだ後、読み出した情報データとパリティデータの両方
を用いて演算により誤りの有無を検査して、誤りがあれ
ば、その誤りを訂正して、誤りが訂正された情報データ
を出力する誤り訂正機能を有するものがある(特開平5
−2898号公報)。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a semiconductor memory device, after simultaneously writing information data and parity data in a memory cell, the presence or absence of an error is checked by an operation using both the read information data and the parity data to perform an error check. If so, there is a device having an error correction function of correcting the error and outputting the information data in which the error is corrected (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 5
-2898 publication).

【0003】図14は上記特開平5−2898号公報に
示される誤り訂正機能を有する半導体記憶装置の要部ブ
ロック図を示している。この半導体記憶装置では、32
ビット構成の入力データ信号DA0〜DA31をメモリセ
ルアレイ102に書き込むと同時に、パリティ作成回路
101によって入力データ信号とハミング行列とに基づ
いて演算されたパリティ信号を作成し、そのパリティ信
号をメモリセルアレイ102に書き込む。上記パリティ
作成回路101で用いるハミング行列は、情報ビット
(入力データ信号)のビット数により付加される検査ビッ
ト(パリティ信号)のビット数が決まっている。
FIG. 14 is a block diagram of a main part of a semiconductor memory device having an error correction function disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 5-2898. In this semiconductor memory device, 32
At the same time as writing the input data signals DA0 to DA31 having a bit configuration to the memory cell array 102, a parity signal calculated by the parity creating circuit 101 based on the input data signal and the Hamming matrix is created, and the parity signal is created in the memory cell array 102. Write. The Hamming matrix used in the parity generation circuit 101 is an information bit.
The number of check bits (parity signal) to be added is determined by the number of bits of (input data signal).

【0004】そうして、上記メモリセルアレイ102に
記憶された入力データ信号を読み出すとき、メモリセル
アレイ102からセンス回路103により読み出された
読み出しデータ信号と読み出しパリティ信号に基づい
て、シンドローム作成回路104によって上記ハミング
行列に基づく演算によりシンドローム信号を作成する。
上記シンドローム信号は、読み出しデータ信号と読み出
しパリティ信号とに誤りがなければ、すべて0となる信
号群であり、誤りがあれば、上記ハミング行列に依存し
たエラーパターンがシンドローム信号に現れる。すなわ
ち、上記シンドローム信号がすべて0で誤りが無かった
とき、読み出しデータ信号は、そのまま訂正出力データ
信号として出力される一方、シンドローム信号がエラー
パターンを有するとき、訂正信号発生回路105によっ
てシンドローム信号のエラーパターンを読み出しデータ
信号の誤り箇所を示す訂正信号に変換する。こうして、
上記訂正信号発生回路105により作成された訂正信号
と読み出しデータ信号との排他的論理和を訂正回路10
6により演算することによって、読み出しデータ信号の
誤りを訂正し、訂正された読み出しデータ信号を訂正出
力データ信号D0〜D31として出力する。
Thus, when reading the input data signal stored in the memory cell array 102, the syndrome creating circuit 104 uses the read data signal and the read parity signal read from the memory cell array 102 by the sense circuit 103. A syndrome signal is created by an operation based on the Hamming matrix.
The syndrome signal is a signal group in which all are 0 if there is no error in the read data signal and the read parity signal, and if there is an error, an error pattern depending on the Hamming matrix appears in the syndrome signal. That is, when the syndrome signals are all 0 and there is no error, the read data signal is output as it is as a corrected output data signal, while when the syndrome signal has an error pattern, the correction signal generation circuit 105 causes an error in the syndrome signal. The pattern is converted into a correction signal indicating the error portion of the read data signal. Thus
The exclusive OR of the correction signal generated by the correction signal generation circuit 105 and the read data signal is calculated by the correction circuit 10
The error of the read data signal is corrected by the calculation by 6, and the corrected read data signal is output as the corrected output data signals D0 to D31.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記半導体
記憶装置では、集積化が進んで記憶容量が増大するにし
たがって、その信頼性がより一層要求されるようになっ
ている。しかしながら、書き換え/読み出し回数が増加
すると、酸化膜の劣化により生じるストレスリ−ク等に
よって、メモリセルを構成するトランジスタのしきい値
電圧Vth(threshold voltage)の値が経時的に変化し
て、読み出しデータ信号の”1”,”0”の判定を誤っ
て読み出すため、信頼性が低下し、特にフラッシュメモ
リ等では、このしきい値電圧Vthの経時的変化の影響が
大きい。
By the way, in the above-mentioned semiconductor memory device, its reliability is further required as the storage capacity increases due to the progress of integration. However, when the number of times of rewriting / reading increases, the value of the threshold voltage Vth (threshold voltage) of the transistor forming the memory cell changes with time due to stress leak caused by deterioration of the oxide film, and the reading is performed. Since the judgment of "1" or "0" of the data signal is erroneously read, reliability is lowered, and particularly in a flash memory or the like, the change with time of the threshold voltage Vth has a great influence.

【0006】このような半導体記憶装置では、メモリセ
ルアレイ102から読み出されたデータの“1”,
“0”の判定は、例えば図15に示すセンスアンプによ
り行う。上記センスアンプは、入力にメモリセルからの
読み出し電圧vnが入力され、出力に判定電圧Vdが入力
されたトランジスタQ1,Q2からなる反転増幅器と、入
力に判定電圧Vdが入力され、出力にvnが入力されたト
ランジスタQ3,Q4からなる反転増幅器とを有し、vnと
判定電圧Vdの電位差を増幅する。そして、メモリセル
から読み出された電圧をvn(n=1,2,…)と判定電圧
Vdとを比較して判定を行う。このとき、図16に示す
ように、センスアンプの特性としては、判定不感領域が
存在し、メモリセルから読み出された電圧が判定電圧V
dに非常に近い電圧v1(=Vd+va),v2(=Vd−va)の
場合、電圧v1を“1”,電圧v2を“0”と誤って判定
する可能性がある。正常なメモリセルから読み出された
電圧v3,v4では、判定電圧Vdと電圧v3,v4との電圧
差が大きく、電圧v3を“0”、電圧v4を“1”と確実
に判定できるが、上述のメモリセルのしきい値電圧Vth
が経時的変化すると、判定不感領域にしきい値電圧を有
するメモリセルが現れる。したがって、上記半導体記憶
装置では、メモリセルのしきい値電圧Vthが判定不感領
域である場合は、“0”,“1”の判定が困難であるた
め、誤り検出の精度が低く、誤り訂正が的確にできない
という問題がある。
In such a semiconductor memory device, data "1" read from the memory cell array 102,
The determination of "0" is made by, for example, the sense amplifier shown in FIG. In the sense amplifier, the read voltage vn from the memory cell is input to the input, the inverting amplifier including the transistors Q1 and Q2 to which the determination voltage Vd is input to the output, and the determination voltage Vd to the input and vn to the output. It has an inverting amplifier including the input transistors Q3 and Q4, and amplifies the potential difference between vn and the determination voltage Vd. Then, the voltage read from the memory cell is compared with vn (n = 1, 2, ...) And the judgment voltage Vd to make a judgment. At this time, as shown in FIG. 16, as a characteristic of the sense amplifier, there is a judgment dead region, and the voltage read from the memory cell is the judgment voltage V.
When the voltages v1 (= Vd + va) and v2 (= Vd-va) are very close to d, the voltage v1 may be erroneously determined to be "1" and the voltage v2 may be "0". With the voltages v3 and v4 read from a normal memory cell, the voltage difference between the determination voltage Vd and the voltages v3 and v4 is large, and it is possible to reliably determine the voltage v3 as “0” and the voltage v4 as “1”. The threshold voltage Vth of the above memory cell
Changes with time, a memory cell having a threshold voltage appears in the judgment dead region. Therefore, in the semiconductor memory device described above, when the threshold voltage Vth of the memory cell is in the judgment insensitive region, it is difficult to judge "0" or "1", so that the accuracy of error detection is low and the error correction is not performed. There is a problem that it cannot be done accurately.

【0007】そこで、この発明の目的は、メモリセルか
ら読み出されるデータの誤り検出の精度を向上でき、的
確な誤り訂正ができる信頼性の高い半導体記憶装置を提
供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a highly reliable semiconductor memory device capable of improving the accuracy of error detection of data read from a memory cell and performing accurate error correction.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1の半導体記憶装置は、2ビット以上の第1
データ信号の全ビットの論理を反転する第1反転部と、
上記第1データ信号と所定の行列とに基づいて、2ビッ
ト以上の第1パリティ信号を作成すると共に、上記第1
反転部からの上記第1データ信号の全ビットの論理が反
転された第2データ信号と上記所定の行列とに基づい
て、2ビット以上の第2パリティ信号を作成するパリテ
ィ作成部と、上記第1データ信号,上記第1パリティ信
号および上記第2パリティ信号を記憶するメモリセルア
レイと、上記メモリセルアレイに記憶された上記第1デ
ータ信号の全ビットの読み出しレベルを所定の基準電圧
に対して夫々反転させて、上記第1データ信号の全ビッ
トのレベルが夫々反転された第3データ信号を出力する
第2反転部と、上記メモリセルアレイに記憶された上記
第1データ信号,上記第1パリティ信号および上記第2
パリティ信号を夫々読み出して、第1読み出しデータ信
号,第1読み出しパリティ信号および第2読み出しパリ
ティ信号を夫々出力すると共に、上記第2反転部からの
上記第3データ信号を読み出して、第2読み出しデータ
信号を出力する読み出し部と、上記第1読み出しデータ
信号,上記第1読み出しパリティ信号および上記所定の
行列に基づいて、第1シンドローム信号を作成すると共
に、上記第2読み出しデータ信号,上記第2読み出しパ
リティ信号および上記所定の行列に基づいて、第2シン
ドローム信号を作成するシンドローム作成部と、上記シ
ンドローム作成部からの上記第1,第2シンドローム信
号を受けて、上記第1,第2シンドローム信号が一致す
るか否かを判定すると共に、上記第1,第2シンドロー
ム信号により上記第1,第2読み出しデータ信号または
上記第1,第2読み出しパリティが誤っているか否かを
判定するシンドローム判定部と、上記シンドローム判定
部が上記第1,第2シンドローム信号が一致し、かつ、
上記第1,第2読み出しデータ信号が誤っていると判定
すると、上記第1シンドローム信号と上記所定の行列に
基づいて、上記第1読み出しデータ信号の誤りを訂正す
る誤り訂正部とを備えたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, a semiconductor memory device according to a first aspect of the invention has a first bit of 2 bits or more.
A first inversion unit that inverts the logic of all bits of the data signal,
A first parity signal of 2 bits or more is generated based on the first data signal and a predetermined matrix, and the first parity signal is generated.
A parity creation unit that creates a second parity signal of 2 bits or more based on the second data signal from which the logic of all bits of the first data signal is inverted from the inversion unit and the predetermined matrix; A memory cell array storing one data signal, the first parity signal and the second parity signal, and read levels of all bits of the first data signal stored in the memory cell array are inverted with respect to a predetermined reference voltage. And a second inverting unit that outputs a third data signal in which the levels of all bits of the first data signal are inverted, respectively, the first data signal, the first parity signal, and the first data signal stored in the memory cell array. Second above
The parity signal is read out respectively, the first read data signal, the first read parity signal and the second read parity signal are output respectively, and the third data signal from the second inverting section is read out to obtain the second read data. A first syndrome signal is created based on the reading unit that outputs a signal, the first read data signal, the first read parity signal, and the predetermined matrix, and the second read data signal and the second read signal are also generated. A syndrome creating unit that creates a second syndrome signal based on the parity signal and the predetermined matrix, and the first and second syndrome signals from the syndrome creating unit, and the first and second syndrome signals are received. Whether or not they match is determined, and the first and second syndrome signals are used to determine the first and second syndrome signals. A syndrome determination unit that determines whether the read data signal or the first and second read parities is incorrect, and the syndrome determination unit matches the first and second syndrome signals, and
An error correction unit that corrects an error in the first read data signal based on the first syndrome signal and the predetermined matrix when it is determined that the first and second read data signals are erroneous Is characterized by.

【0009】上記請求項1の半導体記憶装置によれば、
上記パリティ作成部は、2ビット以上の第1データ信号
と上記所定の行列とに基づいて、2ビット以上のパリテ
ィ信号を作成する。つまり、1つのランダム誤りを訂正
する符号で構成された例えばハミング行列によって、第
1データ信号の1つの誤りを訂正するための第1パリテ
ィ信号を作成するのである。同様にして、上記第1反転
部により第1データ信号の全ビットの論理が反転された
第2データ信号と上記所定の行列とに基づいて、2ビッ
ト以上の第2パリティ信号を作成する。そして、上記第
1データ信号,第1パリティ信号および第2パリティ信
号を上記メモリセルアレイに記憶する。次に、上記メモ
リセルアレイに記憶された第1データ信号,第1パリテ
ィ信号および第2パリティ信号を読み出し部により読み
出す。また、上記第2反転部によって、メモリセルアレ
イに記憶された第1データ信号の全ビットの読み出しレ
ベルを、所定の基準電圧に対して夫々反転させる。この
とき、上記所定の基準電圧を読み出し部の“0”,
“1”を判定する判定電圧とすることによって、第2反
転部からの全ビットの読み出しレベルが反転された第3
データ信号を読み出し部で読み出すと、第1読み出しデ
ータの全ビットの論理が反転した第2読み出しデータが
得られる(メモリセルを構成するトランジスタのしきい
値電圧が読み出し部の判定電圧近傍すなわち判定不感領
域でないとき)。そうして、上記読み出し部により読み
出された第1読み出しデータ信号と第1読み出しパリテ
ィ信号および所定の行列に基づいて、上記シンドローム
作成部により第1読み出しデータ信号の誤りの有無を表
す第1シンドローム信号を作成する。また、上記読み出
し部により読み出された第2読み出しデータ信号と第2
読み出しパリティ信号および所定の行列に基づいて、上
記シンドローム作成部により第2読み出しデータ信号の
誤りの有無を表す第2シンドローム信号を作成する。そ
して、上記シンドローム判定部が第1,第2シンドロー
ム信号が一致し、かつ、第1,第2読み出しデータ信号
または第1,第2読み出しパリティが誤っていると判定
した場合、第1シンドロームと所定の行列に基づいて、
上記誤り訂正部により第1読み出しデータ信号の誤りを
訂正する。一方、上記シンドローム判定部が第1,第2
シンドローム信号が一致しないと判定した場合、読み出
し部に読み出されたいずれかのメモリセルのトランジス
タのしきい値電圧が読み出し部の判定不感領域にあると
して、例えば、エラー信号を出力して、読み出しを止め
る処理等を行う。
According to the semiconductor memory device of claim 1,
The parity creating unit creates a parity signal of 2 bits or more based on the first data signal of 2 bits or more and the predetermined matrix. That is, the first parity signal for correcting one error of the first data signal is created by, for example, a Hamming matrix composed of a code for correcting one random error. Similarly, a second parity signal of 2 bits or more is created based on the second data signal in which the logic of all bits of the first data signal is inverted by the first inverting unit and the predetermined matrix. Then, the first data signal, the first parity signal, and the second parity signal are stored in the memory cell array. Next, the reading unit reads the first data signal, the first parity signal, and the second parity signal stored in the memory cell array. The second inverting section inverts the read levels of all bits of the first data signal stored in the memory cell array with respect to a predetermined reference voltage. At this time, the predetermined reference voltage is set to "0",
By setting the determination voltage to determine “1”, the read level of all bits from the second inversion unit is inverted by the third voltage.
When the data signal is read by the read unit, the second read data in which the logic of all the bits of the first read data is inverted is obtained (the threshold voltage of the transistor forming the memory cell is near the judgment voltage of the read unit, that is, the judgment insensitivity). When not a region). Then, based on the first read data signal and the first read parity signal read by the read unit and a predetermined matrix, the syndrome creating unit represents the first syndrome indicating whether or not there is an error in the first read data signal. Create a signal. The second read data signal read by the read unit and the second read data signal
Based on the read parity signal and the predetermined matrix, the syndrome creating unit creates a second syndrome signal indicating whether or not there is an error in the second read data signal. If the syndrome determination unit determines that the first and second syndrome signals match and that the first and second read data signals or the first and second read parities are incorrect, the syndrome is determined to be the first syndrome. Based on the matrix of
The error correction unit corrects an error in the first read data signal. On the other hand, the above-mentioned syndrome determination unit has the first and second
If it is determined that the syndrome signals do not match, it is determined that the threshold voltage of the transistor of one of the memory cells read by the reading unit is in the determination dead region of the reading unit. Perform processing such as stopping.

【0010】したがって、上記メモリセルアレイから読
み出された第1読み出しデータ信号と読み出しレベルが
反転された第2読み出しデータ信号とについて、第1パ
リティ信号および第2パリティと所定の行列とを用いて
誤り検査することによって、メモリセルから読み出され
るデータの誤り検査の精度を向上でき、その検査結果に
基づいて的確な誤り訂正ができ、信頼性を向上できる。
Therefore, the first read data signal read from the memory cell array and the second read data signal whose read level is inverted are erroneous using the first parity signal and the second parity and a predetermined matrix. By performing the inspection, the accuracy of the error inspection of the data read from the memory cell can be improved, the accurate error correction can be performed based on the inspection result, and the reliability can be improved.

【0011】また、請求項2の半導体記憶装置は、請求
項1の半導体記憶装置において、上記第1反転部は、イ
ンバータであることを特徴としている。
A semiconductor memory device according to a second aspect is the semiconductor memory device according to the first aspect, wherein the first inverting section is an inverter.

【0012】上記請求項2の半導体記憶装置によれば、
上記第1データ信号を構成するビット数が多くとも、上
記第1反転部をインバータで簡単に構成できるので、コ
ストを低減できる。
According to the semiconductor memory device of claim 2,
Even if the number of bits forming the first data signal is large, the first inversion unit can be easily formed by an inverter, so that the cost can be reduced.

【0013】また、請求項3の半導体記憶装置は、請求
項1の半導体記憶装置において、上記第2反転部は、上
記メモリセルアレイに記憶された上記第1データ信号の
全ビットの読み出しレベルを夫々A/D変換するA/D
(アナログ/デジタル)コンバータと、上記A/Dコンバ
ータによりA/D変換された上記第1データ信号のビッ
ト毎の読み出しレベルを上記所定の基準電圧に対して演
算により夫々反転させる演算部と、上記演算部の演算結
果に基づいて、上記第1データ信号の全ビットの読み出
しレベルが反転された上記第3データ信号を出力するD
/A(デジタル/アナログ)コンバータとを有することを
特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the semiconductor memory device according to the first aspect, wherein the second inversion unit sets read levels of all bits of the first data signal stored in the memory cell array. A / D for A / D conversion
An (analog / digital) converter, an arithmetic unit for inverting the read level of each bit of the first data signal A / D converted by the A / D converter by arithmetic operation with respect to the predetermined reference voltage, and D that outputs the third data signal in which the read levels of all bits of the first data signal are inverted based on the calculation result of the calculation unit D
It has a / A (digital / analog) converter.

【0014】上記請求項3の半導体記憶装置によれば、
上記メモリセルアレイに記憶された第1データ信号の全
ビットの読み出しレベルをA/Dコンバータにより夫々
A/D変換した後、そのA/D変換された読み出しレベ
ルを上記演算部により上記所定の基準電圧に対して夫々
反転させる。例えば、0Vから6Vの電圧範囲で基準電
圧を3Vとすると、メモリセルの読み出しレベルが1V
であれば、演算により5V(=6−1)とし、5Vであれ
ば、演算により1V(=6−5)とする。そうして、上記
演算部の演算により得られたメモリセルアレイに記憶さ
れた第1データ信号の全ビットが反転された第3データ
信号を出力する。
According to the semiconductor memory device of the third aspect,
The read levels of all bits of the first data signal stored in the memory cell array are respectively A / D converted by an A / D converter, and the A / D converted read levels are then set by the arithmetic unit to the predetermined reference voltage. Flip each against. For example, if the reference voltage is 3V in the voltage range of 0V to 6V, the read level of the memory cell is 1V.
If so, 5V (= 6-1) is calculated, and if 5V, 1V (= 6-5) is calculated. Then, the third data signal obtained by the calculation of the calculation unit and having all bits of the first data signal stored in the memory cell array inverted is output.

【0015】したがって、上記メモリセルアレイに記憶
される第1データ信号のビット毎に、反転増幅器等を用
いてアナログ演算回路を構成する必要がなく、第2反転
部を簡単な構成で実現できる。
Therefore, it is not necessary to configure an analog operation circuit using an inverting amplifier or the like for each bit of the first data signal stored in the memory cell array, and the second inverting section can be realized with a simple configuration.

【0016】また、請求項4の半導体記憶装置は、請求
項1の半導体記憶装置において、上記所定の行列にハミ
ング行列を用いたことを特徴としている。
A semiconductor memory device according to a fourth aspect is the semiconductor memory device according to the first aspect, wherein a Hamming matrix is used as the predetermined matrix.

【0017】上記請求項4の半導体記憶装置によれば、
1つのランダム誤りを検出して訂正する誤り訂正能力を
有する上記ハミング行列を用いることによって、誤り検
出と訂正とを行うための上記パリティ作成部,シンドロ
ーム作成部および訂正信号発生部を特に簡単に構成でき
る。
According to the semiconductor memory device of the fourth aspect,
By using the Hamming matrix having the error correction capability of detecting and correcting one random error, the parity creating unit, the syndrome creating unit, and the correction signal generating unit for performing error detection and correction are particularly easily configured. it can.

【0018】また、請求項5の半導体記憶装置は、請求
項1の半導体記憶装置において、上記メモリセルアレイ
は、EEPROM(電気的消去書込み可能な読出し専用
メモリ)のメモリセルアレイであることを特徴としてい
る。
A semiconductor memory device according to a fifth aspect is the semiconductor memory device according to the first aspect, wherein the memory cell array is a memory cell array of an EEPROM (electrically erasable and writable read-only memory). .

【0019】上記請求項5の半導体記憶装置によれば、
上記メモリセルアレイが電気的書き換え可能な例えばフ
ラッシュメモリの場合、書き換え回数が増加すると、酸
化膜の劣化などにより、メモリセルを構成するトランジ
スタのしきい値電圧が変化して、読み出しデータが誤っ
た値となる。このような、不揮発性半導体記憶装置にこ
の発明を適用することによって、その信頼性を向上させ
るのに特に有効である。
According to the semiconductor memory device of the fifth aspect,
In the case where the memory cell array is electrically rewritable, for example, a flash memory, when the number of times of rewriting increases, the threshold voltage of the transistor forming the memory cell changes due to deterioration of the oxide film and the read data has an incorrect value. Becomes By applying the present invention to such a nonvolatile semiconductor memory device, it is particularly effective to improve its reliability.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、この発明の半導体記憶装置
を図示の実施の形態により詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The semiconductor memory device of the present invention will be described in detail below with reference to the embodiments shown in the drawings.

【0021】図1はこの発明の実施の一形態の半導体記
憶装置の要部ブロック図である。この半導体記憶装置
は、電気的消去書込み可能なEEPROMである。
FIG. 1 is a block diagram of essential parts of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention. This semiconductor memory device is an electrically erasable and writable EEPROM.

【0022】図1において、1は32ビット構成の入力
データ信号DA0〜DA31を受けて、上記入力データ信
号DA0〜DA31の全ビットの論理を反転して、全ビッ
トの論理が反転された第2データ信号としての論理反転
データ信号を出力する第1反転部としての第1反転回
路、2は上記入力データ信号DA0〜DA31と上記第1
反転回路1からの反転データ信号DB0〜DB31とを受
けて、6ビットの第1パリティ信号としてのパリティ信
号PA0〜PA5と第2パリティ信号としての反転パリテ
ィ信号PB0〜PB5とを所定のハミング行列H(図3(A)
に示す)に従って作成するパリティ作成部としてのパリ
ティ作成回路、3は上記入力データ信号DA0〜DA31,
パリティ信号PA0〜PA5および反転パリティ信号PB
0〜PB5を記憶するメモリセルアレイ、4は上記メモリ
セルアレイ3に記憶された入力データ信号MDA0〜M
DA31の全ビットの読み出しレベルを反転して、全ビッ
トの読み出しレベルが反転された第3データ信号として
のレベル反転データ信号を出力する第2反転部としての
第2反転回路、5は上記メモリセルアレイ3に記憶され
た入力データ信号DA0〜DA31,パリティ信号PA0〜
PA5および反転パリティ信号PB0〜PB5を夫々読み
出して、第1読み出しデータ信号としての読み出しデー
タ信号MDA0〜MDA31,第1読み出しパリティ信号と
しての読み出しパリティ信号MPA0〜MPA5および第
2読み出しパリティ信号としての読み出し反転パリティ
信号MPB0〜MPB5を夫々出力すると共に、上記第2
反転回路4からのレベル反転データ信号を読み出して、
第2読み出しデータ信号としての読み出し反転データ信
号MDB0〜MDB31を出力する読み出し部としてのセ
ンス回路である。
In FIG. 1, reference numeral 1 is a second bit which receives the input data signals DA0 to DA31 having a 32-bit structure, inverts the logic of all bits of the input data signals DA0 to DA31, and inverts the logic of all bits. A first inverting circuit as a first inverting unit that outputs a logically inverted data signal as a data signal, and 2 are the input data signals DA0 to DA31 and the first inverting circuit.
Receiving the inverted data signals DB0 to DB31 from the inverting circuit 1, the parity signals PA0 to PA5 as the 6-bit first parity signals and the inverted parity signals PB0 to PB5 as the second parity signals are given a predetermined Hamming matrix H. (Fig. 3 (A)
The parity creating circuit as a parity creating unit created in accordance with the above), 3 is the input data signals DA0 to DA31,
Parity signals PA0 to PA5 and inverted parity signal PB
0 to PB5 are stored in the memory cell array 4, and 4 are input data signals MDA0 to MDA stored in the memory cell array 3.
The second inversion circuit 5 serving as a second inversion unit which inverts the read level of all the bits of DA31 and outputs a level-inverted data signal as the third data signal in which the read levels of all the bits are inverted, 5 is the memory cell array Input data signals DA0 to DA31 and parity signals PA0 to
The read data signals MDA0 to MDA31 as the first read data signals, the read parity signals MPA0 to MPA5 as the first read parity signals, and the read inversion as the second read parity signals are read by reading PA5 and the inverted parity signals PB0 to PB5, respectively. The parity signals MPB0 to MPB5 are output respectively, and the second signal
Read the level inversion data signal from the inversion circuit 4,
It is a sense circuit as a read unit that outputs read inverted data signals MDB0 to MDB31 as a second read data signal.

【0023】また、6は上記読み出しデータ信号MDA
0〜MDA31と読み出しパリティ信号MPA0〜MPA5
とに基づいて、上記ハミング行列Hに従って第1シンド
ローム信号SA0〜SA5を作成して出力すると共に、上
記読み出し反転データ信号MDB0〜MDB31と読み出
し反転パリティ信号MPB0〜MPB5とに基づいて、上
記ハミング行列Hに従って第2シンドローム信号SB0
〜SB5を作成して出力するシンドローム作成部として
のシンドローム作成回路、7は上記シンドローム作成回
路7からの第1シンドローム信号SA0〜SA5と第2シ
ンドローム信号SB0〜SB5とを受けて、上記第1シン
ドローム信号SA0〜SA5と第2シンドローム信号SB
0〜SB5とを判定するシンドローム判定部としてのシン
ドローム判定回路、8は上記シンドローム判定回路7の
判定結果に基づいて、訂正信号E0〜E31を発生する訂
正信号発生回路、9は上記訂正信号発生回路8からの訂
正信号E0〜E31に基づいて、上記センス回路5により
メモリセルアレイ3から読み出された読み出しデータ信
号MDA0〜MDA31の誤りを訂正して、訂正出力デー
タD0〜D31を出力する訂正回路である。上記訂正信号
発生回路8と訂正回路9で誤り訂正部を構成している。
Reference numeral 6 is the read data signal MDA.
0 to MDA31 and read parity signals MPA0 to MPA5
Based on the Hamming matrix H, the first syndrome signals SA0 to SA5 are created and output, and the Hamming matrix H based on the read inverted data signals MDB0 to MDB31 and the read inverted parity signals MPB0 to MPB5. According to the second syndrome signal SB0
˜SB5 is created and output as a syndrome creating circuit as a syndrome creating section, and 7 receives the first syndrome signals SA0 to SA5 and the second syndrome signals SB0 to SB5 from the syndrome creating circuit 7 and receives the first syndrome. Signals SA0 to SA5 and second syndrome signal SB
A syndrome determining circuit as a syndrome determining unit for determining 0 to SB5, 8 is a correction signal generating circuit for generating correction signals E0 to E31 based on the determination result of the syndrome determining circuit 7, and 9 is the correction signal generating circuit. A correction circuit that corrects the error of the read data signals MDA0 to MDA31 read from the memory cell array 3 by the sense circuit 5 based on the correction signals E0 to E31 from 8 and outputs corrected output data D0 to D31. is there. The correction signal generation circuit 8 and the correction circuit 9 form an error correction unit.

【0024】図2は上記第1反転回路1の回路図を示し
ている。上記第1反転回路1は、入力データ信号DA0
〜DA31をインバータ10,10,…の入力端子に夫々入
力し、インバータ10,10,…の出力端子より反転デー
タ信号DB0〜DB31を夫々出力している。
FIG. 2 shows a circuit diagram of the first inverting circuit 1. The first inverting circuit 1 has an input data signal DA0.
... DA31 are input to the input terminals of the inverters 10, 10, ..., respectively, and the inverted data signals DB0 to DB31 are output from the output terminals of the inverters 10, 10, ..., respectively.

【0025】また、図4は上記パリティ作成回路2の回
路図を示している。上記パリティ作成回路2は、入力デ
ータ信号DA10,DA11が入力端子に夫々入力された排
他的論理和回路(以下、XORという)21の出力端子を
XOR23の一方の入力端子に接続すると共に、入力デ
ータ信号DA12,DA15が入力端子に夫々入力されたX
OR22の出力端子をXOR23の他方の入力端子に接
続している。また、上記入力データ信号DA16,DA17
が入力端子に夫々入力されたXOR24の出力端子をX
OR26の一方の入力端子に接続すると共に、入力デー
タ信号DA18,DA21が入力端子に夫々入力されたXOR
25の出力端子をXOR26の他方の入力端子に接続し
ている。そして、上記XOR23の出力端子をXOR2
7の一方の入力端子に接続すると共に、XOR26の出
力端子をXOR27の他方の入力端子に接続している。
また、上記入力データ信号DA22,DA23が入力端子に
夫々入力されたXOR21の出力端子をXOR23の一
方の入力端子に接続すると共に、入力データ信号DA2
4,DA26が入力端子に夫々入力されたXOR22の出力
端子をXOR23の他方の入力端子に接続している。ま
た、上記入力データ信号DA27,DA28が入力端子に夫
々入力されたXOR20Aの出力端子をXOR20Bの
一方の入力端子に接続すると共に、入力データ信号DA
31をXOR20Bの他方の入力端子に入力している。上
記XOR23の出力端子をXOR28の一方の入力端子
に接続すると共に、XOR20Bの出力端子をXOR2
8の他方の入力端子に接続している。そして、上記XO
R27の出力端子をXOR29の一方の入力端子に接続
すると共に、XOR28の出力端子をXOR29の他方
の入力端子に接続して、XOR29よりパリティ信号P
A0を出力する。すなわち、XOR21〜XOR29,X
OR20AおよびXOR20Bで構成された回路によっ
て、次式の排他的論理和の演算が行われるのである。 PA0=DA10+DA11+DA12+DA15 +DA16+DA17+DA18+DA21 +DA22+DA23+DA24+DA26 +DA27+DA28+DA31 (mod2) なお、上記式は2を法とする加算による。
FIG. 4 shows a circuit diagram of the parity generation circuit 2. The parity generation circuit 2 connects the output terminal of an exclusive OR circuit (hereinafter, referred to as XOR) 21 to which input data signals DA10 and DA11 are input to the input terminals to one input terminal of the XOR 23, and to input the input data. X when signals DA12 and DA15 are input to the input terminals respectively
The output terminal of OR22 is connected to the other input terminal of XOR23. In addition, the input data signals DA16, DA17
X to the output terminals of the XOR24 input to the input terminals respectively.
XOR which is connected to one input terminal of OR26 and input data signals DA18 and DA21 are respectively input to the input terminals
The output terminal of 25 is connected to the other input terminal of the XOR 26. The output terminal of the XOR23 is connected to the XOR2
7, and the output terminal of the XOR 26 is connected to the other input terminal of the XOR 27.
Further, the output terminal of the XOR21, to which the input data signals DA22 and DA23 are respectively inputted to the input terminals, is connected to one input terminal of the XOR23, and the input data signal DA2 is inputted.
4, DA26 is connected to the other input terminal of the XOR23 by connecting the output terminal of the XOR22 whose input terminals are input. Also, the output terminal of the XOR 20A, to which the input data signals DA27 and DA28 are respectively input, is connected to one input terminal of the XOR 20B, and the input data signal DA
31 is input to the other input terminal of the XOR 20B. The output terminal of XOR23 is connected to one input terminal of XOR28, and the output terminal of XOR20B is connected to XOR2.
8 is connected to the other input terminal. And the above XO
The output terminal of R27 is connected to one input terminal of XOR29, and the output terminal of XOR28 is connected to the other input terminal of XOR29.
Output A0. That is, XOR21 to XOR29, X
The circuit configured by OR20A and XOR20B performs the exclusive OR operation of the following equation. PA0 = DA10 + DA11 + DA12 + DA15 + DA16 + DA17 + DA18 + DA21 + DA22 + DA23 + DA24 + DA26 + DA27 + DA28 + DA31 (mod2) The above formula is based on addition modulo 2.

【0026】上記パリティ作成回路2は、XOR21〜
XOR29,XOR20AおよびXOR20Bで構成さ
れた回路と同様の回路(図示せず)によって、残りのパリ
ティ信号PA1〜PA5を作成して出力する。こうして、
上記パリティ作成回路2は、図3(B)に示すパリティ作
成を行うと共に、同様にして、反転パリティ信号PB0
〜PB5を作成して出力する。
The parity creating circuit 2 includes the XORs 21 to 21.
The remaining parity signals PA1 to PA5 are generated and output by a circuit (not shown) similar to the circuit configured by XOR29, XOR20A and XOR20B. Thus
The parity creation circuit 2 creates the parity shown in FIG. 3 (B) and, in the same manner, inverts the parity signal PB0.
~ Create and output PB5.

【0027】また、図5は上記シンドローム作成回路6
の回路図を示している。上記シンドローム作成回路6
は、読み出しデータ信号MDA10,MDA11が入力端子
に夫々入力されたXOR61の出力端子をXOR63の
一方の入力端子に接続すると共に、読み出しデータ信号
MDA12,MDA15が入力端子に夫々入力されたXOR
62の出力端子をXOR63の他方の入力端子に接続し
ている。また、上記読み出しデータ信号MDA16,MD
A17が入力端子に夫々入力されたXOR64の出力端子
をXOR66の一方の入力端子に接続すると共に、読み
出しデータ信号MDA18,MDA21が入力端子に夫々入
力されたXOR65の出力端子をXOR66の他方の入
力端子に接続している。そして、上記XOR63の出力
端子をXOR67の一方の入力端子に接続すると共に、
XOR66の出力端子をXOR67の他方の入力端子に
接続している。また、上記読み出しデータ信号MDA2
2,MDA23が入力端子に夫々入力されたXOR61の出
力端子をXOR63の一方の入力端子に接続すると共
に、読み出しデータ信号MDA24,MDA26が入力端子
に夫々入力されたXOR62の出力端子をXOR63の
他方の入力端子に接続している。また、上記読み出しデ
ータ信号MDA27,MDA28が入力端子に夫々入力され
たXOR64の出力端子をXOR66の一方の入力端子
に接続すると共に、読み出しデータ信号MDA31と読み
出しパリティ信号MPA0とが入力端子に夫々入力され
たXOR65の出力端子をXOR66の他方の入力端子
に接続している。上記XOR63の出力端子をXOR6
7の一方の入力端子に接続すると共に、XOR66の出
力端子をXOR67の他方の入力端子に接続している。
そして、上記XOR67の出力端子をXOR68の一方
の入力端子に接続すると共に、XOR67の出力端子を
XOR68の他方の入力端子に接続して、XOR68よ
り第1シンドローム信号SA0を出力する。すなわち、
XOR61〜XOR68で構成された回路によって、次
式の排他的論理和の演算が行われるのである。 SA0=MDA10+MDA11+MDA12+MDA15 +MDA16+MDA17+MDA18+MDA21 +MDA22+MDA23+MDA24+MDA26 +MDA27+MDA28+MDA31+PA0 (mod2) なお、上記式は2を法とする加算による。
FIG. 5 shows the syndrome creating circuit 6 described above.
The circuit diagram of is shown. The syndrome creation circuit 6
Connects the output terminal of the XOR 61 to which the read data signals MDA10 and MDA11 are input to the input terminals to one input terminal of the XOR 63, and the XOR to which the read data signals MDA12 and MDA15 are input to the input terminals, respectively.
The output terminal of 62 is connected to the other input terminal of the XOR 63. Further, the read data signals MDA16, MD
A17 connects the output terminal of the XOR64 input to the input terminal to one input terminal of the XOR66, and the output terminal of the XOR65 input the read data signals MDA18 and MDA21 to the other input terminal of the XOR66. Connected to. Then, while connecting the output terminal of the XOR 63 to one input terminal of the XOR 67,
The output terminal of the XOR 66 is connected to the other input terminal of the XOR 67. In addition, the read data signal MDA2
2, the output terminal of the XOR 61 whose MDA 23 is input to each input terminal is connected to one input terminal of the XOR 63, and the output terminal of the XOR 62 whose read data signals MDA 24 and MDA 26 are input to the other input terminal of the XOR 63, respectively. It is connected to the input terminal. Further, the output terminal of the XOR 64, to which the read data signals MDA27 and MDA28 are respectively input, is connected to one input terminal of the XOR 66, and the read data signal MDA31 and the read parity signal MPA0 are input to the input terminals. The output terminal of the XOR 65 is connected to the other input terminal of the XOR 66. The output terminal of the XOR63 is XOR6.
7, and the output terminal of the XOR 66 is connected to the other input terminal of the XOR 67.
Then, the output terminal of the XOR 67 is connected to one input terminal of the XOR 68, the output terminal of the XOR 67 is connected to the other input terminal of the XOR 68, and the first syndrome signal SA0 is output from the XOR 68. That is,
The circuit configured by XOR61 to XOR68 performs the exclusive OR operation of the following equation. SA0 = MDA10 + MDA11 + MDA12 + MDA15 + MDA16 + MDA17 + MDA18 + MDA21 + MDA22 + MDA23 + MDA24 + MDA26 + MDA27 + MDA28 + MDA31 + PA0 (mod2) The above formula is based on addition modulo 2.

【0028】上記シンドローム作成回路6は、XOR6
1〜XOR68で構成された回路と同様の回路(図示せ
ず)によって、残りの第1シンドローム信号SA1〜SA
5を作成して出力する。こうして、上記シンドローム作
成回路6は、図6に示すシンドローム作成を行うと共
に、同様にして、第2シンドローム信号SB0〜SB5を
作成して出力する。
The syndrome creating circuit 6 is an XOR6.
1 to XOR68, the remaining first syndrome signals SA1 to SA are generated by the same circuit (not shown).
Create and output 5. In this way, the syndrome creating circuit 6 creates the syndrome shown in FIG. 6, and similarly creates and outputs the second syndrome signals SB0 to SB5.

【0029】また、図7は上記シンドローム判定回路7
の回路図を示している。上記シンドローム判定回路7
は、第1シンドローム信号SA0,第2シンドローム信号
SB0が入力端子に夫々入力されたXOR71の出力端
子をXOR73の一方の入力端子に接続すると共に、第
1シンドローム信号SA1,第2シンドローム信号SB1
が入力端子に夫々入力されたXOR72の出力端子をX
OR73の他方の入力端子に接続している。また、上記
第1シンドローム信号SA2,第2シンドローム信号SB
2が入力端子に夫々入力されたXOR71の出力端子を
XOR73の一方の入力端子に接続すると共に、第1シ
ンドローム信号SA3,第2シンドローム信号SB3が入
力端子に夫々入力されたXOR72の出力端子をXOR
73の他方の入力端子に接続している。また、第1シン
ドローム信号SA4,第2シンドローム信号SB4が入力
端子に夫々入力されたXOR71の出力端子をXOR7
3の一方の入力端子に接続すると共に、第1シンドロー
ム信号SA5,第2シンドローム信号SB5が入力端子に
夫々入力されたXOR72の出力端子をXOR73の他
方の入力端子に接続している。そして、上記各XOR7
3の出力端子を排他的否定論理和回路(以下、XNOR
という)74に接続して、上記XNOR74から出力信
号Cを出力する。
FIG. 7 shows the syndrome determination circuit 7 described above.
The circuit diagram of is shown. The syndrome determination circuit 7
Connects the output terminal of the XOR71 to which the first syndrome signal SA0 and the second syndrome signal SB0 are input to the input terminals to one input terminal of the XOR73, and the first syndrome signal SA1 and the second syndrome signal SB1.
The output terminals of the XOR72 input to the input terminals respectively
It is connected to the other input terminal of the OR73. In addition, the first syndrome signal SA2 and the second syndrome signal SB
The output terminal of the XOR 71 having 2 input to the input terminals is connected to one input terminal of the XOR 73, and the output terminals of the XOR 72 having the first syndrome signal SA3 and the second syndrome signal SB3 input to the input terminals are XORed.
It is connected to the other input terminal of 73. In addition, the output terminal of the XOR 71 to which the first syndrome signal SA4 and the second syndrome signal SB4 are input to the input terminals is connected to the XOR7.
3 is connected to one of the input terminals, and the output terminal of the XOR 72 to which the first syndrome signal SA5 and the second syndrome signal SB5 are input to the input terminals is connected to the other input terminal of the XOR 73. And each XOR7 above
The output terminal of 3 is an exclusive NOR circuit (hereinafter, XNOR
That is, the output signal C is output from the XNOR 74.

【0030】また、図8は上記訂正信号発生回路8の回
路図を示している。上記訂正信号発生回路8は、図示し
ないインバータにより論理が反転されたシンドローム信
号/SA0,/SA1,/SA2が入力された否定論理積回
路(以下、NANDという)81の出力端子を否定論理和
回路(以下、NORという)83の一方の入力端子に接続
すると共に、図示しないインバータにより論理が反転さ
れたシンドローム信号/SA3とシンドローム信号SA
4,SA5が入力されたNAND82の出力端子をNOR
83の他方の入力端子に接続している。上記NOR83
より訂正信号E0を出力する。また、図示しないインバ
ータにより論理が反転されたシンドローム信号/SA0,
/SA1,/SA2が入力されたNAND81の出力端子
がNOR83の一方の入力端子に接続すると共に、図示
しないインバータにより論理が反転されたシンドローム
信号/SA4とシンドローム信号SA3,SA5が入力され
たNAND82の出力端子がNOR83の他方の入力端
子に接続している。上記NOR83より訂正信号E1を
出力する。
FIG. 8 shows a circuit diagram of the correction signal generating circuit 8. In the correction signal generation circuit 8, the output terminal of a NAND circuit (hereinafter referred to as NAND) 81 to which the syndrome signals / SA0, / SA1, / SA2 whose logic is inverted by an inverter (not shown) is input is a NOR circuit. A syndrome signal / SA3 and a syndrome signal SA, which are connected to one input terminal of 83 (hereinafter referred to as NOR) and whose logic is inverted by an inverter (not shown).
NOR output terminal of NAND82 to which 4, SA5 is input
It is connected to the other input terminal of 83. NOR83 above
Then, the correction signal E0 is output. In addition, a syndrome signal / SA0 whose logic is inverted by an inverter (not shown),
The output terminal of the NAND 81 to which / SA1 and / SA2 are input is connected to one input terminal of the NOR 83, and the syndrome signal / SA4 and the syndrome signals SA3 and SA5 whose logic is inverted by an inverter (not shown) are input to the NAND82. The output terminal is connected to the other input terminal of the NOR 83. A correction signal E1 is output from the NOR 83.

【0031】上記訂正信号発生回路8は、NAND8
1,82およびNOR83で構成された回路と同様の回
路(図示せず)によって、残りの訂正信号E2〜E31を出
力する。こうして、上記訂正信号発生回路8は、第1シ
ンドローム信号SA0〜SA5とハミング行列Hとに基づ
いて、訂正信号E0〜E31を発生する。
The correction signal generating circuit 8 is a NAND 8
The remaining correction signals E2 to E31 are output by a circuit (not shown) similar to the circuit composed of 1, 82 and NOR 83. Thus, the correction signal generation circuit 8 generates correction signals E0 to E31 based on the first syndrome signals SA0 to SA5 and the Hamming matrix H.

【0032】また、図9は上記訂正回路9の回路図を示
している。上記訂正回路9は、上記訂正信号発生回路8
からの訂正信号E0をXOR90の一方の入力端子に入
力すると共に、上記センス回路5からの読み出しデータ
信号MDA0をXOR90の他方の入力端子に入力し
て、XOR90から訂正出力データ信号D0を出力す
る。また、上記訂正信号発生回路8からの訂正信号E1
をXOR90の一方の入力端子に入力すると共に、上記
センス回路5からの読み出しデータ信号MDA1をXO
R90の他方の入力端子に入力して、XOR90から訂
正出力データ信号D1を出力する。さらに、上記訂正信
号発生回路8からの訂正信号E2をXOR90の一方の
入力端子に入力すると共に、上記センス回路5からの読
み出しデータ信号MDA2をXOR90の他方の入力端
子に入力している。上記XOR90から訂正出力データ
信号D2を出力する。以下、同様にして、上記訂正回路
9は、訂正出力データ信号D3〜D31を出力する。
FIG. 9 shows a circuit diagram of the correction circuit 9. The correction circuit 9 includes the correction signal generation circuit 8
The correction signal E0 from XOR90 is input to one input terminal of the XOR90, the read data signal MDA0 from the sense circuit 5 is input to the other input terminal of XOR90, and the corrected output data signal D0 is output from XOR90. Further, the correction signal E1 from the correction signal generating circuit 8 is
Is input to one input terminal of the XOR 90, and the read data signal MDA1 from the sense circuit 5 is input to the XO.
It is input to the other input terminal of R90 and the corrected output data signal D1 is output from XOR90. Further, the correction signal E2 from the correction signal generation circuit 8 is input to one input terminal of the XOR 90, and the read data signal MDA2 from the sense circuit 5 is input to the other input terminal of the XOR 90. The corrected output data signal D2 is output from the XOR 90. In the same manner, the correction circuit 9 outputs the corrected output data signals D3 to D31.

【0033】また、図10は上記第2反転回路4の要部
ブロック図を示している。上記第2反転回路4は、メモ
リセルアレイ3からのデータ信号の全ビットの読み出し
レベルを夫々A/D変換するA/Dコンバータ41と、
上記A/Dコンバータ41により変換された各データ信
号のレベルを表すデジタルデータに従って演算を行う減
算回路42と、上記減算回路42の演算結果を表すデジ
タルデータをD/A変換して、レベル反転データ信号を
夫々出力するD/Aコンバータ43とを有している。
FIG. 10 shows a block diagram of the main part of the second inverting circuit 4. The second inverting circuit 4 includes an A / D converter 41 for A / D converting read levels of all bits of the data signal from the memory cell array 3,
Level-inverted data by D / A converting the subtraction circuit 42 that performs an operation according to the digital data representing the level of each data signal converted by the A / D converter 41 and the digital data representing the operation result of the subtraction circuit 42. It has a D / A converter 43 for outputting signals respectively.

【0034】上記構成の半導体記憶装置において、入力
データ信号DA0〜DA31をメモリセルアレイ3に記憶
する場合、誤り訂正に用いるパリティ信号PA0〜PA5
をパリティ作成回路2により作成する。上記パリティ作
成回路2は、図3(A)に示すハミング行列Hを用いてパ
リティ部分PA0〜PA5および反転パリティ部分PB0
〜PB5を作成する。図3(A)に示すハミング行列Hで
は、情報ビット(入力データ)のビット数により付加され
る検査ビット(パリティ)のビット数が決まり、この実施
の形態では、情報ビット数が32ビットであるのに対し
て検査ビット数を6ビットとしている。上記パリティ作
成回路2は、図3(B)に示すように、ハミング行列Hに
従って、このハミング行列Hの各行の値(“1”,”
0”)と入力データ信号DA0〜DA31とをmod2の積(図
3(B)において“*”で示す)およびmod2の和(図3(B)に
おいて“+”で示す)の演算を夫々行って、6ビットのパ
リティ信号PA0〜PA5を得る。
In the semiconductor memory device having the above structure, when the input data signals DA0 to DA31 are stored in the memory cell array 3, parity signals PA0 to PA5 used for error correction are stored.
Is created by the parity creation circuit 2. The parity creation circuit 2 uses the Hamming matrix H shown in FIG. 3A to generate the parity parts PA0 to PA5 and the inverted parity part PB0.
~ Create PB5. In the Hamming matrix H shown in FIG. 3A, the number of check bits (parity) added is determined by the number of information bits (input data). In this embodiment, the number of information bits is 32 bits. However, the check bit number is 6 bits. As shown in FIG. 3 (B), the parity generation circuit 2 follows the Hamming matrix H according to the value (“1”, ”) of each row of the Hamming matrix H.
0 ") and the input data signals DA0 to DA31 are respectively calculated as a product of mod2 (shown by" * "in FIG. 3 (B)) and a sum of mod2 (shown by" + "in FIG. 3 (B)). As a result, 6-bit parity signals PA0 to PA5 are obtained.

【0035】また、上記入力データ信号DA0〜DA31
は、第1反転回路1により全ビットの論理が反転された
反転データ信号DB0〜DB31に変換され、変換された
反転データ信号DB0〜DB31をパリティ作成回路2に
入力する。すなわち、第1上記反転回路1は、図2に示
すように、入力データ信号DA0〜DA31の全ビットを
インバータ10により”1”と”0”の論理を逆に変換
する。例えば、入力データ信号DA0〜DA31として”
00110010----”がこの第1反転回路1で変換さ
れると、反転データ信号DB0〜DB31は、”1100
1101----”となる。上記パリティ信号PA0〜PA5
の演算と同様に、反転データ信号DB0〜DB31とハミ
ング行列Hに従って、パリティ作成回路2により反転パ
リティ信号PB0〜PB5を作成する。その後、上記メモ
リセルアレイ3に、図12に示すように、入力データ信
号DA0〜DA31,パリティ信号PA0〜PA5および反転
パリティ信号PB0〜PB5の構成の44ビット/1デー
タの情報を記憶する。
The input data signals DA0 to DA31 are also provided.
Is converted into inverted data signals DB0 to DB31 in which the logic of all bits is inverted by the first inversion circuit 1 and the converted inverted data signals DB0 to DB31 are input to the parity generation circuit 2. That is, as shown in FIG. 2, the first inverting circuit 1 causes the inverter 10 to convert all the bits of the input data signals DA0 to DA31 to the logic of "1" and "0" in reverse. For example, as the input data signals DA0 to DA31
When 00110010 ---- "is converted by the first inverting circuit 1, the inverted data signals DB0 to DB31 become" 1100 ".
1101 ---- ”. The above parity signals PA0 to PA5
In the same manner as the calculation of, the parity creation circuit 2 creates the inverted parity signals PB0 to PB5 according to the inverted data signals DB0 to DB31 and the Hamming matrix H. Thereafter, as shown in FIG. 12, the memory cell array 3 stores information of 44 bits / 1 data having a structure of input data signals DA0 to DA31, parity signals PA0 to PA5 and inverted parity signals PB0 to PB5.

【0036】図11は上記第2反転回路4におけるメモ
リセルに記憶された情報の読み出しレベルの反転につい
て説明する図である。図11において、読み出し電圧v
1,v2は夫々、メモリセルを構成するトランジスタより
読み出してきた電圧を示し、判定電圧Vdに対して反転
させる。すなわち、(Vd+(Vd−v1))および(Vd+(V
d−v2))を計算するのである。上記第2反転回路4で
は、A/Dコンバータ41,演算回路42およびD/A
コンバータ43を用いて、(2Vd−v1)および(2Vd−
v2)の計算を行って、判定電圧Vdに対して読み出しレ
ベルが反転されたレベル反転データ信号を得る。
FIG. 11 is a diagram for explaining the inversion of the read level of the information stored in the memory cell in the second inversion circuit 4. In FIG. 11, the read voltage v
Reference numerals 1 and v2 respectively represent voltages read from the transistors forming the memory cell, which are inverted with respect to the determination voltage Vd. That is, (Vd + (Vd-v1)) and (Vd + (V
d-v2)) is calculated. In the second inverting circuit 4, the A / D converter 41, the arithmetic circuit 42 and the D / A
Using the converter 43, (2Vd-v1) and (2Vd-v1)
v2) is calculated to obtain a level-inverted data signal whose read level is inverted with respect to the judgment voltage Vd.

【0037】次に、上記メモリセルアレイ3に記憶され
た情報を読み出す場合、まず、センス回路5は、入力デ
ータ信号DA0〜DA31が記憶されたメモリセルより読
み出して、読み出しデータ信号MDA0〜MDA31を出
力し、パリティ信号PA0〜PA5が記憶されたメモリセ
ルより読み出して、読み出しパリティ信号MPA0〜M
PA5を出力すると共に、反転パリティ信号PB0〜PB
5が記憶されたメモリセルより読み出して、読み出し反
転パリティ信号MPB0〜MPB5を出力する。また、第
2反転回路4は、読み出し判定電圧Vdに対してメモリ
セルの読み出しレベルが反転されたレベル反転データ信
号を受けて、センス回路5は、読み出し反転データ信号
MDB0〜MDB31を出力する。上記読み出し判定電圧
Vdとは、読み出してくるメモリセルを構成トランジス
タのしきい値電圧をセンス回路5で比較するための基準
電圧であり、読み出し判定電圧に対して読み出された電
圧が高いか低いかによって記憶情報”0”,”1”を判
定する。
Next, when reading the information stored in the memory cell array 3, the sense circuit 5 first reads from the memory cell in which the input data signals DA0 to DA31 are stored and outputs the read data signals MDA0 to MDA31. Then, the parity signals PA0 to PA5 are read from the memory cells in which they are stored, and the read parity signals MPA0 to M are read.
PA5 is output and the inverted parity signals PB0 to PB are output.
5 is read from the memory cell in which it is stored, and read inverted parity signals MPB0 to MPB5 are output. The second inversion circuit 4 receives the level inversion data signal in which the read level of the memory cell is inverted with respect to the read determination voltage Vd, and the sense circuit 5 outputs the read inversion data signals MDB0 to MDB31. The read determination voltage Vd is a reference voltage for comparing the threshold voltages of the constituent transistors of the memory cell to be read by the sense circuit 5, and the read voltage is higher or lower than the read determination voltage. The stored information "0" or "1" is determined by whether or not.

【0038】そうして、上記読み出しデータ信号MDA
0〜MDA31,読み出しパリティ信号MPA0〜MPA5,
読み出し反転データ信号MDB0〜MDB31および読み
出し反転パリティ信号PB0〜PB5をシンドローム作成
回路6に入力する。上記シンドローム作成回路6は、読
み出しデータ信号MDA0〜MDA31と読み出しパリテ
ィ信号MPA0〜MPA5とで1つのデータを構成させ、
図3(B)に示すように、ハミング行列Hに従った演算を
行う。このハミング行列Hの横方向の各行の値と、読み
出しデータ信号MDA0〜MDA31と読み出しパリティ
信号MPA0〜MPA5とで構成されたデータとをmod2
の積およびmod2の和の演算によって第1シンドローム
SA0〜SA5を得る。同様に、上記シンドローム作成
回路6は、読み出し反転データ信号MDB0〜MDB31
と読み出し反転パリティ信号MPB0〜MPB5より第2
シンドローム信号SB0〜SB5を得る。
Then, the read data signal MDA is obtained.
0 to MDA31, read parity signals MPA0 to MPA5,
The read inverted data signals MDB0 to MDB31 and the read inverted parity signals PB0 to PB5 are input to the syndrome creating circuit 6. The syndrome creating circuit 6 configures one data by the read data signals MDA0 to MDA31 and the read parity signals MPA0 to MPA5,
As shown in FIG. 3B, the calculation according to the Hamming matrix H is performed. The values of the horizontal rows of the Hamming matrix H and the data composed of the read data signals MDA0 to MDA31 and the read parity signals MPA0 to MPA5 are mod2.
The first syndromes SA0 to SA5 are obtained by calculating the product of and the sum of mod2. Similarly, the syndrome generation circuit 6 uses the read inverted data signals MDB0 to MDB31.
And second from read inverted parity signals MPB0 to MPB5
Syndrome signals SB0 to SB5 are obtained.

【0039】上記シンドローム作成回路6で作成された
第1シンドローム信号SA0〜SA5,第2シンドローム
信号SB0〜SB5は、図7に示すシンドローム判定回路
7により比較される。上記シンドローム判定回路7で
は、XOR71,72,73およびNOR74によって、
第1シンドローム信号SA0〜SA5と第2シンドローム
信号SB0〜SB5の値を対比させる排他的論理和をとっ
た後、第1シンドローム信号SA0〜SA5と第2シンド
ローム信号SB0〜SB5とが一致しなければ、出力信号
Cに”0”が現れる。
The first syndrome signals SA0 to SA5 and the second syndrome signals SB0 to SB5 created by the syndrome creating circuit 6 are compared by the syndrome determining circuit 7 shown in FIG. In the syndrome determination circuit 7, the XOR 71, 72, 73 and the NOR 74
If the first syndrome signals SA0 to SA5 and the second syndrome signals SB0 to SB5 do not match after the exclusive OR for comparing the values of the first syndrome signals SA0 to SA5 and the second syndrome signals SB0 to SB5 is taken. , "0" appears in the output signal C.

【0040】上記シンドローム作成回路6で夫々作成さ
れた第1シンドローム信号SA0〜SA5,第2シンドロ
ーム信号SB0〜SB5は、次の(1)〜(4)の4通りの可能
性がある。 (1) 第1,第2シンドローム信号が誤り無しを示す場
合(第1,第2シンドローム信号が共に全て”0”のと
き) (2) 第1,第2シンドローム信号が共に誤り有りを示
し、その値が一致する場合 (3) 第1,第2シンドローム信号が共に誤り有りを示
し、その値が一致しない場合 (4) 第1,第2シンドローム信号のいずれか一方のみ
が誤り有りを示す場合 上記シンドローム判定回路7のNOR74の出力信号C
は、(1),(2)の場合は”1”となり、(3),(4)の場合
は”0”となる。上記出力信号Cが”0”の場合は、シ
ンドローム判定回路7からエラー信号(図1に示す)を出
力し、メモリ異常を外部に知らせて、読み出しを中止さ
せる。
The first syndrome signals SA0 to SA5 and the second syndrome signals SB0 to SB5 respectively created by the syndrome creating circuit 6 have the following four possibilities (1) to (4). (1) When the first and second syndrome signals indicate no error (when both the first and second syndrome signals are all “0”) (2) Both the first and second syndrome signals indicate that there is an error, If the values match (3) If the first and second syndrome signals both indicate an error, and if the values do not match (4) If only one of the first and second syndrome signals indicates an error Output signal C of NOR 74 of the syndrome determination circuit 7
Becomes "1" in the case of (1) and (2), and becomes "0" in the case of (3) and (4). When the output signal C is "0", the syndrome determination circuit 7 outputs an error signal (shown in FIG. 1) to notify the memory abnormality to the outside and stop the reading.

【0041】一方、上記シンドローム判定回路7のNO
R74の出力信号Cが”1”の場合は、2重の誤り検査
結果、誤り無しかまたは訂正可能な誤りであり、以下の
通りに誤り訂正を行う。すなわち、上記読み出しデータ
信号MDA0〜MDA31および読み出しパリティ信号M
PA0〜MPA5から作成されたシンドローム信号SA0
〜SA5は、図8で示される訂正信号発生回路6により
訂正信号E0〜E31を作成するのである。
On the other hand, NO of the syndrome judgment circuit 7
When the output signal C of R74 is "1", there is a double error check result, no error or an error that can be corrected, and error correction is performed as follows. That is, the read data signals MDA0 to MDA31 and the read parity signal M
Syndrome signal SA0 created from PA0 to MPA5
.About.SA5 generate the correction signals E0 to E31 by the correction signal generating circuit 6 shown in FIG.

【0042】図8に示す訂正信号発生回路8の入力は、
図3(A)に示すハミング行列Hに対応している。すなわ
ち、図3(A)のハミング行列Hの縦方向の各列の構成に
対応する第1シンドロームSA0〜SA5が入力され、例
えば、訂正信号E0では、ハミング行列Hの左側から第
1列目の”000011”に第1シンドローム信号/S
A0,/SA1,/SA2,/SA3,SA4,SA5が入力され
る。以下、同様にして、ハミング行列Hの各列の構成に
対応するように論理が反転/非反転された第1シンドロ
ームSA0〜SA5が入力されて、訂正信号E0〜E31を
作成する。上記訂正信号E0〜E31の値が”1”のとこ
ろが誤りのあるビットに対応していて、第1シンドロー
ム信号SA0〜SA5が全て”0”で誤りがない場合は、
いずれの訂正信号も”0”になる。
The input of the correction signal generation circuit 8 shown in FIG.
This corresponds to the Hamming matrix H shown in FIG. That is, the first syndromes SA0 to SA5 corresponding to the configuration of each column in the vertical direction of the Hamming matrix H of FIG. 3A is input, and for example, in the correction signal E0, the first column from the left side of the Hamming matrix H is the first column. The first syndrome signal / S at "000011"
A0, / SA1, / SA2, / SA3, SA4, SA5 are input. Thereafter, similarly, the first syndromes SA0 to SA5 whose logic is inverted / non-inverted so as to correspond to the configuration of each column of the Hamming matrix H are input, and the correction signals E0 to E31 are created. When the value of the correction signals E0 to E31 is "1" corresponds to the erroneous bit and the first syndrome signals SA0 to SA5 are all "0" and there is no error,
Both correction signals become "0".

【0043】そして、上記訂正回路9で訂正信号E0〜
E31と読み出しデータ信号MDA0〜MDA31との排他
的論理和を演算することにより、誤りが訂正された訂正
出力データ信号D0〜D31を出力する。つまり、上記訂
正信号Ex=0(x=0〜31)で誤りがないビットであれ
ば、読み出しデータ信号MDAx(x=0〜31)をそのまま
出力し、訂正信号Ex=1(x=0〜31)で誤りがあれば、
読み出しデータ信号MDAx(x=0〜31)の論理を反転し
て出力するのである。
Then, the correction signal E0 ...
By calculating the exclusive OR of E31 and the read data signals MDA0 to MDA31, the corrected output data signals D0 to D31 in which the error has been corrected are output. That is, if the correction signal Ex = 0 (x = 0 to 31) has no error, the read data signal MDAx (x = 0 to 31) is output as it is and the correction signal Ex = 1 (x = 0 to 31). If there is an error in 31),
The logic of the read data signal MDAx (x = 0 to 31) is inverted and output.

【0044】次に、上記半導体記憶装置の誤り訂正につ
いて説明する。
Next, error correction of the semiconductor memory device will be described.

【0045】いま、入力データ信号DA0〜DA31と
して(0,0,0,0,0,…,0)をメモリセルアレイ3に書
き込む共に、パリティ信号PA0〜PA5と反転パリティ
PB0〜PB5を書き込む。
Now, as the input data signals DA0 to DA31, (0,0,0,0,0, ..., 0) is written to the memory cell array 3, and at the same time, the parity signals PA0 to PA5 and the inverted parity PB0 to PB5 are written.

【0046】そして、読み出し時、このデータを記録し
たビットのしきい値電圧Vthが、 Vth(v00)=3.1[V] Vth(v01)=3.1[V] Vth(v02)=6.0[V] Vth(v03)=6.0[V] Vth(v04)=6.0[V] ・ ・ Vth(v31)=6.0[V] となると、電圧v00,v01のしきい値電圧Vthが3.1
[V]と判定電圧Vd(=3.0[V])に近く、判定不感
領域に入っている。
At the time of reading, the threshold voltage Vth of the bit in which this data is recorded is Vth (v00) = 3.1 [V] Vth (v01) = 3.1 [V] Vth (v02) = 6. .0 [V] Vth (v03) = 6.0 [V] Vth (v04) = 6.0 [V] ... When Vth (v31) = 6.0 [V], the thresholds of the voltages v00, v01 Value voltage Vth is 3.1
It is close to [V] and the judgment voltage Vd (= 3.0 [V]) and is in the judgment dead zone.

【0047】したがって、誤って読み出された場合は、
次の3通りの誤りとなる。 v00,v01が誤って読み出された場合 (1,1,0,0,0,…,0) v01が誤って読み出された場合 (0,1,0,0,0,…,0) v00が誤って読み出された場合 (1,0,0,0,0,…,0) の場合は、2ビットの誤りであるため、誤り訂正は不
可能であるが、,の場合は、1ビットの誤りである
ため、誤り訂正が可能である。,,のうちのいずれ
のケースになるかは、夫々のセンスアンプを構成するト
ランジスタの能力により影響されるので、このままで
は、しきい値電圧Vdが判定不感領域であるメモリセル
を特定することができない。
Therefore, if the data is erroneously read,
There are three mistakes. When v00, v01 is read incorrectly (1,1,0,0,0, ..., 0) When v01 is read incorrectly (0,1,0,0,0, ..., 0) If v00 is erroneously read (1,0,0,0,0, ..., 0), it is impossible to correct the error because it is a 2-bit error, but if ,, Since it is a 1-bit error, error correction is possible. Which of the two cases, that is, is affected by the ability of the transistor that configures each sense amplifier, so that the memory cell in which the threshold voltage Vd is in the judgment insensitive region can be specified as it is. Can not.

【0048】上記半導体記憶装置では、データ(0,0,
0,0,0,…,0)を書き込む場合、予めデータ(0,0,
0,0,0,…,0)の論理を全て反転させた反転データ
(1,1,1,…,1)を用いて、反転パリティ信号PB0
〜PB5を通常のパリティPA0〜PA5と共にメモリセ
ルアレイ3に記憶している。そして、上記読み出しのパ
ターン,,の夫々に対し、第2反転回路4を介して
センス回路5により読み出された値としては、次の(i)
〜(iv)が考えられる。 (i) (0,0,1,1,1,…,1) (ii) (0,1,1,1,1,…,1) (iii) (1,0,1,1,1,…,1) (iv) (1,1,1,1,1,…,1) これは、上記第2反転回路4を通した電圧v00,v01
が、読み出しレベル(v00=3.1[V],v01=3.1
[V])を反転させたレベル(v00=2.9[V],v0=
2.1[V])であり、その反転させたレベルで記憶情
報”0”,”1”をセンス回路5が判定するため、判定
不感領域帯の読み出し電圧を二度(異なったレベルで)チ
ェックすることになる。従来、記憶情報“0”のレベル
(v00=3.1[V])にある判定不感領域のしきい値電
圧の判定の場合、一度の読み出しで誤りチェックをして
いたのに対して、読み出しレベルを判定電圧Vdに対し
て反転させ、その反転された読み出しレベルをセンスし
てから誤りチェックするため、記憶情報“1”のレベル
のチェック(v00=2.9[V])を行うことができる。
すなわち、2種類のデータ値をチェックすることで、し
きい値電圧Vthの状態が分かり、判定不感領域にあるビ
ットの読み出し値が2通りの読み出しデータで同じにな
る場合、明らかに判定不感領域にあることが分かる。
In the above semiconductor memory device, data (0,0,
When writing 0,0,0, ..., 0), data (0,0,
Inverted data obtained by inverting all the logic of 0,0,0, ..., 0)
Using (1, 1, 1, ..., 1), the inverted parity signal PB0
.About.PB5 are stored in the memory cell array 3 together with normal parities PA0 to PA5. Then, for each of the read patterns ,,, as the value read by the sense circuit 5 via the second inverting circuit 4, the following (i)
~ (Iv) is possible. (i) (0,0,1,1,1, ..., 1) (ii) (0,1,1,1,1,1, ..., 1) (iii) (1,0,1,1,1,1, ..., 1) (iv) (1,1,1,1,1,1, ..., 1) This is the voltage v00, v01 passed through the second inverting circuit 4.
Read level (v00 = 3.1 [V], v01 = 3.1
[V]) inverted level (v00 = 2.9 [V], v0 =
2.1 [V]), and the sense circuit 5 determines the memory information “0” and “1” at the inverted level, so the read voltage in the determination dead zone is twice (at different levels). I will check it. Conventionally, the level of memory information "0"
In the case of the judgment of the threshold voltage in the judgment dead zone in (v00 = 3.1 [V]), the read level was inverted with respect to the judgment voltage Vd, whereas the error check was performed by reading once. Since the inverted read level is sensed and the error is checked, the level of the stored information "1" can be checked (v00 = 2.9 [V]).
That is, by checking the two types of data values, the state of the threshold voltage Vth is known, and when the read value of the bit in the judgment insensitive area is the same in the two kinds of read data, it is clearly in the judgment insensitive area. I know there is.

【0049】以上のことより、2種類のチェックの結果
が異なる場合、ここに含まれているデータの中に判定不
感領域にしきい値電圧があるビットが含まれていること
になり、これをエラーとしてシンドローム検証回路7に
より取り除くことができ、より信頼性を向上することが
できる。
From the above, when the results of the two types of checks are different, it means that the data contained here contains a bit having a threshold voltage in the judgment insensitive area, and this is an error. Can be removed by the syndrome verification circuit 7, and the reliability can be further improved.

【0050】したがって、従来方法により検査結果と、
変換して反転データとして読み出した値の検査結果との
両方により判定困難な領域のしきい値電圧Vthを常に検
査することによって、誤り検出の精度を向上でき、的確
な誤り訂正ができ、信頼性の高い半導体記憶装置を実現
することができる。
Therefore, the inspection result by the conventional method,
By constantly inspecting the threshold voltage Vth in a region that is difficult to determine based on both the inspection result of the value read as converted data and the inverted data, the accuracy of error detection can be improved, accurate error correction can be performed, and reliability can be improved. It is possible to realize a high-performance semiconductor memory device.

【0051】また、上記入力データ信号を構成するビッ
ト数が多くとも、上記第1反転回路1をインバータ10
で簡単に構成するので、コストを低減することができ
る。
Further, even if the number of bits forming the input data signal is large, the first inverter circuit 1 and the inverter 10 are connected.
The cost can be reduced because the configuration is simple.

【0052】また、上記第2反転回路4は、A/Dコン
バータ41,演算回路42およびD/Aコンバータ43
とを有するので、上記メモリセルアレイ3に記憶される
入力データ信号DA0〜DA31のビット毎に、反転増幅
器等を用いてアナログ演算回路を構成する必要がなく、
第2反転回路4を簡単な構成で実現することができる。
The second inverting circuit 4 includes an A / D converter 41, an arithmetic circuit 42 and a D / A converter 43.
Therefore, it is not necessary to configure an analog arithmetic circuit using an inverting amplifier or the like for each bit of the input data signals DA0 to DA31 stored in the memory cell array 3,
The second inverting circuit 4 can be realized with a simple configuration.

【0053】また、1つのランダム誤りを検出して訂正
する誤り訂正能力を有するハミング行列Hを用いること
によって、誤り検出と訂正とを行うためのパリティ作成
回路2,シンドローム作成回路6および訂正信号発生回
路8を特に簡単に構成することができる。
Further, by using the Hamming matrix H having the error correction capability of detecting and correcting one random error, the parity creation circuit 2, the syndrome creation circuit 6 and the correction signal generation for performing the error detection and correction. The circuit 8 can be constructed in a particularly simple manner.

【0054】また、上記半導体記憶装置は、電気的消去
書込み可能なEEPROMであり、書き換え回数が増加
すると、酸化膜の劣化などにより、メモリセルを構成す
るトランジスタのしきい値電圧が変化して、読み出しデ
ータに誤りが生じるが、この発明を適用することで、そ
の信頼性を特に向上することができる。
The semiconductor memory device is an electrically erasable and writable EEPROM, and as the number of times of rewriting increases, the threshold voltage of the transistor forming the memory cell changes due to deterioration of the oxide film, Although error occurs in the read data, the reliability can be particularly improved by applying the present invention.

【0055】上記実施の形態では、第1データ信号とし
ての32ビット構成の入力データ信号DA0〜DA31を
記憶する半導体記憶装置について説明したが、第1デー
タ信号のビット構成はこれに限らないのは勿論である。
In the above embodiment, the semiconductor memory device for storing the input data signals DA0 to DA31 of 32-bit structure as the first data signal has been described, but the bit structure of the first data signal is not limited to this. Of course.

【0056】また、上記実施の形態では、上記第2反転
回路4は、A/Dコンバータ41,演算回路42および
D/Aコンバータ43で構成したが、第2反転回路は、
アナログ回路で構成してもよい。
Further, in the above embodiment, the second inverting circuit 4 is composed of the A / D converter 41, the arithmetic circuit 42 and the D / A converter 43.
You may comprise with an analog circuit.

【0057】さらに、上記実施の形態では、不揮発性の
半導体記憶装置としてEEPROMについて説明した
が、半導体記憶装置はこれに限らず、揮発性/不揮発性
に係わらず、あらゆるメモリにこの発明を適用してもよ
い。
Further, in the above-mentioned embodiment, the EEPROM is explained as the non-volatile semiconductor memory device, but the present invention is not limited to this semiconductor memory device, and the present invention is applied to any memory regardless of volatile / non-volatile. May be.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項1の発
明の半導体記憶装置は、パリティ作成部は、2ビット以
上の第1データ信号と所定の行列とに基づいて、2ビッ
ト以上のパリティ信号を作成すると共に、第1反転部に
より第1データ信号の全ビットの論理が反転された第2
データ信号と所定の行列とに基づいて、2ビット以上の
第2パリティ信号を作成して、上記第1データ信号,第
1パリティ信号および第2パリティ信号をメモリセルア
レイに記憶し、次に、上記メモリセルアレイに記憶され
た第1データ信号,第1パリティ信号および第2パリテ
ィ信号を読み出し部により読み出し、第2反転部によっ
て、メモリセルアレイに記憶された第1データ信号の全
ビットの読み出しレベルを所定の基準電圧に対して夫々
反転させた第3データ信号を読み出し部により第2読み
出しデータ信号として読み出し、上記読み出し部により
読み出された第1読み出しデータ信号と第1読み出しパ
リティ信号および所定の行列に基づいて、上記シンドロ
ーム作成部により第1読み出しデータ信号の誤りの有無
を表す第1シンドローム信号を作成すると共に、上記読
み出し部により読み出された第2読み出しデータ信号と
第2読み出しパリティ信号および所定の行列に基づい
て、上記シンドローム作成部により第2読み出しデータ
信号の誤りの有無を表す第2シンドローム信号を作成し
て、上記シンドローム判定部が第1,第2シンドローム
信号の各ビットが一致し、かつ、第1,第2読み出しデ
ータ信号が誤っていると判定した場合、第1シンドロー
ムと所定の行列に基づいて、上記誤り訂正部により第1
読み出しデータ信号の誤りを訂正するものである。
As is apparent from the above, in the semiconductor memory device according to the first aspect of the invention, the parity creating unit is configured to have the parity of 2 bits or more based on the first data signal of 2 bits or more and the predetermined matrix. A second signal in which the logic of all bits of the first data signal is inverted by the first inverting unit while the signal is created.
A second parity signal of 2 bits or more is created based on the data signal and the predetermined matrix, and the first data signal, the first parity signal and the second parity signal are stored in the memory cell array, and then the second parity signal is stored. The reading unit reads the first data signal, the first parity signal, and the second parity signal stored in the memory cell array, and the second inverting unit sets the read level of all bits of the first data signal stored in the memory cell array to a predetermined level. The third data signal inverted with respect to each reference voltage is read as the second read data signal by the read unit, and the first read data signal and the first read parity signal read by the read unit are formed into a predetermined matrix. On the basis of the first syndrome, the syndrome creating unit indicates whether the first read data signal has an error. And the presence / absence of an error in the second read data signal by the syndrome creating unit based on the second read data signal and the second read parity signal read by the read unit and a predetermined matrix. When the second syndrome signal is created and the syndrome determination unit determines that the bits of the first and second syndrome signals match and that the first and second read data signals are incorrect, the first syndrome And the first matrix by the error correction unit based on the predetermined matrix
The error in the read data signal is corrected.

【0059】したがって、請求項1の発明の半導体記憶
装置によれば、上記メモリセルアレイから読み出された
第1読み出しデータ信号とメモリセルアレイからの読み
出しレベルが反転された第2読み出しデータ信号とにつ
いて、第1パリティ信号および第2パリティと所定の行
列とを用いて誤り検査することによって、メモリセルか
ら読み出されるデータの誤り検査の精度を向上でき、そ
の検査結果に基づいて的確な誤り訂正ができ、信頼性の
高い半導体記憶装置を実現することができる。
Therefore, according to the semiconductor memory device of the present invention, the first read data signal read from the memory cell array and the second read data signal whose read level is inverted from the memory cell array are: By performing an error check using the first parity signal and the second parity and a predetermined matrix, the accuracy of the error check of the data read from the memory cell can be improved, and an accurate error correction can be performed based on the check result. It is possible to realize a highly reliable semiconductor memory device.

【0060】また、請求項2の発明の半導体記憶装置
は、請求項1の半導体記憶装置において、上記第1反転
部は、インバータであるので、上記第1データ信号を構
成するビット数が多くとも、上記第1反転部を簡単に構
成でき、コストを低減することができる。
The semiconductor memory device according to a second aspect of the present invention is the semiconductor memory device according to the first aspect, wherein the first inverting unit is an inverter, so that the number of bits forming the first data signal is at most. The first reversing unit can be easily configured and the cost can be reduced.

【0061】また、請求項3の発明の半導体記憶装置
は、請求項1の半導体記憶装置において、上記第2反転
部A/Dコンバータにより、上記メモリセルアレイに記
憶された上記第1データ信号の全ビットの読み出しレベ
ルを夫々A/D変換し、A/DコンバータによりA/D
変換された第1データ信号のビット毎の読み出しレベル
を演算部により上記所定の基準電圧に対して夫々反転さ
せて、その演算部の演算結果に基づいて、第1データ信
号の全ビットの読み出しレベルが反転された上記第3デ
ータ信号をD/Aコンバータにより出力するので、メモ
リセルアレイに記憶される第1データ信号のビット毎に
反転増幅器等を用いてアナログ演算回路を構成する必要
がなく、第2反転部を簡単に構成することができる。
A semiconductor memory device according to a third aspect of the present invention is the semiconductor memory device according to the first aspect, wherein all of the first data signals stored in the memory cell array by the second inverting section A / D converter. A / D conversion is performed for each bit read level and A / D conversion is performed by the A / D converter.
The read level of each bit of the converted first data signal is inverted by the arithmetic unit with respect to the predetermined reference voltage, and the read level of all bits of the first data signal is based on the arithmetic result of the arithmetic unit. Since the D / A converter outputs the inverted third data signal, it is not necessary to configure an analog operation circuit using an inverting amplifier or the like for each bit of the first data signal stored in the memory cell array. The 2-inversion unit can be easily configured.

【0062】また、請求項4の発明の半導体記憶装置
は、請求項1の半導体記憶装置において、上記所定の行
列にハミング行列を用いたので、誤り検出と訂正とを行
うための上記パリティ作成部,シンドローム作成部およ
び誤り訂正部を特に簡単に構成できる。
Further, in the semiconductor memory device of the present invention as defined in claim 4, in the semiconductor memory device according to claim 1, since the Hamming matrix is used as the predetermined matrix, the parity generation section for performing error detection and correction. Therefore, the syndrome creating unit and the error correcting unit can be constructed particularly easily.

【0063】また、請求項5の発明の半導体記憶装置
は、請求項1の半導体記憶装置において、上記メモリセ
ルアレイは、EEPROMのメモリセルアレイである
が、書き換え回数が増加すると、酸化膜の劣化などによ
りメモリセルを構成するトランジスタのしきい値電圧が
変化して、読み出しデータに誤りが生じても、的確に誤
りを訂正して、信頼性を向上することができる。
The semiconductor memory device according to a fifth aspect of the present invention is the semiconductor memory device according to the first aspect, wherein the memory cell array is an EEPROM memory cell array, but if the number of rewrites increases, the oxide film deteriorates. Even if the threshold voltage of the transistor forming the memory cell changes and an error occurs in the read data, the error can be accurately corrected and the reliability can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 図1はこの発明の実施の一形態の半導体記憶
装置の要部ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of essential parts of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図2は上記半導体記憶装置の第1反転回路の
回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram of a first inverting circuit of the semiconductor memory device.

【図3】 図3(A)は上記半導体記憶装置のパリティ作
成回路に用いられるハミング行列を示す図であり、図3
(B)はパリティ作成するための行列式を示す図である。
FIG. 3A is a diagram showing a Hamming matrix used in the parity generation circuit of the semiconductor memory device.
(B) is a diagram showing a determinant for creating a parity.

【図4】 図4は上記半導体記憶装置のパリティ作成回
路の回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram of a parity generation circuit of the semiconductor memory device.

【図5】 図5は上記半導体記憶装置のシンドローム作
成回路の回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram of a syndrome creating circuit of the semiconductor memory device.

【図6】 図6は上記半導体記憶装置のシンドローム作
成するための行列式を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a determinant for creating a syndrome of the semiconductor memory device.

【図7】 図7は上記半導体記憶装置のシンドローム判
定回路の回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram of a syndrome determination circuit of the semiconductor memory device.

【図8】 図8は上記半導体記憶装置の訂正信号発生回
路の回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram of a correction signal generation circuit of the semiconductor memory device.

【図9】 図9は上記半導体記憶装置の訂正回路の回路
図である。
FIG. 9 is a circuit diagram of a correction circuit of the semiconductor memory device.

【図10】 図10は上記半導体記憶装置の第2反転回
路の回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram of a second inverting circuit of the semiconductor memory device.

【図11】 図11は上記半導体記憶装置の第2反転回
路における動作を説明する図である。
FIG. 11 is a diagram for explaining the operation of the second inverting circuit of the semiconductor memory device.

【図12】 図12は上記半導体記憶装置のメモリセル
アレイに記憶されるデータの構成を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a structure of data stored in a memory cell array of the semiconductor memory device.

【図13】 図13はmod2の積とmod2の和の真理値表
である。
FIG. 13 is a truth table of a product of mod2 and a sum of mod2.

【図14】 図14は従来の半導体記憶装置の要部ブロ
ック図である。
FIG. 14 is a block diagram of a main part of a conventional semiconductor memory device.

【図15】 図15は上記半導体記憶装置のセンスアン
プの要部回路図である。
FIG. 15 is a circuit diagram of a main part of a sense amplifier of the semiconductor memory device.

【図16】 図16は上記半導体記憶装置のセンスアン
プの判定不感領域を説明する図である。
FIG. 16 is a diagram illustrating a determination dead region of a sense amplifier of the semiconductor memory device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…第1反転回路、 2…パリティ作成回路、 3…メモリセルアレイ、 4…第2反転回路、 5…センス回路、 6…シンドローム作成回路、 7…シンドローム判定回路、 8…訂正信号発生回路、 9…訂正回路。 1 ... the first inverting circuit, 2 ... parity creation circuit, 3 ... Memory cell array, 4 ... the second inverting circuit, 5 ... Sense circuit, 6 ... Syndrome creation circuit, 7. Syndrome judgment circuit, 8 ... Correction signal generation circuit, 9 ... Correction circuit.

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 2ビット以上の第1データ信号の全ビッ
トの論理を反転する第1反転部と、 上記第1データ信号と所定の行列とに基づいて、2ビッ
ト以上の第1パリティ信号を作成すると共に、上記第1
反転部からの上記第1データ信号の全ビットの論理が反
転された第2データ信号と上記所定の行列とに基づい
て、2ビット以上の第2パリティ信号を作成するパリテ
ィ作成部と、 上記第1データ信号,上記第1パリティ信号および上記
第2パリティ信号を記憶するメモリセルアレイと、 上記メモリセルアレイに記憶された上記第1データ信号
の全ビットの読み出しレベルを所定の基準電圧に対して
夫々反転させて、上記第1データ信号の全ビットのレベ
ルが夫々反転された第3データ信号を出力する第2反転
部と、 上記メモリセルアレイに記憶された上記第1データ信
号,上記第1パリティ信号および上記第2パリティ信号
を夫々読み出して、第1読み出しデータ信号,第1読み
出しパリティ信号および第2読み出しパリティ信号を夫
々出力すると共に、上記第2反転部からの上記第3デー
タ信号を読み出して、第2読み出しデータ信号を出力す
る読み出し部と、 上記第1読み出しデータ信号,上記第1読み出しパリテ
ィ信号および上記所定の行列に基づいて、第1シンドロ
ーム信号を作成すると共に、上記第2読み出しデータ信
号,上記第2読み出しパリティ信号および上記所定の行
列に基づいて、第2シンドローム信号を作成するシンド
ローム作成部と、 上記シンドローム作成部からの上記第1,第2シンドロ
ーム信号を受けて、上記第1,第2シンドローム信号が
一致するか否かを判定すると共に、上記第1,第2シン
ドローム信号により上記第1,第2読み出しデータ信号
または上記第1,第2読み出しパリティが誤っているか
否かを判定するシンドローム判定部と、 上記シンドローム判定部が上記第1,第2シンドローム
信号が一致し、かつ、上記第1,第2読み出しデータ信
号が誤っていると判定すると、上記第1シンドローム信
号と上記所定の行列に基づいて、上記第1読み出しデー
タ信号の誤りを訂正する誤り訂正部とを備えたことを特
徴とする半導体記憶装置。
1. A first inversion unit for inverting the logic of all bits of a first data signal of 2 bits or more, and a first parity signal of 2 bits or more based on the first data signal and a predetermined matrix. Create the above first
A parity creation unit that creates a second parity signal of 2 bits or more based on the second data signal from which the logic of all bits of the first data signal is inverted from the inversion unit and the predetermined matrix; A memory cell array for storing one data signal, the first parity signal, and the second parity signal; and read levels of all bits of the first data signal stored in the memory cell array are inverted with respect to a predetermined reference voltage. And a second inversion unit that outputs a third data signal in which the levels of all bits of the first data signal are inverted, respectively, the first data signal, the first parity signal, and the first data signal stored in the memory cell array. The second parity signal is read out, and the first read data signal, the first read parity signal and the second read parity signal are output respectively. In addition, based on the read unit that reads the third data signal from the second inversion unit and outputs the second read data signal, the first read data signal, the first read parity signal, and the predetermined matrix. A first syndrome signal, and a syndrome creating unit that creates a second syndrome signal based on the second read data signal, the second read parity signal, and the predetermined matrix, and from the syndrome creating unit, Of the first and second syndrome signals, it is determined whether the first and second syndrome signals match, and the first and second read data signals are generated by the first and second syndrome signals. Alternatively, a syndrome determination unit for determining whether or not the first and second read parities are incorrect, and the syndrome If the determination unit determines that the first and second syndrome signals match and that the first and second read data signals are incorrect, the first and second syndrome signals and the predetermined matrix are used to determine the first and second read signals. 1. A semiconductor memory device comprising: an error correction unit that corrects an error of a read data signal.
【請求項2】 請求項1に記載の半導体記憶装置におい
て、上記第1反転部は、インバータであることを特徴と
する半導体記憶装置。
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the first inversion unit is an inverter.
【請求項3】 請求項1に記載の半導体記憶装置におい
て、 上記第2反転部は、 上記メモリセルアレイに記憶された上記第1データ信号
の全ビットの読み出しレベルを夫々A/D変換するA/
Dコンバータと、 上記A/DコンバータによりA/D変換された上記第1
データ信号のビット毎の読み出しレベルを上記所定の基
準電圧に対して演算により夫々反転させる演算部と、 上記演算部の演算結果に基づいて、上記第1データ信号
の全ビットの読み出しレベルが反転された上記第2デー
タ信号を出力するD/Aコンバータとを有することを特
徴とする半導体記憶装置。
3. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the second inversion unit A / D-converts read levels of all bits of the first data signal stored in the memory cell array.
D converter, and the first A / D converted by the A / D converter
An operation unit that inverts the read level for each bit of the data signal by operation with respect to the predetermined reference voltage, and the read level of all bits of the first data signal is inverted based on the operation result of the operation unit. And a D / A converter that outputs the second data signal.
【請求項4】 請求項1に記載の半導体記憶装置におい
て、 上記所定の行列にハミング行列を用いたことを特徴とす
る半導体記憶装置。
4. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein a Hamming matrix is used as the predetermined matrix.
【請求項5】 請求項1に記載の半導体記憶装置におい
て、 上記メモリセルアレイは、EEPROMのメモリセルア
レイであることを特徴とする半導体記憶装置。
5. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the memory cell array is an EEPROM memory cell array.
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