JP3970391B2 - 不揮発性半導体記憶装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は不揮発性半導体記憶装置に関し、特に、メインメモリブロックとブートブロックとに分割されたメモリセルアレイを備え、トップブートタイプまたはボトムブートタイプに選択的に設定することが可能な不揮発性半導体記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、コンピュータやワードプロセッサなどの情報処理装置の普及に伴い、情報処理装置内部で使用されるFlash型EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory ;以下、フラッシュメモリと称す)が数多く開発されている。フラッシュメモリは、一般ユーザがデータの書換えを行なうことが可能な不揮発性メモリである。
【0003】
このようなフラッシュメモリの一種として、通常の方法でデータの書換えを行なうことが可能なメインメモリブロックと、特別な方法でしかデータの書換えを行なうことができないブートブロックとにメモリセルアレイが分割されたブートフラッシュメモリも開発されている。ブートブロックにはBIOS(Basic Input Output System )のような書換え頻度の低い、容易に消去されては困る重要な情報が格納され、通常のデータはメインメモリブロックに格納される。
【0004】
一方、このブートフラッシュメモリが搭載される情報処理装置には、ブートブロックのアドレスを上位アドレスとするトップブート方式と、ブートブロックのアドレスを下位アドレスとするボトムブート方式とがある。一般にブートフラッシュメモリは、ウェハ状態では両方式に対応可能に形成され、在庫状況などに応じてアセンブリ工程でトップブートタイプとボトムブートタイプとに振分けられる。
【0005】
図4は、そのようなブートフラッシュメモリの構成を示すブロック図である。図4を参照して、このブートフラッシュメモリは、グランドパッドGP、トップブート用パッドTP、ボトムブート用パッドBPおよび切換信号発生回路30を備える。グランドパッドGPは、外部から接地電位GNDを受ける。パッドTP,BPは、それぞれ切換信号発生回路30に接続される。
【0006】
アセンブリ工程において、ボンディングワイヤWによりトップブート用パッドTPがグランドパッドGPに接続されると切換信号発生回路30の出力信号T/Bは「H」レベルとなり、ボトムブート用パッドBPがグランドパッドGPに接続されると信号T/Bは「L」レベルとなる。信号T/Bが「H」レベルの場合はフラッシュメモリはトップブートタイプとなり、信号T/Bが「L」レベルの場合はフラッシュメモリはボトムブートタイプとなる。
【0007】
また、このフラッシュメモリは、コントローラ31、メモリセルアレイ32、Xゲート33、Yゲート34、アドレスバッファ35、Xデコーダ36、Yデコーダ37、センスアンプ38、書込回路39およびI/Oバッファ40を備え、メモリセルアレイ32はメインメモリブロック32aおよびブートブロック32bを含む。
【0008】
コントローラ31は、外部から与えられる制御信号/CE,/OE,/WEおよびコマンド信号CMDに従って所定の動作モードを選択し、フラッシュメモリ全体を制御する。
【0009】
メモリセルアレイ32は、行列状に配列された複数のメモリセルを含む。各メモリセルには固有のアドレスが割当てられ、各メモリセルは1ビットのデータを記憶する。上述したように、書換頻度の低い重要なデータはブートブロック32bに格納され、通常のデータはメインメモリブロック32aに格納される。メモリセルアレイ32においては、ブートブロック32bのアドレスは、たとえばメインメモリブロック32aのアドレスよりも上位に配置されている。
【0010】
アドレスバッファ35は、外部からアドレス信号A0〜Am(mは自然数である)を受けるとともに、切換信号発生回路30の出力信号T/Bを受ける。アドレスバッファ35は、信号T/Bが「H」レベルの場合(トップブートタイプの場合)は、トップブート方式で入力されたアドレス信号A0〜AmをそのままXデコーダ36およびYデコーダ37の各々に選択的に与える。また、アドレスバッファ35は、信号T/Bが「L」レベルの場合(ボトムブートタイプの場合)は、ボトムブート方式で入力されたアドレス信号A0〜Amをトップブート方式に組換えてXデコーダ36およびYデコーダ37の各々に選択的に与える。
【0011】
Xデコーダ36およびYデコーダ37は、アドレスバッファ35から与えられたアドレス信号に従って、アクセスすべきメモリセルのXアドレスおよびYアドレスを指定する。Xゲート33およびYゲート34は、Xデコーダ36およびYデコーダ37によって指定されたアドレスのメモリセルをセンスアンプ38および書込回路39に接続する。
【0012】
センスアンプ38は、Xゲート33およびYゲート34を介して選択されたメモリセルのデータD0〜Dn(nは自然数である)を読出し、I/Oバッファ40を介して外部に出力する。書込回路39は、I/Oバッファ40を介して外部から与えられたデータD0〜DnをXゲート33およびYゲート34を介して選択されたメモリセルに書込む。
【0013】
さらに、このフラッシュメモリは、PROM書込回路41およびID用PROM42を備える。PROM書込回路41は、アセンブリ後のファイナルテスト中に、I/Oバッファ40を介して外部から与えられたIDコード(デバイスコード)をID用PROM(Programmable Read Only Memory )42に書込む。IDコードは、ブートタイプ(トップブートタイプかボトムブートタイプか)、製造会社名、メモリ容量、名称などのデバイスに関する情報を含む。このフラッシュメモリが搭載された情報処理装置のCPUは、フラッシュメモリのIDコードを読出し、それに応じた方法でフラッシュメモリを駆動させる。
【0014】
次に、このブートフラッシュメモリの動作について簡単に説明する。まず、外部からコントローラ31に制御信号/CE,/OE,/WEおよびコマンド信号CMDが与えられてメモリの動作モードが設定される。なお、ブートブロック32bのデータの書換時は、特別なコマンド信号CMDが入力される。
【0015】
読出モード時は、アドレス信号A0〜Amがアドレスバッファ35を介してXデコーダ36およびYデコーダ37に与えられ、デコーダ36,37によってXアドレスおよびYアドレスが指定される。デコーダによって指定されたアドレスのメモリセルがXゲート33およびYゲート34によってセンスアンプ38に接続され、そのメモリセルのデータがセンスアンプ38によって読出される。読出されたデータD0〜Dnは、I/Oバッファ40を介して外部に出力される。
【0016】
書込モード時は、読出モード時と同様にして、アドレス信号A0〜Amで指定されたメモリセルが書込回路39に接続される。書込回路39は、I/Oバッファ40を介して外部から与えられたデータD0〜Dnをメモリセルに書込む。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のブートフラッシュメモリでは、アセンブリ工程においてワイヤボンディングによってブートタイプを設定しなければならなかったので、注文に迅速に応じるためにはトップブートタイプのデバイスとボトムブートタイムのデバイスの各々を大量に用意しておく必要があり、在庫品が多くなるという問題があった。
【0018】
それゆえに、この発明の主たる目的は、アセンブリ後でもブートタイプの設定が可能な不揮発性半導体記憶装置を提供することである。
【0019】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る不揮発性半導体記憶装置は、データの書換頻度が高いメインメモリブロックとデータの書換頻度が低いブートブロックとに分割されたメモリセルアレイを備え、ブートブロックのアドレスがメインメモリブロックのアドレスよりも上位に配置されたトップブートタイプと下位に配置されたボトムブートタイプとのうちのいずれか一方に選択的に設定することが可能な不揮発性半導体記憶装置であって、第1のプログラマブルROM、データ入力手段、ブートタイプ書込手段、信号発生手段、アドレス入力手段、データ書込手段、第2のプログラマブルROM、第3のプログラマブルROM、デバイスコード書込手段、および出力手段を備える。第1のプログラマブルROMは、不揮発性半導体記憶装置をトップブートタイプまたはボトムブートタイプに設定するためのブートタイプ情報を記憶する。データ入力手段は、外部から与えられたブートタイプ情報と書込データを受ける。ブートタイプ書込手段は、データ入力手段から与えられたブートタイプ情報を第1のプログラマブルROMに書込む。信号発生手段は、第1のプログラマブルROMに書込まれたブートタイプ情報に従って、不揮発性半導体記憶装置をトップブートタイプまたはボトムブートタイプに設定するための第1または第2の信号を出力する。アドレス入力手段は、外部から与えられたアドレス信号と信号発生手段から与えられた第1または第2の信号とに基づいて内部アドレス信号を生成する。データ書込手段は、データ入力手段から与えられた書込データを内部アドレス信号によって指定されたメモリセルアレイのアドレスに書込む。
【0021】
第2のプログラマブルROMは、不揮発性半導体記憶装置がトップブートタイプであることを示す情報を含む第1のデバイスコードを記憶する。第3のプログラマブルROMは、不揮発性半導体記憶装置がボトムブートタイプであることを示す情報を含む第2のデバイスコードを記憶する。デバイスコード書込手段は、外部から与えられた第1および第2のデバイスコードをそれぞれ第2および第3のプログラマブルROMに書込む。出力手段は、信号発生手段から出力された第1または第2の信号に従って、第2のプログラマブルROMから読出された第1のデバイスコードまたは第3のプログラマブルROMから読出された第2のデバイスコードを外部に出力する。
【0022】
好ましくは、デバイスコード書込手段は、不揮発性半導体記憶装置が半導体ウェハ上に形成されている状態で第1および第2のデバイスコードの書込を行なう。
【0023】
また、この発明に係る他の不揮発性半導体記憶装置は、データの書換頻度が高いメインメモリブロックとデータの書換頻度が低いブートブロックとに分割されたメモリセルアレイを備え、ブートブロックのアドレスがメインメモリブロックのアドレスよりも上位に配置されたトップブートタイプと下位に配置されたボトムブートタイプとのうちのいずれか一方に選択的に設定することが可能な不揮発性半導体記憶装置であって、プログラマブルROM、データ入力手段、ブートタイプ書込手段、信号発生手段、アドレス入力手段、データ書込手段、第1のマスクROM、第2マスクROM、および出力手段を備える。プログラマブルROMは、不揮発性半導体記憶装置をトップブートタイプまたはボトムブートタイプに設定するためのブートタイプ情報を記憶する。データ入力手段は、外部から与えられたブートタイプ情報と書込データを受ける。ブートタイプ書込手段は、データ入力手段から与えられたブートタイプ情報をプログラマブルROMに書込む。信号発生手段は、プログラマブルROMに書込まれたブートタイプ情報に従って、不揮発性半導体記憶装置をトップブートタイプまたはボトムブートタイプに設定するための第1または第2の信号を出力する。アドレス入力手段は、外部から与えられたアドレス信号と信号発生手段から与えられた第1または第2の信号とに基づいて内部アドレス信号を生成する。データ書込手段は、データ入力手段から与えられた書込データを内部アドレス信号によって指定されたメモリセルアレイのアドレスに書込む。第1のマスクROMには、不揮発性半導体記憶装置がトップブートタイプであることを示す情報を含む第1のデバイスコードが格納される。第2のマスクROMには、不揮発性半導体記憶装置がボトムブートタイプであることを示す情報を含む第2のデバイスコードが格納される。出力手段は、信号発生手段から出力された第1または第2の信号に従って、第1のマスクROMから読出された第1のデバイスコードまたは第2のマスクROMから読出された第2のデバイスコードを外部に出力する。
【0024】
【発明の実施の形態】
[実施の形態1]
図1は、この発明の実施の形態1によるブートフラッシュメモリの構成を示すブロック図である。
【0025】
図1を参照して、このブートフラッシュメモリが図4のブートフラッシュメモリと異なる点は、PROM書込回路41、パッドGP,TP,BPおよび切換信号発生回路30がPROM書込回路1、T/B用PROM2および切換信号発生回路3で置換されている点である。
【0026】
PROM書込回路1は、アセンブリ後のファイナルテスト中に、I/Oバッファ40を介して外部から与えられたトップブートタイプ(またはボトムブートタイプ)である旨の情報をT/B用PROM2に書込むとともに、I/Oバッファ40を介して外部から与えられたトップブートタイプ(またはボトムブートタイム)である旨の情報を含むIDコードをID用PROM42に書込む。
【0027】
切換信号発生回路3の出力信号T/Bは、T/B用PROM2にトップブートタイプである旨の情報が書込まれた場合は「H」レベルとなり、T/B用PROMにボトムブートタイプである旨の情報が書込まれた場合は「L」レベルとなる。
【0028】
他の構成および動作は図4で示した従来のブートフラッシュメモリと同じであるので、その説明は繰返さない。
【0029】
この実施の形態では、T/B用PROM2にブートタイプに関する情報が書込まれ、書込まれた情報によってブートタイプが設定されるので、ファイナルテスト中にブートタイプの設定を行なうことができる。したがって、従来のように多量の在庫品を抱えることもなくなり、ひいては低コスト化が図られる。
【0030】
[実施の形態2]
ところで、このようなフラッシュメモリでは、不良品が出荷されるのを防止するため、まずウェハ状態で各チップについて書込、消去、読出のテスト(ウェハテスト)を行ない、このテストに合格したチップのみをアセンブリし、アセンブリした各デバイスについて書込、消去、読出のテスト(ファイナルテスト)を再度行ない、ファイナルテストに合格したデバイスのみを出荷している。
【0031】
しかし、実施の形態1のフラッシュメモリでは、アセンブリ後のファイナルテスト中にIDコードをID用PROM42に書込んでいたので、ID用PROM42に不具合があった場合はアセンブリおよびファイナルテストのコストが無駄になるという問題があった。この実施の形態では、この問題が解決される。
【0032】
図2は、この発明の実施の形態2によるブートフラッシュメモリの構成を示すブロック図である。
【0033】
図2を参照して、このブートフラッシュメモリが図1のブートフラッシュメモリと異なる点は、PROM書込回路1およびID用PROM42がPROM書込回路10、ID用PROM11,12および切換回路13で置換されている点である。
【0034】
PROM書込回路10は、ウェハテスト中に、I/Oバッファ40を介して外部から与えられたトップブートタイプである旨の情報を含むIDコードをID用PROM11に書込むとともに、I/Oバッファ40を介して外部から与えられたボトムブートタイプである旨の情報を含むIDコードをID用PROM12に書込む。
【0035】
切換回路13は、切換信号発生回路3の出力信号T/Bと、IDコード読出モード時にID用PROM11,12から読出される2つのIDコードとを受ける。切換回路13は、信号T/Bが「H」レベルの場合(トップブートタイプの場合)はID用PROM11の出力コードをI/Oバッファ40に与え、信号T/Bが「L」の場合(ボトムブートタイプの場合)はID用PROM12の出力コードをI/Oバッファ40に与える。
【0036】
ID用PROM11,12の各々が正常か否かのウェハテストは、ID用PROM11,12の各々にIDコードを書込んだ後、パッドTP,BPの各々に接地電位GNDを順次与えてIDコードを検出することにより行なわれる。他の構成および動作は、図1のブートフラッシュメモリと同じであるので、その説明は繰返さない。
【0037】
この実施の形態では、トップブートタイプのIDコードを格納するためのID用PROM11と、ボトムブートタイプのIDコードを格納するためのID用PROM12とを別々に設け、2つのID用PROM11,12の出力コードのうちの一方を切換回路13で選択して出力するので、IDコードをウェハテスト中に書込むことができる。したがって、ID用PROMに不具合のあるチップをウェハテストの段階でリジェクトすることができ、ファイナルテスト段階でしかリジェクトできなかった実施の形態1に比べ、アセンブリおよびファイナルテストのコストを削減できる。
【0038】
[実施の形態3]
図3は、この発明の実施の形態3によるブートフラッシュメモリの構成を示すブロック図である。
【0039】
図3を参照して、このブートフラッシュメモリが図2のブートフラッシュメモリと異なる点は、ID用PROM11,12がID用マスクROM21,22で置換されている点である。
【0040】
ID用マスクROM21には、ウェハプロセス中に、トップブートタイプである旨の情報を含むIDコードが書込まれる。ID用マスクROM22には、ウェハプロセス中に、ボトムブートタイプである旨の情報を含むIDコードが書込まれる。
【0041】
切換回路13は、切換信号発生回路3の出力信号T/Bと、IDコード読出モード時にID用マスクROM21,22から読出される2つのIDコードを受ける。切換回路13は、信号T/Bが「H」レベルの場合(トップブートタイムの場合)はID用マスクROM21の出力コードをI/Oバッファ40に与え、信号T/Bが「L」レベルの場合(ボトムブートタイプの場合)はID用マスクROM22の出力コードをI/Oバッファ40に与える。
【0042】
ID用マスクROM21,22が正常か否かのウェハテストは、信号T/Bを順次「H」レベルおよび「L」レベルにしてIDコードを読出すことにより行なわれる。他の構成および動作は、図2のブートフラッシュメモリと同じであるので、その説明は繰返さない。
【0043】
この実施の形態では、トップブートタイプのIDコードを書込んだID用マスクROM21とボトムブートタイプのIDコードを書込んだID用マスクROM22とを設け、2つのID用マスクROM21,22の出力コードのうちの一方を切換回路13で選択して出力する。したがって、ID用マスクROM21,22に不具合のあるチップをウェハテストの段階でリジェクトすることができ、ファイナルテスト段階でしかリジェクトできなかった実施の形態1に比べ、アセンブリおよびファイナルテストのコストを削減できる。
【0044】
【発明の効果】
以上のように、この発明に係る不揮発性半導体記憶装置では、ブートタイプ情報を書込むための第1のプログラマブルROMと、外部からデータ入力手段を介して与えられたブートタイプ情報を第1のプログラマブルROMに書込むブートタイプ書込手段とを設け、第1のプログラマブルROMに書込んだブートタイプ情報によってブートタイプが設定されるので、アセンブリ工程後でもブートタイプを設定することができる。したがって、従来のようにブートタイプが設定された多量の在庫品を抱えることがなくなる。
【0046】
また、トップブートタイプの情報を含む第1のデバイスコードを書込むための第2のプログラマブルROMとボトムブートタイプの情報を含む第2のデバイスコードを書込むための第3のプログラマブルROMとを設け、それらから読出した第1および第2のデバイスコードのうちの一方を選択して出力する。したがって、プログラマブルROMの不具合をウェハテスト中に検出することができ、アセンブリおよびファイナルテストが無駄になるのを防止することができる。
【0047】
好ましくは、デバイスコード書込手段は、ウェハ状態で第1および第2のデバイスコードの書込を行なう。したがって、アセンブリ工程の前にプログラマブルROMの不具合を検出できる。
【0048】
また、この発明に係る不揮発性半導体記憶装置では、ブートタイプ情報を書込むためのプログラマブルROMと、外部からデータ入力手段を介して与えられたブートタイプ情報をプログラマブルROMに書込むブートタイプ書込手段とを設け、プログラマブルROMに書込んだブートタイプ情報によってブートタイプが設定されるので、アセンブリ工程後でもブートタイプを設定することができる。したがって、従来のようにブートタイプが設定された多量の在庫品を抱えることがなくなる。また、トップブートタイプの情報を含む第1のデバイスコードが格納された第1のマスクROMとボトムブートタイプの情報を含む第2のデバイスコードが格納された第2のマスクROMとを設け、そられから読出した第1および第2のデバイスコードのうちの一方を選択して出力する。したがって、マスクROMの不具合をウェハテスト中に検出することができ、アセンブリおよびファイナルテストが無駄になるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1によるブートフラッシュメモリの構成を示すブロック図である。
【図2】 この発明の実施の形態2によるブートフラッシュメモリの構成を示すブロック図である。
【図3】 この発明の実施の形態3によるブートフラッシュメモリの構成を示すブロック図である。
【図4】 従来のブートフラッシュメモリの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1,10,41 PROM書込回路、2 T/B用PROM、3,30 切換信号発生回路、11,12,42 ID用PROM、13 切換回路、21,22 ID用マスクROM、31 コントローラ、32 メモリセルアレイ、32a メインメモリブロック、32b ブートブロック、33 Xゲート、34Yゲート、35 アドレスバッファ、36 Xデコーダ、37 Yデコーダ、38 センスアンプ、39 書込回路、40 I/Oバッファ、GP グランドパッド、TP トップブート用パッド、BP ボトムブート用パッド。
Claims (3)
- データの書換頻度が高いメインメモリブロックとデータの書換頻度が低いブートブロックとに分割されたメモリセルアレイを備え、前記ブートブロックのアドレスが前記メインメモリブロックのアドレスよりも上位に配置されたトップブートタイプと下位に配置されたボトムブートタイプとのうちのいずれか一方に選択的に設定することが可能な不揮発性半導体記憶装置であって、
前記不揮発性半導体記憶装置を前記トップブートタイプまたは前記ボトムブートタイプに設定するためのブートタイプ情報を記憶するための第1のプログラマブルROM、
外部から与えられた前記ブートタイプ情報と書込データを受けるデータ入力手段、
前記データ入力手段から与えられた前記ブートタイプ情報を前記第1のプログラマブルROMに書込むためのブートタイプ書込手段、
前記第1のプログラマブルROMに書込まれたブートタイプ情報に従って、前記不揮発性半導体記憶装置を前記トップブートタイプまたは前記ボトムブートタイプに設定するための第1または第2の信号を出力する信号発生手段、
外部から与えられたアドレス信号と前記信号発生手段から与えられた前記第1または第2の信号とに基づいて内部アドレス信号を生成するアドレス入力手段、
前記データ入力手段から与えられた書込データを前記内部アドレス信号によって指定された前記メモリセルアレイのアドレスに書込むデータ書込手段、
前記不揮発性半導体記憶装置が前記トップブートタイプであることを示す情報を含む第1のデバイスコードを記憶するための第2のプログラマブルROM、
前記不揮発性半導体記憶装置が前記ボトムブートタイプであることを示す情報を含む第2のデバイスコードを記憶するための第3のプログラマブルROM、
外部から与えられた前記第1および第2のデバイスコードをそれぞれ前記第2および第3のプログラマブルROMに書込むためのデバイスコード書込手段、および
前記信号発生手段から出力された前記第1または第2の信号に従って、前記第2のプログラマブルROMから読出された前記第1のデバイスコードまたは前記第3のプログラマブルROMから読出された前記第2のデバイスコードを外部に出力する出力手段を備える、不揮発性半導体記憶装置。 - 前記デバイスコード書込手段は、前記不揮発性半導体記憶装置が半導体ウェハ上に形成されている状態で前記第1および第2のデバイスコードの書込を行なう、請求項1に記載の不揮発性半導体記憶装置。
- データの書換頻度が高いメインメモリブロックとデータの書換頻度が低いブートブロックとに分割されたメモリセルアレイを備え、前記ブートブロックのアドレスが前記メインメモリブロックのアドレスよりも上位に配置されたトップブートタイプと下位に配置されたボトムブートタイプとのうちのいずれか一方に選択的に設定することが可能な不揮発性半導体記憶装置であって、
前記不揮発性半導体記憶装置を前記トップブートタイプまたは前記ボトムブートタイプに設定するためのブートタイプ情報を記憶するためのプログラマブルROM、
外部から与えられた前記ブートタイプ情報と書込データを受けるデータ入力手段、
前記データ入力手段から与えられた前記ブートタイプ情報を前記プログラマブルROMに書込むためのブートタイプ書込手段、
前記プログラマブルROMに書込まれたブートタイプ情報に従って、前記不揮発性半導体記憶装置を前記トップブートタイプまたは前記ボトムブートタイプに設定するための第1または第2の信号を出力する信号発生手段、
外部から与えられたアドレス信号と前記信号発生手段から与えられた前記第1または第2の信号とに基づいて内部アドレス信号を生成するアドレス入力手段、
前記データ入力手段から与えられた書込データを前記内部アドレス信号によって指定された前記メモリセルアレイのアドレスに書込むデータ書込手段、
前記不揮発性半導体記憶装置が前記トップブートタイプであることを示す情報を含む第1のデバイスコードが格納された第1のマスクROM、
前記不揮発性半導体記憶装置が前記ボトムブートタイプであることを示す情報を含む第2のデバイスコードが格納された第2のマスクROM、および
前記信号発生手段から出力された前記第1または第2の信号に従って、前記第1のマスクROMから読出された前記第1のデバイスコードまたは前記第2のマスクROMから読出された前記第2のデバイスコードを外部に出力する出力手段を備える、不揮発性半導体記憶装置。
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