JP4047673B2 - 不揮発性半導体メモリ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、フラッシュメモリ等の不揮発性半導体メモリに関し、特にページ読み出し機能を備えた不揮発性半導体メモリのアドレス割り付け方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
不揮発性半導体メモリの一種としてフラッシュメモリが知られている。図101は、上記フラッシュメモリにおけるメモリセルの断面図である。このメモリセル(メモリセルトランジスタ)は、フローティングゲートFGとコントロールゲートCGが絶縁膜を介在して積層された、いわゆるスタックドゲート構造を有するMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)で構成されている。すなわち、この例では、p型半導体基板(P-substrate)100に、n型ウェル領域(N-well)101が形成され、このn型ウェル領域101中にp型ウェル領域(P-well)102が形成されている。上記p型ウェル領域102の表面領域には、上記MOSFETのドレイン領域として働くn+型の不純物拡散領域103、ソース領域として働くn+型の不純物拡散領域104、及びp+型の不純物拡散領域105が形成されている。上記不純物拡散領域103,104間の基板100上には、ゲート絶縁膜106、フローティングゲートFG、絶縁膜107及びコントロールゲートCGがそれぞれ積層されている。また、上記n型ウェル領域101の表面領域には、n+型の不純物拡散領域108が設けられており、この不純物拡散領域108は上記不純物拡散領域104及び不純物拡散領域105に接続されている。更に、上記基板100の主表面には、p+型の不純物拡散領域109が設けられており、この領域109は接地点に接続されている。
【0003】
上記メモリセルトランジスタは、フローティングゲートFG中に蓄積される電子の数に応じてコントロールゲートCGから見たしきい電圧が変化し、このしきい値電圧の変化に応じて“0”または“1”データを記憶する。
【0004】
図102は、上記メモリセルトランジスタをマトリクス状に配置したメモリセルアレイの一部を抽出して示している。各メモリセルトランジスタMCのコントロールゲートは、ワード線WL0〜WLnに行毎に接続されている。また、各メモリセルトランジスタMCのドレインはビット線BL0〜BLmに列毎に接続され、ソースは接地点Vss(ソース線)に共通接続されている。
【0005】
図103は、上記図101に示したメモリセルトランジスタのコントロールゲート電圧(Gate voltage)とドレイン電流(Drain current of memory cell transistor)との関係を示している。ここでは、フローティングゲートFGに蓄積されている電子の数が比較的多数の状態(すなわち、メモリセルトランジスタのしきい電圧Vtが高い状態)を“0”データ、逆に低い状態を“1”データと定義する。データの読み出し、消去及び書き込みのバイアス条件は、下表1の通りである。
【0006】
【表1】
【0007】
データの読み出しは、メモリセルトランジスタのドレインに電圧Vd(=1V)、ソースに電圧Vs(=0V)、コントロールゲートCGに電圧Vg(=5V)を印加することにより行われ、セル電流Icellが流れるか否かで記憶されているデータの“1”,“0”が判定される。
【0008】
また、消去はソースとp型ウェル領域102を共有する複数のメモリセルに対して一括に行われる。ドレインをフローティング状態、ソース電圧Vs=10V、コントロールゲート電圧Vg=−7Vに設定すると、F−Nトンネル現象によってフローティングゲートFGから基板に電子が流れ、消去対象のメモリセルはすべて“1”データに設定される。
【0009】
これに対し、書き込みはビット毎に行われる。ソース電圧Vs=0V、コントロールゲート電圧Vg=9Vに設定した状態で、“0”に書き込むセルのビット線を5Vにバイアス(ドレイン電圧Vd=5V)してチャネルホットエレクトロン現象で発生した高エネルギーの電子をフローティングゲートに注入させる。この際、“1”のままにしたいセルのビット線を0Vに設定する(ドレイン電圧Vd=0V)と、電子の注入は起きずしきい値電圧Vtの変化は生じない。
【0010】
次に、書き込みや消去を確認するために、書き込みベリファイや消去ベリファイを行う。書き込みベリファイは、コントロールゲート電圧Vgを読み出し時の電圧に比べて高い電圧Vpvに設定して“0”読みを行う。そして、書き込みと書き込みベリファイを交互に実行していき、書き込み対象のセルがすべて“0”になったら書き込み動作が終了する。消去も同様に、読み出し時の電圧に比べて低い電圧VevをコントロールゲートCGに与えて“1”読みする消去ベリファイを実行してセル電流Icellを十分確保する。このように、セルのワード線電圧は動作モードによって様々に変わる。
【0011】
ところで、近年、CPU(central processing unit)のデータ処理速度の向上に伴いフラッシュメモリも高速なデータ転送速度が要求されてきている。DRAMやSRAMのようにページモード読み出し機能を搭載することによって連続複数ワードの合計データ出力時間を短縮するフラッシュメモリが登場してきている(例えば、非特許文献1参照)。この複数ワード(word)のかたまり、すなわちページ(page)はページアドレスで特定され、ページ内の任意の1ワードはページ内アドレスで特定される。ページ内のワードが連続アドレスであるために、ページ内アドレスはカラム側に割り付けられる。従って、下位アドレスをカラム側に、それより上位のアドレスをロウに、さらにそれより上位にブロックアドレスを割り付けると、従来の「下位=ロウ、中位=カラム、上位=ブロック」なる割り付けに比べ、数十から数百連続ワードからなるプログラムを読み出す場合、選択されるワード線の数が少なくなることを意味する。これはワード線当りの読み出しストレス時間が長くなることになるため、データ信頼性に対して厳しい方向となる。
【0012】
例えば、1本のワード線に32ワードのセルが接続されているとき、連続128ワードを10年間読み出し続ける場合を考える。ページモード機能がない場合、下位アドレスをロウに割り付けることによって128本のワード線を均等に読み出すことができるため、1本のワード線当りのストレス時間は、3×108sec/128ワード=3×106secである。一方、ページサイズが8ワードの場合、1本のワード線には4ページ、128ワードは4本のワード線に分配される。この結果、1ワードの読み出し時間で8ワードを読むことができるので、8ワードを読む時間に対するワード線ストレス時間は1/8になる。しかし、ワード線数が4/128に減るので、1本のワード線が選択される時間は32倍に増える。この結果、ワード線のストレス時間(リードディスターブ時間)はページモード機能なしの場合に比べて4倍に増えてしまう。
【0013】
【非特許文献1】
ISSCC2001 DIGEST OF TECHNICAL PAPERS pp.32-33,Feb,2001 B.Pathank et al.,"A 1.8V 64Mb 100MHz Flexible Read While Write Flash Memory"
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、高速なデータ転送速度を実現するために、ページモード読み出し機能を搭載した従来の不揮発性半導体メモリは、リードディスターブ時間が増大するという問題があった。
【0015】
この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ページ読み出し機能を備えていながら、リードディスターブ時間をページ読み出し機能を備えない不揮発性半導体メモリと同等にできる不揮発性半導体メモリを提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
この発明の不揮発性半導体メモリは、第1のアドレスサブセットAj(j=0,…,J−1)、第2のアドレスサブセットAk(k=J,…,K−1)及び第3のアドレスサブセットAl(l=K,…,L−1)をそれぞれ含むアドレス信号Ai(i=0,…,I−1)によって、少なくとも1つが指定される複数の不揮発性メモリセルと、前記複数の不揮発性メモリセルにそれぞれ接続される複数のワード線及び複数のビット線と、第1のアドレスサブセットとして第1のカラムアドレスが入力され、第2のアドレスサブセットとして第1のロウアドレスが入力され、第3のアドレスサブセットとして第2のカラムアドレスが入力されるアドレスバッファと、前記アドレスバッファの出力信号が供給され、前記複数の不揮発性メモリセルのうちの少なくとも1つを選択するように構成されたデコーダとを具備し、前記複数のビット線は少なくとも前記第3のアドレスサブセットにより選択され、前記複数のワード線は少なくとも前記第2のアドレスサブセットにより選択されることを特徴としている。
【0017】
また、この発明の不揮発性半導体メモリは、少なくとも2N1ワード数個のセンスアンプを備える不揮発性半導体メモリであって、複数の不揮発性メモリセルと、前記複数の不揮発性メモリセルにそれぞれ接続される複数のワード線及び複数のビット線と、最下位のN1個のアドレスサブセットとして第1のカラムアドレスが入力され、前記N1個のアドレスサブセットの上位に位置するN2個のアドレスサブセットとして第1のロウアドレスが入力され、前記N2個のアドレスサブセットの上位に位置するN3個のアドレスサブセットとして第2のカラムアドレスが入力されるアドレスバッファと、前記アドレスバッファの出力信号が供給され、前記複数の不揮発性メモリセルのうちの少なくとも1つを選択するように構成されたデコーダとを具備し、前記複数のビット線は少なくとも前記第2のカラムアドレスにより選択され、前記複数のワード線は少なくとも前記第1のロウアドレスにより選択されることを特徴としている。
【0018】
更に、この発明の不揮発性半導体メモリは、少なくとも2N1ワード数個のセンスアンプを備える不揮発性半導体メモリであって、複数の不揮発性メモリセルと、前記複数の不揮発性メモリセルにそれぞれ接続される複数のワード線及び複数のビット線と、最下位のN1個のアドレスサブセットとしてページ内アドレスが入力され、前記N1個のアドレスサブセットの上位に位置するN2個のアドレスサブセットとして第1のロウアドレスが入力され、前記N2個のアドレスサブセットの上位に位置するN3個のアドレスサブセットとしてページアドレスが入力されるアドレスバッファと、前記アドレスバッファの出力信号が供給され、前記複数の不揮発性メモリセルのうちの1つを選択するように構成されたデコーダとを具備し、前記複数のビット線は少なくとも前記ページアドレスにより選択され、前記複数のワード線は少なくとも前記第1のロウアドレスにより選択されることを特徴としている。
【0019】
更にまた、この発明の不揮発性半導体メモリは、複数の不揮発性メモリセルと、前記複数の不揮発性メモリセルにそれぞれ接続される複数のワード線及び複数のビット線と、第1のアドレスサブセットが入力される第1アドレスバッファと、前記第1のアドレスサブセットより上位の第2のアドレスサブセットが入力される第2アドレスバッファと、前記第2のアドレスサブセットより上位の第3のアドレスサブセットが入力される第3アドレスバッファと、前記第2アドレスバッファの出力が入力され、前記複数の不揮発性メモリセルに記憶されたデータを読み出す際に、前記複数のワード線から1つのワード線を選択するロウデコーダと、前記第3アドレスバッファの出力が入力され、前記複数の不揮発性メモリセルに記憶されたデータを読み出す際に、前記複数のビット線から少なくともN本(Nは2以上の正の整数)のビット線を選択するカラムデコーダと、前記読み出し選択された複数のメモリセルのデータを読み出す少なくともN個のセンスアンプと、前記第1アドレスバッファの出力が入力され、前記N個のセンスアンプの出力からM個を選択するマルチプレクサと、前記マルチプレクサの出力が入力される出力バッファとを具備することを特徴としている。
【0020】
この発明の不揮発性半導体メモリは、各々が、複数の不揮発性メモリセルと、前記複数の不揮発性メモリセルにそれぞれ接続される複数のワード線及び複数のビット線と、前記複数の不揮発性メモリセルに記憶されたデータを読み出す際に前記複数のワード線から1つのワード線を選択するロウデコーダと、前記複数の不揮発性メモリセルに記憶されたデータを読み出す際に前記複数のビット線から少なくともN本(Nは2以上の正の整数)のビット線を選択するカラムデコーダとを有する複数の不揮発性メモリブロックと、第1のアドレスサブセットが入力される第1アドレスバッファと、前記第1のアドレスサブセットより上位の第2のアドレスサブセットが入力される第2アドレスバッファと、前記第2のアドレスサブセットより上位の第3のアドレスサブセットが入力される第3アドレスバッファと、前記第3のアドレスサブセットより上位の第4のアドレスサブセットが入力される第4アドレスバッファと、前記読み出し選択された複数のメモリセルのデータを読み出す少なくともN個のセンスアンプと、前記第1アドレスバッファの出力が入力され、前記N個のセンスアンプの出力からM個を選択するマルチプレクサと、前記マルチプレクサの出力が入力される出力バッファと、前記第4アドレスバッファの出力が入力され、前記複数の不揮発性メモリセルに記憶されたデータを読み出す際に、前記複数の不揮発性メモリブロックから1つの不揮発性メモリブロックを選択するブロックデコーダとを具備し、前記ワード線の1つは前記第2アドレスバッファの出力及び前記ブロックデコーダの出力によって選択され、前記ビット線の少なくとも1つは少なくとも前記第3アドレスバッファの出力と前記ブロックデコーダの出力によって選択されることを特徴としている。
【0021】
また、この発明の不揮発性半導体メモリは、各々が、複数の不揮発性メモリセルと、前記複数の不揮発性メモリセルに接続する複数のワード線及び複数のビット線と、前記複数の不揮発性メモリセルに記憶されたデータを読み出す際に前記複数のワード線から1つのワード線を選択するロウデコーダと、前記複数の不揮発性メモリセルに記憶されたデータを読み出す際に前記複数のビット線から少なくともN本(Nは2以上の正の整数)のビット線を選択するカラムデコーダとを有する複数の不揮発性メモリブロックと、第1のアドレスサブセットが入力される第1アドレスバッファと、前記第1のアドレスサブセットより上位の第2のアドレスサブセットが入力される第2アドレスバッファと、前記第2のアドレスサブセットより上位の第3のアドレスサブセットが入力される第3アドレスバッファと、前記第3のアドレスサブセットより上位の第4のアドレスサブセットが入力される第4アドレスバッファと、前記第4のアドレスサブセットより上位の第5のアドレスサブセットが入力される第5アドレスバッファと、前記読み出し選択された複数のメモリセルのデータを読み出す少なくともN個のセンスアンプと、前記第1アドレスバッファの出力が入力され、前記N個のセンスアンプの出力からM個を選択するマルチプレクサと、前記マルチプレクサの出力が入力される出力バッファと、前記第5アドレスバッファの出力が入力され、前記複数の不揮発性メモリセルに記憶されたデータを読み出す際に、前記複数の不揮発性メモリブロックから1つの不揮発性メモリブロックを選択するブロックデコーダとを具備し、前記ワード線の1つは前記第2,第4アドレスバッファの出力及び前記ブロックデコーダの出力によって選択され、前記ビット線の少なくとも1つは少なくとも前記第3アドレスバッファの出力と前記ブロックデコーダの出力によって選択されることを特徴としている。
【0022】
上記のような構成によれば、ページ読み出し機能を備えた不揮発性半導体メモリのリードディスターブ時間の増加を従来並みに抑え、従来と同等の信頼性を確保できる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は、この発明の実施の形態に係る不揮発性半導体メモリの概略構成を示すブロック図である。この不揮発性半導体メモリは、メモリセルアレイ(Memory cell array)11、ロウデコーダ(Row decoder)12、カラムデコーダ(Column decoder)13、ブロックデコーダ(Block decoder)14、カラムゲート(Column gate)15、センスアンプ(Sense amp)16、書き込み回路(Program circuit)17、チャージポンプ(Charge pumps)18、電圧スイッチ(Voltage switch)19、I/Oバッファ(I/O buffer)20、コントローラ(Controller)21、コマンドレジスタ(Command register)22及びアドレスバッファ(Address buffer)23などを含んで構成されている。
【0024】
上記アドレスバッファ23に入力されたアドレス信号ADDは、ロウデコーダ12、カラムデコーダ13及びブロックデコーダ14にそれぞれ供給されるとともに、一部がコマンドレジスタ22に供給される。また、上記I/Oバッファ20に供給された書き込みデータWDAは書き込み回路17に供給され、コマンドCMDはコマンドレジスタ22に供給される。このコマンドレジスタ22の出力はコントローラ21に供給されてデコードされ、このコントローラ21でセンスアンプ16、書き込み回路17、チャージポンプ18、電圧スイッチ19及びアドレスバッファ23などが制御される。上記チャージポンプ18の出力電圧Vddh,Vddr,Vbbはそれぞれ、電圧スイッチ19、カラムデコーダ13及びブロックデコーダ14に供給され、出力電圧Vddpは書き込み回路17に供給される。上記電圧スイッチ19の出力電圧VSWi,VBBiはロウデコーダ12に供給される。
【0025】
上記書き込み回路17に供給された書き込みデータWDAは、カラムデコーダ13によって選択されたカラムゲート15を介して、メモリセルアレイ11のビット線BLsに供給され、ロウデコーダ12によって選択されたワード線WLsとの交点に接続されたメモリセルに書き込まれる。この際、書き込みが行われるブロックは、上記ブロックデコーダ14によって指定される。
【0026】
一方、上記ロウデコーダ12、カラムデコーダ13及びブロックデコーダ14によって選択されたメモリセルから読み出されたデータRDAは、カラムゲート15を介してセンスアンプ16に供給されてセンス及び増幅され、I/Oバッファ20を経由して読み出されるようになっている。
【0027】
図2は、上記図1に示した不揮発性半導体メモリのより詳細な構成例を示しており、2つのリダンダンシブロックを有する2バンク構成の16Mビットフラッシュメモリのレイアウトイメージを示している。電源スイッチ及びデコーダVolDecからX方向に8つのブロックが配置され、この電源スイッチ及びデコーダVolDecから出力される信号Mi/MiB,Fi,Hiは、セルアレイCellArray上を通過する2層目の金属層(M2)で配線される。一方、ローカルビット線(local bit-line)は1層目の金属層で、グローバルビット線(global bit-line)は3層目の金属層(M3)でそれぞれ配線される。上記グローバルビット線は、2段目のカラムデコーダColDec8からY方向にバンク0に対しては3ブロック、バンク1に対しては1ブロックとブートブロックの2ブロックを共通接続する。選択された1つのカラムデコーダColDec8に接続されているメインビット線が共通データ線に接続される。リダンダンシブロックのローカルビット線は置換え時にデータ線に接続される。
【0028】
次に、上記図2に示したレイアウトイメージにおける各ブロックの構成について説明する。
【0029】
図3(a)は、1層目の金属層からなるブロック(block)内のローカルビット線LBL0〜LBL3を、第3層目の金属層からなるメインビット線(main bit-line)MBLに選択的に接続するためのカラムゲート1stCOL1の回路構成を示している。図3(b)は、上記図3(a)に示したカラムゲート1stCOL1のシンボル図である。図3(a)に示すように、カラムゲート1stCOL1は、電流通路の一端がローカルビット線LBL0〜LBL3に接続され、電流通路の他端がメインビット線MBLに接続され、ゲートにカラムデコーダColDec1からのデコード信号BLKH0〜BLKH3が供給されるトランジスタBQ0〜BQ3で構成されている。
【0030】
図4(a),(b)はそれぞれ、上記図3(a),(b)に示したカラムゲート1stCOL1を8つ備えたカラムゲート1stCOL2のシンボル図を示している。このカラムゲート1stCOL2は、各I/Oに対応して設けられている。
【0031】
図5(a)〜(c)はそれぞれ、カラムゲートを示しており、上記カラムゲート1stCOL2をワード幅、すなわち16個(図5(a))と、カラムリダンダンシ用カラムゲート1stCOL1を1個(図5(b))備えたカラムゲート1stCOL3(図5(c))を示している。カラムリダンダンシ用カラムゲート1stCOL1は、ローカルビット線4本(RDLBL0〜RDLBL3)とメインビット線1本(RDMBL)を有し、カラム選択信号を本体と同じ信号H0〜H3で制御できる。図5(c)に示すカラムゲート1stCOL3は、本体ローカルビット線512本とカラムリダンダンシ用ビット線4本をメインビット線128本とカラムリダンダンシ用ビット線1本にデコードする。
【0032】
図6(a),(b)は512KビットのメモリセルアレイCellArrayを示しており、図6(a)は回路図、図6(b)はそのシンボル図である。図6(a)に示すように、メモリセルトランジスタMCは、リダンダンシ用を含めると516×1024のマトリクス状に配置されており、各メモリセルトランジスタMCのコントロールゲートはワード線WL0〜WL1023に行毎に接続され、ドレインはローカルビット線LBL0〜LBL511及びリダンダンシ用ローカルビット線RDLBL0〜RDLBL3に列毎に接続され、ソースはソース線SLに共通接続されている。
【0033】
図7(a),(b)はそれぞれ、64KビットのブートブロックセルアレイBootCellArrayを示しており、図7(a)は回路図、図7(b)はそのシンボル図である。図7(a)に示すように、128本のワード線を備え、カラムは本体と同じ構成としている。すなわち、メモリセルトランジスタMCは、リダンダンシ用を含めると516×128のマトリクス状に配置されており、各メモリセルトランジスタMCのコントロールゲートはワード線WL0〜WL127に行毎に接続され、ドレインはローカルビット線LBL0〜LBL511及びリダンダンシ用ローカルビット線RDLBL0〜RDLBL3に列毎に接続され、ソースはソース線SLに共通接続されている。
【0034】
図8(a),(b)はそれぞれ、ワード線毎に接続されるロウデコーダRowDec0を示しており、図8(a)は回路図、図8(b)はそのシンボル図である。図8(a)に示すように、ロウデコーダRowDec0は、Nチャネル型トランジスタn1とPチャネル型トランジスタp1からなるトランスファゲートと、Nチャネル型トランジスタn2とで構成されている。上記トランスファゲートは、プリデコード信号ペアMi/MiBで制御され、信号BLKFjをワード線WLi,jに供給するか否かを制御している。また、上記トランジスタn2のゲートには、上記プリデコード信号MiBが供給されてオン/オフ制御され、ワード線WLi,jの非選択時に、非選択ワード線電位VBBBiを与えるようになっている。
【0035】
図9(a),(b)はそれぞれ、プリデコード信号ペアMi/MiBで制御されるロウデコーダを示している。図9(b)に示すロウデコーダRowDec1は、図9(a)に示すように8個の上記ロウデコーダRowDec0で構成され、隣接する8本のワード線は同じプリデコード信号ペアMi/MiBで制御される。
【0036】
図10は、上記図9(a),(b)に示したロウデコーダRowDec1を128個有するロウデコーダRowDec2を示している。512KビットのメモリセルアレイCellArrayにおける1024本のワード線は、8つの信号BLKFiと128のプリデコード信号ペアMi/MiBの組み合わせでデコードされる。
【0037】
図11(a),(b)はそれぞれ、プリデコード信号ペアMi/MiBを出力するプリデコーダRowDec3を示している。図11(a)は回路図、図11(b)はそのシンボル図である。図11(a)に示すように、プリデコーダは、消去信号ERASE及びロウアドレスRA<3:9>が供給されるアンドゲートAND1と、電圧VSWi,VBBiで動作するレベルシフタLS1とから構成されている。そして、このレベルシフタLS1からプリデコード信号ペアMi/MiBを出力するようになっている。
【0038】
図12(a),(b)は、上記図12(a),(b)に示したプリデコーダRowDec3を128対(図12(a))有するロウデコーダRowDec4を示している。図12(b)はそのシンボル図である。128対のプリデコード信号ペアMi/MiBは、7つのロウアドレスRA<3:9>のデコード信号である。消去時には消去信号ERASEBがロウレベルとなり、128対のプリデコード信号ペアMi/MiBは全て非選択状態になる。
【0039】
図13(a),(b)は、選択ワード線を駆動するロウデコーダRowDec5を示しており、図13(a)は回路図、図13(b)はそのシンボル図である。図13(a)に示すように、ロウデコーダRowDec5は、消去信号ERASE及びロウアドレスRA<0:2>が供給されるアンドゲートAND2と、電圧VSWi,VBBiで動作するレベルシフタLS2とから構成されている。そして、ロウアドレスRA<0:2>をデコードし、上記レベルシフタLSから信号Fiを出力するようになっている。
【0040】
図14(a),(b)は、8個の上記ロウデコーダRowDec5でロウデコーダRowDec6を構成したブロック図及びそのシンボル図である。
【0041】
図15(a),(b)は、ブロックデコーダBlockDecを示しており、図15(a)は回路図、図15(b)はそのシンボル図である。図15(a)に示すように、ブロックデコーダ14は、アンドゲートAND3,AND4、レベルシフタLS3〜LS6及びインバータINV1などから構成されている。上記アンドゲートAND3には、ブロックアドレスBA<0:2>が供給され、このアンドゲートAND3の出力信号がレベルシフタLS3、レベルシフタLS4及びアンドゲートAND4の一方の入力端に供給される。上記アンドゲートAND4の他方の入力端には、消去信号ERASE(消去信号ERASEBと逆相の信号)が供給され、このアンドゲートAND4の出力信号がレベルシフタLS5及びレベルシフタLS6に供給される。
【0042】
上記レベルシフタLS3は、電圧VSWi,VBBiで動作し、信号BSHを出力する。上記レベルシフタLS4は、電圧VSWCi,GNDで動作し、信号BSHHを出力する。上記レベルシフタLS5は、電圧VSWCi,GNDで動作し、ブロックiのセルソース線SLiを駆動する。上記レベルシフタLS6は、電圧VSWi,VBBiで動作し、このレベルシフタLS6の出力が電圧GND,VBBiで動作するインバータINV1を介して信号VBBBiとして出力する。
【0043】
すなわち、このブロックデコーダBlockDecは、ブロックアドレスBA<0:2>をデコードした異なったレベルの信号BSH,BSHHを出力する。また、ブロックiの消去選択時に、このブロックiのセルソース線SLiに電圧VSWCiを印加する。信号VBBBiは非選択ワード線電位を与えるもので、消去選択時にVBBiレベルとなる。
【0044】
図16(a),(b)は、ロウデコーダRowDec7(信号BLKFiの生成回路)を示しており、図16(a)は回路図、図16(b)はシンボル図である。このロウデコーダRowDec7は、電圧VSWi,VBBiで動作するアンドゲートAND5で構成され、信号Fiと信号BSHとのAND論理で信号BLKFiを生成する。
【0045】
図17(a),(b)は、上記図16(a),(b)に示したロウデコーダRowDec7を8個設けて構成したロウデコーダRowDec8であり、図17(a)はブロック図、図17(b)はそのシンボル図である。
【0046】
図18(a),(b)は、ブートブロック用のブロックデコーダBootBlockDecを示しており、図18(a)は回路図、図18(b)はそのシンボル図である。図18(a)に示すように、ブートブロック用のブロックデコーダBootBlockDecは、アンドゲートAND6,AND7、レベルシフタLS7〜LS10及びインバータINV2などから構成されている。上記アンドゲートAND6には、ロウアドレスRA<7:9>とブロックアドレスBA<0:2>が供給され、このアンドゲートAND6の出力信号がレベルシフタLS7、レベルシフタLS8及びアンドゲートAND7の一方の入力端に供給される。上記アンドゲートAND7の他方の入力端には、消去信号ERASEが供給され、このアンドゲートAND7の出力信号がレベルシフタLS9及びレベルシフタLS10に供給される。
【0047】
上記レベルシフタLS7は、電圧VSWi,VBBiで動作し、信号BSHを出力する。上記レベルシフタLS8は、電圧VSWCi,GNDで動作し、信号BSHHを出力する。上記レベルシフタLS9は、電圧VSWCi,GNDで動作し、セルソース線SLを駆動する。上記レベルシフタLS10は、電圧VSWi,VBBiで動作し、このレベルシフタLS10の出力が電圧GND,VBBiで動作するインバータINV2を介して信号VBBBiとして出力する。
【0048】
上記のような構成において、ロウアドレスRA<7:9>が全てハイレベルになるとブートブロックが選択される。8個のブートブロックBootBLKはロウアドレスRA<7:9>によって選択される。
【0049】
図19(a),(b)は、カラムデコーダColDec1(信号BLKHiの生成回路)を示しており、図19(a)は回路図、図19(b)はシンボル図である。このカラムデコーダColDec1は、電圧VSWCi,GNDで動作するアンドゲートAND8で構成され、信号BSHHと信号HiとのAND論理で信号BLKHiを生成する。
【0050】
図20(a),(b)は、カラムデコーダColDec2を示しており、図20(a)はブロック図、図20(b)はそのシンボル図である。このカラムデコーダColDec2は、4個のカラムデコーダColDec1で構成されている。ここで、信号H<0:3>は、カラムアドレスCA<3:4>のデコード信号をレベル変換したものである。
【0051】
図21(a),(b)は、カラムデコーダColDec3の構成例を示しており、図21(a)は回路図、図21(b)はシンボル図である。このカラムデコーダColDec3は、カラムアドレスCA<3:4>が供給されるアンドゲートAND9と、このアンドゲートAND9の出力信号が供給され、電圧VSWCi,GNDで動作するレベルシフタLS11で構成され、信号H<0:3>を生成する。
【0052】
メインビット線MBL0,MBL1は、図22(a),(b)で示すようなカラムゲート2ndCOL1で選択的に読み出し専用データ線R_DLに接続される。図22(a)は回路図であり、図22(b)はそのシンボル図である。図22(a)に示すように、カラムゲート2ndCOL1は、電流通路の一端がメインビット線MBL0に接続され、他端が読み出し専用データ線R_DLに接続され、ゲートに読み出しカラムゲート選択信号R_BLKD0が供給されるトランジスタRQ0と、電流通路の一端がメインビット線MBL1に接続され、他端が読み出し専用データ線R_DLに接続され、ゲートに読み出しカラムゲート選択信号R_BLKD1が供給されるトランジスタRQ1とを含んで構成されている。上記トランジスタRQ0は、電流通路の一端がメインビット線MBL0に接続され、他端が読み出し専用データ線R_DLに接続され、ゲートに読み出しカラムゲート選択信号R_BLKD0が供給される。トランジスタRQ1は、電流通路の一端がメインビット線MBL1に接続され、他端が読み出し専用データ線R_DLに接続され、ゲートに読み出しカラムゲート選択信号R_BLKD1が供給される。
【0053】
ページ長が4ワードすなわち64ビットの場合には、図23(a)〜(c)に示すように、上記図22(a),(b)に示したカラムゲート2ndCOL1を64個設けたカラムゲート2ndCOL2でデコードが行われる。ここで、図23(b)に示すように、各ビットのカラムリダンダンシメインビット線RDMBLは、ゲートに信号R_BLKDRDが供給されるトランジスタRQ3の電流通路を介してカラムリダンダンシデータ線R_RDDLに接続される。
【0054】
図24(a),(b)は、書き込みやベリファイ時にメインビット線MBL0〜MBL7上の信号をデコードして選択的にオート専用データ線A_DLに接続するカラムゲート2ndCOL3を示すもので、図24(a)は回路図、図24(b)はそのシンボル図である。図24(a)に示すように、カラムゲート2ndCOL3は、トランジスタAQ0 to AQ7を含んで構成されている。これらトランジスタAQ0 to AQ7は、電流通路の一端がそれぞれメインビット線MBL0 to MBL7に接続され、他端がオート専用データ線A_DLに接続され、ゲートに信号A_BLKD0 to A_BLKD7が供給される。
【0055】
図25(a)〜(c)は、上記図24(a),(b)に示したカラムゲート2ndCOL3を用いて構成したカラムゲート2ndCOL4である。図25(a)はブロック図、図25(b)は各ビットのカラムリダンダンシメインビット線とA_RDDLとの接続について説明するための回路図、図25(c)はそのシンボル図である。
【0056】
図26(a)〜(c)は、128本のメインビット線MBL<0:127>と1本のリダンダンシ用メインビット線RDMBLを、64+1本の読み出し用データ線と16+1本のオート用データ線に選択的に接続するカラムゲート2ndCOL5を示している。図26(a),(b)はブロック図であり、図26(c)はそのシンボル図である。
【0057】
図27(a),(b)は信号R_JHHを出力するデコーダMcolDec1を示しており、図27(a)は回路図、図27(b)はそのシンボル図である。このデコーダMcolDec1は、図27(a)に示すように、読み出し対象バンク信号R_BANKiと読み出し用ブロックアドレス信号R_BA<0:2>とが供給されるアンドゲートAND10と、電圧VSWCi,GNDで動作するレベルシフタLS12で構成されている。よって、信号R_JHHは、読み出し対象バンク信号R_BANKiと読み出し用ブロックアドレス信号R_BA<0:2>のデコード信号で与えられる。
【0058】
図28(a),(b)は、読み出しカラムゲート選択信号R_BLKDiを出力するデコーダMcolDec2を示している。図28(a)は回路図、図28(b)はそのシンボル図である。このデコーダMcolDec2は、電圧VSWCi,GNDで動作し、上記図27(a),(b)に示したデコーダMcolDec1から出力される信号R_JHH、及び信号R_GDiが供給されるアンドゲートAND12で構成され、読み出しカラムゲート選択信号R_BLKDiを出力する。
【0059】
図29(a),(b)は、上記デコーダMcolDec2を3個有するデコーダMcolDec3を示しており、図29(a)はブロック図、図29(b)はそのシンボル図である。
【0060】
同様に、図30(a),(b)乃至図32(a),(b)はそれぞれ、オート用のカラムゲート信号のデコーダMcolDec4,McolDec5,McolDec6をそれぞれ示している。入力信号と出力信号が異なるが、基本的には上述した図27(a),(b)〜図29(a),(b)のデコーダと同じ構成になっている。すなわち、デコーダMcolDec4はアンドゲートAND13とレベルシフタLS13で構成され、デコーダMcolDec5はアンドゲートAND14で構成される。また、デコーダMcolDec6は、上記デコーダMcolDec5を9個用いて構成される。
【0061】
図33(a),(b)及び図34(a),(b)はそれぞれ、ブートブロックを含むバンク用のカラムゲート活性化信号のデコーダMcolDec1Boot,McolDec4Bootを示している。デコーダMcolDec1Bootは、図33(a)に示すように、信号R_MBLKBOOTと信号R_RA<7:9>が供給されるアンドゲートAND14と、信号R_MBLK<3>と信号R_BA<0:2>が供給されるアンドゲートAND15と、これらアンドゲートAND14,AND15の出力信号が供給されるオアゲートOR1と、電圧VSWCi,GNDで動作し、上記オアゲートOR1の出力信号をレベルシフトするレベルシフト回路LS14とから構成されている。そして、このレベルシフト回路LS14から信号R_JHHを出力するようになっている。
【0062】
また、デコーダMcolDec4Bootは、図34(a)に示すように、信号A_MBLKBOOTと信号A_RA<7:9>が供給されるアンドゲートAND16と、信号A_MBLK<3>と信号A_BA<0:2>が供給されるアンドゲートAND17と、これらアンドゲートAND16,AND17の出力信号が供給されるオアゲートOR2と、電圧VSWCi,GNDで動作し、上記オアゲートOR2の出力信号をレベルシフトするレベルシフト回路LS15とから構成されている。そして、このレベルシフト回路LS15から信号A_JHHを出力するようになっている。図33(b)及び図34(b)にそれぞれのデコーダMcolDec1Boot,McolDec4Bootのシンボル図を示す。
【0063】
図35(a),(b)はそれぞれ、信号R_BLKD<0:1>,R_BLKDRD,A_BLKD<0:7>,A_BLKDRDを出力するデコーダMcolDec7を示しており、図35(a)は構成を示すブロック図、図35(b)はそのシンボル図である。図35(a)に示すように、デコーダMcolDec7は、デコーダMcolDec1とMcolDec3、及びデコーダMcolDec4とMcolDec6がそれぞれ接続されて構成される。
【0064】
図36(a),(b)はそれぞれ、ブートブロックを含むバンク用のカラムゲート信号を出力するデコーダMcolDec7Bootを示しており、図36(a)は構成を示すブロック図、図36(b)はそのシンボル図である。図36(a)に示すように、デコーダMcolDec7Bootは、デコーダMcolDec1BootとMcolDec3、及びデコーダMcolDec4BootとMcolDec6がそれぞれ接続されて構成される。
【0065】
図37(a),(b)及び図38(a),(b)はそれぞれ、ブートブロックを含まないバンク用及びブートブロックを含むバンク用の、カラムゲート信号出力とデコーダカラムゲートの接続関係を示しており、図37(a),図38(a)は構成を示すブロック図、図37(b),図38(b)はそれぞれのシンボル図である。図37(a)に示すように、デコーダColDec8は、デコーダMcolDec7の出力端とデコーダ2ndCOL5の入力端がそれぞれ接続されて構成される。また、図38(a)に示すように、デコーダColDec8Bootは、デコーダMcolDec7Bootの出力端とデコーダ2ndCOL5の入力端がそれぞれ接続されて構成される。
【0066】
図39(a),(b)、図40(a),(b)及び図41はそれぞれ、カラムゲート選択信号のグローバルデコーダColGlobalDecを示しており、図39(a),(b)及び図40(a),(b)は各デコード信号を生成する回路部、図41はグローバルデコーダColGlobalDecのシンボル図である。図39(a)は信号R_GD<0:1>を生成する回路部、図39(b)は信号R_GDRDを生成する回路部、図40(a)は信号A_GD<0:7>を生成する回路部、図40(b)は信号A_GDRDを生成する回路部である。いずれの回路部も、アンドゲート(AND18〜AND21)とレベルシフタ(LS16〜LS19)を含んで構成されている。
【0067】
図42(a)〜(c)及び図43(a)〜(c)はそれぞれ、ブートブロックを含まないバンク用及びブートブロックを含むバンク用の、グローバルカラムゲート信号出力とカラムデコーダの接続関係を示している。図42(a)に示すグローバルデコーダColGlobalDecの出力信号R_GD<0:1>,R_GDRD,A_GD<0:7>,A_GDRDは、図42(b)に示すカラムデコーダColDec8に供給され、このカラムデコーダColDec8によってメインビット線及びリダンダンシ用メインビット線MBL0<0:127>,RDMBL0,…,MBL7<0:127>,RDMBL7が駆動される。図42(c)は、上記グローバルデコーダColGlobalDecとカラムデコーダColDec8によって形成したデコーダColDec9のシンボル図である。
【0068】
また、図43(a)に示すグローバルデコーダColGlobalDecの出力信号R_GD<0:1>,R_GDRD,A_GD<0:7>,A_GDRDは、図43(b)に示すカラムデコーダColDec8Bootに供給され、このカラムデコーダColDec8によってメインビット線及びリダンダンシ用メインビット線MBL0<0:127>,RDMBL0,…,MBL7<0:127>,RDMBL7が駆動される。図43(c)は、上記グローバルデコーダColGlobalDecとカラムデコーダColDec8Bootによって形成したデコーダColDec9Bootのシンボル図である。
【0069】
図44(a),(b)は、512Kビットのブロック構成を示しており、図44(a)は構成を示すブロック図、図44(b)はシンボル図である。図44(a)に示すように、ブロックBLKはセルアレイCellArray、初段カラムゲート1stCol3、初段カラムゲート1stCol3用のデコーダColDec2、ロウデコーダRowDec8及びブロックデコーダBlockDecを含んで構成される。
【0070】
図45(a),(b)は、上記512Kビットのブロック8個で構成された4Mビットのコア4MbCOREを示しており、図45(a)は構成を示すブロック図、図45(b)はシンボル図である。これら8個のブロックは、電圧VSWCi,VSWi,VBBi、及び信号Mi/MiB,Fi,Hiを共有している。そして、メインビット線MBL<0:127>,MBLRDは8ブロックで独立している。
【0071】
図46(a),(b)は、ブートブロックBootBLKを示しており、図46(a)は構成を示すブロック図、図46(b)はシンボル図である。ブロックBLKと相違する点は、ワード線数が1/8、RowDec2の数が1/8、プリデコード信号ペアMi/MiBを転送する信号線が1/8の16本になっていることである。
【0072】
図47(a),(b)は、8個のブートブロックBootBLKの接続関係を示している。これら8個のブートブロックBootBLKは電圧VSWCi,VSWi,VBBi、及び信号Mi/MiB,Fi,Hiを共有する。そして、メインビット線MBL<0:127>,MBLRDは8ブロックで独立している。
【0073】
図48はアドレスバッファの構成例をiビットに着目して示す回路図である。このアドレスバッファは、バッファ回路BAC1,BAC2、クロックドインバータCINV1,CINV2及びインバータINV3で構成されている。信号BUSYは書き込みや消去動作実行中ハイレベルになる信号であり、オートアドレスA_BA,RA,CAはオート実行中アドレスパッドAiの変化を受け付けない。R_BA,CA,RAはリード用アドレスを示す。ブロック上位アドレスBA<3:4>は信号BUSYまたは信号READEでタイミング制御されたメインブロックアドレス(main block address)MBLK<0:3>にデコードされる(本実施の形態では16Mビットの容量のフラッシュメモリを例に取っている)。
【0074】
図49は、アドレススイッチを示す回路図である。このアドレススイッチは、アンドゲートAND22,AND23,AND24、トランスファゲートTG1,TG2、インバータINV4a,INV4b及びNチャネル型MOSトランジスタQ4などで構成され、各4Mビットのコア4MbCOREまたはブートコアBootCOREに対して備えられている。選択ブロックがブロックリダンダンシに置換えられていない場合、信号A_HITBLKBまたは信号R_HITBLKBはハイレベルとなって、選択4MbCOREまたはBootCOREのアドレスBA,RA,CAはオート時A_BA,RA,CA、リード時R_BA,RA,CAとなる。非選択4MbCOREまたはBootCOREのアドレス信号は全てロウレベルになる。
【0075】
図50はバンク信号発生回路の構成例を示している。本実施の形態では2バンク構成を例に取っている。ブロックアドレスの上位4Mビット(BA<3>=BA<4>=H)は第1のバンクBANK1に属し、それ以外の12Mビットは第2のバンクBANK0に属する。信号BANKもオート用とリード用の2つがある。
【0076】
図51(a),(b)乃至図53(a),(b)はそれぞれ、電源スイッチVolSW1,VolSW2,VolSW3を示しており、図51(a)、図52(a)及び図53(a)は回路図、図51(b)、図52(b)及び図53(b)はそのシンボル図である。電源スイッチVolSW1は、図51(a)に示すように、レベルシフタLS20とPチャネル型MOSトランジスタQ5,Q6で構成される。また、電源スイッチVolSW2は、図52(a)に示すように、レベルシフタLS21とPチャネル型MOSトランジスタQ7,Q8で構成される。更に、電源スイッチVolSW3は、図53(a)に示すように、レベルシフタLS22とPチャネル型MOSトランジスタQ9,Q10で構成されている。カラム用電源VSWCはバンク毎に、ロウ用電源VSWとVBBは4Mbコア4MbCOREまたはブートコアBootCORE毎に切り替えられる。
【0077】
図54及び図55はそれぞれ、ブロックリダンダンシ制御信号出力回路の構成例を示している。ここでは、リダンダンシブロックが2つの場合を例に取っている。リダンダンシアドレス記憶ヒューズデータBA_FUSE0<0:4>またはBA_FUSE1<0:4>と一致した場合に信号HITBLKがハイレベルに立ち上がる。この信号HITBLKもまたオート用とリード用の2つがある。
【0078】
図56は、メインブロックアドレスを生成する回路を示しており、この回路から出力されるメインブロックアドレス信号MBLKは4Mビットコア4MbCOREまたはブートコアBootCOREを選択する信号となる。
【0079】
図57(a),(b)は、4Mビットコア4MbCORE毎に備えられる電源スイッチ及びデコーダVolDecの構成例を示している。電源スイッチ及びデコーダVolDecは、図57(a)に示すように、電源スイッチVolSW2、電源スイッチVolSW3、ロウデコーダRowDec4、ロウデコーダRowDec6、及びカラムデコーダColDec3を含んで構成される。
【0080】
図58(a),(b)は、4Mビットコア4MbCOREと上記電源スイッチ及びデコーダVolDecからなる4Mビットの電源スイッチ及びデコーダ4MbCoreVolDecを示しており、図58(a)は構成を示すブロック図、図58(b)はそのシンボル図である。この電源スイッチ及びデコーダ4MbCoreVolDecは、ブロックリダンダンシ選択時に、本体側アドレスは非選択、本体電源スイッチは選択状態にしてリダンダンシ選択の有無によらず電源の寄生容量の変動を抑えるようにしたものである。
【0081】
デコーダへの入力アドレスは、図49に示したようにブロックリダンダンシを使っている場合(HITBLK=H)に全て非選択状態にされ、メモリセルには電圧は印加されない。一方、図52及び図53に示した電源スイッチVolSW2,VolSW3は、リダンダンシ置き換えの有無によらず選択状態にされている。これは電源VSW,VBBの寄生容量をできるだけ一定にするためになされる。すなわち、電源スイッチもリダンダンシ情報に基づいて非選択状態とした場合、リダンダンシブロックが選ばれた場合の寄生容量はブロック1つ分であるのに対して、リダンダンシが選ばれなかった場合の寄生容量はブロック8つ分であり、両者の差は比較的大きい。書き換え電圧は昇圧回路によって発生されるが、その立ち上がり時間は寄生容量に強く依存する。寄生容量がリダンダンシ選択非選択で大きく変わると立ち上がり時間も大きく変わり、その結果実効的な書き換え時間が異なってしまう。これはリダンダンシブロックか否かによって書き換え条件が変わることを意味し問題となる。
【0082】
一方、電源スイッチをリダンダンシ情報によらず選択状態とした場合、リダンダンシブロックが選ばれた場合の寄生容量はブロック9つ分であるのに対して、リダンダンシが選ばれなかった場合の寄生容量はブロック8つ分であり、両者の差は比較的小さい。この結果、リダンダンシブロックか否かによって書き換え条件の変化は小さく、特性上問題にはならない。
【0083】
従って、このような構成によれば、寄生容量の変動少ないためリダンダンシブロックのセルと本体セルの書き換え条件をほぼ同じになる。
【0084】
図59(a),(b)は、ブートコア用の電源スイッチ及びデコーダVolDecBootを示しており、図59(a)は構成を示すブロック図、図59(b)はシンボル図である。図59(a)に示すように、ブートコア用の電源スイッチ及びデコーダVolDecBootは、電源スイッチVolSW2、電源スイッチVolSW3、ブートブロック用のロウデコーダRowDec4Boot、ロウデコーダRowDec6、及びカラムデコーダColDec3を含んで構成される。
【0085】
図60(a),(b)は、上記ブートコアBootCOREと上記ブートコア用の電源スイッチ及びデコーダVolDecBootからなるブートコア用の電源スイッチ及びデコーダBootCoreVolDecを示しており、図60(a)は構成を示すブロック図、図60(b)はそのシンボル図である。ブートコア用の電源スイッチ及びデコーダBootCoreVolDecは、図60(a)に示すように、ブートコア用の電源スイッチ及びデコーダVolDecBootの出力信号がブートコアBootCOREに供給されるようになっている。
【0086】
図61は、バンクBANK0のデコーダ構成を示している。このバンクBANK0は、電源スイッチVolSW1、4Mビットの電源スイッチ及びデコーダ4MbCoreVolDec、及びデコーダColDec9で構成される。
【0087】
図62は、上記図61に示したバンクBANK0のデコーダのシンボル図である。この図62ではバンクBANK0のコア構成を示している。この例では、1つの4Mビット部とブート部はメインビット線を共有している。
【0088】
図63(a),(b)は、上記バンクBANK1の電源スイッチ及びデコーダBank1CoreVolDecを示しており、図63(a)は構成を示すブロック図、図63(b)はそのシンボル図である。バンクBANK1の電源スイッチ及びデコーダBank1CoreVolDecは、図63(a)に示すように、4Mビットの電源スイッチ及びデコーダ4MbCoreVolDecとブートコア用の電源スイッチ及びデコーダBootCoreVolDecで構成される。
【0089】
図64は、バンクBANK1のデコーダ構成を示している。このバンクBANK1は、電源スイッチVolSW1、電源スイッチ及びデコーダBank1CoreVolDec、及びブート用のデコーダColDec9Bootで構成される。
【0090】
図65は、上記図64に示したバンクBANK1のデコーダのシンボル図である。この図65ではバンクBANK1のコア構成を示している。
【0091】
図66(a)〜(c)は、ブロックリダンダンシのカラムデコーダ部を示している。このカラムデコーダ部には、図66(a)に示すグローバルデコーダColGlobalDec、図66(b)に示すデコーダColDec8、及び図66(c)に示すブロックリダンダンシ用のデコーダColDec9BLKRDが含まれている。
【0092】
本体側には8つのブロックに対してグローバルデコーダColGlobalDecが備えられている。これに対し、リダンダンシブロックは任意のブロックとの置換えが可能になるように、512Kビットのブロックに対して設けられている。
【0093】
図67(a),(b)は、リダンダンシブロックの電源スイッチ及びデコーダVolDecとブロックBLKとの接続関係を示しており、図67(a)は構成を示すブロック図、図67(b)はこの接続回路BLKRDVolDecのシンボル図である。
【0094】
図68は、リダンダンシブロックのデコーダの構成を示している。このデコーダは、図51(a),(b)に示した電源スイッチVolSW1、図67(a),(b)に示したリダンダンシブロックの電源スイッチ及びデコーダVolDecとブロックBLKとの接続回路BLKRDVolDec、及びブロックリダンダンシ用のデコーダColDec9BLKRDから構成されている。
【0095】
このように、リダンダンシブロックでは、電源スイッチやロウデコーダ及びカラムデコーダは専用化されている。
【0096】
図69は、図68に示したリダンダンシブロックのデコーダRDBLKのシンボル図を示している。
【0097】
図70(a)〜(d)は、2つのリダンダンシブロックを備えた4Mビット+12Mビットの2バンク構成の16Mビットのフラッシュメモリコアの構成を表わすブロック図である。リード用64+1本とオート用16+1本のデータ線は2つのリダンダンシブロックと2つのバンクで共通接続されている。
【0098】
図71は、上記図70(a)〜(d)に示した16Mビットのフラッシュメモリコア16MbCOREのシンボル図である。
【0099】
図72は、カラムリダンダンシ回路の構成例を示す回路図である。ここでは、2つの置換が可能な回路を示している。オート用は全ブロックアドレスと全カラムアドレスの記憶データとの比較を行い、全てのアドレスが一致した場合に信号HITCOLを出力し、リード用は全ブロックアドレスとページアドレス(4ワード/ページの本実施の形態では下位2ビット以外)CA<2:4>の比較を行い、全てのアドレスが一致した場合に信号HITCOLを出力する。ページ内カラムアドレスCA<0:1>の記憶データCA_FUSE<0:1>と置換するI/Oを示す4ビットのヒューズデータR_IO_FUSE<0:3>は、ヒットしたセットのヒューズデータが選択され、後述するセンスアンプデータマルチプレクサに送られる。
【0100】
図73は、センスアンプとセンスされたデータをラッチする回路を示している。センスアンプSA1の出力端には、クロックドインバータCINV3,CINV4とインバータINV5からなるラッチ回路が設けられ、読み出し用としてリダンダンシを含めると65個設けられている。ラッチ信号LATは、後述する図87で示すタイミングで動作する信号である。
【0101】
図74は、読み出し用及び書き込みベリファイ用センスアンプを示している。読み出し用センスアンプRead S/Aは、128個のセンスアンプ回路Sense amp.、16個の電流変換回路(Current converter)及び1個のリファレンス電流変換回路(Reference current converter)で構成される。ベリファイ用センスアンプVerify S/Aは、16個のセンスアンプ回路Sense amp.及び2個の電流変換回路(Current converter)で構成される。
【0102】
リファレンスセル(Reference cell)は両者で共有され、リファレンス電流変換回路によって読み出し用とベリファイ用に分けられる。リファレンス電流変換回路は8つのセンスアンプで共用され、ページモード付きフラッシュメモリであっても面積損失(Penalty)を抑えている。
【0103】
上記のような構成の読み出し用及び書き込みベリファイ用センスアンプを用いることにより、基準セル(Reference cell)を読み出し用と書き込みベリファイ用で共有して基準セルのばらつきによる本体セルのベリファイマージンの劣化をなくすことができる。
【0104】
図75及び図76はそれぞれ、カラムリダンダンシのヒューズデータをラッチする回路を示している。図75に示すラッチ回路はクロックドインバータCINV5,CINV6とインバータINV6からなり、図76に示すラッチ回路はクロックドインバータCINV7,CINV8とインバータINV7からなる。ラッチ信号FLATは、後述する図87で示すタイミングで動作する信号である。
【0105】
図77は、ページ内アドレスR_CA<0:1>とヒューズデータR_CA_FS<0:1>が一致したワードの出力時に、信号R_IO_FS<0:3>で指定されたI/Oデータを、信号SAORDに図78及び図79で示すマルチプレクサで置換するための信号R_HITIOiを生成する回路を示している。この回路は、エクスクルーシブオアゲートEXOR1、インバータINV8及びアンドゲート25で構成される。本実施の形態では4ワード/ページ内の1ビットのみの置換えが可能な場合を示したが、信号R_CA_FS<0:1>、R_HITIO及びSAORDをそれぞれ2組持たせることによってページ内の2ビットの置換が可能となる。
【0106】
図78に示すマルチプレクサはアンドゲートAND26で構成され、図79に示すマルチプレクサはインバータINV9、アンドゲートAND27〜AND30、Nチャネル型MOSトランジスタMQ1〜MQ5及びバッファBAC3でそれぞれ構成されている。
【0107】
図80は、書き込みデータを保持するデータラッチ回路の構成例を示す回路図である。このデータラッチ回路は、クロックドインバータCINV9,CINV10とインバータINV10を含んで構成される。
【0108】
図81は、書き込みや消去のベリファイを行うセンスラッチ回路の構成例を示す回路図である。このセンスラッチ回路は、センスアンプSA2、クロックドインバータCINV11,CINV12とインバータINV11を含んで構成される。
【0109】
図82は、オート時のカラムリダンダンシを行う回路の構成例を示す回路図である。この回路は、Nチャネル型MOSトランジスタCQ1,CQ2、インバータINV12及びアンドゲートAND31などを含んで構成されている。
【0110】
図83は、書き込みデータPDATAiとベリファイ結果PSAOiが全て一致したら書き込み終了を知らせるための終了信号PENDを出力する回路を示す回路図である。この回路は、エクスクルーシブオアゲートPEXOR0〜PEXOR16とアンドゲートAND32とを含んで構成される。
【0111】
図84は、カラムリダンダンシ置換えがあった場合に対象I/OのデータをPDATARDに転送する回路を示す回路図である。この回路は、インバータINV13とナンドゲートNAND1,NAND2とを含んで構成されている。
【0112】
図85は、オート用データ線に接続した書き込み負荷回路の構成例を示す回路図である。この回路は、ノアゲートNOR1、レベルシフタLS23及びNチャネル型MOSトランジスタPQ1とから構成されている。そして、書き込みデータPDATAが“1”の場合は、データ線はフローティングにされ、書き込みデータPDATAが“0”の場合はデータ線には書き込み電圧VDDPが印加される。
【0113】
図86は、書き込み動作を表わす動作波形を示すタイミングチャートである。選択されたアドレスを含むバンクは書き込み選択状態となり、ワード線WLとビット線BLが書き込みバイアス状態や書き込みベリファイ状態にされる。
【0114】
図87は、読み出し動作を表わす動作波形を示すタイミングチャートである。書き込みや消去動作実行中にないバンクにアクセスできる。リードページアドレスA2〜A19の切替えがあるとその遷移からパルス状のアドレス遷移検出信号ATDが出力される。ページデータはセンスアンプでセンスされATDから生成されるパルスLAT信号で4ワードのデータがラッチされる。ページ内アドレスA0,A1で指定された1ワードがI/Oパッドから出力される。その後のA0,A1のみの切替えではATDは出力されず、ラッチデータをマルチプレクスされI/Oパッドからデータが出力される。
【0115】
下表2は各内部動作における内部電源の電圧値を示している。
【0116】
【表2】
【0117】
読み出しワード線電圧VDDRはどの動作状態においても同一レベルを保持する。VDDHはリードモード以外は10Vになり、選択ワード線レベルを与えるVSWを発生する。VDDPは書き込み時のみ5Vを発生する。VBBは消去時のワード線レベルを発生するとともに、消去ベリファイ時には−2Vを発生する。
【0118】
下表3は、各動作状態における選択ブロック内の選択/非選択ワード線及びビット線のバイアス関係と非選択ブロックのそれらのバイアス関係を示している。
【0119】
【表3】
【0120】
次に、上記図1乃至図87に示したような構成の不揮発性半導体メモリにおけるアドレス割り付けについて説明する。
【0121】
図88乃至図100はそれぞれ、この発明の実施の形態に係る不揮発性半導体メモリにおける第1乃至第8のアドレス割り付け例を示している。
【0122】
これらのアドレス割り付け例において、アドレスA0〜A16は、A0が最下位アドレス、A16が最上位アドレスであり、A1はA0よりも上位、A2はA1よりも上位、…とA15まで順次上位となる関係である。これらのアドレスA0〜A16には、第1乃至第4のアドレスサブセット(address subset)または第1乃至第5のアドレスサブセットが割り付けられる。4つのアドレスサブセットが割り付けられる場合には、第1のアドレスサブセットはページ内カラムアドレス(intra-page (column) address)に対応する。第2のアドレスサブセットはロウアドレス(row address)に対応する。第3のアドレスサブセットはページカラムアドレス(page (column) address)に対応する。第4のアドレスサブセットはブロックアドレス(block address)に対応する。一方、5つのアドレスサブセットが割り付けられる場合には、第1のアドレスサブセットはページ内カラムアドレスに対応する。第2のアドレスサブセットは下位ロウアドレス(lower row address)に対応する。第3のアドレスサブセットはページカラムアドレスに対応する。第4のアドレスサブセットは上位ロウアドレス、または上位ロウアドレスとブートブロックアドレス(upper row address & boot block address)に対応する。第5のアドレスサブセットはブロックアドレスに対応する。
【0123】
以下、第1乃至第8のアドレス割り付け例について説明する。
【0124】
図88(a),(b)に示す第1のアドレス割り付け例は、512Kビット(512×1024)の4個のブロック構成を前提としており、各ブロックはビット線BL(4n)〜BL(4n+3)により8ワードずつ4組(32ワード)にグループ分けされている。また、各々のページpage0〜page4095は、8ワードで構成されている。
【0125】
図88(a)に示すように、ワード線WL0でページpage0,page1024,page2048,page3069が選択され、ワード線WL1でページpage1,page1025,page2049,page3070が選択される。また、ワード線WL2でページpage2,page1026,page2050,page3071が選択される。ワード線WL3〜WL1022でも同様にしてページの選択が行われ、ワード線WL1023でページpage1023,page2047,page3068,page4095が選択される。
【0126】
一方、ビット線BL(4n)ではページpage0,page1,page2,…,page1023が選択され、ビット線BL(4n+1)でページpage1024,page1025,page1026,…,page2047が選択される。また、ビット線BL(4n+2)でページpage2048,page2049,page2050,…,page3068が選択され、ビット線BL(4n+3)でページpage3069,page3070,page3071,…,page4095が選択されるようになっている。
【0127】
そして、図88(b)に示すように、下位アドレスA0,A1,A2にページ内カラムアドレスCA0,CA1,CA2、アドレスA3〜A12にロウアドレスRA0〜RA9、アドレスA13,A14にページカラムアドレスCA3,CA4、上位アドレスA15,A16にブロックアドレスBA0,BA1を割り付けている。
【0128】
これによって、512Kビット(512×1024)の4個のブロックの1つがブロックアドレスBA0,BA1で選択される。また、4組のグループの1つがページカラムアドレスCA3,CA4で選択され、ロウアドレスRA0〜RA9でワード線WL0〜WL1023の中の1本が選択されることにより1つのページが選択される。この選択されたページ中の8ワードは、ページ内カラムアドレスCA0,CA1,CA2によって選択される。
【0129】
図89(a),(b)及び図90に示す第2のアドレス割り付け例は、ブートブロックがある場合を示している。この例でも512Kビット(512×1024)の4個のブロック構成を前提としており、各ブロックはビット線BL(4n)〜BL(4n+3)により8ワードずつ4組(32ワード)にグループ分けされている。また、各々のページpage0〜page4095は、8ワードで構成されている。
【0130】
図89(a)に示すように、図88(a)の1/8の構成であり、ワード線WL0でページpage0,page128,page256,page384が選択され、ワード線WL1でページpage1,page129,page257,page385が選択される。また、ワード線WL2でページpage2,page130,page258,page386が選択される。ワード線WL3〜WL126も同様にしてページの選択が行われ、ワード線WL127でページpage127,page255,page383,page511が選択される。
【0131】
また、ビット線BL(4n)でページpage0,page1,page2,…,page127が選択され、ビット線BL(4n+1)でページpage128,page129,page130,…,page255が選択される。また、ビット線BL(4n+2)でページpage256,page257,page258,…,page383が選択され、ビット線BL(4n+3)でページpage384,page385,page386,…,page511が選択されるようになっている。
【0132】
そして、図89(b)に示すように、下位アドレスA0,A1,A2にページ内カラムアドレスCA0,CA1,CA2、アドレスA3〜A9に下位ロウアドレスRA0〜RA6、アドレスA10,A11にページカラムアドレスCA3,CA4、アドレスA12,A13,A14に上位ロウアドレス及びブートブロックアドレスRA7,RA8,RA9、上位アドレスA15,A16にブロックアドレスBA0,BA1を割り付けている。
【0133】
この場合には、ページカラムアドレスCA3,CA4によって4組のグループのいずれか1つが選択され、下位ロウアドレスRA0〜RA6でワード線WL0〜WL127の中の1本が選択されることにより1つのページが選択される。この選択されたページ中の8ワードは、ページ内カラムアドレスCA0,CA1,CA2によって選択されることになる。
【0134】
図90は、上記図89(a)に示した構成を8個組み合わせたものである。512Kビットの4個のブロックの1つは、図89(b)に示したようにブロックアドレスBA0,BA1で選択され、上記8個のまとまりの1つがロウアドレスRA7,RA8,RA9で選択される。
【0135】
図91(a),(b)に示す第3のアドレス割り付け例は、512Kビット(512×1024)の4個のブロック構成を前提としており、各ブロックはビット線BL(8n)〜BL(8n+7)により4ワードずつ8組(32ワード)にグループ分けされている。また、各々のページpage0〜page8191は、4ワードで構成されている。
【0136】
図91(a)に示すように、ワード線WL0でページpage0,page1024,…,page7168が選択され、ワード線WL1でページpage1,page1025,…,page7169が選択される。また、ワード線WL2でページpage2,page1026,…,page7170が選択される。ワード線WL3〜WL1022でも同様にしてページの選択が行われ、ワード線WL1023でページpage1023,page2047,…,page8191が選択される。
【0137】
一方、ビット線BL(8n)ではページpage0,page1,page2,…,page1023が選択され、ビット線BL(8n+1)でページpage1024,page1025,page1026,…,page2047が選択される。また、ビット線BL(8n+2)〜BL(8n+6)も同様になっており、ビット線BL(8n+7)でページpage7168,page7169,page7170,…,page8191が選択されるようになっている。
【0138】
そして、図91(b)に示すように、下位アドレスA0,A1にページ内カラムアドレスCA0,CA1、アドレスA2〜A11にロウアドレスRA0〜RA9、アドレスA12,A13,A14にページカラムアドレスCA2,CA3,CA4、上位アドレスA15,A16にブロックアドレスBA0,BA1を割り付けている。
【0139】
これによって、512Kビット(512×1024)の4個のブロックの1つがブロックアドレスBA0,BA1で選択される。また、8組のグループの2つがページカラムアドレスCA2,CA3,CA4で選択され、ロウアドレスRA0〜RA9でワード線WL0〜WL1023の中の1本が選択されることにより連続する2つのページが選択される。この選択された2ページ中の8ワードは、ページ内カラムアドレスCA0,CA1によって選択される。
【0140】
図92(a),(b)及び図93に示す第4のアドレス割り付け例は、ブートブロックがある場合を示している。この例でも512Kビット(512×1024)の4個のブロック構成を前提としており、各ブロックはビット線BL(8n)〜BL(8n+7)により4ワードずつ8組(32ワード)にグループ分けされている。また、各々のページpage0〜page8191は、4ワードで構成されている。
【0141】
図92(a)に示すように、図91(a)の1/8の構成であり、ワード線WL0でページpage0,page128,…,page896が選択され、ワード線WL1でページpage1,page129,…,page897が選択される。また、ワード線WL2でページpage2,page130,…,page898が選択される。ワード線WL3〜WL126でも同様にしてページの選択が行われ、ワード線WL127でページpage127,page255,…,page1023が選択される。
【0142】
また、ビット線BL(8n)でページpage0,page1,page2,…,page127が選択され、ビット線BL(8n+1)でページpage128,page129,page130,…,page255が選択される。また、ビット線BL(8n+2)〜BL(8n+6)も同様であり、ビット線BL(8n+7)でページpage896,page897,page898,…,page1023が選択されるようになっている。
【0143】
そして、図92(b)に示すように、下位アドレスA0,A1にページ内カラムアドレスCA0,CA1、アドレスA2〜A8に下位ロウアドレスRA0〜RA6、アドレスA9,A10,A11にページカラムアドレスCA2,CA3,CA4、アドレスA12,A13,A14に上位ロウアドレス及びブートブロックアドレスRA7,RA8,RA9、上位アドレスA15,A16にブロックアドレスBA0,BA1を割り付けている。
【0144】
この場合には、ページカラムアドレスCA2,CA3,CA4によって8組のグループの2グループが選択され、下位ロウアドレスRA0〜RA6でワード線WL0〜WL127の中の1本が選択されることにより連続する2つのページが選択される。この選択された2ページ中の8ワードは、ページ内カラムアドレスCA0,CA1によって選択されることになる。
【0145】
図93は、上記図92(a)に示した構成を8個組み合わせたものである。図92(b)に示したように、512Kビット(512×1024)の4個のブロックの1つはブロックアドレスBA0,BA1で選択され、上記8個のまとまりが上位ロウアドレス及びブートブロックアドレスRA7,RA8,RA9で選択される。
【0146】
図94(a),(b)に示す第5のアドレス割り付け例は、512Kビット(1024×512)の4個のブロック構成を前提としており、各ブロックはビット線BL(8n)〜BL(8n+7)により8ワードずつ8組(64ワード)にグループ分けされている。また、各々のページpage0〜page4095は、8ワードで構成されている。
【0147】
図94(a)に示すように、ワード線WL0でページpage0,page512,…,page3584が選択され、ワード線WL1でページpage1,page513,…,page3585が選択される。また、ワード線WL2でページpage2,page514,…,page3586が選択される。ワード線WL3〜WL510でも同様にしてページの選択が行われ、ワード線WL511でページpage511,page1023,…,page4095が選択される。
【0148】
一方、ビット線BL(8n)ではページpage0,page1,page2,…,page511が選択され、ビット線BL(8n+1)でページpage512,page513,page514,…,page1023が選択される。また、ビット線BL(8n+2)〜BL(8n+6)も同様になっており、ビット線BL(8n+7)でページpage3584,page3585,page3586,…,page4095が選択されるようになっている。
【0149】
そして、図94(b)に示すように、下位アドレスA0,A1にページ内カラムアドレスCA0,CA1、アドレスA2〜A10にロウアドレスRA0〜RA8、アドレスA11,A12,A13,A14にページカラムアドレスCA2,CA3,CA4,CA5、上位アドレスA15,A16にブロックアドレスBA0,BA1を割り付けている。
【0150】
これによって、512Kビット(1024×512)の4個のブロックの1つがブロックアドレスBA0,BA1で選択される。また、8組のグループの1つがページカラムアドレスCA2,CA3,CA4,CA5で選択され、ロウアドレスRA0〜RA8でワード線WL0〜WL511の中の1本が選択されることにより1つのページが選択される。この選択されたページ中の8ワードは、ページ内カラムアドレスCA0,CA1によって選択される。
【0151】
図95(a),(b)及び図96に示す第6のアドレス割り付け例は、ブートブロックがある場合を示している。この例でも512Kビット(1024×512)の4個のブロック構成を前提としており、各ブロックはビット線BL(8n)〜BL(8n+7)により8ワードずつ8組(64ワード)にグループ分けされている。また、各々のページpage0〜page4095は、8ワードで構成されている。
【0152】
図95(a)に示すように、図94(a)の1/8の構成であり、ワード線WL0でページpage0,page64,…,page448が選択され、ワード線WL1でページpage1,page65,…,page449が選択される。また、ワード線WL2でページpage2,page66,…,page450が選択される。ワード線WL3〜WL62でも同様にしてページの選択が行われ、ワード線WL63でページpage63,page127,…,page511が選択される。
【0153】
また、ビット線BL(8n)でページpage0,page1,page2,…,page63が選択され、ビット線BL(8n+1)でページpage64,page65,page66,…,page127が選択される。また、ビット線BL(8n+2)〜BL(8n+6)も同様であり、ビット線BL(8n+7)でページpage448,page449,page450,…,page511が選択されるようになっている。
【0154】
そして、図95(b)に示すように、下位アドレスA0,A1(第1のアドレスサブセット)にページ内カラムアドレスCA0,CA1、アドレスA2〜A8(第2のアドレスサブセット)に下位ロウアドレスRA0〜RA6、アドレスA9,A10,A11(第3のアドレスサブセット)にページカラムアドレスCA2,CA3,CA4、アドレスA12,A13,A14(第4のアドレスサブセット)に上位ロウアドレス及びブートブロックアドレスRA7,RA8,RA9、上位アドレスA15,A16(第5のアドレスサブセット)にブロックアドレスBA0,BA1を割り付けている。
【0155】
この場合には、ページカラムアドレスCA2,CA3,CA4によって8組のグループの1つが選択され、ロウアドレスRA0〜RA6でワード線WL0〜WL511の中の1本が選択されることにより1つのページが選択される。この選択されたページ中の8ワードは、ページ内カラムアドレスCA0,CA1によって選択されることになる。
【0156】
図96は、上記図95(a)に示した構成を8個組み合わせたものである。図95(b)に示したように、512Kビット(512×1024)の4個のブロックの1つはブロックアドレスBA0,BA1で選択され、上記8個のまとまりの1つが上位ロウアドレス及びブートブロックアドレスRA7,RA8,RA9で選択される。
【0157】
図97(a)〜(c)はそれぞれ、上記図95(a),(b)及び図96に示した第6のアドレス割り付け例を実現するためのアドレスバッファ23(図1参照)の構成例を示している。図97(a)は、上記アドレスバッファ23におけるiビット目のバッファ回路を抽出して示す回路図である。図97(b)は、上記図97(a)に示したバッファ回路のシンボル図である。図97(c)は、上記図1に示したアドレスバッファ23の構成例を示すブロック図である。
【0158】
上記アドレスバッファ23の各ビットには、図97(a)に示すように、NORゲートNOR2、インバータINV14,INV15,INV16及びクロックドインバータCINV13を備えたバッファ回路が設けられている。上記NORゲートNOR2の一方の入力端にはチップイネーブル信号CEBが供給される。このチップイネーブル信号CEBは、コントローラ21から供給され、チップの選択時にロウレベルとなる。上記NORゲートNOR2の他方の入力端は、アドレス信号ADDのiビット目の入力パッドADDPADiに接続される。上記NORゲートNOR2の出力端は、インバータINV14の入力端に接続される。このインバータINV14の出力端から信号R_Aiが出力される。また、上記インバータINV14の出力端は、クロックドインバータCINV13の入力端に接続される。このクロックドインバータCINV13のクロック入力端には、上記コントローラ21から書き込み及び消去の自動動作を行うためのアドレス入力のイネーブル信号ADDINENが供給されて制御されている。上記クロックドインバータCINV13の出力端は、インバータINV15の入力端に接続される。インバータINV15の出力端にはインバータINV16の入力端が接続され、その入力端にはインバータINV16の出力端が接続されている。これによって、インバータINV15とINV16とでラッチ回路が形成される。そして、上記インバータINV15の出力端から信号A_Aiが出力される。
【0159】
このバッファ回路は、デュアルオペレーションを前提にしたものであり、上記信号ADDINENは書き込み及び消去用のアドレスをデコーダに取り込むための制御信号である。
【0160】
上記図97(a)に示したバッファ回路を図97(b)のようなシンボル図(ADDBUF)で表すと、図1に示した回路におけるアドレスバッファ23は、図97(c)に示すように表される。バッファ回路ADDBUF1は、第1のアドレスサブセットに対応するもので、チップイネーブル信号CEBとアドレスパッドADDPADi(i=0−1)に入力される0ビット目及び1ビット目のアドレス信号ADDiに基づいて信号R_CAj(j=0−1)とA_CAj(j=0−1)を出力する。この際、上記信号ADDINENは、書き込み及び消去のためにページ内カラムアドレスをカラムデコーダ13に取り込むための制御信号として働く。
【0161】
バッファ回路ADDBUF2は、第2のアドレスサブセットに対応するもので、チップイネーブル信号CEBとアドレスパッドADDPADi(i=2−8)に入力される2ビット目乃至8ビット目のアドレス信号ADDiに基づいて信号R_RAj(j=0−6)とA_RAj(j=0−6)を出力する。この際、上記信号ADDINENは、書き込み及び消去のために下位ロウアドレスをロウデコーダ12に取り込むための制御信号として働く。
【0162】
バッファ回路ADDBUF3は、第3のアドレスサブセットに対応するもので、チップイネーブル信号CEBとアドレスパッドADDPADi(i=9−11)に入力される9ビット目乃至11ビット目のアドレス信号ADDiに基づいて信号R_CAj(j=2−4)とA_CAj(j=2−4)を出力する。この際、上記信号ADDINENは、書き込み及び消去のためにページカラムアドレスをカラムデコーダ13に取り込むための制御信号として働く。
【0163】
バッファ回路ADDBUF4は、第4のアドレスサブセットに対応するもので、チップイネーブル信号CEBとアドレスパッドADDPADi(i=12−14)に入力される12ビット目乃至14ビット目のアドレス信号ADDiに基づいて信号R_RAj(j=7−9)とA_RAj(j=7−9)を出力する。この際、上記信号ADDINENは、書き込み及び消去のために上位ロウアドレス及びブートブロックアドレスをロウデコーダ12に取り込むための制御信号として働く。
【0164】
バッファ回路ADDBUF5は、第5のアドレスサブセットに対応するもので、チップイネーブル信号CEBとアドレスパッドADDPADi(i=15−16)に入力される15ビット目及び16ビット目のアドレス信号ADDiに基づいて信号R_BAj(j=1−2)とA_RAj(j=1−2)を出力する。この際、上記信号ADDINENは、書き込み及び消去のためにブロックアドレスをブロックデコーダ14に取り込むための制御信号として働く。
【0165】
図98(a),(b)に示す第7のアドレス割り付け例は、512Kビット(1024×512)の4個のブロック構成を前提としており、各ブロックはビット線BL(16n)〜BL(16n+15)により4ワードずつ16組(64ワード)にグループ分けされている。また、各々のページpage0〜page8191は、4ワードで構成されている。
【0166】
図98(a)に示すように、ワード線WL0でページpage0,page512,…,page7680が選択され、ワード線WL1でページpage1,page513,…,page7681が選択される。また、ワード線WL2でページpage2,page514,…,page7682が選択される。ワード線WL3〜WL510でも同様にしてページの選択が行われ、ワード線WL511でページpage511,page1023,…,page8191が選択される。
【0167】
一方、ビット線BL(16n)ではページpage0,page1,page2,…,page511が選択され、ビット線BL(16n+1)でページpage512,page513,page514,…,page1023が選択される。また、ビット線BL(16n+2)〜BL(16n+14)も同様になっており、ビット線BL(16n+15)でページpage7680,page7681,page7682,…,page8191が選択されるようになっている。
【0168】
そして、図98(b)に示すように、下位アドレスA0,A1にページ内カラムアドレスCA0,CA1、アドレスA2〜A10にロウアドレスRA0〜RA8、アドレスA11〜A14にページカラムアドレスCA2〜CA5、上位アドレスA15,A16にブロックアドレスBA0,BA1を割り付けている。
【0169】
これによって、512Kビット(1024×512)の4個のブロックの1つがブロックアドレスBA0,BA1で選択される。また、16組のグループの1つがページカラムアドレスCA2〜CA5で選択され、ロウアドレスRA0〜RA8でワード線WL0〜WL511の中の1本が選択されることにより1つのページが選択される。この選択されたページ中の4ワードは、ページ内カラムアドレスCA0,CA1によって選択される。
【0170】
図99(a),(b)及び図100に示す第8のアドレス割り付け例は、ブートブロックがある場合を示している。この例でも512Kビット(1024×512)の4個のブロック構成を前提としており、各ブロックはビット線BL(16n)〜BL(16n+15)により4ワードずつ16組(64ワード)にグループ分けされている。また、各々のページpage0〜page8191は、4ワードで構成されている。
【0171】
図99(a)に示すように、図98(a)の1/8の構成であり、ワード線WL0でページpage0,page64,…,page960が選択され、ワード線WL1でページpage1,page65,…,page961が選択される。また、ワード線WL2でページpage2,page66,…,page962が選択される。ワード線WL3〜WL62でも同様にしてページの選択が行われ、ワード線WL63でページpage63,page127,…,page1023が選択される。
【0172】
また、ビット線BL(16n)でページpage0,page1,page2,…,page63が選択され、ビット線BL(16n+1)でページpage64,page65,page66,…,page127が選択される。また、ビット線BL(16n+2)〜BL(16n+14)も同様であり、ビット線BL(16n+15)でページpage960,page961,page962,…,page1023が選択されるようになっている。
【0173】
そして、図99(b)に示すように、下位アドレスA0,A1にページ内カラムアドレスCA0,CA1、アドレスA2〜A7に下位ロウアドレスRA0〜RA5、アドレスA8〜A11にページカラムアドレスCA2〜CA5、アドレスA12,A13,A14に上位ロウアドレス及びブートブロックアドレスRA6,RA7,RA8、上位アドレスA15,A16にブロックアドレスBA0,BA1を割り付けている。
【0174】
この場合には、ページカラムアドレスCA2〜CA5によって16組のグループの1つが選択され、下位ロウアドレスRA0〜RA5でワード線WL0〜WL511の中の1本が選択されることにより1つのページが選択される。この選択されたページ中の4ワードは、ページ内カラムアドレスCA0,CA1によって選択されることになる。
【0175】
図100は、上記図99(a)に示した構成を16個組み合わせたものである。図99(b)に示したように、512Kビット(1024×512)の4個のブロックの1つはブロックアドレスBA0,BA1で選択され、上記16個のまとまりの1つがロウアドレスRA6,RA7,RA8で選択される。
【0176】
上述したように、図88、図91、図94及び図98に示した例では、下位アドレスにページ内カラムアドレス、中位にロウアドレス、その上位にページカラムアドレス、最上位にブロックアドレスを割り付けている。
【0177】
また、図89及び図90、図92及び図93、図95及び図96、図99及び図100に示した例では、下位アドレスにページ内カラムアドレス、中位に下位ロウアドレス、その上位にページカラムアドレス、その上位に上位ロウアドレス及びブートブロックアドレス、最上位にブロックアドレスを割り付けている。
【0178】
後者は、8Kバイト(Byte)のブートブロックを含んだフラッシュメモリの場合に有効となる。
【0179】
なお、上述した第1乃至第8のアドレス割り付け例では、4つまたは5つのアドレスサブセットを割り付ける場合を例にとって説明した。しかしながら、3つのアドレスサブセットを割り付ける場合にも同様な効果が得られる。この場合には、第1のアドレスサブセットに第1のカラムアドレス、第2のアドレスサブセットにロウアドレス、第3のアドレスサブセットに第2のカラムアドレスを割り付ければ良い。このようなアドレスの割り付けを行うことにより、上述した第1乃至第8のアドレス割り付け例と同様な作用効果が得られる。
【0180】
次に、既に述べた例(1本のワード線に32ワードのセルが接続され、連続128ワードを10年間読み出し続ける場合)でのリードディスターブ時間を計算する。ページサイズが8ワードの場合(例えば図88)、128ワードは16本のワード線に分配される。1ワードの読み出し時間で8ワードを読むことができるので、8ワードを読む時間に対するワード線ストレス時間は1/8になり、またワード線数が16/128に減るので1本のワード線が選択される時間は8倍に増える。この結果、ワード線のストレス時間(リードディスターブ時間)はページモード機能なしの場合と全く同等にできる。勿論、図88の例に限らず、他の例でも同様なことが言える。
【0181】
従って、ページ読み出し機能を備えた不揮発性半導体メモリのリードディスターブ時間の増加を従来並みに抑え、従来と同等の信頼性を確保できる不揮発性半導体メモリを提供することができる。
【0182】
以上実施の形態を用いてこの発明の説明を行ったが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上記実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば実施の形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題の少なくとも1つが解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少なくとも1つが得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【0183】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、ページ読み出し機能を備えていながら、リードディスターブ時間をページ読み出し機能を備えない不揮発性半導体メモリと同等にできる不揮発性半導体メモリが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態に係る不揮発性半導体メモリの概略構成を示すブロック図。
【図2】2つのリダンダンシブロックを有する2バンク構成の16Mビットのフラッシュメモリのレイアウトイメージを示すブロック図。
【図3】1層目の金属層で形成されたブロック内のローカルビット線を、第3層目の金属層で形成されたメインビット線に選択的に接続するためのカラムゲートの回路構成とそのシンボル図。
【図4】図3に示したカラムゲートを8つ備えたカラムゲートのシンボル図。
【図5】カラムゲートを示す図。
【図6】512Kビットのメモリセルアレイを示す図。
【図7】64Kビットのブートブロックセルアレイを示す図。
【図8】ワード線毎に接続されるロウデコーダを示す図。
【図9】プリデコード信号ペアで制御されるロウデコーダを示す図。
【図10】図9に示したロウデコーダを128個有するロウデコーダを示す図。
【図11】プリデコード信号ペアを出力するプリデコーダを示す図。
【図12】図11に示したプリデコーダを128対有するロウデコーダを示す図。
【図13】選択ワード線を駆動するロウデコーダを示す図。
【図14】図13に示したロウデコーダ8個で構成したロウデコーダを示す図。
【図15】ブロックデコーダを示す図。
【図16】ロウデコーダ(信号BLKFiの生成回路)を示す図。
【図17】図16に示したロウデコーダを8個設けて構成したロウデコーダを示す図。
【図18】ブートブロック用のブロックデコーダを示す図。
【図19】カラムデコーダ(信号BLKHiの生成回路)を示す図。
【図20】図19に示したカラムデコーダ4個で構成したカラムデコーダを示す図。
【図21】カラムデコーダの構成例を示す回路図。
【図22】メインビット線と読み出し専用データ線を選択的に接続するカラムゲートを示す図。
【図23】図22に示したカラムゲートを64個設けたカラムゲートを示す図。
【図24】書き込みやベリファイ時にメインビット線をデコードして選択的にオート専用データ線に接続するカラムゲートを示す図。
【図25】図24に示したカラムゲートを用いて構成したカラムゲートを示す図。
【図26】128本のメインビット線と1本のリダンダンシ用メインビット線を、64+1本の読み出し用データ線と16+1本のオート用データ線に選択的に接続するカラムゲートを示す図。
【図27】信号R_JHHを出力するデコーダを示す図。
【図28】読み出しカラムゲート選択信号のデコーダを示す図。
【図29】図28に示したデコーダを3個有するデコーダを示す図。
【図30】オート用のカラムゲート信号のデコーダを示す図。
【図31】オート用のカラムゲート信号のデコーダを示す図。
【図32】オート用のカラムゲート信号のデコーダを示す図。
【図33】ブートブロックを含むバンク用のカラムゲート活性化信号のデコーダを示す図。
【図34】ブートブロックを含むバンク用のカラムゲート活性化信号のデコーダを示す図。
【図35】信号R_BLKD<0:1>,R_BLKDRD,A_BLKD<0:7>,A_BLKDRDを出力するデコーダを示す図。
【図36】ブートブロックを含むバンク用のカラムゲート信号を出力するデコーダを示す図。
【図37】ブートブロックを含まないバンク用のカラムゲート信号出力とデコーダカラムゲートの接続関係を示す図。
【図38】ブートブロックを含むバンク用のカラムゲート信号出力とデコーダカラムゲートの接続関係を示す図。
【図39】カラムゲート選択信号のグローバルデコーダを示す図。
【図40】カラムゲート選択信号のグローバルデコーダを示す図。
【図41】カラムゲート選択信号のグローバルデコーダを示す図。
【図42】ブートブロックを含まないバンク用のグローバルカラムゲート信号出力とカラムデコーダの接続関係を示す図。
【図43】ブートブロックを含むバンク用のグローバルカラムゲート信号出力とカラムデコーダの接続関係を示す図。
【図44】512Kビットのブロック構成を示す図。
【図45】図44に示した512Kビットのブロック8個からなる4Mビットのコア4MbCOREを示す図。
【図46】ブートブロックのブロック構成を示す図。
【図47】8個のブートブロックの接続関係を示す図。
【図48】アドレスバッファの構成例をiビットに着目して示す回路図。
【図49】アドレススイッチを示す回路図。
【図50】バンク信号発生回路の構成例を示す図。
【図51】電源スイッチの構成例を示す回路図。
【図52】電源スイッチの構成例を示す回路図。
【図53】電源スイッチの構成例を示す回路図。
【図54】ブロックリダンダンシ制御信号出力回路の構成例を示す図。
【図55】ブロックリダンダンシ制御信号出力回路の構成例を示す図。
【図56】メインブロックアドレスを生成する回路を示す図。
【図57】4Mbコア毎に備えられる電源スイッチ及びデコーダの構成例を示す図。
【図58】4Mbコアと電源スイッチ及びデコーダからなる4Mbの電源スイッチ及びデコーダを示す図。
【図59】ブートコア用の電源スイッチ及びデコーダを示す図。
【図60】ブートコアと上記ブートコア用の電源スイッチ及びデコーダからなるブートコア用の電源スイッチ及びデコーダを示す図。
【図61】バンクBANK0のデコーダ構成を示す図。
【図62】図61に示したバンクBANK0のデコーダのシンボル図。
【図63】バンクBANK1の電源スイッチ及びデコーダを示す図。
【図64】バンクBANK1のデコーダ構成を示す図。
【図65】図64に示したバンクBANK1のデコーダのシンボル図。
【図66】ブロックリダンダンシのカラムデコーダ部を示す図。
【図67】リダンダンシブロックの電源スイッチ及びデコーダとブロックとの接続関係を示す図。
【図68】リダンダンシブロックのデコーダの構成を示す図。
【図69】図68に示したリダンダンシブロックのデコーダのシンボル図。
【図70】2つのリダンダンシブロックを備えた4Mb+12Mbの2バンク構成の16Mビットのフラッシュメモリコアの構成を表わすブロック図。
【図71】図70に示した16Mビットのフラッシュメモリコアのシンボル図。
【図72】カラムリダンダンシ回路の構成例を示す回路図。
【図73】センスアンプとセンスされたデータをラッチする回路を示す図。
【図74】読み出し用及び書き込みベリファイ用センスアンプを示す図。
【図75】カラムリダンダンシのヒューズデータをラッチする回路を示す図。
【図76】カラムリダンダンシのヒューズデータをラッチする回路を示す図。
【図77】ページ内アドレスとヒューズデータが一致したワードの出力時に、I/Oデータをマルチプレクサで置換するための信号を生成する回路を示す図。
【図78】マルチプレクサを示す回路図。
【図79】マルチプレクサを示す回路図。
【図80】書き込みデータを保持するデータラッチ回路の構成例を示す回路図。
【図81】書き込みや消去のベリファイを行うセンスラッチ回路の構成例を示す回路図。
【図82】オート時のカラムリダンダンシを行う回路の構成例を示す回路図。
【図83】書き込みデータとベリファイ結果が全て一致したら書き込み終了を知らせるための終了信号を出力する回路を示す回路図。
【図84】カラムリダンダンシ置換えがあった場合に対象I/OのデータをPDATARDに転送する回路を示す回路図。
【図85】オート用データ線に接続した書き込み負荷回路の構成例を示す回路図。
【図86】書き込み動作を表わす動作波形を示すタイミングチャート。
【図87】読み出し動作を表わす動作波形を示すタイミングチャート。
【図88】この発明の実施の形態に係る不揮発性半導体メモリにおける第1のアドレス割り付け例について説明するための図。
【図89】この発明の実施の形態に係る不揮発性半導体メモリにおける第2のアドレス割り付け例について説明するための図。
【図90】この発明の実施の形態に係る不揮発性半導体メモリにおける第2のアドレス割り付け例について説明するためのもので、上記図89に示した構成を8個組み合わせた場合を示す図。
【図91】この発明の実施の形態に係る不揮発性半導体メモリにおける第3のアドレス割り付け例について説明するための図。
【図92】この発明の実施の形態に係る不揮発性半導体メモリにおける第4のアドレス割り付け例について説明するための図。
【図93】この発明の実施の形態に係る不揮発性半導体メモリにおける第4のアドレス割り付け例について説明するためのもので、上記図92に示した構成を8個組み合わせた場合を示す図。
【図94】この発明の実施の形態に係る不揮発性半導体メモリにおける第5のアドレス割り付け例について説明するための図。
【図95】この発明の実施の形態に係る不揮発性半導体メモリにおける第6のアドレス割り付け例について説明するための図。
【図96】この発明の実施の形態に係る不揮発性半導体メモリにおける第6のアドレス割り付け例について説明するためのもので、上記図95に示した構成を8個組み合わせた場合を示す図。
【図97】図95及び図96に示した第6のアドレス割り付け例を実現するためのアドレスバッファの構成例について説明するための図。
【図98】この発明の実施の形態に係る不揮発性半導体メモリにおける第7のアドレス割り付け例について説明するための図。
【図99】この発明の実施の形態に係る不揮発性半導体メモリにおける第8のアドレス割り付け例について説明するための図。
【図100】この発明の実施の形態に係る不揮発性半導体メモリにおける第8のアドレス割り付け例について説明するためのもので、上記図99に示した構成を16個組み合わせた場合を示す図。
【図101】従来の不揮発性半導体メモリについて説明するためのもので、フラッシュメモリにおけるメモリセルの断面図。
【図102】従来の不揮発性半導体メモリについて説明するためのもので、図101に示したメモリセルトランジスタをマトリクス状に配置したメモリセルアレイの一部を抽出して示す回路図。
【図103】図101に示したメモリセルトランジスタのコントロールゲート電圧とドレイン電流との関係を示す特性図。
【符号の説明】
11…メモリセルアレイ
12…ロウデコーダ
13…カラムデコーダ
14…ブロックデコーダ
15…カラムゲート
16…センスアンプ
17…書き込み回路
18…チャージポンプ
19…電圧スイッチ
20…I/Oバッファ
21…コントローラ
22…コマンドレジスタ
23…アドレスバッファ
CellArray…セルアレイ
MC…メモリセルトランジスタ
M2…2層目の金属層
M3…3層目の金属層
WL0〜WL1023,WL0〜WL127…ワード線
Mi,MiB…プリデコード信号ペア
M<0:127>,M<0:127>B,BLKFi,BLKF<0:7>…信号
LBL0〜LBL511…ローカルビット線
MBL<0:127>,MBL0〜MBL7<0:127>…メインビット線
RowDec0,RowDec1…ロウデコーダ
RowDec3…プリデコーダ
RowDec4〜RowDec8…ロウデコーダ
ColDec1〜ColDec3…カラムデコーダ
1stCOL1〜1stCOL3…カラムゲート
2ndCOL1…カラムゲート
McolDec1,McolDec2,McolDec1Boot…カラムデコーダ
2ndCOL3…カラムゲート
McolDec4,McolDec5,McolDec4Boot…カラムデコーダ
R_DL,R_DL<0:63>…読み出し専用データ線
A_DL,A_DL<0:15>…オート専用データ線
Read S/A…読み出し用センスアンプ
Verify S/A…ベリファイ用センスアンプ
RDLBL0〜RDLBL3…リダンダンシ用ローカルビット線
RDMBL…リダンダンシ用メインビット線
R_RDDL…カラムリダンダンシデータ線
A_RDDL…オート用リダンダンシデータ線
A0〜A16…アドレス(第1のアドレスサブセット〜第5のアドレスサブセット)
Claims (16)
- 第1のアドレスサブセットAj(j=0,…,J−1)、第2のアドレスサブセットAk(k=J,…,K−1)及び第3のアドレスサブセットAl(l=K,…,L−1)をそれぞれ含むアドレス信号Ai(i=0,…,I−1)によって、少なくとも1つが指定される複数の不揮発性メモリセルと、
前記複数の不揮発性メモリセルにそれぞれ接続される複数のワード線及び複数のビット線と、
第1のアドレスサブセットとして第1のカラムアドレスが入力され、第2のアドレスサブセットとして第1のロウアドレスが入力され、第3のアドレスサブセットとして第2のカラムアドレスが入力されるアドレスバッファと、
前記アドレスバッファの出力信号が供給され、前記複数の不揮発性メモリセルのうちの少なくとも1つを選択するように構成されたデコーダとを具備し、
前記複数のビット線は少なくとも前記第3のアドレスサブセットにより選択され、前記複数のワード線は少なくとも前記第2のアドレスサブセットにより選択されることを特徴とする不揮発性半導体メモリ。 - 前記請求項1に記載の不揮発性半導体メモリにおいて、前記アドレスバッファには、前記第3のアドレスサブセットより上位の第4のアドレスサブセットとして第2のロウアドレスが更に入力されることを特徴とする不揮発性半導体メモリ。
- 前記請求項2に記載の不揮発性半導体メモリにおいて、前記複数のメモリセルはメモリセルアレイを形成するようにマトリックス状に配置され、前記メモリセルアレイは複数のブロックに分割され、前記複数のブロックはブロックアドレスによって選択され、前記アドレスバッファには、更に前記第4のアドレスサブセットより上位の第5のアドレスサブセットとして前記複数のブロックのブロックアドレスが入力されることを特徴とする不揮発性半導体メモリ。
- 前記請求項1に記載の不揮発性半導体メモリにおいて、前記複数のメモリセルはメモリセルアレイを形成するようにマトリックス状に配置され、前記メモリセルアレイは複数のブロックに分割され、前記複数のブロックはブロックアドレスによって選択され、前記アドレスバッファには、更に前記第3のアドレスサブセットより上位の第4のアドレスサブセットとして前記複数のブロックのブロックアドレスが入力されることを特徴とする不揮発性半導体メモリ。
- 少なくとも2N1ワード数個のセンスアンプを備える不揮発性半導体メモリであって、
複数の不揮発性メモリセルと、
前記複数の不揮発性メモリセルにそれぞれ接続される複数のワード線及び複数のビット線と、
最下位のN1個のアドレスサブセットとして第1のカラムアドレスが入力され、前記N1個のアドレスサブセットの上位に位置するN2個のアドレスサブセットとして第1のロウアドレスが入力され、前記N2個のアドレスサブセットの上位に位置するN3個のアドレスサブセットとして第2のカラムアドレスが入力されるアドレスバッファと、
前記アドレスバッファの出力信号が供給され、前記複数の不揮発性メモリセルのうちの少なくとも1つを選択するように構成されたデコーダとを具備し、
前記複数のビット線は少なくとも前記第2のカラムアドレスにより選択され、前記複数のワード線は少なくとも前記第1のロウアドレスにより選択されることを特徴とする不揮発性半導体メモリ。 - 前記請求項5に記載の不揮発性半導体メモリにおいて、前記アドレスバッファには、更に前記N3個のアドレスサブセットの上位に位置するN4個のアドレスサブセットとして第2のロウアドレスが入力されることを特徴とする不揮発性半導体メモリ。
- 前記請求項6に記載の不揮発性半導体メモリにおいて、前記複数のメモリセルはメモリセルアレイを形成するようにマトリックス状に配置され、前記メモリセルアレイは複数のブロックに分割され、前記複数のブロックはブロックアドレスによって選択され、前記アドレスバッファには、前記N4個のアドレスサブセットの上位に位置するN5個のアドレスサブセットとしてブロックアドレスが入力されることを特徴とする不揮発性半導体メモリ。
- 前記請求項5に記載の不揮発性半導体メモリにおいて、前記複数のメモリセルはメモリセルアレイを形成するようにマトリックス状に配置され、前記メモリセルアレイは複数のブロックに分割され、前記複数のブロックはブロックアドレスによって選択され、前記アドレスバッファには、前記N3個のアドレスサブセットの上位に位置するN5個のアドレスサブセットとしてブロックアドレスが入力されることを特徴とする不揮発性半導体メモリ。
- 少なくとも2N1ワード数個のセンスアンプを備える不揮発性半導体メモリであって、
複数の不揮発性メモリセルと、
前記複数の不揮発性メモリセルにそれぞれ接続される複数のワード線及び複数のビット線と、
最下位のN1個のアドレスサブセットとしてページ内アドレスが入力され、前記N1個のアドレスサブセットの上位に位置するN2個のアドレスサブセットとして第1のロウアドレスが入力され、前記N2個のアドレスサブセットの上位に位置するN3個のアドレスサブセットとしてページアドレスが入力されるアドレスバッファと、
前記アドレスバッファの出力信号が供給され、前記複数の不揮発性メモリセルのうちの1つを選択するように構成されたデコーダとを具備し、
前記複数のビット線は少なくとも前記ページアドレスにより選択され、前記複数のワード線は少なくとも前記第1のロウアドレスにより選択されることを特徴とする不揮発性半導体メモリ。 - 前記請求項9に記載の不揮発性半導体メモリにおいて、前記アドレスバッファには、前記N3個のアドレスサブセットの上位に位置するN4個のアドレスサブセットとして第2のロウアドレスが入力されることを特徴とする不揮発性半導体メモリ。
- 前記請求項10に記載の不揮発性半導体メモリにおいて、前記複数のメモリセルはメモリセルアレイを形成するようにマトリックス状に配置され、前記メモリセルアレイは複数のブロックに分割され、前記複数のブロックはブロックアドレスによって選択され、前記アドレスバッファには、前記N4個のアドレスサブセットの上位に位置するN5個のアドレスサブセットとしてブロックアドレスが入力されることを特徴とする不揮発性半導体メモリ。
- 前記請求項9に記載の不揮発性半導体メモリにおいて、前記複数のメモリセルはメモリセルアレイを形成するようにマトリックス状に配置され、前記メモリセルアレイは複数のブロックに分割され、前記複数のブロックはブロックアドレスによって選択され、前記アドレスバッファには、前記N3個のアドレスサブセットの上位に位置するN5個のアドレスサブセットとしてブロックアドレスが入力されることを特徴とする不揮発性半導体メモリ。
- 複数の不揮発性メモリセルと、
前記複数の不揮発性メモリセルにそれぞれ接続される複数のワード線及び複数のビット線と、
第1のアドレスサブセットが入力される第1アドレスバッファと、
前記第1のアドレスサブセットより上位の第2のアドレスサブセットが入力される第2アドレスバッファと、
前記第2のアドレスサブセットより上位の第3のアドレスサブセットが入力される第3アドレスバッファと、
前記第2アドレスバッファの出力が入力され、前記複数の不揮発性メモリセルに記憶されたデータを読み出す際に、前記複数のワード線から1つのワード線を選択するロウデコーダと、
前記第3アドレスバッファの出力が入力され、前記複数の不揮発性メモリセルに記憶されたデータを読み出す際に、前記複数のビット線から少なくともN本(Nは2以上の正の整数)のビット線を選択するカラムデコーダと、
前記読み出し選択された複数のメモリセルのデータを読み出す少なくともN個のセンスアンプと、
前記第1アドレスバッファの出力が入力され、前記N個のセンスアンプの出力からM個を選択するマルチプレクサと、
前記マルチプレクサの出力が入力される出力バッファと
を具備することを特徴とする不揮発性半導体メモリ。 - 前記請求項13に記載の不揮発性半導体メモリにおいて、前記第3のアドレスサブセットより上位の第4のアドレスサブセットが入力される第4アドレスバッファを更に備え、前記第4アドレスバッファの出力は前記ロウデコーダに入力されることを特徴とする不揮発性半導体メモリ。
- 各々が、複数の不揮発性メモリセルと、前記複数の不揮発性メモリセルにそれぞれ接続される複数のワード線及び複数のビット線と、前記複数の不揮発性メモリセルに記憶されたデータを読み出す際に前記複数のワード線から1つのワード線を選択するロウデコーダと、前記複数の不揮発性メモリセルに記憶されたデータを読み出す際に前記複数のビット線から少なくともN本(Nは2以上の正の整数)のビット線を選択するカラムデコーダとを有する複数の不揮発性メモリブロックと、
第1のアドレスサブセットが入力される第1アドレスバッファと、
前記第1のアドレスサブセットより上位の第2のアドレスサブセットが入力される第2アドレスバッファと、
前記第2のアドレスサブセットより上位の第3のアドレスサブセットが入力される第3アドレスバッファと、
前記第3のアドレスサブセットより上位の第4のアドレスサブセットが入力される第4アドレスバッファと、
前記読み出し選択された複数のメモリセルのデータを読み出す少なくともN個のセンスアンプと、
前記第1アドレスバッファの出力が入力され、前記N個のセンスアンプの出力からM個を選択するマルチプレクサと、
前記マルチプレクサの出力が入力される出力バッファと、
前記第4アドレスバッファの出力が入力され、前記複数の不揮発性メモリセルに記憶されたデータを読み出す際に、前記複数の不揮発性メモリブロックから1つの不揮発性メモリブロックを選択するブロックデコーダとを具備し、
前記ワード線の1つは前記第2アドレスバッファの出力及び前記ブロックデコーダの出力によって選択され、前記ビット線の少なくとも1つは少なくとも前記第3アドレスバッファの出力と前記ブロックデコーダの出力によって選択されることを特徴とする不揮発性半導体メモリ。 - 各々が、複数の不揮発性メモリセルと、前記複数の不揮発性メモリセルに接続する複数のワード線及び複数のビット線と、前記複数の不揮発性メモリセルに記憶されたデータを読み出す際に前記複数のワード線から1つのワード線を選択するロウデコーダと、前記複数の不揮発性メモリセルに記憶されたデータを読み出す際に前記複数のビット線から少なくともN本(Nは2以上の正の整数)のビット線を選択するカラムデコーダとを有する複数の不揮発性メモリブロックと、
第1のアドレスサブセットが入力される第1アドレスバッファと、
前記第1のアドレスサブセットより上位の第2のアドレスサブセットが入力される第2アドレスバッファと、
前記第2のアドレスサブセットより上位の第3のアドレスサブセットが入力される第3アドレスバッファと、
前記第3のアドレスサブセットより上位の第4のアドレスサブセットが入力される第4アドレスバッファと、
前記第4のアドレスサブセットより上位の第5のアドレスサブセットが入力される第5アドレスバッファと、
前記読み出し選択された複数のメモリセルのデータを読み出す少なくともN個のセンスアンプと、
前記第1アドレスバッファの出力が入力され、前記N個のセンスアンプの出力からM個を選択するマルチプレクサと、
前記マルチプレクサの出力が入力される出力バッファと、
前記第5アドレスバッファの出力が入力され、前記複数の不揮発性メモリセルに記憶されたデータを読み出す際に、前記複数の不揮発性メモリブロックから1つの不揮発性メモリブロックを選択するブロックデコーダとを具備し、
前記ワード線の1つは前記第2,第4アドレスバッファの出力及び前記ブロックデコーダの出力によって選択され、前記ビット線の少なくとも1つは少なくとも前記第3アドレスバッファの出力と前記ブロックデコーダの出力によって選択されることを特徴とする不揮発性半導体メモリ。
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