JP4233563B2 - 多値データを記憶する不揮発性半導体記憶装置 - Google Patents
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Description
図1は、本実施の形態1の不揮発性半導体記憶装置200の概略構成を示す図である。図1において、メモリセルアレイ10は、複数のワード線と複数のビット線とを含み、複数のワード線と複数のビット線の交点にメモリセルがマトリクス状に配置されている。このメモリセルアレイ10にはワード線制御回路20とビット線制御回路40が接続されている。
次に、本発明の実施の形態2について図面を参照して説明する。
11 ブロック
12 セクタ(2ページ)
13 セクタ情報格納領域
20 ワード線制御回路
30 ローデコーダ
40 ビット線制御回路
40−0〜40−16895、40−F データラッチ回路
50 カラムゲート
60 カラムデコーダ
70 データ入出力バッファ
80 制御回路
90 高電圧発生回路
200 不揮発性半導体記憶装置
300 強誘電体メモリ(FeRAM)
M0〜M31 メモリセル
S0、S1 セレクトトランジスタ
WL0〜WL31 ワード線
BL0〜BL33791、BLFE、BLFO ビット線
SGD、SGS セレクト線
SRC ソース線
Claims (12)
- 複数ページのデータを記憶する多値メモリセルにより構成されるメモリセルアレイと、
前記メモリセルアレイからデータを読み出すリード動作と、前記メモリセルアレイに対してページ単位でデータを書き込むプログラム動作とを行うデータ処理回路と、
前記データ処理回路の動作を制御する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、前記多値メモリセルの閾値電圧を正の方向に遷移させることでプログラム動作が行われるように、プログラム動作を行うページの順番に応じて、前記多値メモリセルの閾値電圧分布と対応するデータの割り当てを変更する不揮発性半導体記憶装置。 - プログラム動作を行う際のページの順番を記憶するプログラム順番情報記憶手段を備え、
前記制御回路は、前記プログラム順番情報を参照して、前記メモリセルの閾値電圧分布と対応するデータを決定してリード動作を行う請求項1に記載の不揮発性半導体記憶装置。 - “状態0”、前記“状態0”より閾値電圧が高い“状態1”、前記“状態1”より閾値電圧が高い“状態2”、前記“状態2”より閾値電圧が高い“状態3”の異なる閾値電圧に、第1ページと第2ページのデータを割り当てて記憶する多値メモリセルにより構成されるメモリセルアレイと、
前記メモリセルアレイに対して、外部から供給される第1又は第2の論理レベルのデータをページ単位で書き込むプログラム動作と、前記メモリセルアレイからデータを読み出すリード動作とを行うデータ処理回路と、
プログラム動作を行うページの順番に応じて、前記データ処理回路の動作を制御する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、
第1ページ、第2ページの順番でプログラムする場合、
第1ページのプログラム動作において、第1の論理レベルをプログラムするとき“状態0”を保持し、第2の論理レベルをプログラムするとき“状態0”から“状態1”に変化させ、
第2ページのプログラム動作において、第1ページに第1の論理レベルが格納されている場合、第1の論理レベルをプログラムするとき“状態0”を保持し、第2の論理レベルをプログラムするとき“状態0”から“状態3”に変化させ、第1ページに第2の論理レベルが格納されている場合、第1の論理レベルをプログラムするとき“状態1”を保持し、第2の論理レベルをプログラムするとき“状態1”から“状態2”に変化させ、
第2ページ、第1ページの順番でプログラムする場合、
第2ページのプログラム動作において、第1の論理レベルをプログラムするとき“状態0”を保持し、第2の論理レベルをプログラムするとき“状態0”から“状態2”に変化させ、
第1ページのプログラム動作において、第2ページに第1の論理レベルが格納されている場合、第1の論理レベルをプログラムするとき“状態0”を保持し、第2の論理レベルをプログラムするとき“状態0”から“状態1”に変化させ、第2ページに第2の論理レベルが格納されている場合、第1の論理レベルをプログラムするときは“状態2”から“状態3”に変化させ、第2の論理レベルをプログラムするとき“状態2”を保持させる不揮発性半導体記憶装置。 - プログラム動作を行う際のページの順番を記憶するプログラム順番情報記憶手段を備え、
前記制御回路は、前記プログラム順番情報を参照し、
第1ページのみをプログラムしている状態、又は第1ページと第2ページとをプログラムしている状態の場合、
第1ページのリード動作において、多値メモリセルの閾値電圧が“状態0”、“状態3”のとき、第1の論理レベルを出力し、多値メモリセルの閾値電圧が“状態1”、“状態2”のとき、第2の論理レベルを出力し、
第2ページのリード動作において、多値メモリセルの閾値電圧が“状態0”、“状態1”のとき、第1の論理レベルを出力し、多値メモリセルの閾値電圧が“状態2”、“状態3”のとき、第2の論理レベルを出力し、
第2ページのみをプログラムした状態の場合、
第1ページのリード動作において、多値メモリセルの閾値電圧の状態に関係なく第1の論理レベルを出力し、第2ページのリード動作において、多値メモリセルの閾値電圧が“状態0”、“状態1”のとき、第1の論理レベルを出力し、多値メモリセルの閾値電圧が“状態2”、“状態3”の場合、第2の論理レベルを出力する請求項3に記載の不揮発性半導体記憶装置。 - 前記制御手段は、前記メモリセルアレイへのプログラム動作と並行して、前記プログラム順番情報記憶手段へプログラム順番情報を記憶する動作を行う請求項2又は請求項4に記載の不揮発性半導体記憶装置。
- 前記制御手段は、前記メモリセルアレイへのリード動作と並行して、前記プログラム順番情報記憶手段に記憶されたプログラム順番情報のリード動作を行う請求項2、請求項4、又は請求項5に記載の不揮発性半導体記憶装置。
- 前記プログラム順番情報記憶手段は、前記多値メモリセルと同一のワード線に接続されたメモリセルで構成される請求項2又は請求項4から6いずれか一項に記載の不揮発性半導体記憶装置。
- 前記プログラム順番情報記憶手段は、前記多値メモリセルの“状態3”の閾値電圧でデータを記憶する請求項4又は請求項5から7いずれか一項に記載の不揮発性半導体記憶装置。
- 前記プログラム順番情報記憶手段は、強誘電体メモリ(FeRAM)で構成される請求項2又は請求項4から7いずれか一項に記載の不揮発性半導体記憶装置。
- 前記メモリセルアレイは、NAND型メモリセルアレイで構成される請求項1から9いずれか一項に記載の不揮発性半導体記憶装置。
- 前記メモリセルアレイは、AND型メモリセルアレイで構成される請求項1から9いずれか一項に記載の不揮発性半導体記憶装置。
- 前記メモリセルアレイは、NOR型メモリセルアレイで構成される請求項1から9いずれか一項に記載の不揮発性半導体記憶装置。
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