JP4294977B2 - Nonvolatile storage device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、消去及び書き込み可能な不揮発性メモリ部のデータバッファRAMにスタティック・ランダム・アクセス・メモリ(SRAM)を用いる不揮発性記憶装置に係り、特にデータバッファRAMの初期化に関し、例えばフラッシュメモリに適用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
SRAMの記憶情報を初期化するとき、相補型MOS(CMOS)スタティックメモリセルの一方のCMOSインバータの動作電源を切って、初期化データと当該CMOSインバータの駆動力が衝突するのを回避しようとするものがある(特許文献1、2参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−260184号公報
【特許文献2】
特開平5−325557号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者はフラッシュメモリ部のような不揮発性メモリ部のデータバッファRAMにSRAMを用いる場合に、そのSRAMの初期化について検討した。この場合には単にSRAMのメモリセルを初期化するのと異なり、不揮発性メモリ部のデータバッファとしての性質を考慮しなければならない。例えば不揮発性メモリ部の書き込み単位に対して一部だけ追加的に書き込みを行なうような場合には、データバッファRAMを書き込み阻止の論理値に初期化してから追加書き込みデータだけをデータバッファRAMに転送すればよく、データバッファRAMに一々書き込み阻止データを転送することを要しない。また、不揮発性メモリ部の大容量化に呼応してデータバッファRAMの数も増え、データバッファRAMを一括初期化する場合にはピーク電流が大きくなり過ぎないようにしなければならない。
【0005】
本発明の目的は、不揮発性メモリ部に対するアクセスの効率化に資するように不揮発性メモリ部のデータバッファRAMを初期化することができる不揮発性記憶装置を提供することにある。
【0006】
本発明の別の目的は不揮発性メモリ部のデータバッファRAMを初期化するときのピーク電流を小さくすることができる不揮発性記憶装置を提供することにある。
【0007】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
【0009】
〔1〕本発明に係る不揮発性記憶装置は、消去及び書き込み可能な不揮発性メモリ部(FARY0〜FARY3)と、前記不揮発性メモリ部のデータバッファRAM(BMRY0〜BMRY3)と、制御部(CNT)とを有する。前記データバッファRAMは複数のスタティックメモリセルを有し、スタティックメモリセルの動作電源の供給を断った状態で一方の記憶ノード(SR2)を第1極性に強制し動作電源の供給を再開した状態で他方の記憶ノード(SR1)を前記第1極性と反対極性の第2極性に強制する初期化動作が可能にされる。前記制御部は外部コマンドに応答して前記データバッファRAMに対する初期化動作を指示する。
【0010】
上記より、初期化動作において、スタティックメモリセルの動作電源の供給を断った状態で一方の記憶ノードを第1極性に強制しても電源側から無駄に大きな電流が流れない。この状態で動作電源の供給を再開して他方の記憶ノードを第2極性に強制しても、記憶ノードの相補状態が既に確定しているから、過渡応答電流は殆ど流れずにスタティックメモリセルが初期化される。これによってデータバッファRAMの初期化動作を高速化すること、初期化動作で流れる電流を小さく抑えることができる。
【0011】
上記初期化動作を外部コマンドで指示することができるから、不揮発性メモリ部に対する部分書き込みの前に或はデータバッファRAMをデータキャッシュとして利用する前に不要データを一掃するとき等、不揮発性記憶装置に対するアクセス動作の必要に応じて適宜データバッファRAMの初期化動作を行なうことができる。
【0012】
不揮発性メモリ部に対する部分書き込み等を考慮すれば、前記初期化動作によるデータバッファRAMの記憶情報は前記不揮発性メモリ部における書き込み阻止の論理値であるのがよい。これによる部分書き込み処理効率の向上という点は、前記不揮発性メモリ部における書き込み単位が前記データバッファRAMのデータ入出力単位よりも大きいとき顕在化される。さらに、前記初期化動作は前記データバッファRAMに対する一括初期化動作であるのが最も効率的である。
【0013】
初期化動作を行なうための具体的な形態として、前記スタティックメモリセルのデータ入出力端子は相補ビット線(BLB,BLT)に接続され、相補ビット線にはスイッチ制御可能な負荷トランジスタ(Q7,Q8)が接続され、相補ビット線の一方には当該一方のビット線の負荷トランジスタと相補的にスイッチ制御可能なディスチャージトランジスタ(Q10)が接続され、オン状態の前記ディスチャージトランジスタは前記スタティックメモリセルの一方の記憶ノードを第1極性に強制する。また、前記スタティックメモリセルの他方の記憶ノードを第2極性に強制する動作は相補ビット線の他方の負荷トランジスタをオン状態にして行なう。
【0014】
〔2〕本発明に係る別の不揮発性記憶装置は、複数のメモリバンクと制御部を有し、前記メモリバンクは消去及び書き込み可能な不揮発性メモリ部と、前記不揮発性メモリ部のデータバッファRAMとを有する。前記データバッファRAMは複数のスタティックメモリセルを有し、スタティックメモリセルの動作電源の供給を断った状態で一方の記憶ノードを第1極性に強制し動作電源の供給を再開した状態で他方の記憶ノードを前記第1極性と反対極性の第2極性に強制する初期化動作が可能にされる。前記制御部は前記複数のメモリバンクに前記初期化動作を時分割で指示する。
【0015】
上記初期化動作を時分割で行なうことにより、不揮発性メモリ部のデータバッファRAMを初期化する場合にピーク電流を小さくすることが容易である。
【0016】
不揮発性メモリ部に対する部分書き込み等を考慮すれば、前記初期化動作によるデータバッファRAMの記憶情報は前記不揮発性メモリ部における書き込み阻止の論理値であるのがよい。
【0017】
データバッファRAMの初期化ピーク電流を更に抑えるには、前記データバッファRAMが複数のメモリマット(MATU,MATL)に分割されているとき、メモリマット間でも前記初期化動作を時分割で行なうのがよい。
【0018】
〔3〕本発明に係る更に別の不揮発性記憶装置は、複数のメモリバンクと制御部を有し、前記メモリバンクは消去及び書き込み可能な不揮発性メモリ部と、前記不揮発性メモリ部のデータバッファRAMとを有する。前記データバッファRAMは複数のスタティックメモリセルを有し、スタティックメモリセルの動作電源の供給を断って一方の記憶ノードの蓄積電荷を減少させた後に双方の記憶ノードに初期値の電位とスタティックメモリセルの動作電源の供給を行なう初期化動作が可能にされる。前記初期化動作によるデータバッファRAMの記憶情報は前記不揮発性メモリ部における書き込み阻止の論理値を有する。不揮発性メモリ部に対する部分書き込み等に最適であり、部分書き込み等のアクセス効率向上に寄与する。
【0019】
上記においても、前記制御部は外部コマンドに応答して前記複数のメモリバンクに前記初期化動作を一括で指示してよい。また、前記制御部は前記複数のメモリバンクに前記初期化動作を時分割で指示してよい。
【0020】
【発明の実施の形態】
図1には本発明に係る半導体記憶装置の一例であるフラッシュメモリの平面的なレイアウト構成が示される。同図に示されるフラッシュメモリ1は、特に制限されないが、公知のMOS集積回路製造方法によって単結晶シリコンのような1個の半導体基板(チップ)に形成される。
【0021】
フラッシュメモリ1は、例えば4個のメモリバンクBNK0〜BNK3と制御部CNTを有する。前記メモリバンクBNK0〜BNK3は、不揮発性メモリ部としてのフラッシュメモリアレイFARY0〜FARY3と、データバッファRAM(バッファ部)としてのバッファメモリBMRY0〜BMRY3とを有する。一つのフラッシュメモリアレイに対応してバッファメモリは左右に2分割されて配置される。便宜上右側のバッファメモリにはサフィックス(R)を付し、左側のバッファメモリにはサフィックス(L)を付す。
【0022】
フラッシュメモリ1の外部入出力端子i/o0〜i/o7は、アドレス入力端子、データ入力端子、データ出力端子、コマンド入力端子に兼用される。フラッシュメモリ1は外部制御信号例えばストローブ信号として、コマンドラッチイネーブル信号CLE、アドレスラッチイネーブル信号ALE、チップイネーブル信号CEb、リードイネーブル信号REb、ライトイネーブル信号WEbを入力し、レディー・ビジー信号R/Bbを出力する。前記チップイネーブル信号CEbはフラッシュメモリ1にチップ選択状態を示し、リードイネーブル信号REbは外部入出力端子i/o0〜i/o7からのリード動作を指示し、ライトイネーブル信号WEbは外部入出力端子i/o0〜i/o7からのライト動作を指示する。コマンドラッチイネーブル信号CLEは外部から外部入出力端子i/o0〜i/o7にコマンドが供給されることを意味し、アドレスラッチイネーブル信号ALEは外部から外部入出力端子i/o0〜i/o7にアドレス信号が供給されることを意味する。前記レディー・ビジー信号R/BbはフラッシュメモリアレイFARY0〜FARY3の何れかに対して消去、書き込み、または読み出し動作中であること(ビジー状態)をローレベル(L)によって示す。フラッシュメモリアレイ(FARY0〜FARY3)毎に対するビジー状態またはレディー状態は後述のステータス情報を読み出すことによって外部から認識可能にされている。
【0023】
前記制御部CNTは、前記ストローブ信号の状態に応じて外部との信号インタフェース機能などを制御し、また、入力されたコマンドに従ってメモリバンクBNK0〜BNK3の内部動作を制御する。
【0024】
前記それぞれのフラッシュメモリアレイFARY0〜FARY3は、マトリクス配置された多数の不揮発性メモリセルを有する。この不揮発性メモリセルは、特に制限されないが、公知のフローティングゲート型トランジスタ1個で1個のメモリセルを構成する。例えば不揮発性メモリセルは、ウェル領域に形成されたソース及びドレインと、ソースとドレインとの間のチャンネル領域にトンネル酸化膜を介して形成されたフローティングゲート、そしてフローティングゲートに層間絶縁膜を介して重ねられたコントロールゲートによって構成される。コントロールゲートはワード線に、ドレインはビット線に、ソースはソース線に接続される。図1では1個の不揮発性メモリセルMCと1本のビット線G−BLが代表的に図示され、ビット線G−BLの一端にはスタティックラッチ回路で構成されるセンスランチSLが接続される。
【0025】
図1のフラッシュメモリ1では記憶情報の512バイト(512B)を1セクタと呼ぶ。書き込みおよび読み出しの情報記憶単位は2048バイト(=4セクタ)であり、この単位を1ページと呼ぶ。1024バイトを1キロバイトとも記す。1ページはページアドレスで指定される。フラッシュメモリはフィールド素子分離のため、消去の情報記憶単位は書き込み単位の2倍(=4096バイト)とされ、これを1ブロックと呼ぶ。消去モードにおける偶数ページアドレスの指定がブロックの指定とされる。
【0026】
特に制限されないが、フラッシュメモリ1において不揮発性メモリセルは1個で2ビットの情報記憶を行なう。これに従って、各フラッシュメモリアレイFARY0〜FARY3において、ワード線1本に2048バイト個の不揮発性メモリセルが接続され、ページアドレス情報は対応するワード線1本に接続する偶数番目または奇数番目の1024個のメモリセルを指定し、ページアドレス情報で指定された1024個のメモリセルに一対一対応するように1024バイト個のセンスラッチSLが並設される。ページアドレス情報はメモリバンク全体の中でページアドレスを指定し、その最下位ビットはページアドレスの偶数または奇数を指定し、その上位側はワード線を指定し、最上位2ビットはメモリバンクを指定する。ワード線の選択は図示を省略するワード線選択デコーダが行い、偶数ページまたは奇数ページ単位によるビット線の選択は図示を省略する偶奇ビット線セレクタが行い、この偶奇ビット線セレクタで選択された1024バイト本のビット線が1024バイト個のセンスラッチSLに接続される。消去モードでは偶数ページアドレスがブロックアドレス(1ワード線2ページ分アドレス)とみなされる。
【0027】
前記不揮発性メモリセルはフローティングゲートに蓄えられた電荷量に応じてメモリセルの閾値電圧が変化することを利用して情報記憶を行なう。このとき、メモリセルの閾値電圧は記憶データの値に応じて所望の範囲に制限され、その閾値電圧分布をメモリ閾値電圧分布と呼ぶ。例えば、この例でが不揮発性メモリセルは1個で2ビットの情報記憶を行い、記憶情報の“01”,“00”,“10”,“11”のデータに対応する4種類のメモリ閾値電圧分布が決められている。すなわち、一つのメモリセルの情報記憶状態は、第4閾値電圧(Vth4)状態としての消去状態(“11”)、第1閾値電圧(Vth1)状態としての第1の書き込み状態(“10”)、第2閾値電圧(Vth2)状態としての第2の書き込み状態(“00”)、第3閾値電圧(Vth3)状態としての第3の書き込み状態(“01”)の中から選ばれる。特に制限されないが、閾値電圧は、Vth4<Vth1<Vth2<Vth3の関係を有する。全部で4通りの情報記憶状態は、2ビットのデータによって決定される状態とされる。上記メモリ閾値分布を得るには、消去の後の書き込み動作時にワード線に印加する書き込みベリファイ電圧を相互に異なる3種類の電圧に設定し、これらの3種類の電圧を順次切り替えて、3回に分けて書き込み動作を行なう。それら3回に分けた個々の書き込み動作において、書き込み選択のビット線には0V、非選択のビット線には1Vを印加する。特に制限されないが、ワード線は例えば17Vとされる。前記書き込み高電圧印加時間を長くするにしたがってメモリセルの閾値電圧が上昇される。3種類の書き込み閾値電圧制御は、そのような高電圧状態の時間制御、更にはワード線に印加する高電圧のレベル制御によって行なうことができる。ビット線に0Vを印加するか、1Vを印加するかは、センスラッチ回路SLにラッチさせる書き込み制御情報の論理値で決定される。例えばセンスラッチ回路SLのラッチデータが論理値“1”で書き込み非選択(書き込み阻止)、論理値“0”で書き込み選択となるように制御される。書き込み動作時にセンスラッチSLに“1”または“0”の何れをセットするかは、書き込みを行なうべき書き込み閾値電圧状態に応じて制御部CNTがバッファメモリBMRY0〜BMRY3上の対応する書き込みデータに従って決定する。ブロック一括消去時には、選択ワード線が−16Vとされ、非選択ワード線が0Vとされ、選択ビット線は2Vとされる。記憶情報の読み出しは、ワード線に印加するワード線選択レベルとしての電圧を、3種類設定し、3種類のワード線選択レベルを順次変更しながら最大3回の読出し動作を行い、個々の読み出し動作でメモリセルから読み出される2値(1ビット)の値に基づいて2ビットの記憶情報を判定する。
【0028】
前記フラッシュメモリアレイFARY0〜FARY3に対する消去、書き込み及び読み出しの制御は前記制御部CNTが行なう。
【0029】
バッファメモリBMRY0〜BMRY3は、例えばSRAM(Static Random Access Memory)によって構成され、外部入出力端子i/o0〜i/o7に外部から2値で入力される書き込みデータと外部入出力端子i/o0〜i/o7から外部に出力すべき2値の読み出しデータを一時的に保存する。メモリバンク毎にバッファメモリBMRY0〜BMRY3は2分割されており、メモリバンク毎のバッファメモリBMRY0〜BMRY3は、対応するそれぞれのフラッシュメモリアレイにおける書き込み単位および読み出し単位に等しい最低限の記憶容量を備える。例えば、フラッシュメモリ1の場合、書き込み情報単位および読み出し情報単位が1ページ(=2Kバイト)であるから、オンチップバッファとしてのそれぞれのバッファメモリBMRY0〜BMRY3は2Kバイトの記憶容量を有する。前述の如く、バッファメモリBMRY0〜BMRY3は対応するものがメモリバンクに左右1組づつ配置され、同一メモリバンクに配置されたバッファメモリは同一フラッシュメモリアレイに優先的に対応されて利用される。動作モードによっては優先的に対応されないバッファメモリを利用する場合もある。その制御はコマンドとアドレス信号に従って前記制御部CNTが制御する。
【0030】
フラッシュメモリアレイとバッファメモリとの間のデータ入出力は8ビット単位で行われる。フラッシュメモリアレイFARY0〜FARY3において8ビット単位のセンスラッチSLの選択は図示を省略するセンスラッチ選択回路で行なう。バッファメモリBMRY0〜BMRY3は8ビット単位でアクセス可能にされる。フラッシュメモリアレイFARY0〜FARY3とバッファメモリBMRY0〜BMRY3との間のデータ転送、並びにバッファメモリBMRY0〜BMRY3に対するアクセス制御は、外部から与えられるコマンド及びアクセスアドレス情報などに基づいて制御部CNTが行なう。
【0031】
図2にはフラッシュメモリ1におけるアドレス、データ及びコマンドコードの伝達経路の詳細が例示される。外部入出力端子i/o0〜i/o7に供給されたコマンドコードは制御部CNTに入力される。
【0032】
外部入出力端子i/o0〜i/o7に与えられた外部アドレス情報はアドレスバッファ(ABUF)10に供給される。アドレスバッファ10に入力されたアドレス情報は、メモリバンクBNK0〜BNK3全体の中でフラッシュメモリアレイのページアドレスを指定するページアドレス情報、バッファメモリのアクセス先頭アドレス情報(バッファ先頭カラムアドレス情報)などを含み、それらのアドレス情報は図示を省略するアドレスラッチ回路にラッチされる。アドレスバッファはフラッシュアドレスカウンタ(FAC)11、バッファアドレスカウンタ(BAC)12を有する。フラッシュアドレスカウンタ11は1ページ分のセンスラッチを順次バイト単位で選択するためのアドレス信号を生成するアドレスカウンタである。バッファアドレスカウンタ12はバッファ先頭カラムアドレス情報などがプリセットされ、プリセット値を初期値として順次8ビット単位でバッファメモリをアクセスするときのアクセスアドレス信号を生成するアドレスカウンタである。フラッシュメモリアレイFARY0〜FARY3には前記ページアドレス情報及びフラッシュアドレスカウンタ11の出力が供給される。バッファアドレスカウンタ12の出力はバッファメモリBMRY0〜BMRY3のアドレスバッファ(バッファ部アドレスバッファ=BABUF)13a〜13dに供給される。そこからバッファメモリBMRY0〜BMRY3に供給される。
【0033】
外部入出力端子i/o0〜i/o7に与えられた書き込みデータはバッファメモリBMRY0〜BMRY3の内の1つのバッファメモリBMRYi(I=0〜3)に与えられる。バッファメモリBMRYiから読み出されるデータは対応するバッファメモリBMRYiのデータバッファ(バッファ部データバッファ=BDBUF)14a〜14d、データマルチプレクサ(MPX)15、データバッファ(DBUF)16を経由して外部入出力端子i/o0〜i/o7から外部に出力される。
【0034】
バッファメモリBMRY〜BMRY3とフラッシュメモリアレイFARY0〜FARY3との間では8ビット単位でデータの入出力が行われる。
【0035】
図3には外部入出力端子i/o0〜i/o7とバッファメモリBMRY(i=0〜3)間におけるデータ転送形態が例示される。フラッシュメモリ1に対する読み出し動作において、ページアドレス情報に基づいて選択されたフラッシュメモリアレイFARYiの記憶情報を一時的に保持するバッファメモリBMRYiは外部入出力端子i/o0〜i/o7とインタフェースされ、特に、ページアドレス情報等に基づいて選択された一つのバッファメモリBMRYiのうちの左側のバッファメモリBMRYi(L)は外部入出力端子i/o0〜i/o3とインタフェースされ、ページアドレス情報等に基づいて選択された一つのバッファメモリBMRYiのうち右側のバッファメモリBMRYi(R)は外部入出力端子i/o4〜i/o7とインタフェースされて、記憶情報が外部に読み出される。また、フラッシュメモリ1に対する書き込み動作において、外部入出力端子i/o0〜i/o3に与えられる書き込みデータはページアドレス情報等に基づいて選択された一つのバッファメモリBMRYiのうちの左側のバッファメモリBMRYi(L)に一時的に保持され、外部入出力端子i/o4〜i/o7に与えられる書き込みデータはページアドレス情報等に基づいて選択された一つのバッファメモリBMRYiのうちの右側のバッファメモリBMRYi(R)に一時的に保持される。
【0036】
図4にはバッファメモリBMRYiとフラッシュFARYiとの間におけるデータ転送形態が例示される。フラッシュメモリ1に対するアクセス動作において、メモリバンクBNKiを指定した書き込み動作において、ページアドレス情報等に基づいて指定されたバッファメモリBMRYiが一時的に保持する書き込み情報がページアドレス情報等に基づいて指定されたフラッシュメモリアレイFARYiに書き込まれる。また、フラッシュメモリ1に対するアクセス動作において、メモリバンクBNKiを指定した読み出し動作において、ページアドレス情報等に基づいて指定されたフラッシュメモリアレイFARYiからの記憶情報がページアドレス情報に基づいて指定されたバッファメモリBMRYiに一時的に保持される。
【0037】
図5にはバッファメモリBMRYiの初期化制御信号が例示される。制御回路CNTは外部コマンドの一つとしてクリアコマンドを入力する。クリアコマンドはクリアコマンドコード“FEH”を有し、全てのバッファメモリBMRY0〜BMRY3を一括でクリアすることを指示する。特に制限されないが、ここでは、全記憶情報を論理値“0”とすることをクリアと言う。フラッシュメモリアレイFARY0〜FARY3において論理値“0”の書き込みデータは書き込み阻止の論理値とされる。バッファメモリBMRY0〜BMRY3のクリアコマンドを用意することにより、1ページ中の任意小領域の書き込み(=追加書き込み)が高速化できる。追加書き込みを行なう場合、バッファメモリBMRY0〜BMRY3のクリアコマンドがないと、書き込みを行わない領域に書き込み禁止を意味するダミーデータ(論理値“0”のパターン)を入力する必要がある。そしてライトイネーブル信号WEbを書き込み単位だけクロック変化させる必要がある。これに対してバッファメモリBMRY0〜BMRY3のクリアコマンドがあると、バッファメモリBMRY0〜BMRY3をクリアした時点で、バッファメモリBMRY0〜BMRY3上には書き込み禁止を意味するダミーデータがセットされるため、書き込み単位のデータサイズに応じてライトイネーブル信号WEbをクロックさせればよい。
【0038】
制御回路CNTは前記クリアコマンドを入力することにより、ライトイネーブル信号WEbの変化に同期して初期化制御信号として初期化クリア信号MCSRAM<1>〜MCSRAM<4>と初期化ライト信号MWSRAM<1>〜MWSRAM<4>を生成し、所定のバッファメモリBMRY0〜BMRY3に供給する。遅延回路DEL1、DEL2は初期化クリア信号MCSRAM<2>、MCSRAM<4>を例えば5ナノ秒(5ns)遅延させて初期化クリア遅延信号MCSRAM_D<2>、MCSRAM_D<4>を出力する。初期化クリア信号MCSRAM<1>と初期化ライト信号MWSRAM<1>はバッファメモリMBRY0(L),BMRY1(L)に供給される。初期化クリア遅延信号MCSRAM_D<2>と初期化ライト信号MWSRAM<2>はバッファメモリMBRY0(R),BMRY1(R)に供給される。初期化クリア信号MCSRAM<3>と初期化ライト信号MWSRAM<3>はバッファメモリMBRY2(L),BMRY3(L)に供給される。初期化クリア遅延信号MCSRAM_D<4>と初期化ライト信号MWSRAM<4>はバッファメモリMBRY2(R),BMRY3(R)に供給される。
【0039】
図6には初期化クリア信号MCSRAM<1>〜MCSRAM<4>と初期化ライト信号MWSRAM<1>〜MWSRAM<4>の変化タイミングが例示される。特に制限されないがライトイネーブル信号WEbは30nsの周期で変化される。初期化クリア信号MCSRAM<3>、MCSRAM<4>は初期化クリア信号MCSRAM<1>、MCSRAM<2>に対してライトイネーブル信号WEbの半周期遅れて変化される。初期化ライト信号MWSRAM<1>、MWSRAM<2>は初期化クリア信号MCSRAM<1>、MCSRAM<2>に対してライトイネーブル信号WEbの1周期遅れて変化される。初期化ライト信号MWSRAM<3>、MWSRAM<4>は初期化クリア信号MCSRAM<3>、MCSRAM<4>に対してライトイネーブル信号WEbの1周期遅れて変化される。
【0040】
図7にはバッファメモリBMRY0の一部が例示される。スタティックメモリセル20はpチャンネル型MOSトランジスタQ1とnチャンネル型MOSトランジスタQ2から成るCMOSインバータとpチャンネル型MOSトランジスタQ3とnチャンネル型MOSトランジスタQ4から成るCMOSインバータとの入力と出力を相互に交差結合したCMOSスタティックラッチを有し、一方の記憶ノードSR2はnチャンネル型の選択MOSトランジスタQ5を介してビット線BLBに、他方の記憶ノードSR1はnチャンネル型の選択MOSトランジスタQ6を介してビット線BLTに接続される。選択MOSトランジスタQ5,Q6の選択端子はワード線WLに接続される。実際は多数のメモリセルがX−Y方向にマトリクス配置され、同一行のメモリセルの選択端子はそれに対応されたワード線に共通接続され、同一列に配置されたメモリセルのデータ入出力端子はそれに対応された相補ビット線に共通接続される。図示は省略するが、相補ビット線の一端はY選択スイッチ回路(カラム選択スイッチ回路)を介して相補コモンデータ線に導通可能にされ、相補コモンデータ線は書き込みアンプによって書き込み駆動され、メモリセルから相補コモンデータ線に読み出されたデータは読み出しアンプによってセンス増幅される。
【0041】
前記相補ビット線BLB,BLTの他端にはpチャンネル型の負荷MOSトランジスタQ7,Q8を介してSRAMのメモリ電源端子VSRに接続される。負荷MOSトランジスタQ7,Q8は制御信号WEQB1,WEQB2でスイッチ制御可能にされる。相補ビット線BLB,BLTは制御信号WEQB0でスイッチ制御されるpチャンネル型のイコライズMOSトランジスタQ9によってイコライズ可能にされる。一方のビット線BTBには制御信号WEQ1でスイッチ制御されるnチャンネル型のディスチャージMOSトランジスタQ10が接続される。ワード線WLの選択は対応する内部相補アドレス信号21と前記初期化クリア信号MCSRAM<1>を入力するアドレスデコーダ論理回路22によって行なわれる。前記初期化クリア信号MCSRAM<1>は全てのワード線WLのアドレスデコーダ論理回路22に共通に入力され、内部相補アドレス信号21はアドレスデコーダ論理回路22毎に個別である。図7の例ではアドレスデコーダ論理回路22はナンドゲートNAND1,NAND2とインバータIVから構成され、対応する内部相補アドレス信号21の全ビットがハイレベルの場合、又は初期化クリア信号MCSRAM<1>がハイレベルの時に対応するワード線WLを選択レベルに駆動する。初期化クリア信号MCSRAM<1>がハイレベルにされると、バッファメモリBMRY0(L)の全てのワード線WLが選択レベルに駆動される。
【0042】
タイミング制御回路23は前記初期化クリア信号MCSRAM<1>と初期化ライト信号MWSRAM<1>に基づいて前記制御信号WEQ1,WEQB0,WEQB1,WEQB2を生成する。電源制御回路24は前記初期化クリア信号MCSRAM<1>に基づいてビット線負荷とスタティックメモリセル20の電源端子VSRをバッファメモリの電源電圧VCCまたは回路の接地電圧VSSに選択制御する。
【0043】
尚、図示は省略するが、その他のバッファメモリBMRY1(L)〜BMRY3(L)、BMRY0(R)〜BMRY3(R)についても同様に構成される。
【0044】
図8には初期化コマンドによりフラッシュメモリ1に初期化動作が指示されたときの図7の回路の動作タイミングが例示される。時刻t0に初期化クリア信号MCSRAMがハイレベルに変化されると、これに同期して、バッファメモリBMRY0のワード線WLが一括して選択レベルであるハイレベルに変化され、電源端子VSRが電源電圧VCCから接地電圧VSSに変化され、制御信号WEQ1がハイレベルに変化される。このとき、制御信号WEQB0,WEQB1,WEQB2はハイレベルのままである。また、初期化コマンドに従って初期化動作が行われるときバッファメモリのカラムスイッチは全て非選択状態にされている。この状態でスタティックメモリセル20は電源端子VSRへの動作電源VCCの供給が断たれると、一対の記憶ノードSR1,SR2(MOSトランジスタのゲート寄生容量)は記憶情報に応ずる電荷情報を保持しようとする。記憶ノードSR1はフローティング状態であるからその電荷情報を保持しようとする。これに対し、記憶ノードSR2はビット線BLBを介して回路の接地電位VSSにディスチャージされる。この後、時刻t1に信号MWSRAM<1>がハイレベルに変化されると、ディスチャージMOSトランジスタQ10がカット・オフ、一方の負荷MOSトランジスタQ8がターン・オンされ、電源端子VSRに電源電圧VCCの供給が開始され、記憶ノードSR1がハイレベルに向けて充電される。これによってスタティックメモリセル20は規定の初期値を保持する。時刻t2にMCSRAM<1>、MWSRAM<1>がローレベルにされてバッファメモリに対する初期化が終了される。
【0045】
図7にもとづく上記フラッシュメモリセル20の初期化作用は次のように把握することもできる。即ち、初期化動作は、電源端子VSRへの動作電源VCCの供給を断って一方の記憶ノードSR2の蓄積電荷を減少させた後に双方の記憶ノードSR1,SR2に初期値の電位と電源端子VSRへの動作電源VCCの供給を行なう動作として把握することができる。
【0046】
別のバッファメモリについてもクリアコマンドによる初期化のための構成及び作用は図7のバッファメモリと同様である。但し図6のタイミングから明らかなように、バッファメモリの間で初期化動作は時分割で行なわれる。図6及び図7に従えば、BMRY0(L)とBMRY1(L)、BMRY0(R)とBMRY1(R)、BMRY2(L)とBMRY3(L)、BMRY2(R)とBMRY3(R)の順番とされる。
【0047】
図9には初期化動作をバッファメモリ内でも時分割で行なう構成が例示される。図9にはバッファメモリBMRY0(L)、BMRY1(L)の場合が例示される。バッファメモリBMRY0(L)、BMRY1(L)は夫々2個のメモリマットMATU、MATLに分割される。バッファメモリBMRY0(L)、BMRY1(L)の初期化クリア信号MCSRAM<1>は3段の直列遅延段DL1,DL2,DL3で順次遅延されて初期化クリア遅延信号MCSRAM<1>_D1、MCSRAM<1>_D2、MCSRAM<1>_D3が生成される。その信号波形は図10に例示される。初期化ライト信号MWSRAM<1>については初期化データの書込を時分割化していないが、メモリマット毎に時分割供給し初期化データの書込を行うようにしてもよい。
【0048】
バッファメモリBMRY0(L)のメモリマットMATUには信号MCSRAM<1>、MWSRAM<1>が供給される。バッファメモリBMRY0(L)のメモリマットMATLには信号MCSRAM<1>_D1、MWSRAM<1>が供給される。バッファメモリBMRY1(L)のメモリマットMATUには信号MCSRAM<1>_D2、MWSRAM<1>が供給される。バッファメモリBMRY1(L)のメモリマットMATLには信号MCSRAM<1>_D3、MWSRAM<1>が供給される。
【0049】
その他のバッファメモリBMRY0(R)、BMRY1(R)、BMRY2(L)、BMRY3(L)、BMRY2(R)、BMRY3(R)に対しても上記同様にバッファメモリ内で時分割による初期化動作を行なうことができる。
【0050】
以上説明したマイクロコンピュータによれば以下の作用効果を得る。
【0051】
上記初期化動作において、スタティックメモリセル20の動作電源の供給を断った状態で一方の記憶ノードSR2を接地電位にディスチャージしても電源端子VSR側から無駄に大きな電流が流れない。この状態で電源端子VSRから動作電源の供給を再開して他方の記憶ノードSR1を電源端子VSRから電源電圧に向けて充電しても、記憶ノードSR1,SR2の相補状態が既に確定しているから、過渡応答電流は殆ど流れずにスタティックメモリセル20が初期化される。これによってバッファメモリの初期化動作を高速化することができ、しかも初期化動作で流れる電流を小さくすることができる。
【0052】
上記初期化動作をクリアコマンドのような外部コマンドで指示することができるから、フラッシュメモリアレイに対する部分書き込みの前に或はバッファメモリをデータキャッシュとして利用する前に不要データを一掃するとき等、フラッシュメモリ1に対するアクセス動作の必要に応じて適宜バッファメモリの初期化動作を行なうことができる。
【0053】
前記初期化動作によるバッファメモリBMRY0〜BMRY3の記憶情報は前記フラッシュメモリアレイFARY0〜FARY3における書き込み阻止の論理値であるから、フラッシュメモリアレイFARY0〜FARY3に対する部分書き込み等に好適である。これによる部分書き込み処理効率の向上という点は、前記フラッシュメモリアレイFARY0〜FARY3における書き込み単位(2048バイト)が前記バッファメモリBMRY0〜BMRY3のデータ入出力単位(8ビット)よりも大きいとき顕在化される。さらに、前記初期化動作は前記バッファメモリBMRY0〜BMRY3に対する一括初期化動作であるのが最も効率的である。
【0054】
上記初期化動作を時分割で行なうことにより、バッファメモリBMRY0〜BMRY3を初期化する場合にピーク電流を小さくすることができる。
【0055】
前記バッファメモリBMRY0〜BMRY3が複数のメモリマットMATU,MATLに分割されているとき、メモリマット間でも前記初期化動作を時分割で行なことにより、初期化ピーク電流を更に抑えることができる。
【0056】
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【0057】
例えば、バッファメモリにはバイト単位アクセスを行なうSRAMを用いてページ単位のデータを直列的に転送するシリアル転送方式を採用しているが、アクセス単位はバイトに限定されず、ワード単位等適宜変更可能である。バッファメモリに対する書き込み及び読み出しのためのシリアルクロックを書き込み用(WEb)と読み出し用(REb)に別々に用意したが、バッファ系アクセス制御コマンドを別途用意してもよい。その場合には、シリアルクロックは1つ共通化することができる。バッファメモリのサイズは1バンク毎にnページ以上(n:1より大きな自然数)あってもよい。また、バッファメモリのマット分割数は2メモリマットに限定されず適宜変更可能である。同様にバンク分割数も4分割に限定されず適宜変更可能である。
【0058】
本発明は4値など多値フラッシュメモリだけではなく、2値フラッシュメモリにも適用可能である。また、多値フラッシュメモリの記憶形式は記憶情報の値に応じて順次閾値電圧を相違させる場合に限定されず、メモリセルにおいて電荷を保持する場所を局所的に変更して多値で情報記憶を行なう電荷トラップ膜(窒化シリコン膜)を利用するメモリセル構造を採用してもよい。更に不揮発性メモリセルとして高誘電体メモリセル等のその他の記憶形式を採用する事も可能である。
【0059】
本発明は、オンチップでデータバッファRAMを備えるフラッシュメモリチップ、データバッファRAMを備えるフラッシュメモリをオンチップの不揮発メモリとして備えマイクロコンピュータ若しくはシステムLSIなどの半導体集積回路に広く適用することができる。
【0060】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである。
【0061】
データバッファRAMの初期化動作において、スタティックメモリセルの動作電源の供給を断った状態で一方の記憶ノードを第1極性に強制しても電源側から無駄に大きな電流が流れない。この状態で動作電源の供給を再開して他方の記憶ノードを第2極性に強制しても、記憶ノードの相補状態が既に確定しているから、過渡応答電流は殆ど流れずにスタティックメモリセルが初期化される。これによってデータバッファRAMの初期化動作を高速化すること、初期化動作で流れる電流を小さく抑えることができる。
【0062】
初期化動作を外部コマンドで指示するから、不揮発性メモリ部に対する部分書き込みの前に或はデータバッファRAMをデータキャッシュとして利用する前に不要データを一掃するとき等、不揮発性記憶装置に対するアクセス動作の必要に応じて適宜データバッファRAMの初期化動作を行なうことができる。
【0063】
上記初期化動作を時分割で行なうことにより、不揮発性メモリ部のデータバッファRAMを初期化する場合にピーク電流を小さくすることが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る半導体記憶装置の一例であるフラッシュメモリの平面的なレイアウト構成を示す説明図である。
【図2】フラッシュメモリにおけるアドレス、データ及びコマンドコードの伝達経路の詳細を例示するブロック図である。
【図3】外部入出力端子とバッファメモリ間におけるデータ転送形態を例示する説明図である。
【図4】バッファメモリとフラッシュメモリアレイとの間におけるデータ転送形態を例示する説明図である。
【図5】バッファメモリの初期化制御信号の構成を例示するブロック図である。
【図6】初期化クリア信号と初期化ライト信号の変化タイミングを例示するタイミング図である。
【図7】バッファメモリの一部を詳細に例示する回路図である。
【図8】初期化コマンドにより初期化動作が指示されたときの図7の回路の動作タイミングを例示するタイミングチャートである。
【図9】初期化動作をバッファメモリ内でも時分割で行なう構成を例示するブロック図である。
【図10】初期化クリア遅延信号と初期化ライト遅延信号の信号波形を例示するタイミング図である。
【符号の説明】
1 フラッシュメモリ
BNK0〜BNK3 メモリバンク
FARY0〜FARY3 フラッシュメモリアレイ
BMRY0〜BMRY3 バッファメモリ
CNT 制御回路
MCSRAM<1>〜MCSRAM<4> 初期化クリア信号
MWSRAM<1>〜MWSRAM<4> 初期化ライト信号
VCC 電源電圧
VSR 電源端子
VSS接地電圧
20 スタティックメモリセル
Q7,Q8 負荷MOSトランジスタ
Q10 ディスチャージMOSトランジスタ
22 アドレスデコーダ論理回路
MATL,MATU メモリマット
MCSRAM<1>_D1〜MCSRAM<1>_D3 初期化クリア遅延信号
MWSRAM<1>_D1〜MWSRAM<1>_D3 初期化ライト遅延信号
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a nonvolatile memory device using a static random access memory (SRAM) as a data buffer RAM of an erasable and writable nonvolatile memory section, and more particularly to initialization of a data buffer RAM, for example, in a flash memory. It is related to effective technology.
[0002]
[Prior art]
When initializing the stored information in the SRAM, the operation power of one of the CMOS inverters of the complementary MOS (CMOS) static memory cell is turned off to avoid collision between the initialization data and the driving power of the CMOS inverter. There are some (see Patent Documents 1 and 2).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2000-260184 A
[Patent Document 2]
JP-A-5-325557
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present inventor has examined initialization of an SRAM when the SRAM is used as a data buffer RAM of a nonvolatile memory unit such as a flash memory unit. In this case, different from simply initializing the SRAM memory cell, the nature of the nonvolatile memory portion as a data buffer must be considered. For example, when only a part of the write unit of the nonvolatile memory unit is additionally written, the data buffer RAM is initialized to the write blocking logical value and then only the additional write data is transferred to the data buffer RAM. It is only necessary to transfer the write blocking data to the data buffer RAM one by one. Further, the number of data buffer RAMs increases in response to the increase in capacity of the nonvolatile memory unit, and when the data buffer RAMs are collectively initialized, the peak current must not be excessively increased.
[0005]
An object of the present invention is to provide a nonvolatile memory device that can initialize a data buffer RAM of a nonvolatile memory unit so as to contribute to an efficient access to the nonvolatile memory unit.
[0006]
Another object of the present invention is to provide a nonvolatile memory device that can reduce the peak current when the data buffer RAM of the nonvolatile memory section is initialized.
[0007]
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The following is a brief description of an outline of typical inventions disclosed in the present application.
[0009]
[1] A nonvolatile memory device according to the present invention includes an erasable and writable nonvolatile memory unit (FARY0 to FARY3), a data buffer RAM (BMRY0 to BMRY3) of the nonvolatile memory unit, and a control unit (CNT). And have. The data buffer RAM has a plurality of static memory cells. In a state where the supply of operating power is restarted by forcing one storage node (SR2) to the first polarity while the supply of operating power to the static memory cell is cut off. An initialization operation for forcing the other storage node (SR1) to a second polarity opposite to the first polarity is enabled. The controller instructs an initialization operation for the data buffer RAM in response to an external command.
[0010]
From the above, in the initialization operation, even if one storage node is forced to the first polarity in the state where the supply of the operation power of the static memory cell is cut off, no large current flows unnecessarily from the power supply side. Even if the supply of the operating power is restarted in this state and the other storage node is forced to the second polarity, the complementary state of the storage node is already determined, so that the transient memory current hardly flows and the static memory cell It is initialized. As a result, the initialization operation of the data buffer RAM can be speeded up, and the current flowing in the initialization operation can be kept small.
[0011]
Since the initialization operation can be instructed by an external command, the nonvolatile memory device is used when unnecessary data is cleared before partial writing to the nonvolatile memory unit or before the data buffer RAM is used as a data cache. When necessary, the data buffer RAM can be initialized as needed.
[0012]
In consideration of partial writing to the nonvolatile memory unit, the information stored in the data buffer RAM by the initialization operation is preferably a logical value for preventing writing in the nonvolatile memory unit. This improvement in the efficiency of partial write processing becomes apparent when the write unit in the nonvolatile memory unit is larger than the data input / output unit of the data buffer RAM. Further, it is most efficient that the initialization operation is a batch initialization operation for the data buffer RAM.
[0013]
As a specific form for performing the initialization operation, the data input / output terminals of the static memory cells are connected to complementary bit lines (BLB, BLT), and load transistors (Q7, Q8) that can be switch-controlled are connected to the complementary bit lines. ) Is connected, and one of the complementary bit lines is connected to a discharge transistor (Q10) which can be switched in a complementary manner with the load transistor of the one bit line, and the discharge transistor in the on state is one of the static memory cells. Force the storage node to the first polarity. The operation of forcing the other storage node of the static memory cell to the second polarity is performed by turning on the other load transistor of the complementary bit line.
[0014]
[2] Another nonvolatile memory device according to the present invention includes a plurality of memory banks and a control unit, wherein the memory bank is an erasable and writable nonvolatile memory unit, and a data buffer RAM of the nonvolatile memory unit And have. The data buffer RAM has a plurality of static memory cells. One storage node is forced to the first polarity while the supply of operating power to the static memory cells is cut off, and the other memory is stored with the supply of operating power resumed. An initialization operation is allowed that forces the node to a second polarity opposite to the first polarity. The controller instructs the initialization operation to the plurality of memory banks in a time-sharing manner.
[0015]
By performing the initialization operation in a time-sharing manner, it is easy to reduce the peak current when initializing the data buffer RAM of the nonvolatile memory unit.
[0016]
In consideration of partial writing to the nonvolatile memory unit, the information stored in the data buffer RAM by the initialization operation is preferably a logical value for preventing writing in the nonvolatile memory unit.
[0017]
In order to further suppress the initialization peak current of the data buffer RAM, when the data buffer RAM is divided into a plurality of memory mats (MATU, MATL), the initialization operation is performed in a time division manner between the memory mats. Good.
[0018]
[3] Still another nonvolatile memory device according to the present invention includes a plurality of memory banks and a control unit, wherein the memory bank is an erasable and writable nonvolatile memory unit, and a data buffer of the nonvolatile memory unit RAM. The data buffer RAM has a plurality of static memory cells, and after the supply of operation power to the static memory cells is cut off to reduce the accumulated charge in one storage node, the initial potential and static memory cell are set in both storage nodes. The initialization operation for supplying the operation power is enabled. Information stored in the data buffer RAM by the initialization operation has a logical value for preventing writing in the nonvolatile memory unit. It is most suitable for partial writing to the nonvolatile memory portion and contributes to improvement of access efficiency for partial writing.
[0019]
Also in the above, the control unit may collectively instruct the initialization operation to the plurality of memory banks in response to an external command. The controller may instruct the plurality of memory banks to perform the initialization operation in a time-sharing manner.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a planar layout configuration of a flash memory which is an example of a semiconductor memory device according to the present invention. The flash memory 1 shown in the figure is not particularly limited, but is formed on a single semiconductor substrate (chip) such as single crystal silicon by a known MOS integrated circuit manufacturing method.
[0021]
The flash memory 1 includes, for example, four memory banks BNK0 to BNK3 and a control unit CNT. The memory banks BNK0 to BNK3 include flash memory arrays FARY0 to FARY3 as nonvolatile memory units and buffer memories BMRY0 to BMRY3 as data buffer RAMs (buffer units). Corresponding to one flash memory array, the buffer memory is divided into two parts on the left and right. For convenience, the right buffer memory is suffixed (R), and the left buffer memory is suffixed (L).
[0022]
External input / output terminals i / o0 to i / o7 of the flash memory 1 are also used as address input terminals, data input terminals, data output terminals, and command input terminals. The flash memory 1 receives a command latch enable signal CLE, an address latch enable signal ALE, a chip enable signal CEb, a read enable signal REb, and a write enable signal WEb as external control signals such as a strobe signal, and a ready / busy signal R / Bb. Output. The chip enable signal CEb indicates a chip selection state in the flash memory 1, the read enable signal REb instructs a read operation from the external input / output terminals i / o0 to i / o7, and the write enable signal WEb is an external input / output terminal i. The write operation from / o0 to i / o7 is instructed. The command latch enable signal CLE means that a command is supplied from the outside to the external input / output terminals i / o0 to i / o7, and the address latch enable signal ALE is supplied from the outside to the external input / output terminals i / o0 to i / o7. This means that an address signal is supplied. The ready / busy signal R / Bb indicates, by a low level (L), that any of the flash memory arrays FARY0 to FARY3 is being erased, written, or read (busy state). The busy state or ready state for each flash memory array (FARY0 to FARY3) can be recognized from the outside by reading status information described later.
[0023]
The control unit CNT controls a signal interface function with the outside in accordance with the state of the strobe signal, and controls internal operations of the memory banks BNK0 to BNK3 in accordance with an input command.
[0024]
Each of the flash memory arrays FARY0 to FARY3 has a large number of nonvolatile memory cells arranged in a matrix. Although this non-volatile memory cell is not particularly limited, one memory cell is constituted by one known floating gate type transistor. For example, a nonvolatile memory cell includes a source and drain formed in a well region, a floating gate formed in a channel region between the source and drain via a tunnel oxide film, and an interlayer insulating film in the floating gate. Consists of stacked control gates. The control gate is connected to the word line, the drain is connected to the bit line, and the source is connected to the source line. FIG. 1 representatively shows one nonvolatile memory cell MC and one bit line G-BL, and one end of the bit line G-BL is connected to a sense launch SL formed of a static latch circuit. .
[0025]
In the flash memory 1 of FIG. 1, 512 bytes (512B) of stored information is called one sector. The information storage unit for writing and reading is 2048 bytes (= 4 sectors), and this unit is called one page. 1024 bytes are also referred to as 1 kilobyte. One page is specified by a page address. Since the flash memory has field element isolation, the information storage unit for erasure is twice the write unit (= 4096 bytes), which is called one block. The even page address designation in the erase mode is the block designation.
[0026]
Although not particularly limited, in the flash memory 1, one non-volatile memory cell stores information of 2 bits. Accordingly, in each flash memory array FARY0 to FARY3, 2048 bytes of nonvolatile memory cells are connected to one word line, and page address information is even-numbered or odd-numbered 1024 connected to one corresponding word line. 1024-byte sense latches SL are arranged in parallel so as to correspond to the 1024 memory cells designated by the page address information on a one-to-one basis. Page address information specifies the page address within the entire memory bank, its least significant bit specifies an even or odd number of page address, its upper side specifies a word line, and the most significant 2 bits specify a memory bank To do. The word line selection is performed by a word line selection decoder (not shown), and the bit line selection in even page or odd page units is performed by an even / odd bit line selector (not shown). The 1024 bytes selected by the even / odd bit line selector. One bit line is connected to 1024 bytes of sense latches SL. In the erase mode, even page addresses are regarded as block addresses (addresses for two pages of one word line).
[0027]
The nonvolatile memory cell stores information by utilizing the change in the threshold voltage of the memory cell in accordance with the amount of charge stored in the floating gate. At this time, the threshold voltage of the memory cell is limited to a desired range according to the value of the stored data, and the threshold voltage distribution is called a memory threshold voltage distribution. For example, in this example, one non-volatile memory cell stores information of 2 bits, and four types of memory threshold values corresponding to data “01”, “00”, “10”, “11” of the stored information. The voltage distribution is determined. That is, the information storage state of one memory cell includes the erase state (“11”) as the fourth threshold voltage (Vth4) state and the first write state (“10”) as the first threshold voltage (Vth1) state. The second write state (“00”) as the second threshold voltage (Vth2) state and the third write state (“01”) as the third threshold voltage (Vth3) state are selected. Although not particularly limited, the threshold voltage has a relationship of Vth4 <Vth1 <Vth2 <Vth3. A total of four information storage states are determined by 2-bit data. In order to obtain the above memory threshold distribution, the write verify voltage applied to the word line during the write operation after erasure is set to three different voltages, and these three voltages are sequentially switched to three times. Separately, write operation is performed. In each of these three write operations, 0 V is applied to the write-selected bit line and 1 V is applied to the non-selected bit line. Although not particularly limited, the word line is set to 17 V, for example. As the write high voltage application time is increased, the threshold voltage of the memory cell is increased. Three kinds of write threshold voltage control can be performed by such time control in a high voltage state, and further by level control of a high voltage applied to the word line. Whether 0V or 1V is applied to the bit line is determined by the logical value of the write control information latched by the sense latch circuit SL. For example, the latch data of the sense latch circuit SL is controlled so that writing is not selected (write blocking) when the logic value is “1” and writing is selected when the logic value is “0”. Whether the sense latch SL is set to “1” or “0” during the write operation is determined by the control unit CNT according to the corresponding write data on the buffer memories BMRY0 to BMRY3 according to the write threshold voltage state to be written. To do. At the time of block erasing, the selected word line is set to -16V, the non-selected word line is set to 0V, and the selected bit line is set to 2V. For reading out stored information, three kinds of voltages as word line selection levels to be applied to the word lines are set, and the three kinds of word line selection levels are sequentially changed, and read operation is performed three times at a maximum. The 2-bit storage information is determined based on the binary (1 bit) value read from the memory cell.
[0028]
The controller CNT controls erasing, writing, and reading with respect to the flash memory arrays FARY0 to FARY3.
[0029]
The buffer memories BMRY0 to BMRY3 are constituted by, for example, SRAM (Static Random Access Memory), and write data input to the external input / output terminals i / o0 to i / o7 in binary from the outside and the external input / output terminals i / o0 to i / o0. The binary read data to be output from i / o7 to the outside is temporarily stored. The buffer memories BMRY0 to BMRY3 are divided into two for each memory bank, and the buffer memories BMRY0 to BMRY3 for each memory bank have a minimum storage capacity equal to a write unit and a read unit in each corresponding flash memory array. For example, in the case of the flash memory 1, since the write information unit and the read information unit are one page (= 2K bytes), each of the buffer memories BMRY0 to BMRY3 as on-chip buffers has a storage capacity of 2K bytes. As described above, the corresponding buffer memories BMRY0 to BMRY3 are arranged one by one in the memory bank, and the buffer memories arranged in the same memory bank are preferentially used for the same flash memory array. Depending on the operation mode, a buffer memory that is not preferentially supported may be used. The control is performed by the control unit CNT according to a command and an address signal.
[0030]
Data input / output between the flash memory array and the buffer memory is performed in units of 8 bits. In the flash memory arrays FARY0 to FARY3, selection of the sense latch SL in units of 8 bits is performed by a sense latch selection circuit not shown. The buffer memories BMRY0 to BMRY3 are made accessible in units of 8 bits. The control unit CNT performs data transfer between the flash memory arrays FARY0 to FARY3 and the buffer memories BMRY0 to BMRY3 and access control to the buffer memories BMRY0 to BMRY3 based on externally applied commands and access address information.
[0031]
FIG. 2 illustrates details of the address, data, and command code transmission paths in the flash memory 1. The command code supplied to the external input / output terminals i / o0 to i / o7 is input to the control unit CNT.
[0032]
The external address information given to the external input / output terminals i / o0 to i / o7 is supplied to the address buffer (ABUF) 10. The address information input to the address buffer 10 includes page address information specifying the page address of the flash memory array in the entire memory banks BNK0 to BNK3, access start address information (buffer start column address information) of the buffer memory, and the like. The address information is latched in an address latch circuit (not shown). The address buffer has a flash address counter (FAC) 11 and a buffer address counter (BAC) 12. The flash address counter 11 is an address counter that generates an address signal for sequentially selecting sense latches for one page in byte units. The buffer address counter 12 is an address counter that presets buffer head column address information and generates an access address signal when sequentially accessing the buffer memory in units of 8 bits using the preset value as an initial value. The page address information and the output of the flash address counter 11 are supplied to the flash memory arrays FARY0 to FARY3. The output of the buffer address counter 12 is supplied to address buffers (buffer unit address buffer = BABUF) 13a to 13d of the buffer memories BMRY0 to BMRY3. From there, it is supplied to the buffer memories BMRY0 to BMRY3.
[0033]
Write data applied to the external input / output terminals i / o0 to i / o7 is applied to one buffer memory BMRYi (I = 0 to 3) of the buffer memories BMRY0 to BMRY3. Data read from the buffer memory BMRYi is transferred to the external input / output terminal i via the data buffers (buffer unit data buffer = BDBUF) 14a to 14d, the data multiplexer (MPX) 15, and the data buffer (DBUF) 16 of the corresponding buffer memory BMRYi. Output from / o0 to i / o7 to the outside.
[0034]
Data is input / output in units of 8 bits between the buffer memories BMRY to BMRY3 and the flash memory arrays FARY0 to FARY3.
[0035]
FIG. 3 illustrates a data transfer mode between the external input / output terminals i / o0 to i / o7 and the buffer memory BMRY (i = 0 to 3). In the read operation for the flash memory 1, the buffer memory BMRYi that temporarily holds the storage information of the flash memory array FARYi selected based on the page address information is interfaced with the external input / output terminals i / o0 to i / o7. Of the one buffer memory BMRYi selected based on the page address information, the left buffer memory BMRYi (L) is interfaced with the external input / output terminals i / o0 to i / o3, and based on the page address information and the like. Of the selected buffer memory BMRYi, the right buffer memory BMRYi (R) is interfaced with the external input / output terminals i / o4 to i / o7, and the stored information is read out to the outside. In the write operation to the flash memory 1, the write data given to the external input / output terminals i / o0 to i / o3 is the left buffer memory BMRYi among the one buffer memory BMRYi selected based on the page address information or the like. The write data temporarily held in (L) and applied to the external input / output terminals i / o4 to i / o7 is the right-side buffer memory BMRYi among the one buffer memory BMRYi selected based on the page address information or the like. (R) is temporarily held.
[0036]
FIG. 4 illustrates a data transfer form between the buffer memory BMRYi and the flash FARYi. In the access operation to the flash memory 1, in the write operation designating the memory bank BNKi, the write information temporarily held in the buffer memory BMRYi designated based on the page address information etc. is designated based on the page address information etc. Data is written to the flash memory array FARYi. In the access operation to the flash memory 1, in the read operation in which the memory bank BNKi is specified, the storage information from the flash memory array FARYi specified based on the page address information or the like is specified based on the page address information. Temporarily held in BMRYi.
[0037]
FIG. 5 illustrates an initialization control signal for the buffer memory BMRYi. The control circuit CNT inputs a clear command as one of external commands. The clear command has a clear command code “FEH” and instructs to clear all the buffer memories BMRY0 to BMRY3 at once. Although not particularly limited, here, setting all the stored information to the logical value “0” is referred to as “clear”. In the flash memory arrays FARY0 to FARY3, the write data having a logical value “0” is set to a write blocking logical value. By preparing a clear command for the buffer memories BMRY0 to BMRY3, writing (= additional writing) of an arbitrary small area in one page can be accelerated. When performing additional writing, if there is no clear command for the buffer memories BMRY0 to BMRY3, it is necessary to input dummy data (a pattern of logical value “0”) indicating that writing is prohibited in an area where writing is not performed. Then, it is necessary to change the clock of the write enable signal WEb by the writing unit. On the other hand, if there is a clear command for the buffer memories BMRY0 to BMRY3, dummy data indicating write prohibition is set on the buffer memories BMRY0 to BMRY3 when the buffer memories BMRY0 to BMRY3 are cleared. The write enable signal WEb may be clocked according to the data size.
[0038]
By receiving the clear command, the control circuit CNT receives the initialization clear signals MCSRAM <1> to MCSRAM <4> and the initialization write signal MWSRAM <1> as initialization control signals in synchronization with the change of the write enable signal WEb. ~ MWSRAM <4> are generated and supplied to predetermined buffer memories BMRY0 to BMRY3. The delay circuits DEL1 and DEL2 output initialization clear delay signals MCSRAM_D <2> and MCSRAM_D <4> by delaying the initialization clear signals MCSRAM <2> and MCSRAM <4>, for example, by 5 nanoseconds (5 ns). The initialization clear signal MCSRAM <1> and the initialization write signal MWSRAM <1> are supplied to the buffer memories MBRY0 (L) and BMRY1 (L). The initialization clear delay signal MCSRAM_D <2> and the initialization write signal MWSRAM <2> are supplied to the buffer memories MBRY0 (R) and BMRY1 (R). The initialization clear signal MCSRAM <3> and the initialization write signal MWSRAM <3> are supplied to the buffer memories MBRY2 (L) and BMRY3 (L). The initialization clear delay signal MCSRAM_D <4> and the initialization write signal MWSRAM <4> are supplied to the buffer memories MBRY2 (R) and BMRY3 (R).
[0039]
FIG. 6 illustrates change timings of the initialization clear signals MCSRAM <1> to MCSRAM <4> and the initialization write signals MWSRAM <1> to MWSRAM <4>. Although not particularly limited, the write enable signal WEb is changed with a period of 30 ns. The initialization clear signals MCSRAM <3> and MCSRAM <4> are changed with a half cycle delay of the write enable signal WEb with respect to the initialization clear signals MCSRAM <1> and MCSRAM <2>. The initialization write signals MWSRAM <1> and MWSRAM <2> are changed with a delay of one cycle of the write enable signal WEb with respect to the initialization clear signals MCSRAM <1> and MCSRAM <2>. The initialization write signals MWSRAM <3> and MWSRAM <4> are changed with a delay of one cycle of the write enable signal WEb with respect to the initialization clear signals MCSRAM <3> and MCSRAM <4>.
[0040]
FIG. 7 illustrates a part of the buffer memory BMRY0. The static memory cell 20 cross-couples the inputs and outputs of a CMOS inverter comprising a p-channel MOS transistor Q1 and an n-channel MOS transistor Q2 and a CMOS inverter comprising a p-channel MOS transistor Q3 and an n-channel MOS transistor Q4. One storage node SR2 is connected to the bit line BLB via an n-channel type select MOS transistor Q5, and the other storage node SR1 is connected to the bit line BLT via an n-channel type select MOS transistor Q6. Connected to. Selection terminals of the selection MOS transistors Q5 and Q6 are connected to the word line WL. Actually, a large number of memory cells are arranged in a matrix in the XY direction, the selection terminals of the memory cells in the same row are commonly connected to the corresponding word lines, and the data input / output terminals of the memory cells arranged in the same column are Commonly connected to the corresponding complementary bit lines. Although not shown, one end of the complementary bit line is made conductive to a complementary common data line via a Y selection switch circuit (column selection switch circuit), and the complementary common data line is driven to be written by a write amplifier. The data read to the complementary common data line is sense amplified by the read amplifier.
[0041]
The other ends of the complementary bit lines BLB and BLT are connected to the memory power supply terminal VSR of the SRAM via p-channel type load MOS transistors Q7 and Q8. The load MOS transistors Q7 and Q8 are switch-controllable by control signals WEQB1 and WEQB2. The complementary bit lines BLB and BLT can be equalized by a p-channel type equalize MOS transistor Q9 that is switch-controlled by a control signal WEQB0. One bit line BTB is connected to an n-channel discharge MOS transistor Q10 that is switch-controlled by a control signal WEQ1. Selection of the word line WL is performed by an address decoder logic circuit 22 to which the corresponding internal complementary address signal 21 and the initialization clear signal MCSRAM <1> are input. The initialization clear signal MCSRAM <1> is input in common to the address decoder logic circuits 22 of all the word lines WL, and the internal complementary address signal 21 is individual for each address decoder logic circuit 22. In the example of FIG. 7, the address decoder logic circuit 22 is composed of NAND gates NAND1 and NAND2 and an inverter IV. When all the bits of the corresponding internal complementary address signal 21 are at high level, or the initialization clear signal MCSRAM <1> is at high level. The corresponding word line WL is driven to the selected level. When the initialization clear signal MCSRAM <1> is set to the high level, all the word lines WL of the buffer memory BMRY0 (L) are driven to the selection level.
[0042]
The timing control circuit 23 generates the control signals WEQ1, WEQB0, WEQB1, and WEQB2 based on the initialization clear signal MCSRAM <1> and the initialization write signal MWSRAM <1>. Based on the initialization clear signal MCSRAM <1>, the power supply control circuit 24 selectively controls the bit line load and the power supply terminal VSR of the static memory cell 20 to the power supply voltage VCC of the buffer memory or the ground voltage VSS of the circuit.
[0043]
Although not shown, the other buffer memories BMRY1 (L) to BMRY3 (L) and BMRY0 (R) to BMRY3 (R) are similarly configured.
[0044]
FIG. 8 illustrates the operation timing of the circuit of FIG. 7 when the initialization command is instructed to the flash memory 1 by the initialization command. When the initialization clear signal MCSRAM is changed to the high level at time t0, the word lines WL of the buffer memory BMRY0 are changed to the high level which is the selected level in synchronism with this, and the power supply terminal VSR is turned The voltage is changed from VCC to the ground voltage VSS, and the control signal WEQ1 is changed to a high level. At this time, the control signals WEQB0, WEQB1, and WEQB2 remain at a high level. When the initialization operation is performed according to the initialization command, all the column switches of the buffer memory are in a non-selected state. In this state, when the supply of the operating power supply VCC to the power supply terminal VSR is cut off, the pair of storage nodes SR1 and SR2 (gate parasitic capacitances of MOS transistors) of the static memory cell 20 try to hold charge information corresponding to the stored information. To do. Since storage node SR1 is in a floating state, it tries to hold its charge information. On the other hand, the storage node SR2 is discharged to the circuit ground potential VSS via the bit line BLB. Thereafter, when the signal MWSRAM <1> is changed to a high level at time t1, the discharge MOS transistor Q10 is cut off and one load MOS transistor Q8 is turned on, and the power supply voltage VCC is supplied to the power supply terminal VSR. Is started, and the storage node SR1 is charged toward the high level. As a result, the static memory cell 20 holds a prescribed initial value. At time t2, MCSRAM <1> and MWSRAM <1> are set to the low level, and the initialization for the buffer memory is completed.
[0045]
The initialization operation of the flash memory cell 20 based on FIG. 7 can be grasped as follows. That is, in the initialization operation, the supply of the operating power supply VCC to the power supply terminal VSR is cut off to reduce the accumulated charge in one storage node SR2, and then the initial value potential and the power supply terminal VSR are applied to both storage nodes SR1 and SR2. It can be grasped as an operation of supplying the operation power supply VCC.
[0046]
For the other buffer memory, the configuration and operation for initialization by the clear command are the same as the buffer memory of FIG. However, as is apparent from the timing of FIG. 6, the initialization operation is performed in a time division manner between the buffer memories. According to FIGS. 6 and 7, the order of BMRY0 (L) and BMRY1 (L), BMRY0 (R) and BMRY1 (R), BMRY2 (L) and BMRY3 (L), BMRY2 (R) and BMRY3 (R) It is said.
[0047]
FIG. 9 illustrates a configuration in which the initialization operation is performed in the buffer memory by time division. FIG. 9 illustrates the case of the buffer memories BMRY0 (L) and BMRY1 (L). The buffer memories BMRY0 (L) and BMRY1 (L) are divided into two memory mats MATU and MATL, respectively. The initialization clear signals MCSRAM <1> of the buffer memories BMRY0 (L), BMRY1 (L) are sequentially delayed by three serial delay stages DL1, DL2, DL3, and the initialization clear delay signals MCSRAM <1> _D1, MCSRAM <1> _D2, MCSRAM <1> _D3 are generated. The signal waveform is illustrated in FIG. For the initialization write signal MWSRAM <1>, the initialization data is not written in a time division manner, but the initialization data may be written in a time division manner for each memory mat.
[0048]
Signals MCSRAM <1> and MWSRAM <1> are supplied to the memory mat MATU of the buffer memory BMRY0 (L). Signals MCSRAM <1> _D1 and MWSRAM <1> are supplied to the memory mat MATL of the buffer memory BMRY0 (L). Signals MCSRAM <1> _D2 and MWSRAM <1> are supplied to the memory mat MATU of the buffer memory BMRY1 (L). Signals MCSRAM <1> _D3 and MWSRAM <1> are supplied to the memory mat MATL of the buffer memory BMRY1 (L).
[0049]
Other buffer memories BMRY0 (R), BMRY1 (R), BMRY2 (L), BMRY3 (L), BMRY2 (R), and BMRY3 (R) are initialized by time division in the buffer memory in the same manner as described above. Can be performed.
[0050]
According to the microcomputer described above, the following operational effects are obtained.
[0051]
In the initialization operation, even if one storage node SR2 is discharged to the ground potential in a state where the supply of operation power to the static memory cell 20 is cut off, no large current flows unnecessarily from the power supply terminal VSR side. Even if the supply of the operating power from the power supply terminal VSR is resumed in this state and the other storage node SR1 is charged from the power supply terminal VSR toward the power supply voltage, the complementary states of the storage nodes SR1 and SR2 are already determined. The static memory cell 20 is initialized with almost no transient response current flowing. As a result, the initialization operation of the buffer memory can be speeded up, and the current flowing in the initialization operation can be reduced.
[0052]
Since the above initialization operation can be instructed by an external command such as a clear command, the flash memory is used to erase unnecessary data before partial writing to the flash memory array or before using the buffer memory as a data cache. The buffer memory can be initialized appropriately as required for the access operation to the memory 1.
[0053]
Since the information stored in the buffer memories BMRY0 to BMRY3 by the initialization operation is a logical value for preventing writing in the flash memory arrays FARY0 to FARY3, it is suitable for partial writing to the flash memory arrays FARY0 to FARY3. This improvement in the efficiency of partial write processing becomes apparent when the write unit (2048 bytes) in the flash memory arrays FARY0 to FARY3 is larger than the data input / output unit (8 bits) of the buffer memories BMRY0 to BMRY3. . Further, it is most efficient that the initialization operation is a batch initialization operation for the buffer memories BMRY0 to BMRY3.
[0054]
By performing the initialization operation in a time-sharing manner, the peak current can be reduced when the buffer memories BMRY0 to BMRY3 are initialized.
[0055]
When the buffer memories BMRY0 to BMRY3 are divided into a plurality of memory mats MATU and MATL, the initialization peak current can be further suppressed by performing the initialization operation in a time division manner between the memory mats.
[0056]
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited thereto and can be variously modified without departing from the gist thereof.
[0057]
For example, the buffer memory employs a serial transfer system in which page-unit data is serially transferred using an SRAM that performs byte-unit access, but the access unit is not limited to bytes, and can be changed as appropriate in word units. It is. Serial clocks for writing to and reading from the buffer memory are prepared separately for writing (WEb) and reading (REb), but buffer access control commands may be prepared separately. In that case, one serial clock can be shared. The size of the buffer memory may be n pages or more (n is a natural number larger than 1) per bank. Further, the number of mat divisions of the buffer memory is not limited to two memory mats and can be changed as appropriate. Similarly, the number of bank divisions is not limited to four divisions and can be changed as appropriate.
[0058]
The present invention can be applied not only to a multi-value flash memory such as a 4-value but also to a binary flash memory. In addition, the storage format of the multilevel flash memory is not limited to the case where the threshold voltage is sequentially changed according to the value of the stored information. You may employ | adopt the memory cell structure using the electric charge trap film | membrane (silicon nitride film) to perform. Further, other storage formats such as a high dielectric memory cell can be employed as the nonvolatile memory cell.
[0059]
The present invention can be widely applied to a semiconductor integrated circuit such as a microcomputer or a system LSI having a flash memory chip having an on-chip data buffer RAM and a flash memory having a data buffer RAM as an on-chip nonvolatile memory.
[0060]
【The invention's effect】
The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
[0061]
In the initialization operation of the data buffer RAM, even if one storage node is forced to the first polarity with the supply of operation power to the static memory cell cut off, no large current flows unnecessarily from the power supply side. Even if the supply of the operating power is restarted in this state and the other storage node is forced to the second polarity, the complementary state of the storage node is already determined, so that the transient memory current hardly flows and the static memory cell It is initialized. As a result, the initialization operation of the data buffer RAM can be speeded up, and the current flowing in the initialization operation can be kept small.
[0062]
Since the initialization operation is instructed by an external command, the access operation to the non-volatile storage device is performed, for example, when unnecessary data is cleared before partial writing to the non-volatile memory unit or before the data buffer RAM is used as a data cache. If necessary, the data buffer RAM can be initialized appropriately.
[0063]
By performing the initialization operation in a time-sharing manner, it is easy to reduce the peak current when initializing the data buffer RAM of the nonvolatile memory unit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a planar layout configuration of a flash memory which is an example of a semiconductor memory device according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating details of an address, data, and command code transmission path in a flash memory;
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a data transfer form between an external input / output terminal and a buffer memory;
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a data transfer mode between a buffer memory and a flash memory array;
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of an initialization control signal of a buffer memory.
FIG. 6 is a timing diagram illustrating the timing of changing the initialization clear signal and the initialization write signal.
FIG. 7 is a circuit diagram illustrating a part of the buffer memory in detail.
8 is a timing chart illustrating the operation timing of the circuit of FIG. 7 when an initialization operation is instructed by an initialization command.
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration in which an initialization operation is performed in a buffer memory in a time-sharing manner.
FIG. 10 is a timing diagram illustrating signal waveforms of an initialization clear delay signal and an initialization write delay signal.
[Explanation of symbols]
1 Flash memory
BNK0 to BNK3 memory bank
FARY0 to FARY3 Flash memory array
BMRY0-BMRY3 buffer memory
CNT control circuit
MCSRAM <1> to MCSRAM <4> Initialization clear signal
MWSRAM <1> to MWSRAM <4> Initialization write signal
VCC power supply voltage
VSR power supply terminal
VSS ground voltage
20 Static memory cells
Q7, Q8 Load MOS transistor
Q10 Discharge MOS transistor
22 Address decoder logic circuit
MATL, MATU Memory mat
MCSRAM <1> _D1 to MCSRAM <1> _D3 Initialization clear delay signal
MWSRAM <1> _D1 to MWSRAM <1> _D3 Initialization write delay signal

Claims (9)

消去及び書き込み可能な不揮発性メモリ部と、前記不揮発性メモリ部のデータバッファRAMと、制御部とを有し、
前記データバッファRAMは複数のスタティックメモリセルを有し、スタティックメモリセルの動作電源の供給を断った状態で一方の記憶ノードを第1極性に強制し動作電源の供給を再開した状態で他方の記憶ノードを前記第1極性と反対極性の第2極性に強制する初期化動作が可能にされ、
前記制御部は外部コマンドに応答して前記データバッファRAMに対する初期化動作を指示することを特徴とする不揮発性記憶装置。
An erasable and writable nonvolatile memory unit, a data buffer RAM of the nonvolatile memory unit, and a control unit,
The data buffer RAM has a plurality of static memory cells. One storage node is forced to the first polarity while the supply of operating power to the static memory cells is cut off, and the other memory is stored with the supply of operating power resumed. An initialization operation is allowed to force the node to a second polarity opposite to the first polarity;
The nonvolatile memory device according to claim 1, wherein the control unit instructs an initialization operation for the data buffer RAM in response to an external command.
前記初期化動作によるデータバッファRAMの記憶情報は前記不揮発性メモリ部における書き込み阻止の論理値を有することを特徴とする請求項1記載の不揮発性記憶装置。  2. The nonvolatile memory device according to claim 1, wherein information stored in the data buffer RAM by the initialization operation has a logical value for preventing writing in the nonvolatile memory unit. 前記不揮発性メモリ部における書き込み単位は前記データバッファRAMのデータ入出力単位の複数倍であることを特徴とする請求項1記載の不揮発性記憶装置。  2. The nonvolatile memory device according to claim 1, wherein a write unit in the nonvolatile memory unit is a multiple of a data input / output unit of the data buffer RAM. 前記初期化動作は前記データバッファRAMに対する一括初期化動作であることを特徴とする請求項1記載の不揮発性記憶装置。  2. The nonvolatile memory device according to claim 1, wherein the initialization operation is a batch initialization operation for the data buffer RAM. 前記スタティックメモリセルのデータ入出力端子は相補ビット線に接続され、相補ビット線にはスイッチ制御可能な負荷トランジスタが接続され、相補ビット線の一方には当該一方のビット線の負荷トランジスタと相補的にスイッチ制御可能なディスチャージトランジスタが接続され、オン状態の前記ディスチャージトランジスタは前記スタティックメモリセルの一方の記憶ノードを第1極性に強制することを特徴とする請求項4記載の不揮発性記憶装置。  The data input / output terminal of the static memory cell is connected to a complementary bit line, a load transistor capable of switch control is connected to the complementary bit line, and one of the complementary bit lines is complementary to the load transistor of the one bit line. 5. The non-volatile memory device according to claim 4, wherein a discharge controllable discharge transistor is connected to the on-state, and the on-state discharge transistor forces one storage node of the static memory cell to a first polarity. 前記スタティックメモリセルの他方の記憶ノードを第2極性に強制する動作は相補ビット線の他方の負荷トランジスタをオン状態にして行なうことを特徴とする請求項5記載の不揮発性記憶装置。  6. The nonvolatile memory device according to claim 5, wherein the operation of forcing the other storage node of the static memory cell to the second polarity is performed by turning on the other load transistor of the complementary bit line. 複数のメモリバンクと制御部を有し、
前記メモリバンクは消去及び書き込み可能な不揮発性メモリ部と、前記不揮発性メモリ部のデータバッファRAMとを有し、
前記データバッファRAMは複数のスタティックメモリセルを有し、スタティックメモリセルの動作電源の供給を断った状態で一方の記憶ノードを第1極性に強制し動作電源の供給を再開した状態で他方の記憶ノードを前記第1極性と反対極性の第2極性に強制する初期化動作が可能にされ、
前記制御部は前記複数のメモリバンクに前記初期化動作を時分割で指示することを特徴とする不揮発性記憶装置。
A plurality of memory banks and a control unit;
The memory bank includes an erasable and writable nonvolatile memory unit, and a data buffer RAM of the nonvolatile memory unit,
The data buffer RAM has a plurality of static memory cells. One storage node is forced to the first polarity while the supply of operating power to the static memory cells is cut off, and the other memory is stored with the supply of operating power resumed. An initialization operation is allowed to force the node to a second polarity opposite to the first polarity;
The nonvolatile memory device, wherein the control unit instructs the plurality of memory banks to perform the initialization operation in a time-sharing manner.
前記初期化動作によるデータバッファRAMの記憶情報は前記不揮発性メモリ部における書き込み阻止の論理値を有することを特徴とする請求項7記載の不揮発性記憶装置。  8. The nonvolatile memory device according to claim 7, wherein the information stored in the data buffer RAM by the initialization operation has a logical value for preventing writing in the nonvolatile memory unit. 前記データバッファRAMは複数のメモリマットを有し、前記複数のメモリマットは前記初期化動作が時分割で行なわれることを特徴とする請求項7記載の不揮発性記憶装置。  8. The nonvolatile memory device according to claim 7, wherein the data buffer RAM has a plurality of memory mats, and the initialization operation is performed in a time division manner in the plurality of memory mats.
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