JP4309796B2 - Semiconductor memory device - Google Patents
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Description
本発明は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリセルからなるメモリセルアレイを備えた半導体記憶装置に係り、特にメモリセルアレイの不良を救済するリダンダンシー回路を備えた半導体記憶装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor memory device including a memory cell array composed of nonvolatile memory cells such as a flash memory, and more particularly to a semiconductor memory device including a redundancy circuit that relieves a defect in a memory cell array.
例えばフラッシュメモリにおいては、一般的に、一括消去の単位となる消去ブロックに不良が発生した場合に、予め用意された冗長なブロック(リダンダンシーブロック)にブロック単位で不良ブロックを置き換える機能を実現するためのリダンダンシー回路が搭載されている。このようなリダンダンシー回路を搭載することで、良品の歩留りを向上させることができる。 For example, in a flash memory, in general, in order to realize a function of replacing a defective block in units of blocks with a redundant block (redundancy block) prepared in advance when a defect occurs in an erase block which is a unit of batch erase. The redundancy circuit is installed. By mounting such a redundancy circuit, the yield of non-defective products can be improved.
しかし、メモリ容量の増大とともに、チップに占めるリダンダンシー領域も増大する。これにより、チップの回路面積が増大してしまう。また、ユーザも多様化し、必ずしも仕様の全メモリ容量を必要としない場合も増加してきている。 However, as the memory capacity increases, the redundancy area occupied by the chip also increases. This increases the circuit area of the chip. In addition, the number of users is diversifying, and the number of cases in which the total memory capacity of the specification is not necessarily increased is increasing.
このような問題を解決するために、不良ブロックを予備ブロックに置換してもなお不良が残る場合に、その不良領域分だけを非選択化する技術が開示されている(特許文献1参照)。 In order to solve such a problem, a technique is disclosed in which only a defective area is deselected when a defect still remains after replacing a defective block with a spare block (see Patent Document 1).
上記技術の半導体記憶装置は、不良ブロックが発生した場合に、アドレスを順次シフトするように構成されている。したがって、多くの不良ブロックが存在する場合にはアドレスをシフトする回数が増大し、またシフトするアドレス量が順次増大する。このため、データ読み出し等の時間が遅延してしまう。
本発明は、通常メモリ領域の一部をリダンダンシー領域として用いることで、リダンダンシー領域の増大を抑制し、さらに従来不良品として扱われていた製品を部分良品として救済することで、歩留りを向上することが可能な半導体記憶装置を提供することを目的とする。 The present invention uses a part of a normal memory area as a redundancy area, thereby suppressing an increase in the redundancy area, and further improving a yield by relieving a product that has been treated as a defective product as a partially good product. An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device capable of performing
本発明の一視点に係る半導体記憶装置は、データ消去の単位となる1或いは複数のメモリセルからブロックが構成され、且つ複数のノーマルブロックと、複数のリダンダンシーブロックとを有するメモリセルアレイと、前記ノーマルブロック内の不良ブロックの数が前記リダンダンシーブロックの数を超えた場合に、前記不良ブロックを同一チップ内のノーマルブロックに置き換え、且つ前記メモリセルアレイのアドレス空間が連続になるように置換を行う置換回路とを含む。
A semiconductor memory device according to an aspect of the present invention includes a memory cell array including a plurality of normal blocks and a plurality of redundancy blocks. When the number of defective blocks in the block exceeds the number of redundancy blocks , a replacement circuit that replaces the defective blocks with normal blocks in the same chip and performs replacement so that the address space of the memory cell array is continuous Including.
本発明によれば、通常メモリ領域の一部をリダンダンシー領域として用いることで、リダンダンシー領域の増大を抑制し、さらに従来不良品として扱われていた製品を部分良品として救済することで、歩留りを向上することが可能な半導体記憶装置を提供することができる。 According to the present invention, by using a part of the normal memory area as a redundancy area, an increase in the redundancy area is suppressed, and a product that has been treated as a defective product in the past is relieved as a partially good product, thereby improving the yield. It is possible to provide a semiconductor memory device that can be used.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、同一の機能及び構成を有する要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, elements having the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be given only when necessary.
(第1の実施形態)
以下、半導体記憶装置として、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリセルを有するフラッシュメモリを例に説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a flash memory having electrically rewritable nonvolatile memory cells will be described as an example of the semiconductor memory device.
図1は、本発明の第1の実施形態に係るフラッシュメモリの構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a flash memory according to the first embodiment of the present invention.
メモリセルアレイ1は、n個のバンクにより構成されている。各バンクi(i=1〜n)は、プリデコーダ2と、m個のブロックBLK1〜mと、例えば1個のリダンダンシーブロックRBLKiとにより構成されている。リダンダンシーブロックRBLKは、不良ブロックが発生した場合に、この不良ブロックと置換されるブロックである。
The
例えば、本実施形態のフラッシュメモリは、n個のリダンダンシーブロックRBLK1〜nを備えている。すなわち、不良ブロックがn個以下である場合には、不良ブロックと置換されるブロックとして上記リダンダンシーブロックRBLK1〜nが使用される。さらに本実施形態では、最終バンクnの一部或いは全部を超過リダンダンシーブロック領域として用いている。 For example, the flash memory of this embodiment includes n redundancy blocks RBLK1 to RBLK1. That is, when there are n or less defective blocks, the redundancy blocks RBLK1 to RBLK1 to n are used as blocks to be replaced with defective blocks. Furthermore, in this embodiment, a part or all of the last bank n is used as an excess redundancy block area.
すなわち、不良ブロックがn個を超え且つn+m個以下である場合には、不良ブロックと置換されるブロックとして超過リダンダンシーブロックORBLK1〜mが使用される。なお、最終バンクnは、他のバンク1〜n−1と同じ構成である。また、超過リダンダンシーブロックORBLKは、ブロックBLKと同じ構成である。
That is, when there are more than n defective blocks and n + m or less, excess redundancy blocks ORBLK1 to ORBLK1 to m are used as blocks that are replaced with defective blocks. The final bank n has the same configuration as the
各バンクには、バンク内の各ブロックに対して共通に、ローカルアドレス線13と、ローカル電源線14と、ローカルデータ線15とが配設されている。
In each bank, a
ローカルアドレス線13は、各ブロックにアドレス信号を転送する。ローカル電源線14は、各ブロックにデータ読み出しと、データ書き込み又は消去とに必要な電源を供給する。ローカルデータ線15は、各ブロックとの間で、読み出しデータと書き込みデータとの転送を行う。
The
フラッシュメモリには、全バンクに対して共通に、アドレス線10と、電源線11と、データ線12とが配設されている。アドレス線10は、各ローカルアドレス線13に接続されている。電源線11は、各ローカル電源線14に接続されている。データ線12は、各ローカルデータ線15に接続されている。プリデコーダ2は、ローカルアドレス線13,ローカル電源線14,ローカルデータ線15と、アドレス線10,電源線11,データ線とを夫々接続し、或いは切断を行う。
In the flash memory, an
アドレス線10は、全バンクにアドレス信号を転送する。電源線11は、全バンクにデータ読み出しと、データ書き込み又は消去とに必要な電源を供給する。データ線12は、全バンクとの間で、読み出しデータと書き込みデータとの転送を行う。
The
アドレス線10には、アドレスバッファ3が接続されている。電源線11には、電源回路4が接続されている。データ線12には、センスアンプ回路SA5が接続されている。
An
アドレスバッファ3は、アドレス信号を出力する。アドレスバッファ3が出力するアドレス信号には、バンクを指定するバンクアドレス信号、ブロックを指定するブロックアドレス信号、ビット線BLを選択するカラムアドレス信号及びワード線WLを選択するロウアドレス信号が含まれる。
The
電源回路4は、データ読み出しと、データ書き込み又は消去とに必要な電源を供給する。SA5は、データ読み出し動作によりデータ線12に読み出されたデータ、或いはベリファイ動作によりデータ線12に読み出されたデータを検知増幅する。
The power supply circuit 4 supplies power necessary for data reading and data writing or erasing. SA5 detects and amplifies data read to the
インターフェース回路6は、外部回路(図示せず)との間でデータやアドレス信号等の授受を行う。インターフェース回路6は、アドレスバッファ3、電源回路4及びセンスアンプ回路SA5に接続されている。
The
また、フラッシュメモリは、リダンダンシーヒット回路7と、バンクデコーダ8と、ブロックデコーダ9とを備えている。リダンダンシーヒット回路7は、不良ブロックを指定するアドレス信号が入力された場合、不良ブロックとリダンダンシーブロックとを置換するためのヒット信号HITBLKを生成する。そして、このヒット信号HITBLKをバンクデコーダ8と、ブロックデコーダ9とに供給する。
The flash memory also includes a
バンクデコーダ8は、アドレスバッファ3から入力されるバンクアドレス信号、或いはヒット信号HITBLKに基づいてバンクを選択する。ブロックデコーダ9は、アドレスバッファ3から入力されるブロックアドレス信号、或いはヒット信号HITBLK等に基づいてブロックを選択する。
The
次に、各バンクの構成について説明する。図2は、図1に示したバンクの構成を示すブロック図である。各ブロックBLKは、データ消去の最小単位であり、複数のメモリセルMCがマトリックス状に配列されている。各ブロックBLKには、複数のビット線BLと複数のワード線WLとが配設されている。ビット線BLとワード線WLとが交差する位置には、メモリセルMCが配置されている。 Next, the configuration of each bank will be described. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the bank shown in FIG. Each block BLK is a minimum unit of data erasure, and a plurality of memory cells MC are arranged in a matrix. Each block BLK is provided with a plurality of bit lines BL and a plurality of word lines WL. Memory cells MC are arranged at positions where the bit lines BL and the word lines WL intersect.
また、各バンクiは、例えば1個のリダンダンシーブロックRBLKiを備えている。リダンダンシーブロックRBLKiは、不良ブロックが発生した場合に、この不良ブロックと置換されるブロックである。 Each bank i includes, for example, one redundancy block RBLKi. The redundancy block RBLKi is a block that is replaced with a defective block when a defective block occurs.
各ブロックBLKには、ロウデコーダ16とカラムデコーダ17とが配設されている。具体的には、各ブロックBLKのワード線WLの端部には、ロウデコーダ16が配置されている。また各ブロックBLKのビット線BLの端部には、カラムデコーダ17が配置されている。ロウデコーダ16は、上記ロウアドレス信号に基づいてワード線WLを選択する。カラムデコーダ17は、上記カラムアドレス信号に基づいてビット線BLを選択する。
Each block BLK is provided with a
また、各ブロックには、サブデコーダ18が配設されている。サブデコーダ18には、ブロックデコーダによりブロック選択信号が供給される。このサブデコーダ18は、ブロック選択信号に基づいてブロックと、ローカルアドレス線13,ローカル電源線14,ローカルデータ線15とを接続し、或いは切断を行う。なお、リダンダンシーブロックRBLKiについても同様である。
Further, a sub-decoder 18 is disposed in each block. A block selection signal is supplied to the sub-decoder 18 by the block decoder. The sub-decoder 18 connects or disconnects the block, the
次に、リダンダンシーヒット回路7の構成について説明する。図3は、図1に示したリダンダンシーヒット回路7の構成を示すブロック図である。リダンダンシーヒット回路7には、アドレスバッファ3から出力されたアドレス信号が入力されている。リダンダンシーヒット回路7は、不良ブロックアドレス記憶回路7aと、ヒット検知回路7bとを備えている。
Next, the configuration of the redundancy hit
不良ブロックアドレス記憶回路7aは、フラッシュメモリの動作確認テストを行った段階で、不良と判定されたブロックのアドレス信号を記憶している。また、不良ブロックアドレス記憶回路7aは、n個(リダンダンシーブロックRBLKの数である)の不良ブロックのアドレス信号に加えて、m個(超過リダンダンシーブロックORBLKの数である)の不良ブロックのアドレス信号を記憶している。
The defective block
ヒット検知回路7bは、アドレス信号と、不良ブロックアドレス記憶回路7aに記憶された不良ブロックアドレス信号とを比較する。そして、一致した場合、ヒット検知回路7bは置換先のブロックを指定するヒット信号HITBLKi(i=1〜n+m)を生成する。そして、このヒット信号HITBLKiをバンクデコーダ8及びブロックデコーダ9に供給する。
The
次に、バンクデコーダ8の構成について説明する。図4は、図1に示したバンクデコーダ8の構成を示すブロック図である。バンクデコーダ8には、アドレスバッファ3から出力されたバンクアドレス信号と、ヒット信号HITBLKiとが入力されている。バンクデコーダ8は、通常バンク選択回路8aと、超過リダンダンシーバンク選択回路8bとを備えている。
Next, the configuration of the
通常バンク選択回路8aは、バンクアドレス信号とヒット信号HITBLKiとに基づいてバンク1〜n−1の選択を行う。また通常バンク選択回路8aは、バンク選択信号MBLKi(i=1〜n−1)を生成する。バンク選択信号MBLKi(i=1〜n−1)は、夫々対応するバンクiのプリデコーダ2に供給される。
The normal
超過リダンダンシーバンク選択回路8bは、バンクアドレス信号とヒット信号HITBLKiとに基づいて超過リダンダンシーブロックを備えるバンクnの選択を行う。また超過リダンダンシーバンク選択回路8bは、バンク選択信号MBLKnを生成する。バンク選択信号MBLKnは、バンクnのプリデコーダ2に供給される。
The excess redundancy
図5は、プリデコーダ2の一例を示すブロック図である。プリデコーダ2は、スイッチ回路SW1〜3を備えている。スイッチ回路SW1〜3には、夫々バンク選択信号MBLKが供給されている。スイッチ回路SW1は、ローカルアドレス線13に接続されている。スイッチ回路SW2は、ローカル電源線14に接続されている。スイッチ回路SW3は、ローカルデータ線15に接続されている。スイッチ回路SW1は、バンク選択信号MBLKが活性化されると、ローカルアドレス線13とアドレス線10とを接続する。スイッチ回路SW2及びSW3についても同様である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of the predecoder 2. The predecoder 2 includes switch circuits SW1 to SW3. A bank selection signal MBLK is supplied to each of the switch circuits SW1 to SW3. The switch circuit SW1 is connected to the
図6は、通常バンク選択回路8aの一例を示す回路図である。なお、図6に示す回路は、1つのバンクi(i=1〜n−1)を選択する回路である。すなわち、通常バンク選択回路8aは、図6に示す回路を、バンク1〜n−1に対応する数分備えている。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of the normal
NOR回路30には、ヒット信号HITBLK1〜HITBLKn+mが夫々入力されている。すなわち、NOR回路30は、ヒット信号HITBLK1〜HITBLKn+mのいずれかが活性化された否かを検出する。NOR回路30から出力された信号は、インバータ回路31,32を介してNAND回路33に入力されている。また、NAND回路33には、バンクアドレス信号が入力されている。
Hit signals HITBLK1 to HITBLKn + m are input to the NOR
NAND回路33から出力された信号は、インバータ回路34を介してNOR回路35に入力されている。また、NOR回路35には、ヒット信号HITBLKi(i=1〜n−1)が入力されている。NOR回路35から出力された信号は、インバータ回路36を介してバンク選択信号MBLKiとして出力される。そして、このバンク選択信号MBLKiは、バンクiのプリデコーダ2に供給される。
The signal output from the
図6において、ヒット信号HITBLK1〜HITBLKn+mが活性化されていない場合、バンクの選択は、バンクアドレス信号に基づいて行われる。一方、ヒット信号HITBLK1〜HITBLKn+mが活性化された場合、バンクアドレス信号は、NAND回路33により強制的に非選択状態にされる。この場合、バンクの選択は、ヒット信号HITBLKi(i=1〜n−1)に基づいて行われる。
In FIG. 6, when the hit signals HITBLK1 to HITBLKn + m are not activated, the bank is selected based on the bank address signal. On the other hand, when the hit signals HITBLK1 to HITBLKn + m are activated, the bank address signal is forcibly made non-selected by the
図7は、超過リダンダンシーバンク選択回路8bの一例を示す回路図である。NOR回路37には、ヒット信号HITBLKn〜HITBLKn+mが夫々入力されている。NOR回路37から出力された信号は、インバータ回路38を介してNOR回路35に入力されている。NOR回路35から出力された信号は、インバータ回路36を介してバンク選択信号MBLKnとして出力される。そして、このバンク選択信号MBLKnは、バンクnのプリデコーダ2に供給される。その他の構成は、図6と同じである。
FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of the excess redundancy
図7において、ヒット信号HITBLK1〜HITBLKn+mが活性化されていない場合、バンクの選択は、バンクアドレス信号に基づいて行われる。一方、ヒット信号HITBLK1〜HITBLKn+mが活性化された場合、バンクアドレス信号は、NAND回路33により強制的に非選択状態にされる。この場合、バンクの選択は、ヒット信号HITBLKn〜n+mに基づいて行われる。すなわち、ヒット信号HITBLKn〜HITBLKn+mのいずれか1つが活性化された場合、バンクnが選択される。
In FIG. 7, when the hit signals HITBLK1 to HITBLKn + m are not activated, the bank is selected based on the bank address signal. On the other hand, when the hit signals HITBLK1 to HITBLKn + m are activated, the bank address signal is forcibly made non-selected by the
次に、ブロックデコーダ9の構成について説明する。図8は、図1に示したブロックデコーダ9の構成を示すブロック図である。ブロックデコーダ9には、アドレスバッファ3から出力されたブロックアドレス信号と、ヒット信号HITBLKiと、バンク選択信号MBLKiとが入力されている。ブロックデコーダ9は、通常ブロック選択回路9aと、リダンダンシーブロック選択回路9bと、超過リダンダンシーブロック選択回路9cとを備えている。
Next, the configuration of the
通常ブロック選択回路9aは、ブロックアドレス信号とバンク選択信号MBLKi(i=1〜n)とに基づいてブロックBLK1〜mの選択を行う。また通常ブロック選択回路9aは、ブロック選択信号SBLKi(i=1〜m)を生成する。ブロック選択信号SBLKiは、リダンダンシーブロックとして使用されない通常ブロックのサブデコーダ18に供給される。
The normal block selection circuit 9a selects the blocks BLK1 to BLm based on the block address signal and the bank selection signal MBLKi (i = 1 to n). The normal block selection circuit 9a generates a block selection signal SBLKi (i = 1 to m). The block selection signal SBLKi is supplied to a
リダンダンシーブロック選択回路9bは、バンク選択信号MBLKi(i=1〜n)とヒット信号HITBLKi(i=1〜n)とに基づいてリダンダンシーブロックRBLK1〜nの選択を行う。またリダンダンシーブロック選択回路9bは、ブロック選択信号SRBLKi(i=1〜n)を生成する。ブロック選択信号SRBLKiは、リダンダンシーブロックRBLK1〜nのサブデコーダ18に供給される。
The redundancy
超過リダンダンシーブロック選択回路9cは、ブロックアドレス信号、バンク選択信号MBLKi(i=1〜n)、及びヒット信号HITBLKi(i=n+1〜n+m)に基づいて超過リダンダンシーブロックORBLKの選択を行う。また超過リダンダンシーブロック選択回路9cは、ブロック選択信号SORBLKi(i=1〜m)を生成する。ブロック選択信号SORBLKiは、超過リダンダンシーブロックORBLKiのサブデコーダ18に供給される。
The excess redundancy
なお、具体的には、上記各ブロック選択信号は、各ブロックに配設されるサブデコーダ18に供給される。各サブデコーダ18は、ブロック選択信号に基づいて、ローカルアドレス線13、ローカル電源線14及びローカルデータ線15と、ブロックとを接続し、或いは切断を行う。各サブデコーダ18は、例えばアドレススイッチ、電源スイッチ及びデータ線スイッチを有し、これらのスイッチにより接続或いは切断を行う。
Specifically, each block selection signal is supplied to a sub-decoder 18 disposed in each block. Each sub-decoder 18 connects or disconnects the
図9は、通常ブロック選択回路9aの一例を示す回路図である。なお、図9に示す回路は、1つの通常ブロックBLKi(i=1〜m)を選択する回路である。すなわち、通常ブロック選択回路9aは、図9に示す回路を、通常ブロックBLKに対応する数分備えている。 FIG. 9 is a circuit diagram showing an example of the normal block selection circuit 9a. The circuit shown in FIG. 9 is a circuit that selects one normal block BLKi (i = 1 to m). That is, the normal block selection circuit 9a includes a number of circuits shown in FIG. 9 corresponding to the number of normal blocks BLK.
NOR回路47には、ヒット信号HITBLK1〜HITBLKn+mが夫々入力されている。NOR回路47から出力された信号は、インバータ回路48を介してアドレス非選択端子Add_disに入力されている。アドレス非選択端子Add_disは、インバータ回路40を介してNAND回路41に入力されている。またブロックアドレス信号は、NAND回路41に入力されている。さらにバンク選択信号MBLKi(i=1〜n)は、NAND回路41に入力されている。NAND回路41から出力された信号は、インバータ回路42を介してNOR回路45に入力されている。
Hit signals HITBLK1 to HITBLKn + m are input to the NOR
バンク選択信号MBLKi(i=1〜n)は、NAND回路43一方の入力部に入力されている。またNAND回路43のもう一方の入力部には、接地電圧Vss(ローレベル)が供給されている。NAND回路43から出力された信号は、インバータ回路44を介してNOR回路45に入力されている。NOR回路45から出力された信号は、インバータ回路46を介してブロック選択信号SBLKiとして出力される。
The bank selection signal MBLKi (i = 1 to n) is input to one input part of the
図9において、通常ブロック選択回路9aは、ブロックアドレス信号により制御されるように構成されている。すなわち、通常ブロックの選択は、ブロックアドレス信号に基づいて行われる。 In FIG. 9, the normal block selection circuit 9a is configured to be controlled by a block address signal. That is, the selection of the normal block is performed based on the block address signal.
図10は、リダンダンシーブロック選択回路9bの一例を示す回路図である。なお、図10に示す回路は、1つのリダンダンシーブロックRBLKi(i=1〜n)を選択する回路である。すなわち、リダンダンシーブロック選択回路9bは、図10に示す回路を、リダンダンシーブロックRBLKに対応する数分備えている。
FIG. 10 is a circuit diagram showing an example of the redundancy
アドレス非選択端子Add_disには、電源電圧Vdd(ハイレベル)が供給されている。また、NAND回路43には、ヒット信号HITBLKi(i=1〜n)が入力されている。NOR回路45から出力された信号は、インバータ回路46を介してブロック選択信号SRBLKiとして出力される。その他の構成は、図9と同じである。
A power supply voltage Vdd (high level) is supplied to the address non-selection terminal Add_dis. The
図10において、ブロックアドレス信号は、NAND回路41により強制的に非選択状態にされる。この場合、リダンダンシーブロックRBLKの選択は、ヒット信号HITBLKi(i=1〜n)に基づいて行われる。
In FIG. 10, the block address signal is forcibly made non-selected by the
図11は、超過リダンダンシーブロック選択回路9cの一例を示す回路図である。なお、図11に示す回路は、1つの超過リダンダンシーブロックを選択する回路である。すなわち、超過リダンダンシーブロック選択回路9cは、図11に示す回路を、超過リダンダンシーブロックに対応する数分備えている。
FIG. 11 is a circuit diagram showing an example of the excess redundancy
NOR回路47には、ヒット信号HITBLK1〜HITBLKn+mが夫々入力されている。NOR回路47から出力された信号は、インバータ回路48を介してアドレス非選択端子Add_disに入力されている。また、NAND回路43には、ヒット信号HITBLKi(i=n+1〜n+m)が入力されている。NOR回路45から出力された信号は、インバータ回路46を介してブロック選択信号SORBLKiとして出力される。その他の構成は、図9と同じである。
Hit signals HITBLK1 to HITBLKn + m are input to the NOR
図11において、ヒット信号HITBLK1〜HITBLKn+mが活性化されていない場合、超過リダンダンシーブロックの選択は、ブロックアドレス信号に基づいて行われる。一方、ヒット信号HITBLK1〜HITBLKn+mが活性化された場合、ブロックアドレス信号は、NAND回路41により強制的に非選択状態にされる。この場合、超過リダンダンシーブロックの選択は、ヒット信号HITBLKi(i=n+1〜n+m)に基づいて行われる。
In FIG. 11, when the hit signals HITBLK1 to HITBLKn + m are not activated, the selection of the excess redundancy block is performed based on the block address signal. On the other hand, when the hit signals HITBLK1 to HITBLKn + m are activated, the block address signal is forcibly made non-selected by the
このように構成されたフラッシュメモリの動作について説明する。ここで、例えばフラッシュメモリの動作確認テストを行い、ブロック単位で置換する不良がsブロック分発生したとする。 The operation of the flash memory configured as described above will be described. Here, for example, an operation check test of the flash memory is performed, and it is assumed that defects for replacement in units of blocks have occurred for s blocks.
sがn以下である場合、不良ブロックはリダンダンシーブロックRBLK1〜nで置換することができる。よって、超過リダンダンシーブロックORBLK1〜mをリダンダンシー用として使用する必要がなく、通常ブロックとして使用することが可能である。これにより、フラッシュメモリを、全良品として救済することができる。具体的には、n×mブロック分の記憶領域を確保することができる。 When s is n or less, the defective block can be replaced with the redundancy blocks RBLK1 to RBLK1. Therefore, it is not necessary to use the excess redundancy blocks ORBLK1 to ORBLK1 for redundancy, and it is possible to use them as normal blocks. Thereby, the flash memory can be relieved as a non-defective product. Specifically, a storage area for n × m blocks can be secured.
一方、sがnより大きく且つ(n+m)以下である場合、n個の不良ブロックはリダンダンシーブロックRBLK1〜nで置換することができる。また、(s−n)個の不良ブロックは超過リダンダンシーブロックORBLK1〜mで置換することができる。よって、不良ブロックがリダンダンシーブロックRBLK1〜nを超えた場合でも、部分良品として救済することが可能となる。具体的には、(n×m−(s−n))ブロック分の記憶領域を確保することができる。 On the other hand, when s is larger than n and equal to or smaller than (n + m), n defective blocks can be replaced with redundancy blocks RBLK1 to RBLK1. In addition, (s−n) defective blocks can be replaced by excess redundancy blocks ORBLK1 to ORBLK1 to m. Therefore, even when the defective block exceeds the redundancy blocks RBLK1 to RBLKn, it can be remedied as a non-defective product. Specifically, a storage area for (n × m− (s−n)) blocks can be secured.
さらに、sが(n+m)より大きい場合、不良ブロックをリダンダンシーブロックRBLK1〜nと超過リダンダンシーブロックORBLK1〜mとで置換することができない。この場合、フラッシュメモリは不良品となる。 Further, when s is larger than (n + m), the defective block cannot be replaced with the redundancy blocks RBLK1 to RBLK1 to n and the excess redundancy blocks ORBLK1 to m. In this case, the flash memory is a defective product.
ところで、上記実施例では超過リダンダンシーブロック領域に使用するバンクは、1つに限られない。最終コアから2つ分を超過リダンダンシーブロック領域にする場合、リダンダンシーヒット回路7に(n+2m)個の不良ブロックのアドレス信号を記憶する。このように構成することで、sがn以下ならば全良品(n×mブロック良品)、sがnよりも大きく且つ(n+2m)以下ならば部分良品((n×m−(s−n))ブロック良品)としてフラッシュメモリを救済することができる。また、sが(n+2m)より大きければ、フラッシュメモリは不良品となる。
In the above embodiment, the number of banks used for the excess redundancy block area is not limited to one. When two redundant blocks from the final core are used as an excess redundancy block area, address signals of (n + 2m) defective blocks are stored in the redundancy hit
このように、超過リダンダンシーブロック領域として使用するブロック数には自由度がある。よって、製品とする記憶容量の判断基準は、任意に設定可能である。 Thus, there is a degree of freedom in the number of blocks used as the excess redundancy block area. Therefore, the criteria for determining the storage capacity of the product can be arbitrarily set.
また、本実施形態のフラッシュメモリは、アドレス空間として上位のアドレスに対応するバンクから順に超過リダンダンシーブロック領域を割り当てるよう構成する。これにより、アドレス空間の連続性は保持したまま、アドレス容量のみが小さくなったことになる。 In addition, the flash memory according to the present embodiment is configured to allocate excess redundancy block areas in order from the bank corresponding to the higher address as the address space. As a result, only the address capacity is reduced while maintaining the continuity of the address space.
図12は、本実施形態のリダンダンシーブロック置換の動作を説明するためのメモリセルアレイ1の概略図である。本実施形態のフラッシュメモリは、リダンダンシーブロック置換を行う際、不良ブロックの内でアドレス空間が下位の不良ブロックから優先してリダンダンシーブロックRBLKに置換する。さらに、不良ブロックがリダンダンシーブロックRBLKを超過した場合、不良ブロックの内でアドレス空間が下位の不良ブロックを、最終バンクnのうちアドレス空間が上位の超過リダンダンシーブロックORBLKから順に置換する。
FIG. 12 is a schematic diagram of the
図12において、例えばメモリセルアレイ1の構成として、4つのバンク1〜4と、4つのリダンダンシーブロックRBLK1〜4と、7つの不良ブロック1〜7とを有するものとする。この場合、不良ブロック1〜4は、夫々リダンダンシーブロックRBLK1〜4と置換される。また、不良ブロック5は、超過リダンダンシーブロックORBLKmと置換される。さらに、不良ブロック6は超過リダンダンシーブロックORBLKm−1と置換され、不良ブロック7は超過リダンダンシーブロックORBLKm−3と置換される。
In FIG. 12, for example, the configuration of the
このようにすることで、アドレス空間の連続性を保持したまま、且つアドレス容量がアドレス信号の上位から順に小さくなるようにフラッシュメモリを構成することができる。さらに、バンクをまたぐリダンダンシーブロック置換が可能となる。 By doing so, it is possible to configure the flash memory so that the address capacity decreases in order from the top of the address signal while maintaining the continuity of the address space. Further, redundancy block replacement across banks can be performed.
なお、不良ブロックと置換された超過リダンダンシーブロックのアドレス空間は使用禁止にする。これは、部分良品のフラッシュメモリを使用するユーザ側で管理してもらう。 Note that the address space of the excess redundancy block replaced with the defective block is disabled. This is managed by the user who uses the partially acceptable flash memory.
以上詳述したように本実施形態では、不良ブロックの数がリダンダンシーブロックRBLKの数を超えた場合、通常のブロックを超過リダンダンシーブロックとして使用するようにしている。さらに、アドレス空間の連続性を保持するように、超過リダンダンシーブロックを割り当てるようにしている。 As described above in detail, in the present embodiment, when the number of defective blocks exceeds the number of redundancy blocks RBLK, normal blocks are used as excess redundancy blocks. Further, an excess redundancy block is allocated so as to maintain the continuity of the address space.
したがって本実施形態によれば、従来不良品として扱われていた製品を良品として救済することが可能となる。これにより、良品の歩留りを向上することができる。 Therefore, according to the present embodiment, a product that has been treated as a defective product can be remedied as a non-defective product. Thereby, the yield of good products can be improved.
また、必ずしも使用するか不明なリダンダンシーブロックを多く確保しておく必要がない。これにより、予め用意しておくリダンダンシー領域の増大を抑制することができる。この結果、チップ面積を縮小することが可能となる。 Moreover, it is not always necessary to secure a large number of redundancy blocks whose use is unknown. Thereby, an increase in the redundancy area prepared in advance can be suppressed. As a result, the chip area can be reduced.
また、アドレス空間の連続性を保持することが可能であるため、当該フラッシュメモリを使用するユーザへの負担が増加することはない。 Further, since the continuity of the address space can be maintained, the burden on the user who uses the flash memory does not increase.
なお、バンクデコーダ8を構成する通常バンク選択回路8aと超過リダンダンシーバンク選択回路8bとは、対応するプリデコーダ2が夫々備えていてもよい。このように構成しても、上記同様に実施可能である。
The normal
また、ブロックデコーダ9を構成する通常ブロック選択回路9aとリダンダンシーブロック選択回路9bと超過リダンダンシーブロック選択回路9cとは、対応するサブデコーダ18が夫々備えていてもよい。このように構成しても、上記同様に実施可能である。
Further, the normal block selection circuit 9a, the redundancy
また、アドレス空間として下位のアドレスに対応するバンクから順に超過リダンダンシーブロック領域を割り当てるようにしてもよい。このように構成しても、アドレス空間の連続性を保持することが可能である。 Further, the excess redundancy block area may be allocated in order from the bank corresponding to the lower address as the address space. Even with this configuration, it is possible to maintain the continuity of the address space.
(第2の実施形態)
第2の実施形態は、あるバンクにデータ書き込み又は消去を行いながら、他のバンクからデータ読み出しを行う(同時実行)ことができるフラッシュメモリに本発明を適用したものである。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, the present invention is applied to a flash memory that can perform data reading (simultaneous execution) from another bank while writing or erasing data in a certain bank.
図13は、本発明の第2の実施形態に係るフラッシュメモリの構成を示すブロック図である。図13に示したフラッシュメモリのリダンダンシーブロックRBLKは、バンクの制約を受けずに自由に不良ブロックと置換を可能にするために、リダンダンシーブロックにそれぞれ独立にプリデコーダ2aを設け、且つバンクの外側に配置する構成(独立リダンダンシーブロック)となっている。
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a flash memory according to the second embodiment of the present invention. The redundancy block RBLK of the flash memory shown in FIG. 13 is provided with a
メモリセルアレイ1は、n個のバンクにより構成されている。各バンクi(i=1〜n)は、プリデコーダ2aと、m個のブロックBLK1〜mとにより構成されている。各バンクには、プリデコーダ2aが配設されている。さらに、各ブロックBLKには、ロウデコーダ16、カラムデコーダ17及びサブデコーダ18が配設されている。
The
また、メモリセルアレイ1は、バンクと独立してリダンダンシーブロックRBLK1〜tを有している。すなわち、不良ブロックがt個以下である場合には、不良ブロックと置換されるブロックとして上記リダンダンシーブロックRBLK1〜tが使用される。各リダンダンシーブロックRBLKには、プリデコーダ2a、ロウデコーダ16、カラムデコーダ17及びサブデコーダ18が配設されている。
In addition, the
さらに、本実施形態では、n個のバンクのうちo個を超過リダンダンシーバンク領域として用いている。すなわち、不良ブロックがt+o個である場合には、最大で(n−(o−1))番目からn番目までのバンクを超過リダンダンシーバンク領域として用いる。そして、o個の不良ブロックを含むバンクを、それぞれ最大でo個のバンクと置換する。 Further, in the present embodiment, o out of n banks are used as excess redundancy bank areas. In other words, when there are t + o defective blocks, the maximum (n− (o−1)) th to nth banks are used as excess redundancy bank regions. Then, a bank including o defective blocks is replaced with a maximum of o banks.
各バンクには、バンク内の各ブロックに対して共通に、リード用ローカルアドレス線13aと、自動用ローカルアドレス線13bと、リード用ローカル電源線14aと、自動用ローカル電源線14bと、リード用ローカルデータ線15aと、自動用ローカルデータ線15bとが配設されている。上記各サブデコーダ18は、ブロック選択信号に基づいて、ローカルアドレス線13a,13b、ローカル電源線14a,14b及びローカルデータ線15a,15bと、ブロックとを接続し、或いは切断を行う。
In each bank, the read
なお、フラッシュメモリのデータ書き込み動作は、外部から複数アドレス分のデータが連続して入力された場合に、当該メモリ内部で自動的に複数アドレス分のデータを書き込む動作をいう。具体的には、当該メモリが備えるデータレジスタ(図示せず)に複数アドレス分の書き込みデータを保持し、この書き込みデータを装置内部で自動的にメモリセルアレイ1に書き込む。
Note that the data writing operation of the flash memory is an operation of automatically writing data for a plurality of addresses inside the memory when data for a plurality of addresses is continuously input from the outside. Specifically, write data for a plurality of addresses is held in a data register (not shown) provided in the memory, and the write data is automatically written into the
さらに、データ書き込み動作は、選択されたメモリセルに対して所定のデータが正確にプログラムされたか否かを検証するベリファイ動作を含む。以後、外部から複数データが入力されてから検証が終了するまでの動作を自動動作と称する。また、この自動動作に使用されるローカルアドレス線等を自動用ローカルアドレス線等と称する。 Further, the data write operation includes a verify operation for verifying whether or not predetermined data is correctly programmed in the selected memory cell. Hereinafter, an operation from when a plurality of data is input from the outside until the verification is completed is referred to as an automatic operation. A local address line or the like used for the automatic operation is referred to as an automatic local address line or the like.
各リダンダンシーブロックRBLKは、リード用ローカルアドレス線13aと、自動用ローカルアドレス線13bと、リード用ローカル電源線14aと、自動用ローカル電源線14bと、リード用ローカルデータ線15aと、自動用ローカルデータ線15bとに接続されている。
Each redundancy block RBLK includes a read
フラッシュメモリには、全バンクに対して共通に、リード用アドレス線10aと、自動用アドレス線10bと、リード用電源線11aと、自動用電源線11bと、リード用データ線12aと、自動用データ線12bとが配設されている。リード用アドレス線10aは、各リード用ローカルアドレス線13aに接続されている。自動用アドレス線10bは、各自動用ローカルアドレス線13bに接続されている。リード用電源線11aは、各リード用ローカル電源線14aに接続されている。自動用電源線11bは、各自動用ローカル電源線14bに接続されている。リード用データ線12aは、各リード用ローカルデータ線15aに接続されている。自動用データ線12bは、各自動用ローカルデータ線15bに接続されている。
In the flash memory, the
上記各プリデコーダ2aは、バンク選択信号に基づいて、リード用アドレス線10aとリード用ローカルアドレス線13aとを接続し、或いは切断を行う。また、各プリデコーダ2aは、他の線についても同様に、接続或いは切断を行う。
Each
リード用アドレス線10a及び自動用アドレス線10bには、アドレスバッファ3が接続されている。リード用ローカル電源線14aには、リード用電源回路4aが接続されている。自動用ローカル電源線14bには、自動用電源回路4bが接続されている。リード用ローカルデータ線15aには、リード用センスアンプ回路SA5aが接続されている。自動用ローカルデータ線15bには、自動用センスアンプ回路SA5bが接続されている。
The
リード用電源回路4aは、データ読み出しに必要な電源を供給する。自動用電源回路4bは、データ書き込み又は消去に必要な電源を供給する。リード用センスアンプ回路SA5aは、リード用データ線12aに読み出されたデータを検知増幅する。自動用センスアンプ回路SA5bは、ベリファイ動作により自動用データ線12bに読み出されたデータを検知増幅する。
The read
また、フラッシュメモリは、リダンダンシーヒット回路7と、バンクデコーダ19と、ブロックデコーダ20とを備えている。リダンダンシーヒット回路7は、不良ブロックを指定するアドレス信号が入力された場合、不良ブロックとリダンダンシーブロックとを置換するためのヒット信号HITBLKを生成する。そして、このヒット信号HITBLKをバンクデコーダ19と、ブロックデコーダ20とに供給する。
The flash memory also includes a redundancy hit
リダンダンシーヒット回路7には、アドレスバッファ3から出力されたアドレス信号が入力される。リダンダンシーヒット回路7は、不良ブロックアドレス記憶回路7aと、ヒット検知回路7bとを備えている。
The address signal output from the
不良ブロックアドレス記憶回路7aは、フラッシュメモリの動作確認テストを行った段階で、不良と判定されたブロックのアドレス信号を記憶している。また、不良ブロックアドレス記憶回路7aは、t個(リダンダンシーブロックRBLKの数である)の不良ブロックのアドレス信号に加えて、o個の不良ブロックを含むバンクのアドレス信号を記憶している。
The defective block
ヒット検知回路7bは、アドレス信号と、不良ブロックアドレス記憶回路7aに記憶された不良ブロックアドレス信号とを比較する。そして、一致した場合、ヒット検知回路7bは置換先のリダンダンシーブロック或いは超過リダンダンシーバンクを指定するヒット信号HITBLKi(i=1〜t),HITBANKi(i=1〜o)を生成する。
The
次に、バンクデコーダ19について説明する。バンクデコーダ19は、アドレスバッファ3から入力されるバンクアドレス信号やヒット信号HITBLK等に基づいてバンクを選択する。
Next, the
図14は、図13に示したバンクデコーダ19の構成を示すブロック図である。バンクデコーダ19には、アドレスバッファ3から出力されたバンクアドレス信号と、ヒット信号HITBLKi(i=1〜t),HITBANKi(i=1〜o)とが入力されている。バンクデコーダ19は、通常バンク選択回路19aと、リダンダンシーブロック選択回路19bと、超過リダンダンシーバンク選択回路19cとを備えている。
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of
通常バンク選択回路19aは、バンクアドレス信号或いはヒット信号HITBLKiに基づいてバンク1〜n−oの選択を行う。また通常バンク選択回路19aは、バンク選択信号MBLKi(i=1〜n−o)を生成する。バンク選択信号MBLKi(i=1〜n−o)は、バンク1〜n−oのうち夫々対応するバンクiのプリデコーダ2aに供給される。
The normal
リダンダンシーブロック選択回路19bは、バンクアドレス信号或いはヒット信号HITBLKi等に基づいてリダンダンシーブロック(リダンダンシーブロックRBLKとプリデコーダ2aとからなる)の選択を行う。またリダンダンシーブロック選択回路19bは、バンク選択信号MRBLKi(i=1〜t)を生成する。バンク選択信号MRBLKiは、リダンダンシーブロックRBLK1〜tのうち対応するリダンダンシーブロックRBLKiのプリデコーダ2aに供給される。
The redundancy
超過リダンダンシーバンク選択回路19cは、バンクアドレス信号或いはヒット信号HITBLKi等に基づいて超過リダンダンシーバンクn−(o−1)〜nの選択を行う。また超過リダンダンシーバンク選択回路19cは、バンク選択信号MBLKi(i=n−(o−1)〜n)を生成する。バンク選択信号MBLKnは、超過リダンダンシーバンクn−(o−1)〜nのうち対応するバンクのプリデコーダ2aに供給される。
The excess redundancy
図15は、通常バンク選択回路19aの一例を示す回路図である。なお、図15に示す回路は、1つのバンクi(i=1〜n−o)を選択する回路である。すなわち、通常バンク選択回路19aは、図15に示す回路を、バンク1〜n−oに対応する数分備えている。
FIG. 15 is a circuit diagram showing an example of the normal
NOR回路50には、ヒット信号HITBLKi(i=1〜t),HITBANKi(i=1〜o)が夫々入力されている。すなわち、NOR回路50は、ヒット信号HITBLKi(i=1〜t),HITBANKi(i=1〜o)のいずれかが活性化された否かを検出する。NOR回路50から出力された信号は、インバータ回路51,52を介してNAND回路53に入力されている。また、NAND回路53には、バンクアドレス信号が入力されている。
The NOR
NAND回路53から出力された信号は、インバータ回路54を介してバンク選択信号MBLKi(i=1〜n−o)として出力される。そして、このバンク選択信号MBLKiは、バンクiのプリデコーダ2aに供給される。
A signal output from the
図15において、ヒット信号HITBLKi,HITBANKiが活性化されていない場合、バンクの選択は、バンクアドレス信号に基づいて行われる。一方、ヒット信号HITBLKi,HITBANKiが活性化された場合、バンク1〜n−oの選択は行われない。
In FIG. 15, when the hit signals HITBLKi and HITBANKi are not activated, the bank is selected based on the bank address signal. On the other hand, when the hit signals HITBLKi and HITBANKi are activated, the
図16は、リダンダンシーブロック選択回路19bの一例を示す回路図である。なお、図16に示す回路は、1つのリダンダンシーブロックi(i=1〜t)を選択する回路である。すなわち、リダンダンシーブロック選択回路19bは、図16に示す回路を、リダンダンシーブロックRBLK1〜tに対応する数分備えている。
FIG. 16 is a circuit diagram showing an example of the redundancy
電源電圧Vdd(ハイレベル)は、インバータ回路52を介してNAND回路53に入力されている。また、NAND回路53には、バンクアドレス信号が入力されている。
The power supply voltage Vdd (high level) is input to the
NAND回路53から出力された信号は、インバータ回路54を介してNOR回路55に入力されている。またNOR回路55には、ヒット信号HITBLKi(i=1〜t)が入力されている。NOR回路55から出力された信号は、インバータ回路56を介してバンク選択信号MRBLKi(i=1〜t)として出力される。そして、このバンク選択信号MRBLKiは、リダンダンシーブロックRBLKiのプリデコーダ2aに供給される。
The signal output from the
図16において、バンクアドレス信号は、NAND回路53により強制的に非選択状態にされる。この場合、リダンダンシーブロックRBLKiの選択は、ヒット信号HITBLKi(i=1〜t)に基づいて行われる。
In FIG. 16, the bank address signal is forcibly made non-selected by the
図17は、超過リダンダンシーバンク選択回路19cの一例を示す回路図である。なお、図17に示す回路は、1つの超過リダンダンシーバンクi(i=n−(o−1)〜n)を選択する回路である。すなわち、超過リダンダンシーバンク選択回路19cは、図17に示す回路を、バンクn−(o−1)〜nに対応する数分備えている。
FIG. 17 is a circuit diagram showing an example of the excess redundancy
NOR回路50には、ヒット信号HITBLKi,HITBANKiが夫々入力されている。すなわち、NOR回路50は、ヒット信号HITBLKi,HITBANKiのいずれかが活性化された否かを検出する。NOR回路50から出力された信号は、インバータ回路51,52を介してNAND回路53に入力されている。また、NAND回路53には、バンクアドレス信号が入力されている。
Hit signals HITBLKi and HITBANKi are input to the NOR
NAND回路53から出力された信号は、インバータ回路54を介してNOR回路55に入力されている。またNOR回路55には、ヒット信号HITBANKi(i=1〜o)が入力されている。NOR回路55から出力された信号は、インバータ回路56を介してバンク選択信号MBLKi(i=n−(o−1)〜n)として出力される。そして、このバンク選択信号MBLKiは、バンクiのプリデコーダ2aに供給される。
The signal output from the
図17において、ヒット信号HITBLKi,HITBANKiが活性化されていない場合、バンクの選択は、バンクアドレス信号に基づいて行われる。一方、ヒット信号HITBLKi,HITBANKiが活性化された場合、バンクn−(o−1)〜nの選択は、ヒット信号HITBANKi(i=1〜o)に基づいて行われる。 In FIG. 17, when the hit signals HITBLKi and HITBANKi are not activated, the bank is selected based on the bank address signal. On the other hand, when the hit signals HITBLKi and HITBANKi are activated, the selection of the banks n- (o-1) to n is performed based on the hit signals HITBANKi (i = 1 to o).
次に、ブロックデコーダ20について説明する。ブロックデコーダ20は、アドレスバッファ3から入力されるブロックアドレス信号やヒット信号HITBLK等に基づいてブロックを選択する。図18は、図13に示したブロックデコーダ20の構成を示すブロック図である。ブロックデコーダ20には、アドレスバッファ3から出力されたブロックアドレス信号と、ヒット信号HITBLKiと、バンク選択信号MBLKi及びMRBLKiとが入力されている。ブロックデコーダ20は、通常ブロック選択回路20aと、リダンダンシーブロック選択回路20bと、超過リダンダンシーブロック選択回路20cとを備えている。
Next, the
通常ブロック選択回路20aは、ブロックアドレス信号とバンク選択信号MBLKi(i=1〜n−o)とに基づいてブロックBLK1〜mの選択を行う。また通常ブロック選択回路20aは、ブロック選択信号SBLKi(i=1〜m)を生成する。ブロック選択信号SBLKiは、超過リダンダンシーバンクとして使用されない通常バンク内のブロックBLKのサブデコーダ18に供給される。
The normal block selection circuit 20a selects the blocks BLK1 to BLm based on the block address signal and the bank selection signal MBLKi (i = 1 to no). The normal block selection circuit 20a generates a block selection signal SBLKi (i = 1 to m). The block selection signal SBLKi is supplied to the
リダンダンシーブロック選択回路20bは、バンク選択信号MRBLKi(i=1〜t)とヒット信号HITBLKi(i=1〜t)とに基づいてリダンダンシーブロックRBLK1〜tの選択を行う。またリダンダンシーブロック選択回路20bは、ブロック選択信号SRBLKi(i=1〜t)を生成する。ブロック選択信号SRBLKiは、リダンダンシーブロックRBLKiのサブデコーダ18に供給される。
The redundancy
超過リダンダンシーブロック選択回路20cは、ブロックアドレス信号、バンク選択信号MBLKi(i=n−(o−1)〜n)に基づいて超過リダンダンシーブロックの選択を行う。また超過リダンダンシーブロック選択回路20cは、ブロック選択信号SORBLKi(i=1〜m)を生成する。ブロック選択信号SORBLKiは、超過リダンダンシーブロックORBLKiのサブデコーダ18に供給される。
The excess redundancy
なお、具体的には、上記各ブロック選択信号は、各ブロックに配設されるサブデコーダ18に供給される。各サブデコーダ18は、ブロック選択信号に基づいて、ローカルアドレス線13a,13b、ローカル電源線14a,14b及びローカルデータ線15a,15bと、ブロックとを接続し、或いは切断を行う。各サブデコーダ18は、例えばアドレススイッチ、電源スイッチ及びデータ線スイッチを有し、これらのスイッチにより接続或いは切断を行う。
Specifically, each block selection signal is supplied to a sub-decoder 18 disposed in each block. Each sub-decoder 18 connects or disconnects the
図19は、通常ブロック選択回路20aの一例を示す回路図である。なお、図19に示す回路は、1つの通常ブロックBLKi(i=1〜m)を選択する回路である。すなわち、通常ブロック選択回路20aは、図19に示す回路を、通常ブロックBLKに対応する数分備えている。 FIG. 19 is a circuit diagram showing an example of the normal block selection circuit 20a. The circuit shown in FIG. 19 is a circuit for selecting one normal block BLKi (i = 1 to m). That is, the normal block selection circuit 20a includes a number of circuits shown in FIG. 19 corresponding to the number of normal blocks BLK.
アドレス非選択端子Add_disには、接地電圧Vss(ローレベル)が供給されている。アドレス非選択端子Add_disは、インバータ回路60を介してNAND回路61に入力されている。またブロックアドレス信号は、NAND回路61に入力されている。さらにバンク選択信号MBLKi(i=1〜n−o)は、NAND回路61に入力されている。NAND回路61から出力された信号は、インバータ回路62を介してNOR回路65に入力されている。
A ground voltage Vss (low level) is supplied to the address non-selection terminal Add_dis. The address non-selection terminal Add_dis is input to the
バンク選択信号MBLKi(i=1〜n−o)は、NAND回路63一方の入力部に入力されている。またNAND回路63のもう一方の入力部には、接地電圧Vss(ローレベル)が供給されている。NAND回路63から出力された信号は、インバータ回路64を介してNOR回路65に入力されている。NOR回路65から出力された信号は、インバータ回路66を介してブロック選択信号SBLKi(i=1〜m)として出力される。
The bank selection signal MBLKi (i = 1 to no) is input to one input part of the
図19において、通常ブロック選択回路20aは、ブロックアドレス信号のみで制御されるように構成されている。すなわち、通常ブロックの選択は、ブロックアドレス信号に基づいて行われる。 In FIG. 19, the normal block selection circuit 20a is configured to be controlled only by a block address signal. That is, the selection of the normal block is performed based on the block address signal.
図20は、リダンダンシーブロック選択回路20bの一例を示す回路図である。なお、図20に示す回路は、1つのリダンダンシーブロックRBLKi(i=1〜t)を選択する回路である。すなわち、リダンダンシーブロック選択回路20bは、図20に示す回路を、リダンダンシーブロックRBLKに対応する数分備えている。
FIG. 20 is a circuit diagram showing an example of the redundancy
アドレス非選択端子Add_disには、電源電圧Vdd(ハイレベル)が供給されている。アドレス非選択端子Add_disは、インバータ回路60を介してNAND回路61に入力されている。またブロックアドレス信号は、NAND回路61に入力されている。さらに電源電圧Vdd(ハイレベル)は、NAND回路61に入力されている。NAND回路61から出力された信号は、インバータ回路62を介してNOR回路65に入力されている。
A power supply voltage Vdd (high level) is supplied to the address non-selection terminal Add_dis. The address non-selection terminal Add_dis is input to the
電源電圧Vdd(ハイレベル)は、NAND回路63に入力されている。またNAND回路63には、ヒット信号HITBLKi(i=1〜t)が入力されている。NAND回路63から出力された信号は、インバータ回路64を介してNOR回路65に入力されている。NOR回路65から出力された信号は、インバータ回路66を介してブロック選択信号SRBLKi(i=1〜t)として出力される。
The power supply voltage Vdd (high level) is input to the
図20において、ブロックアドレス信号は、NAND回路61により強制的に非選択状態にされる。この場合、リダンダンシーブロックRBLKの選択は、ヒット信号HITBLKi(i=1〜t)に基づいて行われる。
In FIG. 20, the block address signal is forcibly made non-selected by the
図21は、超過リダンダンシーブロック選択回路20cの一例を示す回路図である。なお、図21に示す回路は、1つの超過リダンダンシーブロックを選択する回路である。すなわち、超過リダンダンシーブロック選択回路20cは、図21に示す回路を、超過リダンダンシーブロックに対応する数分備えている。
FIG. 21 is a circuit diagram showing an example of the excess redundancy
ブロックアドレス信号は、NAND回路61に入力されている。またバンク選択信号MBLKi(i=n−(o−1)〜n)は、NAND回路61に入力されている。NAND回路61から出力された信号は、インバータ回路62を介してNOR回路65に入力されている。
The block address signal is input to the
NOR回路65から出力された信号は、インバータ回路62を介してブロック選択信号SORBLKi(i=1〜m)として出力される。
The signal output from the NOR
図21において、バンク選択信号MBLKi(i=n−(o−1)〜n)が活性化されていない場合、超過リダンダンシーブロックの選択は行われない。一方、バンク選択信号MBLKi(i=n−(o−1)〜n)が活性化された場合、超過リダンダンシーブロックの選択は、ブロックアドレス信号に基づいて行われる。 In FIG. 21, when the bank selection signal MBLKi (i = n− (o−1) to n) is not activated, the selection of the excess redundancy block is not performed. On the other hand, when the bank selection signal MBLKi (i = n− (o−1) to n) is activated, the selection of the excess redundancy block is performed based on the block address signal.
なお、ここでは使用回路を共通化することで設計量の削減を前提にして説明したが、機能を実現する範囲で回路を最適化し、素子数削減を行っても良い。 Here, the description has been made on the premise that the design amount is reduced by using a common circuit, but the circuit may be optimized and the number of elements may be reduced within a range in which the function is realized.
このように構成されたフラッシュメモリの動作について説明する。 The operation of the flash memory configured as described above will be described.
不良ブロック数がt個以下である場合、不良ブロックはリダンダンシーブロックRBLK1〜nで置換することができる。よって、バンク1〜nをリダンダンシー領域として使用する必要がなく、通常バンクとして使用することが可能である。これにより、フラッシュメモリを、全良品として救済することができる。具体的には、n×mブロック分の記憶領域を確保することができる。
When the number of defective blocks is t or less, the defective blocks can be replaced with redundancy blocks RBLK1 to RBLK1. Therefore, it is not necessary to use the
一方、不良ブロック数が(t+o)個発生した場合、t個の不良ブロックはリダンダンシーブロックRBLK1〜nで置換することができる。また、o個の不良ブロックは、最大でバンクn−(o−1)〜nで置換することができる。よって、不良ブロックがリダンダンシーブロックRBLK1〜nを超えた場合でも、部分良品として救済することが可能である。具体的には、最小でも((n−o)×m)ブロック分の記憶領域を確保することができる。 On the other hand, when (t + o) defective blocks are generated, t defective blocks can be replaced with redundancy blocks RBLK1 to RBLK1. In addition, o defective blocks can be replaced with banks n- (o-1) to n at the maximum. Therefore, even when the defective block exceeds the redundancy blocks RBLK1 to RBLKn, it can be relieved as a partial good product. Specifically, a storage area of ((no) × m) blocks can be secured at least.
ここで、本実施形態では、上記第1の実施形態と異なり、リダンダンシーブロック数を超えた不良ブロックは、バンク単位で置換している。これは、ブロックBLK1〜mがバンク内でプリデコーダ2a及びデータ線15a,15bを共用しているために、上記第1の実施形態のようにブロック置換にすると、超過リダンダンシーブロックORBLK同士での上記同時実行が不可能となるためである。
Here, in this embodiment, unlike the first embodiment, defective blocks exceeding the number of redundancy blocks are replaced in units of banks. This is because the blocks BLK1 to m share the
また、アドレス空間として上位のアドレスに対応するバンクから順に超過リダンダンシーブロック領域を割り当てる。よって、アドレス空間の連続性は保持したまま、アドレス容量のみが小さくなったことになる。 Further, an excess redundancy block area is allocated in order from the bank corresponding to the higher address as the address space. Therefore, only the address capacity is reduced while maintaining the continuity of the address space.
図22は、本実施形態のリダンダンシーブロック置換の動作を説明するためのメモリセルアレイ1の概略図である。本実施形態のフラッシュメモリは、リダンダンシーブロック置換を行う際、不良ブロックの内でアドレス空間が下位の不良ブロックから優先してリダンダンシーブロックRBLKに置換する。さらに、不良ブロックがリダンダンシーブロックRBLKを超過した場合、不良ブロックの内でアドレス空間が下位の不良ブロックを含むバンクを、最終バンクnから順にバンク置換する。
FIG. 22 is a schematic diagram of the
図22において、例えばメモリセルアレイ1の構成として、5つのバンク1〜5と、3つのリダンダンシーブロックRBLK1〜3と、5つの不良ブロック1〜5とを有するものとする。この場合、不良ブロック1〜3は、夫々リダンダンシーブロックRBLK1〜3と置換される。また、不良ブロック4を含むバンク2は、超過リダンダンシー用バンク5と置換される。さらに、不良ブロック5を含むバンク3は、超過リダンダンシー用バンク4と置換される。
In FIG. 22, for example, the configuration of the
このようにすることで、アドレス空間の連続性を保持したまま、且つアドレス容量がアドレス信号の上位から順に小さくなるようにフラッシュメモリを構成することができる。この場合、メモリ容量は、3バンクとなる。 By doing so, it is possible to configure the flash memory so that the address capacity decreases in order from the top of the address signal while maintaining the continuity of the address space. In this case, the memory capacity is 3 banks.
また、その他の置換動作として、救済後のメモリ容量が最大になるように救済方法を最適化することも可能である。図23は、本実施形態の他の置換動作を説明するためのメモリセルアレイ1の概略図である。
As another replacement operation, the repair method can be optimized so that the memory capacity after the repair is maximized. FIG. 23 is a schematic diagram of the
図23に示した不良ブロックの構成は、図22と同じである。図23において、不良ブロック1〜3を含むバンク1は、バンク5と置換される。不良ブロック4は、リダンダンシーブロックRBLK1と置換される。また、不良ブロック5は、リダンダンシーブロックRBLK2と置換される。
The configuration of the defective block shown in FIG. 23 is the same as that in FIG. In FIG. 23,
このようにすることで、アドレス空間の連続性を保持したまま、且つアドレス容量がアドレス信号の上位から順に小さくなるようにフラッシュメモリを構成することができる。さらに、複数の不良ブロックを含むバンクを優先してバンク置換にすることで、救済後のメモリ容量を最大にすることができる。この場合、メモリ容量は、4バンクとなる。 By doing so, it is possible to configure the flash memory so that the address capacity decreases in order from the top of the address signal while maintaining the continuity of the address space. Furthermore, by preferentially replacing a bank including a plurality of defective blocks with bank replacement, the memory capacity after repair can be maximized. In this case, the memory capacity is 4 banks.
以上詳述したように本実施形態によれば、従来不良品として扱われていた製品を良品として救済することが可能となる。これにより、歩留りを向上することができる。 As described above in detail, according to this embodiment, a product that has been treated as a defective product can be remedied as a non-defective product. Thereby, a yield can be improved.
また、あるバンクにデータ書き込み又は消去を行いながら、他のバンクからデータ読み出しを行う(同時実行)ことができるフラッシュメモリにおいても、歩留りを向上することができる。その他の効果についても上記第1の実施形態と同様である。 In addition, the yield can be improved also in a flash memory that can read data from another bank (simultaneous execution) while writing or erasing data in a certain bank. Other effects are the same as those in the first embodiment.
なお、バンクデコーダ19を構成する通常バンク選択回路19aとリダンダンシーブロック選択回路19bと超過リダンダンシーバンク選択回路19cとは、対応するプリデコーダ2aが夫々備えていてもよい。このように構成しても、上記同様に実施可能である。
The normal
また、ブロックデコーダ20を構成する通常ブロック選択回路20aとリダンダンシーブロック選択回路20bと超過リダンダンシーブロック選択回路20cとは、対応するサブデコーダ18が夫々備えていてもよい。このように構成しても、上記同様に実施可能である。
In addition, the normal block selection circuit 20a, the redundancy
また、アドレス空間として下位のアドレスに対応するバンクから順に超過リダンダンシーブロック領域を割り当てるようにしてもよい。このように構成しても、アドレス空間の連続性を保持することが可能である。 Further, the excess redundancy block area may be allocated in order from the bank corresponding to the lower address as the address space. Even with this configuration, it is possible to maintain the continuity of the address space.
(第3の実施形態)
第3の実施形態は、あるバンクにデータ書き込み又は消去を行いながら、他のバンクからデータ読み出しを行う(同時実行)ことができ、且つ各バンク内に例えば1個のリダンダンシーブロックを備えたフラッシュメモリに本発明を適用したものである。
(Third embodiment)
The third embodiment is a flash memory that can read data from other banks while writing or erasing data in a certain bank (simultaneous execution), and includes, for example, one redundancy block in each bank. The present invention is applied to.
図24は、本発明の第3の実施形態に係るフラッシュメモリの構成を示すブロック図である。このような構成のフラッシュメモリでは、不良ブロックと置換されるリダンダンシーブロックは、そのバンク内に限定される。さらに、同一バンク内で発生した不良ブロック数がリダンダンシーブロック数を超えた場合には、当該バンクは他のバンクと置換される。 FIG. 24 is a block diagram showing a configuration of a flash memory according to the third embodiment of the present invention. In the flash memory having such a configuration, the redundancy block to be replaced with the defective block is limited within the bank. Further, when the number of defective blocks generated in the same bank exceeds the number of redundancy blocks, the bank is replaced with another bank.
各バンクiは、例えば1個のリダンダンシーブロックRBLKiを備えている。本実施形態のフラッシュメモリは、例えば、n個のリダンダンシーブロックRBLK1〜nを備えている。すなわち、夫々のブロック内で不良ブロックが1個である場合には、不良ブロックと置換されるブロックとして上記リダンダンシーブロックRBLK1〜nが使用される。 Each bank i includes, for example, one redundancy block RBLKi. The flash memory according to the present embodiment includes, for example, n redundancy blocks RBLK1 to RBLK1. That is, when there is one defective block in each block, the redundancy blocks RBLK1 to RBLK1 to n are used as blocks that are replaced with defective blocks.
リダンダンシーヒット回路7には、アドレスバッファ3から出力されたアドレス信号が入力される。リダンダンシーヒット回路7は、不良ブロックアドレス記憶回路7aと、ヒット検知回路7bとを備えている。
The address signal output from the
不良ブロックアドレス記憶回路7aは、フラッシュメモリの動作確認テストを行った段階で、不良と判定されたブロックのアドレス信号を記憶している。また、不良ブロックアドレス記憶回路7aは、n個の不良ブロックのアドレス信号に加えて、o個の不良バンクのアドレス信号を記憶している。
The defective block
ヒット検知回路7bは、アドレス信号と、不良ブロックアドレス記憶回路7aに記憶された不良アドレス信号とを比較する。そして、一致した場合、ヒット検知回路7bは置換先のリダンダンシーブロックを指定するヒット信号HITBLKi(i=1〜n)、或いは超過リダンダンシーバンクを指定するヒット信号HITBANKi(i=1〜o)を生成する。
The
フラッシュメモリは、バンクデコーダ21とブロックデコーダ22とを備えている。バンクデコーダ21は、アドレスバッファ3から入力されるバンクアドレス信号、或いはヒット信号HITBLK等に基づいてバンクを選択する。ブロックデコーダ22は、アドレスバッファ3から入力されるブロックアドレス信号、或いはヒット信号HITBLK等に基づいてブロックを選択する。
The flash memory includes a
次に、バンクデコーダ21の構成について説明する。図25は、図24に示したバンクデコーダ21の構成を示すブロック図である。
Next, the configuration of the
バンクデコーダ21には、アドレスバッファ3から出力されたバンクアドレス信号と、ヒット信号HITBLKi(i=1〜n),HITBANKi(i=1〜o)とが入力されている。バンクデコーダ21は、通常バンク選択回路21aと、超過リダンダンシーバンク選択回路21bとを備えている。
The
通常バンク選択回路21aは、バンクアドレス信号とヒット信号HITBLKiとに基づいてバンクiの選択を行う。また通常バンク選択回路21aは、バンク選択信号MBLKi(i=1〜n−o)を生成する。バンク選択信号MBLKi(i=1〜n−o)は、夫々対応するバンクi(i=1〜n−o)のプリデコーダ2aに供給される。
The normal
超過リダンダンシーバンク選択回路21bは、バンクアドレス信号とヒット信号HITBLKiとに基づいて2個以上の不良ブロックを有するバンクと置換される超過リダンダンシー用バンクの選択を行う。また超過リダンダンシーバンク選択回路21bは、バンク選択信号MRBLKi(i=n−o+1〜n)を生成する。バンク選択信号MRBLKiは、夫々対応するバンクiのプリデコーダ2aに供給される。
The excess redundancy
プリデコーダ2aは、バンク選択信号MBLKi或いはバンク選択信号MRBLKiが入力された場合、リード用ローカルアドレス線13aとリード用アドレス線10aとを接続する。その他の線についても同様である。
When the bank selection signal MBLKi or the bank selection signal MRBLKi is input, the
図26は、通常バンク選択回路21aの一例を示す回路図である。なお、図26に示す回路は、1つのバンクiを選択する回路である。すなわち、通常バンク選択回路21aは、図26に示す回路を、対応するバンク数分備えている。
FIG. 26 is a circuit diagram showing an example of the normal
NOR回路70には、ヒット信号HITBLKi(i=1〜n),HITBANKi(i=1〜o)が夫々入力されている。すなわち、NOR回路70は、ヒット信号HITBLKi(i=1〜n),HITBANKi(i=1〜o)のいずれかが活性化された否かを検出する。NOR回路70から出力された信号は、インバータ回路71,72を介してNAND回路73に入力されている。また、NAND回路73には、バンクアドレス信号が入力されている。
The NOR
NAND回路73から出力された信号は、インバータ回路74を介してNOR回路75に入力されている。また、NOR回路75には、ヒット信号HITBLKi(i=1〜n−o)が入力されている。NOR回路75から出力された信号は、インバータ回路76を介してバンク選択信号MBLKi(i=1〜n−o)として出力される。そして、このバンク選択信号MBLKiは、バンクiのプリデコーダ2aに供給される。
The signal output from the
図26において、ヒット信号HITBLKi(i=1〜n),HITBANKi(i=1〜o)が活性化されていない場合、バンクの選択は、バンクアドレス信号に基づいて行われる。一方、ヒット信号HITBLKi(i=1〜n),HITBANKi(i=1〜o)が活性化された場合、バンクアドレス信号は、NAND回路73により強制的に非選択状態にされる。この場合、バンクの選択は、ヒット信号HITBLKi(i=1〜n−o)に基づいて行われる。
In FIG. 26, when the hit signals HITBLKi (i = 1 to n) and HITBANKi (i = 1 to o) are not activated, the bank is selected based on the bank address signal. On the other hand, when the hit signals HITBLKi (i = 1 to n) and HITBANKi (i = 1 to o) are activated, the bank address signal is forcibly made non-selected by the
図27は、超過リダンダンシーバンク選択回路21bの一例を示す回路図である。NOR回路77には、ヒット信号HITBLKpと、HITBANKp(p=当該バンク番号)とが入力されている。NOR回路77から出力された信号は、インバータ回路78を介してNOR回路75に入力されている。NOR回路75から出力された信号は、インバータ回路76を介してバンク選択信号MRBLKi(i=n−o+1〜n)として出力される。そして、このバンク選択信号MRBLKiは、超過リダンダンシー用バンクのプリデコーダ2aに供給される。その他の構成は、図26と同じである。
FIG. 27 is a circuit diagram showing an example of the excess redundancy
図27において、ヒット信号HITBLKi(i=1〜n),HITBANKi(i=1〜o)が活性化されていない場合、バンクの選択は、バンクアドレス信号に基づいて行われる。一方、ヒット信号HITBLKi(i=1〜n),HITBANKi(i=1〜o)が活性化された場合、バンクアドレス信号は、NAND回路73により強制的に非選択状態にされる。この場合、バンクの選択は、ヒット信号HITBLKp或いはHITBANKp(p=当該バンク番号)に基づいて行われる。
In FIG. 27, when the hit signals HITBLKi (i = 1 to n) and HITBANKi (i = 1 to o) are not activated, the bank is selected based on the bank address signal. On the other hand, when the hit signals HITBLKi (i = 1 to n) and HITBANKi (i = 1 to o) are activated, the bank address signal is forcibly made non-selected by the
次に、ブロックデコーダ22の構成について説明する。図28は、図24に示したブロックデコーダ22の構成を示すブロック図である。ブロックデコーダ22には、アドレスバッファ3から出力されたブロックアドレス信号と、ヒット信号HITBLKiと、バンク選択信号MBLKi,MRBLKiとが入力されている。ブロックデコーダ22は、通常ブロック選択回路22aと、リダンダンシーブロック選択回路22bとを備えている。
Next, the configuration of the
通常ブロック選択回路22aは、ブロックアドレス信号と、ヒット信号HITBLKi(i=1〜n)と、バンク選択信号MBLKi(i=1〜n−o)とに基づいてブロックBLK1〜mの選択を行う。また通常ブロック選択回路9aは、ブロック選択信号SBLKi(i=1〜m)を生成する。ブロック選択信号SBLKiは、リダンダンシーブロックとして使用されない通常ブロックのサブデコーダ18に供給される。
The normal
リダンダンシーブロック選択回路22bは、ブロックアドレス信号と、バンク選択信号MBLKi(i=1〜n−o)とヒット信号HITBLKi(i=1〜n)とに基づいてリダンダンシーブロックRBLK1〜nの選択を行う。またリダンダンシーブロック選択回路22bは、ブロック選択信号SRBLKi(i=1〜n)を生成する。ブロック選択信号SRBLKiは、対応するリダンダンシーブロックRBLK1〜nのサブデコーダ18に供給される。
The redundancy
図29は、通常ブロック選択回路22aの一例を示す回路図である。なお、図29に示す回路は、1つの通常ブロックBLKi(i=1〜m)を選択する回路である。すなわち、通常ブロック選択回路9aは、図29に示す回路を、通常ブロックBLKに対応する数分備えている。
FIG. 29 is a circuit diagram showing an example of the normal
ヒット信号HITBLK1〜nは、夫々NOR回路80に入力されている。NOR回路80から出力された信号は、インバータ回路81を介してアドレス非選択端子Add_disに入力されている。アドレス非選択端子Add_disは、インバータ回路82を介してNAND回路83に入力されている。またブロックアドレス信号は、NAND回路83に入力されている。さらにバンク選択信号MBLKi(i=1〜n−o)は、NAND回路83に入力されている。NAND回路83から出力された信号は、インバータ回路84を介してNOR回路87に入力されている。
The hit signals HITBLK1 to n are input to the NOR
バンク選択信号MBLKi(i=1〜n−o)は、NAND回路85に入力されている。またNAND回路85の入力部には、接地電圧Vss(ローレベル)が供給されている。NAND回路85から出力された信号は、インバータ回路86を介してNOR回路87に入力されている。NOR回路87から出力された信号は、インバータ回路88を介してブロック選択信号SBLKi(i=1〜m)として出力される。
The bank selection signal MBLKi (i = 1 to no) is input to the
図29において、通常ブロック選択回路22aは、ヒット信号HITBLK1〜nが活性化されていない場合に、ブロックアドレス信号のみで制御されるように構成されている。すなわち、通常ブロックの選択は、ブロックアドレス信号に基づいて行われる。また、ヒット信号HITBLK1〜nが活性化された場合には、ブロック選択信号SBLKiは活性化されない。
In FIG. 29, the normal
図30は、リダンダンシーブロック選択回路22bの一例を示す回路図である。なお、図30に示す回路は、1つのリダンダンシーブロックRBLKi(i=1〜n)を選択する回路である。すなわち、リダンダンシーブロック選択回路22bは、図30に示す回路を、リダンダンシーブロックRBLKに対応する数分備えている。
FIG. 30 is a circuit diagram showing an example of the redundancy
アドレス非選択端子Add_disには、電源電圧Vdd(ハイレベル)が供給されている。また、NAND回路85には、ヒット信号HITBLKi(i=1〜n)が入力されている。NOR回路87から出力された信号は、インバータ回路88を介してブロック選択信号SRBLKi(i=1〜n)として出力される。その他の構成は、図29と同じである。
A power supply voltage Vdd (high level) is supplied to the address non-selection terminal Add_dis. The
図30において、ブロックアドレス信号は、NAND回路83により強制的に非選択状態にされる。この場合、リダンダンシーブロックRBLKの選択は、ヒット信号HITBLKi(i=1〜n)に基づいて行われる。
In FIG. 30, the block address signal is forcibly made non-selected by the
超過リダンダンシー用バンク内のブロック選択回路は、バンク選択信号MBLKi(i=1〜n−o)の代わりにバンク選択信号MRBLKi(i=n−o+1〜n)が供給される以外は、図29及び図30と同じ構成である。 The block selection circuit in the excess redundancy bank is different from that shown in FIG. 29 except that the bank selection signal MRBLKi (i = no + 1 to n) is supplied instead of the bank selection signal MBLKi (i = 1 to no). It is the same structure as FIG.
このように構成されたフラッシュメモリの動作について説明する。1つのバンクi内に1個以下の不良ブロックが発生した場合、この不良ブロックはリダンダンシーブロックRBLKiと置換される。すなわち、通常バンク選択回路21aは、バンク選択信号MBLKiを生成する。バンク選択信号MBLKiは、不良ブロックが発生したバンクiのプリデコーダ2aに供給される。また、リダンダンシーブロック選択回路22bは、ブロック選択信号SRBLKiを生成する。ブロック選択信号SRBLKiは、リダンダンシーブロックRBLKiのサブデコーダ18に入力される。
The operation of the flash memory configured as described above will be described. When one or less defective blocks are generated in one bank i, the defective blocks are replaced with the redundancy block RBLKi. That is, the normal
バンクi内の不良ブロックが2個の場合、リダンダンシーブロックRBLKiは既に使用されている。この場合、超過リダンダンシーバンク選択回路21bは、2個目の不良ブロックと、超過リダンダンシー用バンクnとを置換する。すなわち、超過リダンダンシーバンク選択回路21bは、バンク選択信号MRBLKnを生成する。バンク選択信号MRBLKnは、最終バンクnのプリデコーダ2aに供給される。また、超過リダンダンシー用バンクn内のブロック選択は、ブロックアドレス信号により行われる。
When there are two bad blocks in the bank i, the redundancy block RBLKi is already used. In this case, the excess redundancy
バンクi内の不良ブロックが2個を超えた場合或いは不良ブロックを2個有するバンクが複数有る場合、バンクn−1から順に置換される。この場合、例えばアドレスが下位の不良ブロックが、アドレスが上位のバンクと置換される。 When the number of defective blocks in the bank i exceeds two or there are a plurality of banks having two defective blocks, the replacement is performed in order from the bank n-1. In this case, for example, a defective block with a lower address is replaced with a bank with an upper address.
図31は、本実施形態のリダンダンシーブロック置換の動作を説明するためのメモリセルアレイ1の概略図である。図31において、例えばメモリセルアレイ1の構成として、4つのバンク1〜4と、4つのリダンダンシーブロックRBLK1〜4と、3つの不良ブロック1〜5とを有するものとする。
FIG. 31 is a schematic diagram of the
この場合、不良ブロック1は、同一バンク1内のリダンダンシーブロックRBLK1と置換される。同様に、不良ブロック2は、同一バンク3内のリダンダンシーブロックRBLK3と置換される。不良ブロック3は、同一バンク3内で置換可能なリダンダンシーブロックRBLKが存在しないため、バンク4と置換される。
In this case, the
このようにすることで、アドレス空間の連続性を保持したまま、且つアドレス容量がアドレス信号の上位から順に小さくなるようにフラッシュメモリを構成することができる。この場合、メモリ容量は、3バンクとなる。 By doing so, it is possible to configure the flash memory so that the address capacity decreases in order from the top of the address signal while maintaining the continuity of the address space. In this case, the memory capacity is 3 banks.
以上詳述したように本実施形態によれば、従来不良品として扱われていた製品を良品として救済することが可能となる。これにより、歩留りを向上することができる。また、あるバンクにデータ書き込み又は消去を行いながら、他のバンクからデータ読み出しを行う(同時実行)ことができるフラッシュメモリにおいても、歩留りを向上することができる。 As described above in detail, according to this embodiment, a product that has been treated as a defective product can be remedied as a non-defective product. Thereby, a yield can be improved. In addition, the yield can be improved also in a flash memory that can read data from another bank (simultaneous execution) while writing or erasing data in a certain bank.
また、バンクの外側に独立してリダンダンシーブロックを有していないフラッシュメモリにおいても、歩留りを向上することができる。 In addition, the yield can be improved even in a flash memory that does not have a redundancy block independently outside the bank.
なお、バンクデコーダ21を構成する通常バンク選択回路21aと超過リダンダンシーバンク選択回路21bとは、対応するプリデコーダ2aが夫々備えていてもよい。このように構成しても、上記同様に実施可能である。
The normal
また、ブロックデコーダ22を構成する通常ブロック選択回路22aとリダンダンシーブロック選択回路22bとは、対応するサブデコーダ18が夫々備えていてもよい。このように構成しても、上記同様に実施可能である。
Further, the normal
この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その他、本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形して実施可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
BL…ビット線、WL…ワード線、MC…メモリセル、1…メモリセルアレイ、2,2a…プリデコーダ、3…アドレスバッファ、4,4a,4b…電源回路、5,5a,5b…SA、6…インターフェース回路、7…リダンダンシーヒット回路、7a…不良ブロックアドレス記憶回路、7b…ヒット検知回路、8,19,21…バンクデコーダ、8a,19a,21a…通常バンク選択回路、8b,19c,21b…超過リダンダンシーバンク選択回路、9,20,22…ブロックデコーダ、9a,20a,22a…通常ブロック選択回路、9b,19b,20b,22b…リダンダンシーブロック選択回路、9c,20c…超過リダンダンシーブロック選択回路、10,10a,10b…アドレス線、11,11a,11b…電源線、12,12a,12b…データ線、13,13a,13b…ローカルアドレス線、14,14a,14b…ローカル電源線、15,15a,15b…ローカルデータ線、16…ロウデコーダ、17…カラムデコーダ、18…サブデコーダ、30,35,37,45,47,50,55,65,70,75,77,80,87…NOR回路、33,41,43,53,61,63,73,83,85…NAND回路、31,32,34,36,38,40,42,44,46,48,51,52,54,56,60,62,64,66,71,72,74,76,78,81,82,84,86,88…インバータ回路。
BL ... bit line, WL ... word line, MC ... memory cell, 1 ... memory cell array, 2, 2a ... predecoder, 3 ... address buffer, 4, 4a, 4b ... power supply circuit, 5, 5a, 5b ... SA, 6 ... interface circuit, 7 ... redundancy hit circuit, 7a ... defective block address storage circuit, 7b ... hit detection circuit, 8, 19, 21 ... bank decoder, 8a, 19a, 21a ... normal bank selection circuit, 8b, 19c, 21b ... Excess redundancy bank selection circuit, 9, 20, 22 ... block decoder, 9a, 20a, 22a ... normal block selection circuit, 9b, 19b, 20b, 22b ... redundancy block selection circuit, 9c, 20c ... excess redundancy block selection circuit, 10 , 10a, 10b ... address lines, 11, 11a, 11b ... power supply lines, 1 , 12a, 12b ... data lines, 13, 13a, 13b ... local address lines, 14, 14a, 14b ... local power supply lines, 15, 15a, 15b ... local data lines, 16 ... row decoder, 17 ... column decoder, 18 ... Sub-decoder, 30, 35, 37, 45, 47, 50, 55, 65, 70, 75, 77, 80, 87 ... NOR circuit, 33, 41, 43, 53, 61, 63, 73, 83, 85 ...
Claims (5)
前記ノーマルブロック内の不良ブロックの数が前記リダンダンシーブロックの数を超えた場合に、前記不良ブロックを同一チップ内のノーマルブロックに置き換え、且つ前記メモリセルアレイのアドレス空間が連続になるように置換を行う置換回路と
を具備することを特徴とする半導体記憶装置。 A memory cell array including a plurality of normal blocks and a plurality of redundancy blocks, each of which includes a block composed of one or a plurality of memory cells serving as a data erasing unit;
When the number of defective blocks in the normal block exceeds the number of redundancy blocks, the defective block is replaced with a normal block in the same chip , and replacement is performed so that the address space of the memory cell array is continuous. A semiconductor memory device comprising a replacement circuit.
前記第1アドレスに基づいて前記不良ブロックが指定されたのを検知する検知回路とを含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の半導体記憶装置。 The replacement circuit includes a storage circuit that stores a first address of the defective block;
4. The semiconductor memory device according to claim 1, further comprising: a detection circuit that detects that the defective block is designated based on the first address. 5.
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