JP5010263B2 - 不揮発性半導体記憶装置 - Google Patents

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Description

本発明は、不揮発性半導体記憶装置に関し、特にマルチチップモジュール構造を有する不揮発性半導体記憶装置に関する。
半導体記憶装置(semiconductor memory)の1つとして、電気的消去が可能なEEPROM(electrically erasable programmable read only memory)が知られている。中でも、メモリセルを複数個直列に接続してブロック(NANDセルブロック)を構成するNANDセル型EEPROM(以下、単に「NAND型フラッシュメモリ」という。)は、高集積化及び大容量化を実現することができる不揮発性半導体記憶装置(nonvolatile semiconductor memory)として、注目されている。
このNAND型フラッシュメモリはその機能回路を表面に搭載した半導体チップにより構成されている。更なる高集積化及び大容量化を実現するため、複数のNAND型フラッシュメモリを複数の半導体チップにそれぞれ搭載し、これらの複数の半導体チップをスタックしたマルチチップモジュールが、例えば下記特許文献1に提案されている。このマルチチップモジュールは、NAND型フラッシュメモリを複数備えることにより、1つの大規模の容量を有するNAND型フラッシュメモリを構築することができる。
特開2002−314033号公報
このようなマルチチップモジュールにおいては、複数のNAND型フラッシュメモリ(半導体チップ)間でデータのコピーを行うとき、データコピーを高速化することができなかった。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、複数のメモリ間においてデータコピーを高速化することができる不揮発性半導体記憶装置を提供することである。
本発明の実施形態に係る第1の特徴は、不揮発性半導体記憶装置において、第1のメモリが搭載された第1の半導体チップと、第2のメモリが搭載された第2の半導体チップとを備え、前記第1のメモリ中のデータのアドレスを指定して、前記のデータの読み出すコマンドが起動され、前記の指定されたアドレスのデータの読み出し動作が実行され、コピー先である第2のメモリにおいて、リードイネーブル動作をライトイネーブル動作と認識させるコマンドを起動した後、リードイネーブル動作を行い、コピー元である第1のメモリのデータを第2のメモリにコピーされ、前記第2のメモリ中のアドレスを指定され、前記第2のメモリ中の指定されたアドレスに前記のコピーされたデータが書き込まれることである。
本発明の実施形態に係る第2の特徴は、不揮発性半導体記憶装置において、第1のメモリが搭載された第1の半導体チップと、第2のメモリが搭載された第2の半導体チップとを備え、前記第1のメモリ中のデータのアドレスを指定して、前記のデータの読み出すコマンドが起動され、前記の指定されたアドレスのデータの読み出し動作が実行され、コピー元である第1のメモリにおいてライトイネーブル動作を認識させず、かつコピー先である第2のメモリにおいてリードイネーブル動作を認識させないコマンド起動され、前記第2のメモリ中のアドレスが指定され、前記第2のメモリ中の指定されたアドレスに前記の読み出されたデータが書き込まれることによって、第1のメモリのリードイネーブル動作と第2のメモリのライトイネーブル動作とを同時に行うことである。
本発明の実施形態に係る第3の特徴は、不揮発性半導体記憶装置において、第1のメモリが搭載された第1の半導体チップと、第2のメモリが搭載された第2の半導体チップとを備え、前記第1のメモリ中のデータのアドレスを指定して、前記のデータの読み出すコマンドが起動され、前記の指定されたアドレスのデータの読み出し動作が実行され、次いで前記第2のメモリ中のアドレスが指定され、コピー元である第1のメモリにおいて、ライトイネーブル動作をリードイネーブル動作と認識させるコマンドを起動した後、ライトイネーブル動作を行い、第1のメモリのデータをコピー先である第2のメモリにコピーし、前記第2のメモリ中の指定されたアドレスに前記のコピーされたデータを書き込むことである。
本発明の実施形態に係る第4の特徴は、不揮発性半導体記憶装置において、第1のメモリが搭載された第1の半導体チップと、第2のメモリが搭載された第2の半導体チップとを備え、前記第1のメモリ中のデータのアドレスを指定して、前記のデータの読み出すコマンドが起動され、前記の指定されたアドレスのデータの読み出し動作が実行され、コピー先である第2のメモリにおいてリードイネーブル動作を第2のメモリへのデータの入力と認識させるコマンドを起動した後、リードイネーブル動作を行い、前記第2のメモリ中のアドレスが指定され、前記第2のメモリ中の指定されたアドレスに前記の読み出されたデータが書き込まれることである。
本発明によれば、複数のメモリ間においてデータコピーを高速化することができる不揮発性半導体記憶装置を提供することができる。
(本件発明に至る経緯)
例えば、NAND型フラッシュメモリを各々搭載した2つの半導体チップがスタックされた不揮発性半導体記憶装置において、一方のNAND型フラッシュメモリからデータを出力する場合、他方のNAND型フラッシュメモリは非選択状態である。このため、NAND型フラッシュメモリ間(チップ間)においてデータのコピーを行うとき、以下の手順を踏む必要がある。まず最初に一方のNAND型フラッシュメモリからデータが出力され、この出力されたデータは一時的に外部に用意されたバッファメモリに格納される。この後、バッファメモリに一時的に格納されたデータが出力され、このデータは他方のNAND型フラッシュメモリに書き込まれる。従って、一度にコピーすることができるデータ容量はバッファメモリのデータ容量により制限される。また、外部に用意されたバッファメモリを通してデータコピーが行われているので、高速のデータコピーが困難である。
また、不揮発性半導体記憶装置のNAND型フラッシュメモリの選択方法には、大きく分けて2種類ある。1つの選択方法は、複数のNAND型フラッシュメモリ(半導体チップ)を外部から認識するための/CE(チップイネーブル)ピン及びRY又は/BY(レディ又はビジー)ピンをNAND型フラッシュメモリ毎に配設し、この外部ピンをNAND型フラッシュメモリの選択に利用する方法である。つまり、/CEピンに入力されるチップイネーブル信号よってNAND型フラッシュメモリの選択と非選択とを切り替えることができ、RY又は/BYピンの信号レベルを検出して選択されたNAND型フラッシュメモリがレディ状態かビジー状態かのステータスを見ることができる。/CEピン及びRY又は/BYピン以外のピンは、複数のNAND型フラッシュメモリのすべてに共通のピンとして配設されている。他の1つの選択方法は、/CEピン及びRY又は/BYピンも含めすべてのピンを複数のNAND型フラッシュメモリに共通のピンとして配設し、アドレス信号の一部例えば上位アドレス信号を利用してNAND型フラッシュメモリの選択か非選択かを切り替える方法である。いずれの選択方法においても、複数のNAND型フラッシュメモリを同時に選択状態にして、この選択状態のNAND型フラッシュメモリのデータの出力動作やデータの入力動作を同時に行うことができる。しかしながら、同時に選択された異なる動作を行うことはできない。すなわち、これらの不揮発性半導体記憶装置においては、NAND型フラッシュメモリ間でデータのコピーを行うとき、選択状態のNAND型フラッシュメモリのすべてのデータの出力を同時に行うことはできる。しかし、1つのNAND型フラッシュメモリにおいてデータの出力動作を行うと同時に、他のNAND型フラッシュメモリにおいてデータの入力動作を行うことができないため、データのコピーに時間を要する。
図15に、不揮発性半導体記憶装置においてNAND型フラッシュメモリ間(半導体チップ間)のデータコピーに関する動作イメージの一例を示す。同図において、矢印は、データの流れを表す。不揮発性半導体記憶装置においては、チップ0に搭載されたNAND型フラッシュメモリからのデータの出力動作とチップ1に搭載されたNAND型フラッシュメモリへのデータの入力動作とを同時に行うことができない。このため、一般の不揮発性半導体記憶装置においては、まず、チップ0に搭載されたNAND型フラッシュメモリから外部に用意されたバッファメモリにデータが出力された後、バッファメモリからチップ1に搭載されたNAND型フラッシュメモリにデータが出力される。このように、不揮発性半導体記憶装置においては、NAND型フラッシュメモリ間のデータコピー動作の際に、必ずバッファメモリに一時的にデータを格納する必要があり、データのコピー動作の処理に時間がかかる。
図16に、不揮発性半導体記憶装置において、NAND型フラッシュメモリ間のデータコピーに関する動作シーケンスの一例を示す。なお、この例においては、/CEピン、RY又は/BYピンを含めすべてのNAND型フラッシュメモリのピン(外部ピン)は共通である。
まず、チップ0に搭載されたNAND型フラッシュメモリが通常選択状態とされ、CLE(コマンドラッチイネーブル)ピンに信号が送られると、I/O(入出力)ピンを用いてコマンド「00」が起動される。次に、ALE(アドレスラッチイネーブル)ピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてアドレス(Add)が入力されることで、チップ0に搭載されたNAND型フラッシュメモリ中のコピーしたいデータのアドレスが指定される。ここでは、アドレス(Add)が3つ入力されることにより、チップ0に搭載されたNAND型フラッシュメモリ中のコピーしたいデータのアドレスが指定される。次に、再度CLEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてコマンド30が起動されることにより、チップ0に搭載されたNAND型フラッシュメモリのデータ読み出し動作が実行される。これらの動作の間、/CEピンは選択(L:low level)状態であり、/RE(リードイネーブル)ピンは非選択(H:high level)状態であり、RY又は/BYピンはレディ(H)状態(外部からコマンドを入力可能な状態)であり、/WE(ライトイネーブル)ピンはトグル状態である。ここで、トグル状態とは、定期的に信号を繰り返し送信している動作状態である。トグル状態は、特に制限するものではないが、例えば動作クロックにより制御することができる。
次に、RY又は/BYピンがビジー状態になる。ビジー状態とは、リセットコマンド・ステイタスコマンド等を除き、外部からのコマンドの入力が禁止された状態であり、不揮発性半導体記憶装置の動作状態である。この動作の間、/CEピンは選択(L)状態であり、CLEピン及びALEピンは非選択(L)状態であり、/WEピン及び/REピンは非選択(H)状態である。
次に、RY又は/BYピンが再度外部からコマンドを入力可能なレディ(H)状態になり、/REピンがトグル状態になることにより、I/Oピンを用いてチップ0に搭載されたNAND型フラッシュメモリから外部に用意されたバッファメモリ(図15参照。)にデータが出力される(dout)。この動作の間、/CEピンは選択(L)状態であり、CLEピン及びALEピンは非選択(L)状態であり、/WEピンは非選択(H)状態である。
次に、チップ1に搭載されたNAND型フラッシュメモリが通常選択状態とされ、CLEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてコマンド80が起動される。引き続き、ALEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてアドレスが入力されることによりチップ1に搭載されたNAND型フラッシュメモリ中のコピーデータを書き込むアドレスが指定される。ここでは、3つのアドレスを入力することにより、チップ1に搭載されたNAND型フラッシュメモリ中のコピーデータを書き込むアドレスが指定される。次に、I/Oピンを用いて外部に用意されたバッファメモリからチップ1に搭載されたNAND型フラッシュメモリにデータが出力される(data)。最後にCLEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてコマンド10が起動されることにより、チップ1に搭載されたNAND型フラッシュメモリにデータが書き込まれる。これらの動作の間、/CEピンは選択(L)状態であり、/REピンは非選択(H)状態であり、RY又は/BYピンは外部からコマンドを入力可能なレディ(H)状態であり、/WEピンはトグル状態である。このように、不揮発性半導体記憶装置においては、NAND型フラッシュメモリ間のデータコピー動作の際に、外部に用意されたバッファメモリに一時的にデータを格納する必要があり、データのコピー動作の処理に時間がかかる。
次に、本発明の不揮発性半導体記憶装置の具体的な実施形態について説明する。なお、本発明は、この実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更可能である。
(第1の実施形態)
図1(A)に、第1の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置においてNAND型フラッシュメモリ間(半導体チップ間)のデータコピー動作に関する動作イメージの一例を示す。なお、第1の実施形態並びにこれ以降に説明する他の実施形態において、NAND型フラッシュメモリ数(半導体チップ数)は2個としているが、本発明に係る不揮発性半導体記憶装置は、この個数に限定されるものではなく、NAND型フラッシュメモリ数を3以上としてもよい。特に、メモリモジュールを構築する上で、2の整数倍の個数であることが好ましい。
[不揮発性半導体記憶装置の概略構成]
図1(A)に示すように、第1の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1は、コントローラ2と、NAND型フラッシュメモリ3Mが搭載された半導体チップ3(半導体チップ「0」)と、NAND型フラッシュメモリ3Mと同一構造を有するNAND型フラッシュメモリ4Mが搭載された半導体チップ4(半導体チップ「1」)とを備え、これらはシステムバスを通して相互に接続されている。コントローラ2にはバッファメモリ2Bを備えている。不揮発性半導体記憶装置1においては、半導体チップ3のNAND型フラッシュメモリ3Mに記憶されたデータを半導体チップ4のNAND型フラッシュメモリ4Mに直接送りコピーすることができる。すなわち、NAND型フラッシュメモリ3Mからのデータの出力動作とNAND型フラッシュメモリ4Mのデータの入力動作とを同時に行うことができる。
図1(B)に、不揮発性半導体記憶装置1の断面構造の概略の一例を示す。不揮発性半導体記憶装置1は、配線基板5と、その上に積層されたコントローラ2、半導体チップ3及び4と、配線基板5、コントローラ2、半導体チップ3及び4を気密封止するパッケージ6と、ピン7とを備える。すなわち、不揮発性半導体記憶装置1はマルチチップモジュール構造を採用している。ピン7の一端は配線基板5に配設された配線を通してコントローラ2、半導体チップ3及び4に電気的に接続され、他端はこの不揮発性半導体記憶装置1を実装した電子部品(図示しない。)の端子に電気的に接続される。なお、第1の実施形態において、不揮発性半導体記憶装置1は配線基板上にコントローラ2、半導体チップ3、4のそれぞれを順次積み上げたスタックド構造により構成されているが、本発明は、このような構造に限定されるものではなく、配線基板2上の別々の領域に積み上げずに配設してもよい。パッケージ6には、エポキシ系樹脂、セラミックス等を実用的に使用することができる。
図2に第1の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1のピン配置の一例を示し、図3としてピンの略称とその正式名称との対応表を示す。
[NAND型フラッシュメモリのシステム構成]
図4に第1の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1のシステム構成の一例を示す。不揮発性半導体記憶装置1のNAND型フラッシュメモリ3M、4Mは、いずれも、ロジック制御回路10、I/O制御回路11、ステータスレジスタ12、アドレスレジスタ13、コマンドレジスタ14、制御回路15、高電圧発生回路16、ロウデコーダ(ロウアドレスバッファデコーダ及びロウアドレスデコーダ)17、カラムバッファ18、カラムデコーダ19、データレジスタ20、センスアンプ21及びメモリセルアレイ22を備える。この不揮発性半導体記憶装置においては、複数のNAND型フラッシュメモリ3M及び4M(半導体チップ3及び4)を外部から認識するための、/CEピン及びRY又は/BYピンを備えている。/CEピン及びRY又は/BYピンはNAND型フラッシュメモリ3M及び4M毎に配設されている。それ以外のピンはNAND型フラッシュメモリ3M及び4Mのすべてに共通のピンである。ただし、本発明に係る不揮発性半導体記憶装置1は、必ずしもこのようなシステム構成に限定されるものではなく、例えば/CEピン及びRY又は/BYピンも含めすべてのピンをNAND型フラッシュメモリ3M及び4Mに共通のピンとして配設してもよい。この場合には、アドレス特に上位アドレスによりNAND型フラッシュメモリ3M及び4Mの識別が行われる。
[NAND型フラッシュメモリのデータコピー動作]
次に、第1の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1のNAND型フラッシュメモリ3Mと4Mとの間のデータコピー動作を説明する。図5に不揮発性半導体記憶装置1のデータコピー動作の動作シーケンスの一例を示す。なお、このデータコピー動作において、/CEピン及びRY又は/BYピンも含めすべてのピンは共通のピンとして設定されている。
まず、NAND型フラッシュメモリ3Mが搭載された半導体チップ3(チップ「0」)が通常選択状態とされ、CLEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてコマンド「00」が起動される。次に、ALEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてアドレス「A」が入力されることによりNAND型フラッシュメモリ3M中のコピーするデータのアドレスが指定される。ここでは、アドレス「A」を5つ入力することにより、コピーするデータのアドレスが指定される。次に、再度、CLEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてコマンド30が起動されることによりNAND型フラッシュメモリ3Mのデータ読み出し動作が実行される。これらの動作期間中、/CEピンは選択(L)状態であり、/REピンは非選択(H)状態であり、RY又は/BYピンは外部からコマンドが入力可能なレディ(H)状態であり、/WEピンはトグル状態である。
次に、RY又は/BYピンがビジー状態になる。ビジー状態とは、リセットコマンド、ステイタスコマンド等を除き、外部からのコマンドの入力が禁止された状態である。不揮発性半導体記憶装置1のシステム全体は動作状態である。この動作期間中、/CEピンは選択(L)状態であり、CLEピン及びALEピンは非選択(L)状態であり、/WEピン及び/REピンは非選択(H)状態である。
次に、CLEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてコマンド「65」が起動される。引き続き、ALEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてアドレス「A」が3つ入力される。これらの動作により、通常選択状態がNAND型フラッシュメモリ3MからNAND型フラッシュメモリ4Mが搭載された半導体チップ4(チップ「1」)に変更される。これらの動作期間中、/CEピンは選択(L)状態であり、/REピンは非選択(H)状態であり、RY又は/BYピンは外部からコマンドが入力可能なレディ(H)状態であり、/WEピンはトグル状態である。
次に、CLEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてコマンド「80」が起動される。引き続き、ALEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてアドレス「A」が5つ入力される。これらの動作により、NAND型フラッシュメモリ4Mのキャッシュがリセットされる。なお、これらの動作期間中、/CEピンは選択(L)状態であり、/REピンは非選択(H)状態であり、RY又は/BYピンは外部からコマンドが入力可能なレディ(H)状態であり、/WEピンはトグル状態である。
次に、CLEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてコマンド「65」が起動される。引き続き、ALEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてアドレス「A」が3つ入力される。これらの動作により、通常選択状態がNAND型フラッシュメモリ4MからNAND型フラッシュメモリ3Mに変更される。これらの動作期間中、/CEピンは選択(L)状態であり、/REピンは非選択(H)状態であり、RY又は/BYピンは外部からコマンドが入力可能なレディ(H)状態であり、/WEピンはトグル状態である。
次に、CLEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてコマンド「66」が起動される。引き続き、ALEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてアドレス「A」が3つ入力される。これらの動作により、/REピンがトグル状態とされたとき、NAND型フラッシュメモリ4M(チップ1)へのデータ入力を認識させることができる。これらの動作期間中、/CEピンは選択(L)状態であり、/REピンは非選択(H)状態であり、RY又は/BYピンは外部からコマンドが入力可能なレディ(H)状態であり、/WEピンはトグル状態である。
次に、/REピンがトグル状態になると、I/Oピンを用いてNAND型フラッシュメモリ3Mからのデータ「d」の出力とNAND型フラッシュメモリ4Mへのデータ「d」の入力とが同時に行われる。この動作期間中、/CEピンは選択(L)状態であり、CLEピン及びALEピンは非選択(L)状態であり、/WEピンは非選択(H)状態であり、RY又は/BYピンは外部からコマンドが入力可能なレディ(H)状態である。
次に、NAND型フラッシュメモリ4Mが通常選択状態とされ、CLEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてコマンド「85」が起動される。引き続き、ALEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてアドレス「A」が入力されることによりNAND型フラッシュメモリ4M中の、コピーデータを書き込むアドレスが指定される。ここでは、アドレス「A」が5つ入力されることにより、NAND型フラッシュメモリ4M中のコピーデータを書き込むアドレスが指定される。次に、I/Oピンを用いてNAND型フラッシュメモリ4Mにデータ「d」が入力される。なお、このNAND型フラッシュメモリ4Mへのデータ「d」の入力動作は必須ではなく実行しなくてもよい。最後に、CLEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてコマンド「10」を起動することにより、NAND型フラッシュメモリ4Mの指定されたアドレスにデータが書き込まれる。これらの動作期間中、/CEピンは選択(L)状態であり、/REピンは非選択(H)状態であり、RY又は/BYピンは外部からコマンドが入力可能なレディ(H)状態であり、/WEピンはトグル状態である。
このように第1の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1によれば、図1(A)に示す外部に用意されたバッファメモリに一時的にデータを格納する必要が無く、NAND型フラッシュメモリ3Mと4Mとの間においてデータコピー動作を実現することができる。従って、不揮発性半導体記憶装置1は、コピーデータの容量の制限を受けることなく、NAND型フラッシュメモリ3Mと4Mとの間のデータコピーを短時間で行える。
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態は、第1の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1のデータコピー動作と異なるデータコピー動作を説明するものである。なお、第2の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1においては、データコピー動作の動作シーケンスが一部異なるが、それ以外の構成は第1の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1の構成と同様である。
[NAND型フラッシュメモリのデータコピー動作]
図6に第2の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1においてNAND型フラッシュメモリ3M及び4M間のデータコピー動作の動作シーケンスの一例を示す。なお、このデータコピー動作において、/CEピン及びRY又は/BYピンも含めすべてのピンは共通のピンとして設定されている。
まず、NAND型フラッシュメモリ3M(半導体チップ3、チップ「0」)が通常選択状態とされ、CLEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてコマンド「00」が起動される。引き続き、ALEピンに信号が送われ、I/Oピンを用いてアドレス「Add」が入力されることにより、NAND型フラッシュメモリ3M中のコピーするデータのアドレスが指定される。ここでは、アドレス「Add」が3つ入力されることにより、NAND型フラッシュメモリ3M中のコピーするデータのアドレスが指定される。引き続き、再度CLEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてコマンド「30」が起動されることにより、NAND型フラッシュメモリ3Mのデータ読み出し動作が実行される。これらの動作期間中、/CEピンは選択(L)状態であり、/REピンは非選択(H)状態であり、RY又は/BYピンは外部からコマンドが入力可能なレディ(H)状態であり、/WEピンはトグル状態である。
次に、RY又は/BYピンがビジー状態になる。ビジー状態とは、リセットコマンド、ステイタスコマンド等を除き外部からのコマンドの入力が禁止された状態である。不揮発性半導体記憶装置1のシステムは動作状態である。この動作期間中、/CEピンは選択(L)状態であり、CLEピン及びALEピンは非選択(L)状態であり、/WEピン及び/REピンは非選択(H)状態である。
次に、CLEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてコマンド「new」が起動される。引き続き、ALEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてアドレス「Add」が1つ入力される。これらの動作により、NAND型フラッシュメモリ4M(半導体チップ4、チップ1)においては、/REピンをトグル状態としても内部に影響を及ぼさないように/REピンが非選択(L)状態になる。NAND型フラッシュメモリ3Mにおいては、/WEピンをトグル状態としても内部に影響を及ぼさないように/WEピンが非選択(L)状態になる。これらの動作期間中、/CEピンは選択(L)状態であり、/REピンは非選択(H)状態であり、RY又は/BYピンは外部からコマンドを入力可能なレディ(H)状態である。
次に、NAND型フラッシュメモリ4Mが通常選択状態にされ、CLEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてコマンド「80」が起動される。引き続き、ALEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてアドレス「Add」が入力されることにより、NAND型フラッシュメモリ4M中の、コピーデータを書き込むアドレスが指定される。ここでは、アドレス「Add」が3つ入力されることにより、NAND型フラッシュメモリ4M中のコピーデータを書き込むアドレスが指定される。これらの動作期間中、/CEピンは選択(L)状態であり、/REピンは非選択(H)状態であり、RY又は/BYピンは外部からコマンドが入力可能なレディ(H)状態である。
次に、/WEピンと/REピンとが同時にトグル状態にされる。この際、NAND型フラッシュメモリ3Mにおいては、/REピンがトグル状態とされたことによりデータ「data」が出力される。NAND型フラッシュメモリ4Mにおいては、/WEピンがトグル状態とされたことによりデータ「data」が入力される。最後に、CLEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてコマンド「10」が起動されることにより、NAND型フラッシュメモリ4Mにデータが書き込まれる。これらの動作期間中、/CEピンは選択(L)状態であり、ALEピンは非選択(L)状態であり、RY又は/BYピンは外部からコマンドが入力可能なレディ(H)状態である。
ここで、図6に符号「A」で示した部分の拡大図を図7に示す。図7においては、便宜上、/REピン、I/Oピン及び/WEピンの順序が図6のそれらと入れ替えられている。図7に示すように、第2の実施形態において、例えば/REアクセス時間(tREA)は35ns、データセットアップ時間(tDS)は20ns、データ出力保持時間(tOH)は10ns、データ保持時間(tDH)は10nsに設定されている。
このように第2の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1によれば、図1(A)に示す外部に用意されたバッファメモリに一時的にデータを格納する必要が無く、NAND型フラッシュメモリ3Mと4Mとの間においてデータコピー動作を実現することができる。従って、不揮発性半導体記憶装置1は、コピーデータの容量の制限を受けることなく、NAND型フラッシュメモリ3Mと4Mとの間のデータコピーを短時間で行える。
(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態は、第1及び第2の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1のデータコピー動作と異なるデータコピー動作を説明するものである。なお、第2の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1においては、データコピー動作の動作シーケンスが一部異なるが、それ以外の構成は第1の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1の構成と同様である。
[NAND型フラッシュメモリのデータコピー動作]
図8に第3の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1においてNAND型フラッシュメモリ3Mと4Mとの間のデータコピー動作の動作シーケンスの一例を示す。なお、このデータコピー動作において、/CEピン及びRY又は/BYピンも含めすべてのピンは共通のピンとして設定されている。
まず、NAND型フラッシュメモリ3M(半導体チップ3、チップ「0」)が通常選択状態とされ、CLEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてコマンド「00」が起動される。引き続き、ALEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてアドレス「Add」が入力されることにより、NAND型フラッシュメモリ3M中のコピーするデータのアドレスが指定される。ここでは、アドレス「Add」が3つ入力されることにより、NAND型フラッシュメモリ3M中のコピーするデータのアドレスが指定される。引き続き、再度、CLEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてコマンド「30」が起動されることによりNAND型フラッシュメモリ3Mのデータ読み出し動作が実行される。これらの動作期間中、/CEピンは選択(L)状態であり、/REピンは非選択(H)状態であり、RY又は/BYピンは外部からコマンドを入力可能なレディ(H)状態であり、/WEピンはトグル状態である。
次に、RY又は/BYピンがビジー状態とされる。ビジー状態とは、リセットコマンド、ステイタスコマンド等を除き、外部からのコマンドの入力が禁止された状態である。不揮発性半導体記憶装置1のシステムは動作状態である。この動作期間中、/CEピンは選択(L)状態であり、CLEピン及びALEピンは非選択(L)状態であり、/WEピン及び/REピンは非選択(H)状態である。
次に、CLEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてコマンド「new」が起動される。引き続き、ALEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてアドレス「Add」が1つ入力される。これらの動作により、NAND型フラッシュメモリ3Mにおいて、/WEピンがトグル状態とされたとき、/REピンがトグル状態であると認識させる。これらの動作期間中、/CEピンは選択(L)状態であり、/REピンは非選択(H)状態であり、RY又は/BYピンは外部からコマンドが入力可能なレディ(H)状態であり、/WEピンはトグル状態である。
次に、NAND型フラッシュメモリ4M(半導体チップ4、チップ「1」)が通常選択状態とされ、CLEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてコマンド「80」が起動される。引き続き、ALEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてアドレス「Add」が入力されることにより、NAND型フラッシュメモリ4M中のコピーデータを書き込むアドレスが指定される。ここでは、アドレス「Add」が3つ入力されることにより、NAND型フラッシュメモリ4M中のコピーデータを書き込むアドレスが指定される。これらの動作期間中、/CEピンは選択(L)状態であり、/REピンは非選択(H)状態であり、RY又は/BYピンは外部からコマンドが入力可能なレディ(H)状態であり、/WEピンは、トグル状態である。
次に、/WEピンがトグル状態とされる。この際、NAND型フラッシュメモリ3Mにおいては、/WEピンがトグル状態とされたことを/REピンがトグル状態とされたと認識することによりデータが出力される。NAND型フラッシュメモリ4Mにおいては、/WEピンがトグル状態とされたことによりデータ「data」が入力される。最後にCLEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてコマンド「10」が起動されることにより、NAND型フラッシュメモリ4Mにデータが書き込まれる。これらの動作期間中、/CEピンは選択(L)状態であり、ALEピンは非選択(L)状態であり、/REピンは非選択(H)状態であり、RY又は/BYピンは外部からコマンドが入力可能なレディ(H)状態である。
このように第3の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1によれば、図1(A)に示す外部に用意されたバッファメモリに一時的にデータを格納する必要が無く、NAND型フラッシュメモリ3Mと4Mとの間においてデータコピー動作を実現することができる。従って、不揮発性半導体記憶装置1は、コピーデータの容量の制限を受けることなく、NAND型フラッシュメモリ3Mと4Mとの間のデータコピーを短時間で行える。
(第4の実施形態)
本発明の第4の実施形態は、第1乃至第3の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1のデータコピー動作と異なるデータコピー動作を説明するものである。なお、第4の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1においては、データコピー動作の動作シーケンスが一部異なるが、それ以外の構成は第1の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1の構成と同様である。
[NAND型フラッシュメモリのデータコピー動作]
図9に第4の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1においてNAND型フラッシュメモリ3Mと4Mとの間のデータコピー動作の動作シーケンスの一例を示す。なお、このデータコピー動作において、/CEピン及びRY又は/BYピンも含めすべてのピンは共通のピンとして設定されている。
まず、NAND型フラッシュメモリ3M(半導体チップ3、チップ「0」)が通常選択状態とされ、CLEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてコマンド「00」が起動される。引き続き、ALEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてアドレス「Add」が入力されることにより、NAND型フラッシュメモリ3M中のコピーするデータのアドレスが指定される。ここでは、アドレス「Add」が3つ入力されることにより、NAND型フラッシュメモリ3M中のコピーするデータのアドレスが指定される。引き続き、再度、CLEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてコマンド「30」が起動されることによりNAND型フラッシュメモリ3Mのデータ読み出し動作が実行される。これらの動作期間中、/CEピンは選択(L)状態であり、/REピンは非選択(H)状態であり、RY又は/BYピンは外部からコマンドが入力可能なレディ(H)状態であり、/WEピンはトグル状態である。
次に、RY又は/BYピンがビジー状態とされる。ビジー状態とは、リセットコマンド、ステイタスコマンド等を除き、外部からのコマンドの入力が禁止された状態である。不揮発性半導体記憶装置1のシステムは動作状態である。この動作期間中、/CEピンは選択(H)状態であり、CLEピン及びALEピンは非選択(L)状態であり、/WEピン及び/REピンは非選択(H)状態である。
次に、CLEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてコマンド「new」が起動される。引き続き、ALEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてアドレス「Add」が1つ入力される。これらの動作により、NAND型フラッシュメモリ4M(半導体チップ4、チップ1)において、/REピンがトグル状態とされたとき、/WEピンがトグル状態であると認識させる。これらの動作期間中、/CEピンは選択(L)状態であり、/REピンは非選択(H)状態であり、RY又は/BYピンは外部からコマンドが入力可能なレディ(H)状態であり、/WEピンはトグル状態である。
次に、CLEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてコマンド「80」が起動される。引き続き、ALEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてアドレス「Add」が入力されることにより、NAND型フラッシュメモリ4M中のコピーデータを書き込むアドレスが指定される。ここでは、アドレス「Add」が3つ入力されることにより、NAND型フラッシュメモリ4M中のコピーデータを書き込むアドレスが指定される。これらの動作期間中、/CEピンは選択(L)状態であり、/REピンは非選択(H)状態であり、RY又は/BYピンは外部からコマンドが入力可能なレディ(H)状態であり、/WEピンはトグル状態である。
次に、/REピンがトグル状態とされる。この際、NAND型フラッシュメモリ3Mにおいては、/REピンがトグル状態とされたことによりデータが出力される。NAND型フラッシュメモリ4Mにおいては、/REピンがトグル状態とされたことを/WEピンがトグル状態とされたと認識することによりデータ「data」が入力される。これらの動作期間中、/CEピンは選択(L)状態であり、CLEピン及びALEピンは非選択(L)状態であり、/WEピンは非選択(H)状態であり、RY又は/BYピンは外部からコマンドが入力可能なレディ(H)状態である。
最後に、CLEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてコマンド「10」が起動されることにより、NAND型フラッシュメモリ4Mにデータが書き込まれる。この動作期間中、/CEピンは選択(L)状態であり、ALEピンは非選択(L)状態であり、/REピンは非選択(H)状態であり、RY又は/BYピンは外部からコマンドが入力可能なレディ(H)状態であり、/WEピンはトグル状態である。
このように第4の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1によれば、図1(A)に示す外部に用意されたバッファメモリに一時的にデータを格納する必要が無く、NAND型フラッシュメモリ3Mと4Mとの間においてデータコピー動作を実現することができる。従って、不揮発性半導体記憶装置1は、コピーデータの容量の制限を受けることなく、NAND型フラッシュメモリ3Mと4Mとの間のデータコピーを短時間で行える。
(第5の実施形態)
本発明の第5の実施形態は、第1乃至第4の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1のデータコピー動作と異なるデータコピー動作を説明するものである。なお、第5の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1においては、データコピー動作の動作シーケンスが一部異なるが、それ以外の構成は第1の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1の構成と同様である。
[不揮発性半導体記憶装置の概略構成]
図10に第5の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1においてNAND型フラッシュメモリ3Mと4Mとの間のデータコピー動作の動作イメージの一例を示す。不揮発性半導体記憶装置1においては、NAND型フラッシュメモリ3M(半導体チップ3、チップ「0」)からNAND型フラッシュメモリ4M(半導体チップ4、チップ「1」)に直接データを送ることができるとともに、外部に用意されたコントローラ2のバッファメモリ2Bにコピーデータを出力することができる。
[NAND型フラッシュメモリのデータコピー動作]
図11に第5の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1においてNAND型フラッシュメモリ3Mと4Mとの間のデータコピー動作の動作シーケンスの一例を示す。なお、このデータコピー動作において、/CEピン及びRY又は/BYピンも含めすべてのピンは共通のピンとして設定されている。
まず、NAND型フラッシュメモリ3M(半導体チップ3、チップ「0」)が通常選択状態とされ、CLEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてコマンド「**」が起動される。引き続き、ALEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてアドレス「Add」が1つ入力される。これらの動作により、NAND型フラッシュメモリ3Mのデータ読み出し動作が行われる。その後、/REピンがトグル状態とされると、NAND型フラッシュメモリ4M(半導体チップ4、チップ「1」)がデータ入力であると認識される。これらの動作期間中、/CEピンは選択(L)状態であり、/REピンは非選択(H)状態であり、RY又は/BYピンは外部からコマンドが入力可能なレディ(H)状態であり、/WEピンはトグル状態である。
次に、CLEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてコマンド「00」が起動される。引き続き、ALEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてアドレス「Add」が入力されることにより、NAND型フラッシュメモリ3M中のコピーしたいデータのアドレスが指定される。ここでは、アドレス「Add」が3つ入力されることにより、NAND型フラッシュメモリ3M中のコピーしたいデータのアドレスが指定される。引き続き、再度、CLEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてコマンド「30」が起動されることによりNAND型フラッシュメモリ3Mのデータ読み出し動作が実行される。これらの動作期間中、/CEピンは選択(L)状態であり、/REピンは非選択(H)状態であり、RY又は/BYピンは外部からコマンドが入力可能なレディ(H)状態であり、/WEピンはトグル状態である。
次に、RY又は/BYピンがビジー状態とされる。ビジー状態とは、リセットコマンド、ステイタスコマンド等を除き、外部からのコマンドの入力が禁止された状態である。不揮発性半導体記憶装置のシステムは動作状態である。この動作期間中、/CEピンは選択(L)状態であり、CLEピン及びALEピンは非選択(L)状態であり、/WEピン及び/REピンは非選択(H)状態である。
次に、RY又は/BYピンが、再度、外部からコマンドが入力可能なレディ(H)状態とされ、/REピンがトグル状態とされることにより、I/Oピンを用いてNAND型フラッシュメモリ3Mからデータ「dout」が出力される。NAND型フラッシュメモリ3Mから出力されたデータは、/REピンがトグル状態とされたことによりNAND型フラッシュメモリ4M(半導体チップ4、チップ「1」)に入力されると同時に、外部に用意されたバッファメモリ2Bにも入力される。この動作期間中、/CEピンは選択(L)状態であり、CLEピン及びALEピンは非選択(L)状態であり、/WEピンは非選択(H)状態である。
次に、CLEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてコマンド「85」が起動される。引き続き、ALEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてアドレス「Add」が入力されることにより、NAND型フラッシュメモリ4M中のコピーデータを書き込むアドレスが指定される。ここでは、アドレス「Add」が3つ入力されることにより、NAND型フラッシュメモリ4M中のコピーデータを書き込むアドレスが指定される。これらの動作により、NAND型フラッシュメモリ4Mにおいて、入力されたデータを残したまま、データが上書きされる。引き続き、I/Oピンを用いて外部に設けられたバッファメモリ2BからNAND型フラッシュメモリ4Mにデータ「data」が入力される。これらの動作期間中、/CEピンは選択(L)状態であり、/REピンは非選択(H)状態であり、RY又は/BYピンは選択(H)状態であり、/WEピンはトグル状態である。
このように第5の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1においては、ECC(Error Checking and Correcting)によりNAND型フラッシュメモリ4Mに入力されたデータの訂正が必要となった場合に、外部に設けられたバッファメモリ2BからNAND型フラッシュメモリ4Mにデータを入力し直すことができる。
(第6の実施形態)
本発明の第6の実施形態は、第5の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1のデータコピー動作と異なるデータコピー動作を説明するものである。なお、第6の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1においては、データコピー動作の動作シーケンスが一部異なるが、それ以外の構成は第1の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1の構成と同様である。
[NAND型フラッシュメモリのデータコピー動作]
図12に第6の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1においてNAND型フラッシュメモリ3Mと4Mとの間のデータコピー動作の動作シーケンスの一例を示す。なお、このデータコピー動作において、/CEピン及びRY又は/BYピンも含めすべてのピンは共通のピンとして設定されている。
まず、NAND型フラッシュメモリ3M(半導体チップ3、チップ「0」)が通常選択状態とされ、CLEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてコマンド「00」が起動される。引き続き、ALEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてアドレス「Add」が入力されることにより、NAND型フラッシュメモリ3M中のコピーしたいデータのアドレスが指定される。ここでは、アドレス「Add」が3つ入力されることにより、NAND型フラッシュメモリ3M中のコピーしたいデータのアドレスが指定される。これらの動作期間中、/CEピンは選択(L)状態であり、/REピンは非選択(H)状態であり、RY又は/BYピンは外部からコマンドを入力可能なレディ(H)状態であり、/WEピンはトグル状態である。
次に、CLEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてコマンド「**」が起動される。この動作により、NAND型フラッシュメモリ3Mのデータ読み出し動作が行われる。その後、/REピンがトグル状態とされると、NAND型フラッシュメモリ4M(半導体チップ4、チップ「1」)はデータ入力であると認識される。この動作期間中、/CEピンは選択(L)状態であり、CLEピンは非選択(L)状態であり、/REピンは非選択(H)状態であり、RY又は/BYピンは外部からコマンドが入力可能なレディ(H)状態であり、/WEピンはトグル状態である。
次に、RY又は/BYピンがビジー状態とされる。ビジー状態とは、リセットコマンド、ステイタスコマンド等を除き外部からのコマンドの入力が禁止された状態である。不揮発性半導体記憶装置1のシステムは動作状態である。この動作期間中、/CEピンは選択(L)状態であり、CLEピン及びALEピンは非選択(L)状態であり、/WEピン及び/REピンは非選択(H)状態である。
次に、RY又は/BYピンが、再度、外部からコマンドが入力可能なレディ(H)状態とされ、/REピンがトグル状態とされることにより、I/Oピンを用いてNAND型フラッシュメモリ3Mからデータ「dout」が出力される。NAND型フラッシュメモリ3Mから出力されたデータは、/REピンがトグル状態とされたことによりNAND型フラッシュメモリ4M(半導体チップ4、チップ「1」)に入力されると同時に、外部に用意されたバッファメモリ2Bにも入力される。この動作期間中、/CEピンは選択(L)状態であり、CLEピン及びALEピンは非選択(L)状態であり、/WEピンは非選択(H)状態である。
次に、CLEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてコマンド「85」が起動される。引き続き、ALEピンに信号が送られ、I/Oピンを用いてアドレス「Add」が入力されることにより、NAND型フラッシュメモリ4M(半導体チップ4、チップ「1」)中のコピーデータを書き込むアドレスが指定される。ここでは、アドレス「Add」が3つ入力されることにより、NAND型フラッシュメモリ4M中のコピーデータを書き込むアドレスが指定される。これらの動作により、NAND型フラッシュメモリ4Mにおいて、入力されたデータを残したまま、データを上書きすることができる。引き続き、I/Oピンを用いて外部に設けられたバッファメモリ2BからNAND型フラッシュメモリ4Mにデータ「data」が入力される。これらの動作期間中、/CEピンは選択(L)状態であり、/REピンは非選択(H)状態であり、RY又は/BYピンは外部からコマンドが入力可能なレディ(H)状態であり、/WEピンはトグル状態である。
このように第6の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1においては、ECCによりNAND型フラッシュメモリ4Mに入力されたデータの訂正が必要となった場合に、外部に設けられたバッファメモリ2BからNAND型フラッシュメモリ4Mにデータを入力し直すことができる。
(第7の実施形態)
前述の第1乃至第6の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1においては、2つのNAND型フラッシュメモリ3M及び4M(2つの半導体チップ3及び4)が実装される例を説明したが、本発明は、この数に限定されるものではなく、3以上のNAND型フラッシュメモリを実装してもよい。
[不揮発性半導体記憶装置の概略構成]
図13に第7の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1においてNAND型フラッシュメモリ間(半導体チップ間)のデータコピー動作の動作イメージの一例を示す。不揮発性半導体記憶装置1は、前述の図1(A)に示す第1の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1に、更にNAND型フラッシュメモリ8Mを搭載した半導体チップ8(チップ「2」)を備える。不揮発性半導体記憶装置1においては、NAND型フラッシュメモリ3M(チップ0)からNAND型フラッシュメモリ4M(チップ「1」)及びNAND型フラッシュメモリ8M(チップ「2」)に直接データを送ることができる。すなわち、NAND型フラッシュメモリ3Mからのデータの出力動作とNAND型フラッシュメモリ4M及び8Mのデータの入力動作とを同時に行うことができる。また、NAND型フラッシュメモリ3MからNAND型フラッシュメモリ4Mにデータコピー(A)のみを行うこと、NAND型フラッシュメモリ3MからNAND型フラッシュメモリ8Mにデータコピー(B)のみを行うことが、いずれもできる。更に、NAND型フラッシュメモリ3MからNAND型フラッシュメモリ4Mにデータコピー(A)を行うこと同時に、NAND型フラッシュメモリ3MからNAND型フラッシュメモリ8Mにデータコピー(B)を行うことができる。
(第8の実施形態)
本発明の第8の実施形態は、第1乃至第7の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1のデータコピー動作と異なるデータコピー動作を説明するものである。特に、第8の実施形態は、データコピー動作において、NAND型フラッシュメモリ3Mと4Mとの切り替えをCEピン(チップイネーブル信号)により実施する例を説明するものである。なお、第8の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1においては、データコピー動作の動作シーケンスが一部異なるが、それ以外の構成は第1の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1の構成と同様である。
図14に第8の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1においてNAND型フラッシュメモリ3Mと4Mとの間のデータコピー動作の動作シーケンスの一例を示す。なお、このデータコピー動作において、/CEピンはNAND型フラッシュメモリ3M及び4Mの数に比例して複数配設され、その他のRY又は/BYピン等のすべてのピンは共通のピンとして設定されている。
まず、NAND型フラッシュメモリ3M(半導体チップ3、チップ「0」)の/CEn0ピンが非選択(H)状態にされ、NAND型フラッシュメモリ4M(半導体チップ4、チップ「1」)の/CEn1ピンが選択(L)状態にされる。I/Oピンを用いてコマンド「80」が起動され、引き続き、I/Oピンを用いてアドレス「A」が5つ入力される。これらの動作により、NAND型フラッシュメモリ4Mのキャッシュがリセットされる。これらの動作期間中、/REピンは非選択(H)状態であり、RY又は/BYピンは外部からコマンドが入力可能なレディ(H)状態であり、/WEピンはトグル状態である。
次に、NAND型フラッシュメモリ3Mの/CEn0ピンが選択(L)状態にされ、NAND型フラッシュメモリ4Mの/CEn1ピンが非選択(H)状態にされる。I/Oピンを用いてコマンド「00」が起動される。引き続き、I/Oピンを用いてアドレス「A」が入力されることにより、NAND型フラッシュメモリ3M中のコピーしたいアドレスのデータが読み出される。ここでは、アドレス「A」が5つ入力されることにより、NAND型フラッシュメモリ3M中のコピーしたいデータのアドレスが指定される。引き続き、I/Oピンを用いてコマンド「30」が起動されることによりNAND型フラッシュメモリ3Mのデータ読み出し動作が実行される。これらの動作期間中、/REピンは非選択(H)状態であり、RY又は/BYピンは外部からコマンドが入力可能なレディ(H)状態であり、/WEピンはトグル状態である。
次に、RY又は/BYピンがビジー状態とされる。ビジー状態とは、リセットコマンド、ステイタスコマンド等を除き、外部からのコマンドの入力が禁止された状態である。不揮発性半導体記憶装置1のシステムは動作状態である。この動作期間中、/CEn0ピンは選択(L)状態であり、/CEn1ピンは非選択(H)状態であり、/WEピン及び/REピンは非選択(H)状態である。
次に、RY又は/BYピンが、再度、外部からコマンドが入力可能なレディ(H)状態とされ、I/Oピンを用いてコマンド「66」が起動されるとともに、NAND型フラッシュメモリ3Mの/CEn0ピンが非選択(H)状態にされ、NAND型フラッシュメモリ4Mの/CEn1ピンが選択(L)状態にされる。I/Oピンを用いてNAND型フラッシュメモリ4Mにアドレス「A」が入力される。ここでは、アドレス「A」が3つ入力されることにより、NAND型フラッシュメモリ4M中のコピーしたいデータのアドレスが指定される。引き続き、NAND型フラッシュメモリ3Mの/CEn0ピンが選択(L)状態にされ、NAND型フラッシュメモリ4Mの/CEn1ピンが同様に選択(L)状態にされる。そして、NAND型フラッシュメモリ3Mから出力されたデータは、/REピンがトグル状態とされたことによりNAND型フラッシュメモリ4Mに入力されコピーされると同時に、外部に用意されたバッファメモリ2Bにも入力される(図13参照。)。この動作期間中、/WEピンは非選択(H)状態である。
次に、NAND型フラッシュメモリ3Mの/CEn0ピンが非選択(H)状態にされ、NAND型フラッシュメモリ4Mの/CEn1ピンが選択(L)状態にされ、I/Oピンを用いてコマンド「85」が起動される。引き続き、I/Oピンを用いてアドレス「A」が入力されることにより、NAND型フラッシュメモリ4M中のコピーデータを書き込むアドレスが指定される。ここでは、アドレス「A」が5つ入力されることにより、NAND型フラッシュメモリ4M中のコピーデータを書き込むアドレスが指定される。これらの動作により、NAND型フラッシュメモリ4Mにおいて、入力されたデータを残したまま、データが上書きされる。引き続き、I/Oピンを用いて外部に設けられたバッファメモリ2BからNAND型フラッシュメモリ4Mにデータ「D」が入力される。これらの動作期間中、/REピンは非選択(H)状態であり、RY又は/BYピンは選択(H)状態であり、/WEピンはトグル状態である。
このように第8の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1においては、ECCによりNAND型フラッシュメモリ4Mに入力されたデータの訂正が必要となった場合に、外部に設けられたバッファメモリ2BからNAND型フラッシュメモリ4Mにデータを入力し直すことができる。更に、NAND型フラッシュメモリ3MのデータをNAND型フラッシュメモリ4Mにコピーするデータコピー動作をチップイネーブル(CEピン)により行うことができる。
(実施形態の特徴)
以上説明したように、本発明の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1には下記の特徴がある。すなわち、第4の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1は、コピー先のNAND型フラッシュメモリ4Mにおいて、リードイネーブル動作をライトイネーブル動作と認識させるコマンドを起動した後、リードイネーブル動作を行うことにより、コピー元のNAND型フラッシュメモリ3Mのデータの出力動作とコピー先のNAND型フラッシュメモリ4Mのデータの入力動作とを同時に行う。
第1の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1は、NAND型フラッシュメモリ3MからNAND型フラッシュメモリ4Mにデータをコピーするとき、NAND型フラッシュメモリ4Mにおいて、リードイネーブル動作をライトイネーブル動作と認識させるコマンドを起動した後、リードイネーブル動作を行う。
第4の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1は、NAND型フラッシュメモリ4Mにおいて、リードイネーブル動作をライトイネーブル動作と認識させるコマンドを起動した後、リードイネーブル動作を行うことにより、NAND型フラッシュメモリ3Mからのデータの出力動作とNAND型フラッシュメモリ4Mへのデータの入力動作とを同時に行う。
第2の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1は、コピー元のNAND型フラッシュメモリ3Mにおいてライトイネーブル動作を認識させず、かつコピー先のNAND型フラッシュメモリ4Mにおいてリードイネーブル動作を認識させないコマンドを起動した後、NAND型フラッシュメモリ3Mのリードイネーブル動作とNAND型フラッシュメモリ4Mのライトイネーブル動作とを同時に行うことにより、コピー元のNAND型フラッシュメモリ3Mからのデータの出力動作とコピー先のNAND型フラッシュメモリ4Mへのデータの入力動作とを同時に行う。
第1の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1は、NAND型フラッシュメモリ3MからNAND型フラッシュメモリ4Mへデータをコピーするとき、NAND型フラッシュメモリ3Mにおいてリードイネーブル動作を認識させず、かつNAND型フラッシュメモリ4Mにおいてライトイネーブル動作を認識させないコマンドを起動した後、NAND型フラッシュメモリ3Mのリードイネーブル動作とNAND型フラッシュメモリ4Mのライトイネーブル動作とを同時に行う。
第2の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1は、NAND型フラッシュメモリ3Mにおいてライトイネーブル動作を認識させず、かつNAND型フラッシュメモリ4Mにおいてリードイネーブル動作を認識させないコマンドを起動した後、NAND型フラッシュメモリ3Mのリードイネーブル動作とNAND型フラッシュメモリ4Mのライトイネーブル動作とを同時に行うことにより、NAND型フラッシュメモリ3Mからのデータの出力動作とNAND型フラッシュメモリ4Mへのデータの入力動作とを同時に行う。
第3の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1は、コピー元のNAND型フラッシュメモリ3Mにおいて、ライトイネーブル動作をリードイネーブル動作と認識させるコマンドを起動した後、NAND型フラッシュメモリ3Mにライトイネーブル動作を行うことにより、コピー元のNAND型フラッシュメモリ3Mのデータの出力動作とコピー先のNAND型フラッシュメモリ4Mのデータの入力動作とを同時に行う。
第1の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1は、NAND型フラッシュメモリ3MからNAND型フラッシュメモリ4Mにデータをコピーするとき、NAND型フラッシュメモリ3Mにおいて、ライトイネーブル動作をリードイネーブル動作と認識させるコマンドを起動した後、ライトイネーブル動作を行う。
第3の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1は、NAND型フラッシュメモリ3Mにおいて、ライトイネーブル動作をリードイネーブル動作と認識させるコマンドを起動した後、ライトイネーブル動作を行うことにより、NAND型フラッシュメモリ3Mのデータの出力動作とNAND型フラッシュメモリ4Mのデータの入力動作とを同時に行う。
第5又は第6の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1は、コピー先のNAND型フラッシュメモリ4Mにおいて、リードイネーブル動作をコピー先のNAND型フラッシュメモリ4Mのデータの入力と認識させるコマンドを起動した後、リードイネーブル動作を行うことにより、コピー元のNAND型フラッシュメモリ3Mのデータの出力動作とコピー先のNAND型フラッシュメモリ4Mのデータの入力動作とを同時に行うとともに、コピー元のNAND型フラッシュメモリ3Mから出力されたデータを外部に用意されたバッファメモリ2Bに入力する。
第1の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1は、NAND型フラッシュメモリ3MからNAND型フラッシュメモリ4Mへデータをコピーするとき、NAND型フラッシュメモリ3Mにおいて、リードイネーブル動作をNAND型フラッシュメモリ4Mのデータの入力と認識させるコマンドを起動した後、リードイネーブル動作を行う。
第5又は第6の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1は、NAND型フラッシュメモリ3Mにおいて、リードイネーブル動作をNAND型フラッシュメモリ4Mへのデータの入力と認識させるコマンドを起動した後、リードイネーブル動作を行うことにより、NAND型フラッシュメモリ3Mのデータの出力動作とNAND型フラッシュメモリ4Mのデータの入力動作とを同時に行うとともに、NAND型フラッシュメモリ3Mから出力されたデータを外部に用意されたバッファメモリ2Bに入力する。
第1乃至第7の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置1は、複数の半導体チップ3及び4において、I/Oピン、/WEピン及び/REを共有する。
このように、本発明に係る不揮発性半導体記憶装置1においては、コマンドを使用することにより、コピー元のNAND型フラッシュメモリ3M(半導体チップ3)のデータの出力動作とコピー先のNAND型フラッシュメモリ4M又は8M(半導体チップ4又は8)のデータの入力動作とを同時に行うことができる。従って、本発明の不揮発性半導体記憶装置1は、NAND型フラッシュメモリ間のデータコピー動作を短時間において行える。
(その他の実施の形態)
本発明は、前述の実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明は、NAND型フラッシュメモリ以外のダイナミック型ランダムアクセスメモリ、スタチック型ランダムアクセスメモリ、紫外線消去型プログラムブルROM等を備えた不揮発性半導体記憶装置に適用することができる。
(A)は本発明の第1の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置において複数のNAND型フラッシュメモリ間(半導体チップ間)のデータコピー動作を説明するブロック図であり、(B)は第1の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の断面構造図である。 第1の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置のピン配置の一例を示すレイアウト図である。 図2に示すピンの略称とその正式名称との対応を示す図である。 第1の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置のシステムブロック図である。 第1の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置において複数のNAND型フラッシュメモリ間のデータコピーの動作シーケンスである。 本発明の第2の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置においてNAND型フラッシュメモリ間のデータコピーの動作シーケンスである。 図6に符号Aを付けた部分の拡大した動作シーケンスである。 本発明の第3の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置において複数のNAND型フラッシュメモリ間のデータコピーの動作シーケンスである。 本発明の第4の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置において複数のNAND型フラッシュメモリ間のデータコピーの動作シーケンスである。 本発明の第5の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置において複数のNAND型フラッシュメモリ間のデータコピー動作を説明するブロック図である。 第5の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置において複数のNAND型フラッシュメモリ間のデータコピーの動作シーケンスである。 本発明の第6の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置において複数のNAND型フラッシュメモリ間のデータコピーの動作シーケンスである。 本発明の第7の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置において複数のNAND型フラッシュメモリ間のデータコピー動作を説明するブロック図である。 本発明の第8の実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置において複数のNAND型フラッシュメモリ間のデータコピーの動作シーケンスである。 第1の実施形態の先行技術に係る不揮発性半導体記憶装置においてNAND型フラッシュメモリ間のデータコピー動作を説明するブロック図である。 第1の実施形態の先行技術に係る不揮発性半導体記憶装置においてNAND型フラッシュメモリ間のデータコピーの動作シーケンスである。
符号の説明
1 不揮発性半導体記憶装置
2 コントローラ
2B バッファメモリ
3、4、8 半導体チップ
3M、4M、8M NAND型フラッシュメモリ
5 配線基板
6 パッケージ
7 ピン
10 論理制御回路
11 I/O制御回路
12 ステータスレジスタ
13 アドレスレジスタ
14 コマンドレジスタ
15 制御回路
16 高電圧発生回路
17 ロウアドレスバッファデコーダ及びロウアドレスレコーダ
18 カラムバッファ
19 カラムデコーダ
20 データレジスタ
21 センスアンプ
22 メモリセルアレイ

Claims (13)

  1. コピー元である第1のメモリが搭載された第1の半導体チップと、
    コピー先である第2のメモリが搭載された第2の半導体チップと、を備え、
    前記第1のメモリ中のデータのアドレスが指定され、前記のデータの読み出すコマンドが起動され、前記の指定されたアドレスのデータの読み出し動作が実行され、
    記第2のメモリにおいて、リードイネーブル動作をライトイネーブル動作と認識させるコマンド起動された後、前記リードイネーブル動作なわれ記第1のメモリのデータ前記第2のメモリにコピーされ、
    前記第2のメモリ中のアドレスが指定され、前記第2のメモリ中の指定されたアドレスに前記のコピーされたデータが書き込まれることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
  2. コピー先の前記第2のメモリにおいて、リードイネーブル動作をライトイネーブル動作と認識させるコマンドを起動した後、前記リードイネーブル動作を行うことにより、コピー元の前記第1のメモリのデータの出力動作とコピー先の前記第2のメモリのデータの入力動作とを同時に行うことを特徴とする請求項1に記載の不揮発性半導体記憶装置。
  3. 前記第1のメモリ中の指定されたアドレスのデータの読み出し動作が実行された後、リードイネーブル動作をライトイネーブル動作と認識させるコマンドが起動される前に、前記第2のメモリのキャッシュをリセットする動作が実行されることを特徴とする請求項1に記載の不揮発性半導体記憶装置。
  4. 前記コマンドはアドレスラッチイネーブルにより起動されることを特徴とする請求項1に記載の不揮発性半導体記憶装置。
  5. 前記コマンドはチップイネーブルにより起動されることを特徴とする請求項1に記載の不揮発性半導体記憶装置。
  6. 前記第1のメモリ及び前記第2のメモリはNAND型フラッシュメモリであることを特徴とする請求項1に記載の不揮発性半導体記憶装置。
  7. 第3のメモリが搭載された第3の半導体チップを更に備えたことを特徴とする請求項1に記載の不揮発性半導体記憶装置。
  8. コピー元である第1のメモリが搭載された第1の半導体チップと、
    コピー先である第2のメモリが搭載された第2の半導体チップと、を備え、
    前記第1のメモリ中のデータのアドレスが指定され、前記のデータの読み出すコマンドが起動され、前記の指定されたアドレスのデータの読み出し動作が実行され、
    記第1のメモリにおいてライトイネーブル動作を認識させず、かつコピー先である前記第2のメモリにおいてリードイネーブル動作を認識させないコマンド起動され、
    前記第2のメモリ中のアドレスが指定され、前記第2のメモリ中の指定されたアドレスに前記の読み出されたデータが書き込まれることによって、
    前記第1のメモリの前記リードイネーブル動作と前記第2のメモリの前記ライトイネーブル動作とを同時に行うことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
  9. 前記コピー元である第1のメモリにおいてライトイネーブル動作を認識させず、かつ前記コピー先である第2のメモリにおいてリードイネーブル動作を認識させないコマンドを起動した後、前記第1のメモリの前記リードイネーブル動作と前記第2のメモリの前記ライトイネーブル動作とを同時に行うことにより、前記第1のメモリからのデータの出力動作と前記第2のメモリへのデータの入力動作とを同時に行うことを特徴とする請求項に記載の不揮発性半導体記憶装置。
  10. コピー元である第1のメモリが搭載された第1の半導体チップと、
    コピー先である第2のメモリが搭載された第2の半導体チップと、を備え、
    前記第1のメモリ中のデータのアドレスが指定され、前記のデータの読み出すコマンドが起動され、前記の指定されたアドレスのデータの読み出し動作が実行され、
    次いで前記第2のメモリ中のアドレスが指定され、
    コピー元である前記第1のメモリにおいて、ライトイネーブル動作をリードイネーブル動作と認識させるコマンドを起動した後、前記ライトイネーブル動作を行い、前記第1のメモリのデータをコピー先である前記第2のメモリにコピーし、
    前記第2のメモリ中の指定されたアドレスに前記のコピーされたデータを書き込むことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
  11. 前記コピー元である前記第1のメモリにおいてライトイネーブル動作をリードイネーブル動作と認識させるコマンドを起動した後、前記ライトイネーブル動作を行うことにより、前記第1のメモリのデータの出力動作と前記第2のメモリのデータの入力動作とを同時に行うことを特徴とする請求項1に記載の不揮発性半導体記憶装置。
  12. コピー元である第1のメモリが搭載された第1の半導体チップと、
    コピー先である第2のメモリが搭載された第2の半導体チップと、を備え、
    前記第1のメモリ中のデータのアドレスが指定され、前記のデータの読み出すコマンドが起動され、前記の指定されたアドレスのデータの読み出し動作が実行され、
    コピー先である前記第2のメモリにおいてリードイネーブル動作を前記第2のメモリへのデータの入力と認識させるコマンドを起動した後、前記リードイネーブル動作なわれ、前記第2のメモリ中のアドレスが指定され、
    前記第2のメモリ中の指定されたアドレスに前記の読み出されたデータが書き込まれることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
  13. 前記コピー先である前記第2のメモリにおいてリードイネーブル動作を前記第2のメモリへのデータの入力と認識させるコマンドを起動した後、前記リードイネーブル動作を行うことにより、前記第1のメモリのデータの出力動作と前記第2のメモリへのデータの入力動作とを同時に行うとともに、前記第1のメモリから出力された前記データを外部に用意されたバッファメモリに入力することを特徴とする請求項1に記載の不揮発性半導体記憶装置。
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