JPH0793984A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH0793984A
JPH0793984A JP23395693A JP23395693A JPH0793984A JP H0793984 A JPH0793984 A JP H0793984A JP 23395693 A JP23395693 A JP 23395693A JP 23395693 A JP23395693 A JP 23395693A JP H0793984 A JPH0793984 A JP H0793984A
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JP
Japan
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parity
data
cell
cell block
defective
Prior art date
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Pending
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JP23395693A
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English (en)
Inventor
Masaaki Higashiya
政昭 東谷
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 フラッシュメモリ型半導体記憶装置に関し、
フラッシュメモリの新規な冗長構造を提供することを目
的とする。 【構成】 フラッシュメモリセルアレイが複数個のセル
ブロックに分割して構成され、セルブロック毎に消去を
行う半導体記憶装置であって、nビットのデータを記憶
するためのn個のセルブロックと、前記nビットのデー
タのパリティを記憶するためのパリティ記憶部と、前記
n個のセルブロックの内不良セルブロックを記憶する不
良出力記憶部と、前記セルブロックおよび前記パリティ
記憶部から読み出したデータに基づき、不良セルブロッ
クのデータを修正して出力するデータ修正回路とを有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体記憶装置に関
し、特にフラッシュメモリ型半導体記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、フローティングゲート型不揮発性
半導体記憶装置の大容量化への要求が高まっている。特
にフラッシュメモリは、従来のEPROMの大容量を損
なうことなく、電気的に消去を行うことが可能であり、
磁気ディスク置き換え用等に大容量メモリへの要求が高
い。
【0003】フラッシュメモリは、EPROMと同様、
フローティングゲートへのホットエレクトロン注入でデ
ータを書き込み、フローティングゲートから蓄積電荷を
トンネル電流を用いて引き抜くことでデータを消去す
る。なお消去動作においては、まず全メモリセルにデー
タ「1」を書き込んだ後、全セルからデータを消去す
る。
【0004】ノア型のフラッシュメモリセルは、データ
「0」、「1」をエンハンスメントMOSトランジスタ
の2つの閾値HVth、LVthに対応させて記憶する。コ
ントロールゲートとチャネルの間に配置されたフローテ
ィングゲートに電荷を蓄積した状態が「1」、電荷を蓄
積していない状態が「0」である。2つの閾値HVTHと
LVTHは、たとえば7V程度と3V程度である。
【0005】ソースに0V、ドレインに1V、コントロ
ールゲートに5Vを印加すると、閾値が高閾値HVthで
あればチャネルはオンせず、低閾値VLTHであればチャ
ネルはオンする。このようにしてデータを読み出すこと
ができる。なお選択されていないドレインはフローティ
ング、コントロールゲートは0Vとされる。
【0006】「1」書き込みの時には選択されたドレイ
ンに6V、コントロールゲートに12Vを印加する。電
子がホット状態となってチャネル上の酸化膜を突き抜け
てフローティングゲートに注入され、データが書き込ま
れる。
【0007】消去の時には、全セルに「1」を書き込ん
だ後、全セルのコントロールゲートに0V、ソースに1
2Vを与え、ドレインはフローティングにする。コント
ロールゲートに蓄積されている電子はトンネルで酸化膜
を通り抜けソースに引き出される。
【0008】なお、メモリセルアレイにおいては、同一
の行(ロー)に配置されたセルのコントロールゲートは
同一のワード線に接続され、同一の列(コラム)に配置
されたドレインは同一のビット線に接続される。
【0009】このようなフラッシュメモリにおいて、2
つのワード線が短絡してしまうことがある。この時消去
を行うと、所定の閾値以外の閾値を持つセルが生じてし
まう。すなわち、データ「0」のセルに「1」を書き込
むためワード線に12Vを印加しても、短絡している他
のワード線には0Vが印加されている。そのため、ワー
ド線の電圧が十分高くならず、ワード線短絡のメモリセ
ルは書込不十分になる。
【0010】次に全セルを消去するため、全ワード線
(コントロールゲート)に0V、全ソースに12Vが印
加される。書込不十分なメモリセルにおいてはフローテ
ィングゲートから過度に電子が引き抜かれ、正に帯電し
てしまう。これをオーバイレース(過消去)と呼ぶ。
【0011】オーバイレースのセルに次に「1」を書き
込もうとしても初期状態が0でなく正電位であり、かつ
ワード線に十分電圧を印加できないため書込不十分とな
る。このようにワード線短絡を生じている場合、そのワ
ード線に接続された全メモリセルは書込不能となってし
まう。
【0012】ワード線短絡に対してはワード線に接続さ
れるセルを冗長させても意味がない。従って冗長を行う
場合はビット線(カラム側)に接続させるセル数を冗長
させている。
【0013】ところで、あるメモリセルがオーバイレー
スを起こすと、オーバイレースを起こしたセルに接続さ
れているビット線に繋がっている他のセルも読み出し不
能となってしまう。
【0014】オーバイレースにより閾値が負になり、ワ
ード線が選択されていず、0Vの時もトランジスタがオ
ンになり、ビット線に電流が流れてしまう。読み出すべ
きセルの閾値に拘らず、ビット線に電流が流れてしま
う。
【0015】フラッシュメモリの冗長方法として、他に
セルブロックを単位に冗長することが考えられている。
メモリ全体を複数のブロックに分割し、ブロックに不良
が存在する時は、冗長用のブロックを使用する。不良ブ
ロックを冗長用ブロックに置き換えた時には、アドレス
デコーダでデコードしたアドレスが不良ブロックを指定
する時は該当アドレスを冗長用ブロックに切り換える操
作を行う。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
フラッシュメモリにおいて不良が発生した時の冗長方法
が求められている。
【0017】本発明の目的は、フラッシュメモリの新規
な冗長構造を提供することである。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体記憶装置
は、フラッシュメモリセルアレイが複数個のセルブロッ
クに分割して構成され、セルブロック毎に消去を行う半
導体記憶装置であって、nビットのデータを記憶するた
めのn個のセルブロックと、前記nビットのデータのパ
リティを記憶するためのパリティ記憶部と、前記n個の
セルブロックの内不良セルブロックを記憶する不良出力
記憶部と、前記セルブロックおよび前記パリティ記憶部
から読み出したデータに基づき、不良セルブロックのデ
ータを修正して出力するデータ修正回路とを有する。
【0019】
【作用】nビットのデータを記憶するためのn個のセル
ブロックに加え、このnビットのデータのパリティを記
憶するためのパリティ記憶部を設けることにより、セル
ブロックのいずれかが不良となった場合にも他のセルブ
ロックとパリティ記憶部からの読出信号に基づき、不良
セルブロックのデータを再生することができる。
【0020】
【実施例】図1は、本発明の実施例によるフラッシュメ
モリ装置の回路を示す。メモリのセルブロック1a、1
b、…は、nビットのデータを記憶するためのn個のメ
モリセルマトリックスであり、それぞれワード側の制御
を行うワード制御回路2a、2b、…およびビット側の
制御を行うビット制御回路3a、3b、…を備えてい
る。
【0021】図2に各セルブロックの構成をより詳細に
示す。セルブロック1は、不揮発性メモリセルのマトリ
ックスであり、フローティングゲート型の多数のメモリ
セルCijを含む。
【0022】メモリセルC11を例に取って説明すると、
フローティングゲートFGを備えたMOSトランジスタ
のソースSがソースラインに接続され、ドレインDがビ
ットラインBL1に接続されている。また、フローティ
ングゲートFG上に形成されたコントロールゲートCG
は、ワードラインWL1に接続されている。
【0023】ビットラインBL1とワードラインWL1
に印加する電圧を制御することにより、このメモリセル
C11に情報を書き込んだり読み出したりすることができ
る。行方向に配列されたメモリセルは、共通のワードラ
インWLに接続され、列方法に配列されたメモリセルの
ドレインDは、共通のビットラインBLに接続される。
各ワードラインWLは、ワード制御回路2によって制御
され、各ビットラインBLは、ビット制御回路3によっ
て制御される。
【0024】図3は、図2に示すようなメモリマトリッ
クスの平面構成を概略的に示す平面図である。図中横方
向に連続したソース領域(ソースライン)21が配置さ
れ、隣接するソース領域21の間に複数個の不揮発性メ
モリセルが接続されている。ドレイン領域24は、上下
のソースラインとの間に形成される2つの不揮発性メモ
リセルに共通に用いられる。
【0025】ソースライン21とドレイン領域24の間
に形成されるチャネル領域上にフローティングゲート電
極23が電気的にフローティングされた状態で配置さ
れ、その上にコントロール電極(ワード線)21が図中
横方向に延在して配置されている。ビット線(図示せ
ず)は図中縦方向に配置され、ビットコンタクト孔25
を介してドレイン領域24に接続される。
【0026】図3の構成によれば、ワード線が横方向に
配置され、ビット線が縦方向に配置されたメモリセルが
構成される。なお、ソースラインはワード線と平行に配
置されている。
【0027】図1に戻って説明を続ける。各セルブロッ
ク1のワード側に接続されたワード制御回路2は、ロー
デコーダ4に接続され、ローデコーダの制御を受ける。
また、各セルブロックのビット側に接続されたビット制
御回路3は、カラムデコーダ5に接続され、カラムデコ
ーダを制御を受けると共にデータの授受を行う。ローデ
コーダ4は端子17からローアドレスの信号を受ける。
カラムデコーダ5は端子18からカラムアドレス信号を
受けると共に端子19からデータ信号を受ける。
【0028】なお、セルブロック1と同等の構成を有す
るパリティセルブロック6が並列に設けられる。パリテ
ィセルブロックのワード側を制御するワード制御回路7
およびビット側を制御するビット制御回路8がパリティ
セルブロック6に接続されている。ローデコーダ4およ
びカラムデコーダ5は、パリティセルブロック6用のワ
ード制御回路7およびビット制御回路8にも接続されて
いる。
【0029】また、カラムデコーダ5からのデータライ
ンD1、D2、…に接続されたデータラインにパリティ
回路9が接続され、nビットデータのパリティを算出す
る。パリティ回路9が算出したパリティ信号は、ビット
制御回路8を介してパリティセルブロックに供給され、
パリティセルブロック6に記憶される。
【0030】不良出力記憶部10は、セルブロック1の
いずれかが不良の場合そのアドレスを記憶する。不良出
力記憶部は、セルブロックを記憶する機能があればよ
く、たとえばヒューズ等によって形成することができ
る。不良出力記憶部10は、その出力をカラムデコーダ
5およびデータ修正回路11に供給する。データ修正回
路11は、カラムデコーダ5およびパリティ回路9に接
続され、読出し時にこれらの回路から信号を受ける。読
出アドレスが不良出力記憶部の記憶する不良ブロックに
一致する時は、不良セルブロックからの信号はデータと
して採用せず、他のセルブロックから読み出した信号と
パリティセルブロックから読み出した信号に基づき、デ
ータを修正してアウトバッファ13に供給する。
【0031】以上説明したようなパリティビットを備え
ることにより、不良セルブロックに対する置き換え用の
セルブロックを持つ必要なく、ブロック冗長を実施する
ことができる。以下、例として4つのセルブロックがあ
る×4の構成の場合について説明する。
【0032】セルアドレスとしては、セルブロック、ロ
ーアドレス、カラムアドレスによって指定する。いま、
セルブロック1aが不良セルであるとする。各セルブロ
ックの(11)番地にデータを記憶させ、全体として
(1100)を記憶するとする。
【0033】端子19からデータとして(1100)が
カラムデコーダ5に供給され、(1)、(1)、
(0)、(0)がデータラインD1、D2、D3、D4
にも供給される。パリティ回路9は、供給されるデータ
(1100)からパリティ「0」を作成し、パリティセ
ルブロック6の(11)番地にパリティ「0」を記憶さ
せる。
【0034】セルブロック1a、1b、1c、1dはそ
れぞれデータ1、1、0、0を受け記憶動作を行うが、
セルブロック1aは不良のため、適正な記憶は行われな
い。読み出し時には、各セルブロック1a、1b、1
c、1dからデータが読み出され、カラムデコーダ5を
介して修正回路11に供給される。また、パリティセル
ブロックからもパリティデータが読み出され、パリティ
回路9を介してデータ修正回路11に供給される。デー
タ修正回路11は、各セルブロック1からのデータ読出
信号およびパリティセルブロック6からのパリティ信号
を受け、不良出力記憶部10からセルブロック1aが不
良ある旨を表わす信号を受ける。
【0035】データ修正回路11は、良品のセルブロッ
ク1b、1c、1dから読み出したデータとパリティ信
号からセルブロック1aに記憶されるべきであったデー
タを作成し、良品セルブロックから読み出したデータと
合わせ適正な出力をアウトバッファ13a〜13dに供
給する。このようにして、不良セルブロックが存在して
も適正なメモリの書込み、読み出しを行うことができ
る。
【0036】なお、不良出力記憶部10をカラムデコー
ダ5に接続し、書き込み時に不良セルブロックには書き
込みを行わないようにすることもできる。なお、消去動
作の際には、各セルブロック1a〜1dおよびパリティ
セルブロック6の全セルの消去を行う。×4の出力構成
の場合を説明したが、×8、×16等他の出力構成の場
合にも同様の動作を行えることは当業者に自明であろ
う。
【0037】このような構成によれば、不良セルブロッ
クが存在する場合にも、アドレス変換を行う必要がな
い。パリティセルブロック6およびそれらに接続される
制御回路7、8、パリティ回路9、不良出力記憶部10
およびデータ修正回路11を設けることにより、全ての
セルブロックが良品である場合と同等の制御によりこの
メモリ装置を使用することができる。なお、出力構成の
2倍を読出、書込の単位とし、出力構成のビット数の2
倍のセルブロックを用い、これに1つのパリティセルを
与える等の変形も可能である。
【0038】以上、本発明を実施例に沿って説明した
が、本発明はこれらに制限されるものではない。たとえ
ば、種々の変更、改良、組合せ等が可能なことは当業者
に自明であろう。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
パリティセルブロックを設けることにより、メモリセル
ブロックを冗長することなくフラッシュメモリのブロッ
ク冗長を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例によるフラッシュメモリ装置の
構成を示す回路図である。
【図2】図1のメモリ装置におけるセルブロックの構成
を示す回路図である。
【図3】図2に示すセルブロックの半導体チップ上の平
面構成を示す概略平面図である。
【符号の説明】
1 メモリセルブロック 2 ワード制御回路 3 ビット制御回路 4 ローデコーダ 5 カラムデコーダ 6 パリティセルブロック 7 ワード制御回路 8 ビット制御回路 9 パリティ回路 10 不良出力記憶部 11 データ修正回路 13 アウトバッファ WL ワードライン BL ビットライン C メモリセル 21 ソース領域 22 コントロールゲート電極 23 フローティングゲート電極 24 ドレイン領域 25 ビットコンタクト孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 27/115

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フラッシュメモリセルアレイが複数個の
    セルブロックに分割して構成され、セルブロック毎に消
    去を行う半導体記憶装置であって、 nビットのデータを記憶するためのn個のセルブロック
    と、 前記nビットのデータのパリティを記憶するためのパリ
    ティ記憶部と、 前記n個のセルブロックの内不良セルブロックを記憶す
    る不良出力記憶部と、 前記セルブロックおよび前記パリティ記憶部から読み出
    したデータに基づき、不良セルブロックのデータを修正
    して出力するデータ修正回路とを有する半導体記憶装
    置。
  2. 【請求項2】 前記各セルブロックとパリティ記憶部が
    同一の記憶容量を有する請求項1記載の半導体記憶装
    置。
  3. 【請求項3】 前記n個のセルブロックから読み出すn
    ビットのデータが1単位の出力構成である請求項1ない
    し2記載の半導体記憶装置。
JP23395693A 1993-09-20 1993-09-20 半導体記憶装置 Pending JPH0793984A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23395693A JPH0793984A (ja) 1993-09-20 1993-09-20 半導体記憶装置
KR1019940023535A KR0168896B1 (ko) 1993-09-20 1994-09-16 패리티에 의해 에러를 수정할 수 있는 반도체 메모리장치
US08/588,693 US5671239A (en) 1993-09-20 1996-01-19 Semiconductor memory of xN type having error correcting circuit by parity
US08/748,532 US5883903A (en) 1993-09-20 1996-11-13 Semiconductor memory of XN type having parity corresponding to n×m bits

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JP23395693A Pending JPH0793984A (ja) 1993-09-20 1993-09-20 半導体記憶装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002313962A (ja) * 2001-04-11 2002-10-25 Mitsubishi Electric Corp 不揮発性半導体記憶装置
JP2005234883A (ja) * 2004-02-19 2005-09-02 Nec Corp 記憶装置のデータ書き込み、読み出し方法およびデータ記憶システム

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Effective date: 20010130