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公開番号2025018542
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-06
出願番号2023122335
出願日2023-07-27
発明の名称不揮発性メモリシステム及び不揮発性メモリの書換制御方法
出願人ルネサスエレクトロニクス株式会社
代理人個人
主分類G11C 16/34 20060101AFI20250130BHJP(情報記憶)
要約【課題】正常セルへの過剰なストレスを抑制可能であると共に、正常セルのデータ保持マージンも確保可能な不揮発性メモリシステムを提供する。
【解決手段】一実施形態に係る不揮発性メモリシステムでは、消去ベリファイ処理においてフェイルと判定したアドレスについて、エラー訂正可能か否かを判定し、エラー訂正可能であると判定したアドレスの個数をカウントし、当該アドレスの個数が所定の個数以下である場合、消去処理は正常であると判定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
アドレス毎にデータセルとエラー訂正コード用セルとを含む不揮発性メモリと、
前記不揮発性メモリの複数アドレスに対して一括して行う消去処理と、当該消去処理がパスかフェイルかをアドレス毎に判定する消去ベリファイ処理とを実行するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記消去ベリファイ処理においてフェイルと判定したアドレスについて、エラー訂正可能か否かを判定し、
前記エラー訂正可能であると判定したアドレスの個数をカウントし、当該アドレスの個数が所定の個数以下である場合、前記消去処理は正常であると判定する、
不揮発性メモリシステム。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記アドレスの個数が前記所定の個数を超える場合、前記消去処理は異常であると判定し、前記消去処理を再度実行する、
請求項１に記載の不揮発性メモリシステム。
【請求項３】
前記消去処理が異常であると判定した場合の前記消去処理のリトライ回数は、予め定められている、
請求項２に記載の不揮発性メモリシステム。
【請求項４】
前記コントローラは、
前記消去処理が行われた前記不揮発性メモリに対する書込処理と、当該書込処理がパスかフェイルかを判定する書込ベリファイ処理とをさらに実行する、
前記書込ベリファイ処理においてフェイルと判定した場合、消去状態から書き換えられる書換ビットの値が全て正しいか否かを判定し、
前記書換ビットの値が全て正しい場合、エラー訂正可能か否かを判定し、
前記エラー訂正可能であると判定した場合、前記書込処理は正常であると判定する、
請求項１に記載の不揮発性メモリシステム。
【請求項５】
前記コントローラは、
前記書換ビットの値が正しくない場合、前記書込処理は異常であると判定し、
前記書込処理及び前記書込ベリファイ処理を繰り返す、
請求項４に記載の不揮発性メモリシステム。
【請求項６】
前記コントローラは、
前記エラー訂正可能でないと判定した場合、前記書込処理は最終的に異常であると判定する、
請求項４に記載の不揮発性メモリシステム。
【請求項７】
アドレス毎にデータセルとエラー訂正コード用セルとを含む不揮発性メモリの複数アドレスに対して一括して消去処理を実行し、
前記消去処理がパスかフェイルかをアドレス毎に判定する消去ベリファイ処理を実行する、不揮発性メモリの書換制御方法であって、
前記消去ベリファイ処理においてフェイルと判定したアドレスについて、エラー訂正可能か否かを判定し、
前記エラー訂正可能であると判定したアドレスの個数をカウントし、当該アドレスの個数が所定の個数以下である場合、前記消去処理は正常であると判定する、
不揮発性メモリの書換制御方法。
【請求項８】
前記アドレスの個数が前記所定の個数を超える場合、前記消去処理は異常であると判定し、前記消去処理を再度実行する、
請求項７に記載の不揮発性メモリの書換制御方法。
【請求項９】
前記消去処理が異常であると判定した場合の前記消去処理のリトライ回数は、予め定められている、
請求項８に記載の不揮発性メモリの書換制御方法。
【請求項１０】
前記消去処理が行われた前記不揮発性メモリに対する書込処理と、
前記書込処理がパスかフェイルかを判定する書込ベリファイ処理とを、さらに実行し、
前記書込ベリファイ処理においてフェイルと判定した場合、消去状態から書き換えられる書換ビットの値が全て正しいか否かを判定し、
前記書換ビットの値が全て正しい場合、エラー訂正可能か否かを判定し、
前記エラー訂正可能であると判定した場合、前記書込処理は正常であると判定する、
請求項７に記載の不揮発性メモリの書換制御方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、不揮発性メモリシステム及び不揮発性メモリの書換制御方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
不揮発性メモリの書換処理すなわち消去処理及び書込処理では、正しく書き換えられたか否かを判定するベリファイ処理を行う。通常のベリファイ処理では、全ての書換対象ビットが正しく書き換えられた場合、パスと判定され、１ビットでも書換エラーがあれば、フェイルと判定される。そして、パスと判定されるまで、書換処理とベリファイ処理とを繰り返し、所定の回数繰り返してもフェイルと判定される場合には、最終的にフェイルと判定される。
【０００３】
他方、データセルに加え、エラービットを検出して訂正するためのエラー訂正コード（ＥＣＣ：Error Correction Code）用セルを備えた不揮発性メモリが知られている。
特許文献１には、ベリファイ処理においてフェイルと判定されても、エラービット数がエラー訂正可能なビット数ｎ（ｎは自然数）以下であれば、最終的にパスと判定して許容する技術が開示されている。このような構成によって、不揮発性メモリの故障発生率を低減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００６－０４８７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発明者らは、特許文献１に開示された技術に関し、以下の課題を見出した。
例えば特許文献１の図６に開示された手法では、書換処理とベリファイ処理とを最大回数繰り返してからエラー訂正可能なビット数ｎ以下か否かを判定している。消去処理では、例えば正常セルの分布から外れたオン電流の小さい異常セルがある場合、当該異常セルに起因して消去処理を繰り返すことになる。その結果、正常セルに過剰なストレスが掛かるという問題があった。
なお、当該問題の発生メカニズムの詳細については、比較例として明細書内において説明する。
【０００６】
他方、例えば特許文献１の図７に開示された手法では、書換処理とベリファイ処理とを１回行う毎に、エラー訂正可能なビット数ｎ以下か否かを判定している。消去処理では、例えば異常セルが無い場合、オン電流が消去ベリファイの閾値レベルに満たない正常セルまでがエラー訂正によって許容される虞がある。その場合、データ保持マージンが不足し、データ保持時間すなわち寿命が短くなるという問題があった。
なお、当該問題の発生メカニズムの詳細については、比較例として明細書内において説明する。
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるだろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態に係る不揮発性メモリシステムでは、コントローラが、消去ベリファイ処理においてフェイルと判定したアドレスについて、エラー訂正可能か否かを判定し、エラー訂正可能であると判定したアドレスの個数をカウントし、当該アドレスの個数が所定の個数以下である場合、消去処理は正常であると判定する。
【０００８】
一実施形態に係る不揮発性メモリの書換制御方法では、消去ベリファイ処理においてフェイルと判定したアドレスについて、エラー訂正可能か否かを判定し、エラー訂正可能であると判定したアドレスの個数をカウントし、当該アドレスの個数が所定の個数以下である場合、消去処理は正常であると判定する。
【発明の効果】
【０００９】
前記一実施形態によれば、正常セルへの過剰なストレスを抑制可能であると共に、正常セルのデータ保持マージンも確保可能な不揮発性メモリシステムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
第１の実施形態に係る不揮発性メモリシステムの構成を示すブロック図である。
第１の実施形態に係る不揮発性メモリの書換制御方法を示すフローチャートである。
第１の比較例に係る不揮発性メモリの書換制御方法を示すフローチャートである。
第１の比較例に係る不揮発性メモリの書換制御方法における問題を説明するためのグラフである。
第２の比較例に係る不揮発性メモリの書換制御方法を示すフローチャートである。
第２の比較例に係る不揮発性メモリの書換制御方法における問題を説明するためのグラフである。
第１の実施形態に係る不揮発性メモリの書換制御方法の効果を説明するためのグラフである。
第２の実施形態に係る不揮発性メモリの書換制御方法を示すフローチャートである。
図８に示す書込処理によってデータセルに書き込まれたデータの変遷を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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