JP2007094921A - Memory card and control method for it - Google Patents

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Tetsuya Murakami
哲也 村上
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem of difficulty in surely writing multivalued data. <P>SOLUTION: In a memory cell, data for a second page are written after data for a first page are written. In a holding circuit 7, the data for the first page read from the memory cell are held when the data for the second page are written. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えばNAND型フラッシュメモリを含むメモリカードに係り、特に、1つのメモリセルに複数ビットのデータを記憶することが可能なメモリカードとその制御方法に関する。   The present invention relates to a memory card including, for example, a NAND flash memory, and more particularly to a memory card capable of storing a plurality of bits of data in one memory cell and a control method thereof.

メモリカード等に適用されているNAND型フラッシュメモリは、例えば直列接続された複数のEEPROMセルと選択トランジスタにより構成され、書き込まれたデータを不揮発的に記憶する。このNAND型フラッシュメモリにおいて、データの書き込みと読み出しは、複数のメモリセルが集合した「ページ」と呼ばれる単位で行われ、データの消去は、複数のページが集合した「ブロック」と呼ばれる単位で行われる。つまり、NAND型フラッシュメモリは、「メモリセル」→「ページ」→「ブロック」と言う階層構造の集合体と見ることができる。   A NAND flash memory applied to a memory card or the like includes, for example, a plurality of EEPROM cells connected in series and a selection transistor, and stores written data in a nonvolatile manner. In this NAND flash memory, data is written and read in units called “pages” in which a plurality of memory cells are aggregated, and data is erased in units called “blocks” in which a plurality of pages are aggregated. Is called. In other words, the NAND flash memory can be regarded as a collection of hierarchical structures of “memory cell” → “page” → “block”.

また、NAND型フラッシュメモリは、2値メモリと、多値メモリとに区別することができる。2値メモリは、1つのメモリセルに、論理“0”と論理“1”の2つの値(1ビット)しか記憶できないが、多値メモリは、3つ以上の値(複数ビット)を記憶できる。   The NAND flash memory can be classified into a binary memory and a multi-value memory. The binary memory can store only two values (1 bit) of logic “0” and logic “1” in one memory cell, but the multi-value memory can store three or more values (multiple bits). .

現状の多値メモリは、1つのメモリセルに、2ビットの値を記憶するものを指している。この2ビットの値には、通常、2つの異なるページアドレスが割り当てられている。下位ビットに割り当てられたページはロアーページ(lower page)と呼ばれ、上位ビットに割り当てられたページはアッパーページ(upper page)と呼ばれる。1つのメモリセルに2ビットのデータを書き込む場合、2回の書き込みが行なわれる。すなわち、ロアーページアドレスに相当する値の書き込みと、アッパーページアドレスに相当する値の書き込みが行なわれる。   The current multi-level memory is a memory that stores a 2-bit value in one memory cell. Usually, two different page addresses are assigned to the 2-bit value. A page assigned to the lower bits is called a lower page, and a page assigned to the upper bits is called an upper page. When writing 2-bit data in one memory cell, writing is performed twice. That is, a value corresponding to the lower page address and a value corresponding to the upper page address are written.

現在の多値メモリの書き込み規則によれば、ロアーページを書き込んだ後に、アッパーページを書き込むことは可能であるが、アッパーページを書き込んだ後に、ロアーページを書き込むことは禁止されている。この規則に従った場合、ロアーページの書き込み時に、何らかの異常事態が発生し、メモリセルの記憶状態を破壊した場合、そのロアーページの書き込み失敗で済む。しかし、アッパーページの書き込みに失敗し、メモリセルの記憶状態を破壊した場合、ロアーページのデータも一緒に破壊してしまう。つまり、あるページの書き込みの失敗が、他のページのデータも破壊する事になる。このように書き込みに失敗した場合、再書き込みを行ない破壊されたデータを修復する必要がある。   According to the current multi-level memory writing rule, it is possible to write the upper page after writing the lower page, but it is prohibited to write the lower page after writing the upper page. If this rule is followed, if an abnormal situation occurs when writing the lower page and the storage state of the memory cell is destroyed, the writing of the lower page may be failed. However, if writing to the upper page fails and the storage state of the memory cell is destroyed, the data of the lower page is also destroyed. In other words, a write failure on one page destroys data on other pages. When writing fails in this way, it is necessary to rewrite and repair the corrupted data.

従来、多値メモリではないが、データの書き込み時に電源断が発生した場合においてもデータの消失を防止したフラッシュメモリが開発されている(例えば特許文献1)。しかし、この特許文献1の技術を多値メモリに適用することは困難である。
特開2001−154926号公報
Conventionally, although not a multi-level memory, a flash memory has been developed that prevents the loss of data even when a power interruption occurs during data writing (for example, Patent Document 1). However, it is difficult to apply the technique of Patent Document 1 to a multilevel memory.
JP 2001-154926 A

本発明は、多値データを確実に書き込むことが可能なメモリカードとその制御方法を提供しようとするものである。   An object of the present invention is to provide a memory card capable of reliably writing multi-value data and a control method therefor.

本発明のメモリカードの態様は、第1ページのデータを書き込んだ後、第2ページのデータが書き込まれるメモリセルと、前記第2ページのデータを書き込むとき、前記メモリセルから読み出された前記第1ページのデータを保持する保持回路とを具備することを特徴とする。   According to an aspect of the memory card of the present invention, the first page of data is written, the second page of data is written into the memory cell, and when the second page of data is written, the memory cell is read from the memory cell. And a holding circuit for holding data of the first page.

本発明のメモリカードの制御方法の態様は、少なくとも第1ページ、第2ページのデータを1つのメモリセルに記憶するメモリカードの制御方法であって、前記メモリセルに第2ページのデータを書き込むとき、前記メモリセルから前記第1ページのデータを読み出し保持することを特徴とする。   An aspect of a memory card control method according to the present invention is a memory card control method for storing at least first page and second page data in one memory cell, wherein the second page data is written to the memory cell. In this case, the data of the first page is read from the memory cell and held.

本発明によれば、多値データを確実に書き込むことが可能なメモリカードとその制御方法を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the memory card which can write multi-value data reliably, and its control method can be provided.

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。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図2は、ホストとメモリカードとを含む構成を示すブロック図である。
(First embodiment)
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration including a host and a memory card.

ホスト機器(以下、ホストと称す)20は、接続されるメモリカードをアクセスするためのハードウェア及びソフトウェア(システム)を備えている。   A host device (hereinafter referred to as a host) 20 includes hardware and software (system) for accessing a connected memory card.

メモリカード1は、ホスト20に接続されたときに電源供給を受けて動作し、ホスト20からのアクセスに応じた処理を行う。このメモリカード1は、前述したようにNAND型フラッシュメモリ3及びコントローラ4を有している。このコントローラ4は、NAND型フラッシュメモリ3内部の物理状態(何処の物理ブロックアドレスに、何番目の論理セクタアドレスデータが含まれているか、或いは、何処のブロックが消去状態であるか)を管理する。   The memory card 1 operates upon receiving power supply when connected to the host 20, and performs processing in accordance with access from the host 20. As described above, the memory card 1 has the NAND flash memory 3 and the controller 4. The controller 4 manages the internal physical state of the NAND flash memory 3 (where the physical block address includes what logical sector address data or which block is in the erased state). .

NAND型フラッシュメモリ3は、消去時のブロックサイズ(消去ブロックサイズ)が例えば256kByteに定められた不揮発性メモリであり、例えば2kByte単位でデータの書き込み・読み出しを行うようになっている。このNAND型フラッシュメモリ3は、例えば0.09μmプロセス技術を用いて製作される。即ち、NAND型フラッシュメモリ3のデザインルールは、0.1μm未満となっている。   The NAND flash memory 3 is a non-volatile memory in which a block size (erase block size) at the time of erasure is set to, for example, 256 kBytes, and data is written / read in units of, for example, 2 kBytes. The NAND flash memory 3 is manufactured using, for example, a 0.09 μm process technology. That is, the design rule of the NAND flash memory 3 is less than 0.1 μm.

コントローラ4は、前述したCPU8及びROM9のほかに、メモリインターフェース部5、ホストインタフェース部6、バッファ7、及びRAM(Random Access Memory)10を搭載している。   In addition to the CPU 8 and ROM 9 described above, the controller 4 includes a memory interface unit 5, a host interface unit 6, a buffer 7, and a RAM (Random Access Memory) 10.

メモリインターフェース部5は、コントローラ4とNAND型フラッシュメモリ3との間のインタフェース処理を行う。ホストインタフェース部6は、コントローラ4とホスト20との間のインタフェース処理を行う。   The memory interface unit 5 performs interface processing between the controller 4 and the NAND flash memory 3. The host interface unit 6 performs interface processing between the controller 4 and the host 20.

バッファ7は、ホスト20から送られてくるデータをNAND型フラッシュメモリ3へ書き込む際に、一定量のデータ(例えば1ページ分)を一時的に記憶したり、NAND型フラッシュメモリ3から読み出されるデータをホスト20へ送り出す際に、一定量のデータを一時的に記憶したりする。   The buffer 7 temporarily stores a certain amount of data (for example, one page) when data sent from the host 20 is written to the NAND flash memory 3, or data read from the NAND flash memory 3. When a message is sent to the host 20, a certain amount of data is temporarily stored.

CPU8は、メモリカード1全体の動作を司るものである。このCPU8は、例えばメモリカード1が電源供給を受けた際に、ROM9の中に格納されているファームウェア(制御プログラム)をRAM10上にロードして所定の処理を実行する。すなわち、CPU8は、各種のテーブルをRAM10上に作成したり、ホスト20から書き込みコマンド、読み出しコマンド、消去コマンドを受けてNAND型フラッシュメモリ3上の該当領域をアクセスしたり、バッファ7を通じてデータ転送処理を制御したりする。   The CPU 8 controls the operation of the entire memory card 1. For example, when the memory card 1 is supplied with power, the CPU 8 loads firmware (control program) stored in the ROM 9 onto the RAM 10 and executes predetermined processing. That is, the CPU 8 creates various tables on the RAM 10, receives a write command, a read command, and an erase command from the host 20, accesses the corresponding area on the NAND flash memory 3, and performs a data transfer process through the buffer 7. To control.

ROM9は、CPU8により使用される制御プログラムなどを格納するメモリである。RAM10は、CPU8の作業エリアとして使用され、制御プログラムや各種のテーブルを記憶する揮発性メモリである。   The ROM 9 is a memory that stores a control program used by the CPU 8. The RAM 10 is a volatile memory that is used as a work area for the CPU 8 and stores control programs and various tables.

バッファ7は、例えば1ページ分のデータを記憶する容量を有しており、例えばデータの書き込み時、ロアーページから読み出されたデータを保持する。   The buffer 7 has a capacity for storing, for example, one page of data, and holds data read from the lower page when writing data, for example.

図3は、NAND型フラッシュメモリ3の概略構成を示している。NAND型フラッシュメモリ3は、複数のブロックが配列されたメモリセルアレイを有している。各ブロックはデータの消去単位であり、各ブロックには複数のメモリセルMCが行列状に配置されている。このNAND型フラッシュメモリ3のメモリセルMCは、多値データ例えば2ビットのデータを記憶する。図示せぬワード線に共通に接続された複数のメモリセルMCの集合は、複数のページを構成している。具体的には、1つのメモリセルMCに記憶された2ビットのデータのうち、下位ビットにロアーページ(lower page)が割り当てられ、上位ビットにアッパーページ(upper page)割り当てられている。データの書き込みおいて、先ずロアーページにデータが書き込まれ、この後、アッパーページにデータが書き込まれる。   FIG. 3 shows a schematic configuration of the NAND flash memory 3. The NAND flash memory 3 has a memory cell array in which a plurality of blocks are arranged. Each block is a data erasing unit, and a plurality of memory cells MC are arranged in a matrix in each block. The memory cell MC of the NAND flash memory 3 stores multi-value data, for example, 2-bit data. A set of a plurality of memory cells MC commonly connected to a word line (not shown) constitutes a plurality of pages. Specifically, among 2-bit data stored in one memory cell MC, a lower page is assigned to the lower bits and an upper page is assigned to the upper bits. In writing data, data is first written to the lower page, and then data is written to the upper page.

ところで、近時、データの書き込み時において、隣接セル間のカップリング容量の影響により、メモリセルの閾値電圧が変動することが知られている。このため、隣接セルのカップリング容量の影響を軽減するため、ロアーページアドレスとアッパーページアドレスを離した書き込み方法が開発されている。   Recently, it is known that the threshold voltage of a memory cell fluctuates due to the influence of the coupling capacitance between adjacent cells when data is written. For this reason, in order to reduce the influence of the coupling capacity of adjacent cells, a writing method in which the lower page address is separated from the upper page address has been developed.

図4は、その一例を示している。例えばロアーページ“0”に対して、アッパーページ“4”が設定され、ロアーページ“1”に対して、アッパーページ“5”が設定されている。また、ロアーページ“2”に対して、アッパーページ“8”が設定され、ロアーページ“3”に対して、アッパーページ“9”が設定されている。このようにページアドレスが設定されたメモリセルの書き込み動作は次のようである。先ず、ロアーページ“0”“1”“2”“3”が書き込まれ、この後、アッパーページ“4”“5”が書き込まれる。次いで、ロアーページ“6”“7”が書き込まれ、この後、アッパーページ“8”“9”が書き込まれる。この書き込み動作は次のように定義される。すなわち、隣接するセル相互において、あるメモリセルのアッパーページを書き込む前に、このメモリセルと隣接するメモリセルのロアーページが書き込まれている。具体的には、例えばメモリセルのアッパーページ“4”を書き込む前に隣接するメモリセルのロアーページ“1”が書き込まれており、メモリセルのアッパーページ“5”を書き込む前に隣接するメモリセルのロアーページ“2”が書き込まれている。   FIG. 4 shows an example. For example, the upper page “4” is set for the lower page “0”, and the upper page “5” is set for the lower page “1”. Further, an upper page “8” is set for the lower page “2”, and an upper page “9” is set for the lower page “3”. The write operation of the memory cell in which the page address is set in this way is as follows. First, the lower pages “0”, “1”, “2”, and “3” are written, and then the upper pages “4” and “5” are written. Next, the lower pages “6” and “7” are written, and then the upper pages “8” and “9” are written. This write operation is defined as follows. That is, before the upper page of a certain memory cell is written between adjacent cells, the lower page of the memory cell adjacent to this memory cell is written. Specifically, for example, the lower page “1” of the adjacent memory cell is written before the upper page “4” of the memory cell is written, and the adjacent memory cell is written before the upper page “5” of the memory cell is written. The lower page “2” is written.

第1の実施形態は、あるメモリセルのアッパーページにデータを書き込むとき、そのメモリセルのロアーページのデータを読み出して保持することにより、ロアーページデータの破壊を防止する。このため、コントローラ1の内部の例えばROM9内に、同一のメモリセルに割り当てられたロアーページアドレスとアッパーページアドレスの対応テーブルを作成しておく。すなわち、メモリセルに対する書き込み順序を示す書き込みアドレスは、隣接セル容量を考慮して予め定められている。この予め定められたロアーページアドレスとアッパーページアドレスの対応テーブルをROM9に記憶しておく。   In the first embodiment, when data is written to the upper page of a certain memory cell, the data of the lower page of the memory cell is read and held, thereby preventing destruction of the lower page data. For this reason, a correspondence table of the lower page address and the upper page address assigned to the same memory cell is created in, for example, the ROM 9 inside the controller 1. That is, the write address indicating the write order for the memory cells is determined in advance in consideration of the adjacent cell capacity. A correspondence table of the predetermined lower page address and upper page address is stored in the ROM 9.

図5は、前記テーブルTBの一例を示している。コントローラ1は、このテーブルTBに従い、アッパーページへの書き込みを行う直前に、対応するロアーページのデータをメモリセルから読み出し、バッファ7に記憶させる。このバッファ7に記憶されたデータは、アッパーページに対するデータの書き込みが完了まで保持される。   FIG. 5 shows an example of the table TB. According to this table TB, the controller 1 reads the data of the corresponding lower page from the memory cell and stores it in the buffer 7 immediately before writing to the upper page. The data stored in the buffer 7 is held until the data writing to the upper page is completed.

図1は、コントローラ1の動作を示している。図1に示すように、コントローラは、書き込みアドレスがロアーページアドレスかどうかを判別する(S11)。この結果、ロアーページアドレスである場合、ロアーページのデータが書き込まれる(S12)。このロアーページの書き込みにおいて、エラーが発生したかどうかが判別され(S13)、エラーが発生した場合、エラー処理が行なわれる(S14)。すなわち、ロアーページのデータが再度書き込まれる。ロアーページのデータは、例えばNAND型フラッシュメモリ3に設けられた図示せぬデータキャッシュに保持されている。このため、ロアーページのデータを確実に再書き込みすることができる。   FIG. 1 shows the operation of the controller 1. As shown in FIG. 1, the controller determines whether the write address is a lower page address (S11). As a result, if it is the lower page address, the data of the lower page is written (S12). In writing the lower page, it is determined whether an error has occurred (S13). If an error has occurred, error processing is performed (S14). That is, the data of the lower page is written again. The data of the lower page is held in a data cache (not shown) provided in the NAND flash memory 3, for example. For this reason, the data of the lower page can be reliably rewritten.

一方、ステップS11において、書き込みアドレスがアッパーページアドレスであると判別された場合、図5に示すテーブルを参照して、このアッパーページアドレスに対応するロアーページアドレスにより、書き込み対象のメモリセルから既に書き込まれているロアーページのデータが読み出される。この読み出されたデータは、コントローラ1内のバッファ7に記憶される(S15)。この状態において、アッパーページのデータが書き込み対象のメモリセルに書き込まれる(S16)。このアッパーページの書き込みにおいて、エラーが発生したかどうかが判別される(S17)。書き込みエラーが発生しない場合、書き込みが正常終了される。   On the other hand, if it is determined in step S11 that the write address is the upper page address, referring to the table shown in FIG. 5, the write is already performed from the memory cell to be written with the lower page address corresponding to the upper page address. The lower page data is read. The read data is stored in the buffer 7 in the controller 1 (S15). In this state, the data of the upper page is written into the write target memory cell (S16). It is determined whether or not an error has occurred in writing the upper page (S17). If no write error occurs, the write is completed normally.

一方、アッパーページの書き込みにおいてエラーが発生した場合、ロアーページのデータも破壊されている。このため、先ず、バッファ17に記憶されたロアーページのデータがメモリセルに書き込まれ(S18)、この後、アッパーページのデータがメモリセルに書き込まれる(S19)。アッパーページのデータは、例えばNAND型フラッシュメモリ3に設けられた図示せぬデータキャッシュに保持されている。このため、アッパーページのデータを確実に再書き込みすることができる。   On the other hand, when an error occurs in writing the upper page, the data on the lower page is also destroyed. Therefore, first, the lower page data stored in the buffer 17 is written into the memory cell (S18), and then the upper page data is written into the memory cell (S19). The data of the upper page is held in a data cache (not shown) provided in the NAND flash memory 3, for example. Therefore, it is possible to reliably rewrite the data of the upper page.

上記第1の実施形態によれば、アッパーページのデータを書き込む場合、先ず、このアッパーページに対応するロアーページのデータを読み出してバッファ7にバックアップし、この後、アッパーページのデータを書き込んでいる。このため、アッパーページのデータを書き込む場合、ロアーページデータの破壊を防止することができ、多値データを確実に書き込むことができる。   According to the first embodiment, when the upper page data is written, first, the lower page data corresponding to the upper page is read out and backed up in the buffer 7, and then the upper page data is written. . For this reason, when upper page data is written, lower page data can be prevented from being destroyed, and multi-value data can be written reliably.

また、バッファ7の記憶容量は、書き込み対象のメモリセルのロアーページのデータを記憶できればよい。すなわち、ロアーページアドレスとアッパーページアドレスが離れている場合においても、バッファ7は、1ページ分の記憶容量を有していればよい。したがって、チップに対するコントローラ1の占有面積を抑制することができる。   The storage capacity of the buffer 7 is only required to store the data of the lower page of the write target memory cell. That is, even when the lower page address and the upper page address are separated from each other, the buffer 7 only needs to have a storage capacity for one page. Therefore, the area occupied by the controller 1 with respect to the chip can be suppressed.

第1の実施形態の場合、アッパーページの書き込み時間にロアーページデータの読み出し、及び記憶時間が加算される。しかし、ロアーページデータの読み出しに、例えば1ページのデータをクロック信号に同期して高速に読み出すことが可能なシンクロナス・バースト・リード(Synchronous Burst Read)を用いることにより、読み出し時間を短縮することができ、書き込み時間全体を短縮することができる。   In the case of the first embodiment, the lower page data read time and storage time are added to the upper page write time. However, for reading lower page data, for example, by using synchronous burst read (Synchronous Burst Read) capable of reading one page of data at high speed in synchronization with a clock signal, the read time can be shortened. And the entire writing time can be shortened.

(第2の実施形態)
上記第1の実施形態は、アッパーページのデータを書き込む毎に、ロアーページのデータを読み出し、バッファ7に記憶させていた。これに対して、第2の実施形態は、例えば電源投入後、最初の書き込み時に上記動作を実行する。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, each time the upper page data is written, the lower page data is read and stored in the buffer 7. On the other hand, in the second embodiment, for example, after the power is turned on, the above operation is executed at the time of the first writing.

例えばロアーページのデータを書き込み、この書き込み動作が正常終了した後、電源が切られ、その後、電源を投入した際、前記ロアーページのデータの書き込まれたメモリセルに引き続きアッパーページのデータを書き込むことがある。この場合、メモリセルに書き込まれたロアーページのデータとアッパーページのデータは、殆ど関連性のないデータである。このような書き込み形態において、アッパーページの書き込みに失敗した場合、従来は、ロアーページのデータを復旧することが困難であった。   For example, the lower page data is written, the power is turned off after the writing operation is normally completed, and then the upper page data is continuously written to the memory cell in which the lower page data is written when the power is turned on. There is. In this case, the data of the lower page and the data of the upper page written in the memory cell are almost unrelated data. In such a writing mode, when writing of the upper page fails, conventionally, it has been difficult to recover the data of the lower page.

そこで、第2の実施形態は、電源投入直後にアッパーページにデータを書き込むとき、上記動作を実行する。   Therefore, in the second embodiment, the above operation is performed when data is written to the upper page immediately after the power is turned on.

図6は、第2の実施形態の動作を示している。例えばメモリカード1がホスト20に接続され、電源が投入されると、先ず、電源投入直後の書き込みか否かが判別される(S21)。この判別は、例えばフラグのデータに従って行なわれる。このフラグは、例えば電源投入時にセットされ、アッパーページが書き込まれた場合、リセットされるようにすればよい。最初の書き込みの場合、書き込みアドレスがロアーページか否かが判別される(S11)。この結果、アッパーページアドレスである場合、第1の実施形態と同様にして、書き込み対象メモリセルからロアーページのデータが読み出され、バッファ7に記憶される(S15)。この後、アッパーページのデータが書き込まれる(S16−S19)。   FIG. 6 shows the operation of the second embodiment. For example, when the memory card 1 is connected to the host 20 and the power is turned on, it is first determined whether or not the data is written immediately after the power is turned on (S21). This determination is performed according to flag data, for example. This flag may be set when the power is turned on, for example, and reset when the upper page is written. In the case of the first writing, it is determined whether or not the writing address is a lower page (S11). As a result, if it is the upper page address, the data of the lower page is read from the write target memory cell and stored in the buffer 7 as in the first embodiment (S15). Thereafter, upper page data is written (S16-S19).

また、電源投入直後の書き込みであって、ロアーページのデータを書き込む場合、制御がステップS11からS23に移行される。   Further, when writing data immediately after power-on and writing lower page data, the control shifts from step S11 to S23.

また、前記フラグがリセットされ、電源投入直後の書き込みではない場合、制御がステップS21からS22に移行される。この後、ロアーページのデータ、又はアッパーページのデータがメモリセルに書き込まれる(S23−S28)。この場合、アッパーページのデータを書き込む際、ロアーページのデータを読み出さない。   If the flag is reset and the writing is not performed immediately after the power is turned on, the control proceeds from step S21 to S22. Thereafter, the data of the lower page or the data of the upper page is written into the memory cell (S23-S28). In this case, when the upper page data is written, the lower page data is not read.

上記第2の実施形態によれば、ロアーページが書き込まれたメモリセルに対して、電源投入直後に、アッパーページのデータを書き込む場合のみ、先ずロアーページのデータを読み出してバッファ7に記憶させ、この後、アッパーページのデータを書き込んでいる。このため、電源遮断前に書き込まれたロアーページのデータを確実に保護することができる。   According to the second embodiment, only when the upper page data is written to the memory cell in which the lower page is written, immediately after the power is turned on, the lower page data is first read and stored in the buffer 7. Thereafter, the upper page data is written. For this reason, the data of the lower page written before power-off can be reliably protected.

しかも、バッファ7は、1ページ分の記憶容量を有していればよいため、コントローラ1のチップ占有面積の増大を抑制することができる。   Moreover, since the buffer 7 only needs to have a storage capacity for one page, an increase in the chip occupation area of the controller 1 can be suppressed.

さらに、電源投入直後にアッパーページのデータを書き込む場合のみ、ロアーページのデータを読み出し、その後、アッパーページのデータを書き込む場合はロアーページのデータを読み出さないため、書き込み動作を高速化することが可能である。   In addition, the lower page data is read only when the upper page data is written immediately after the power is turned on, and then the lower page data is not read when the upper page data is written. It is.

(変形例1)
上記第1、第2の実施形態において、メモリセルから読み出されたロアーページのデータはバッファ7に記憶した。しかし、これに限定されるものではなく、図2に示すCPU8を介してRAM10に記憶させるようにしてもよい。
(Modification 1)
In the first and second embodiments, the data of the lower page read from the memory cell is stored in the buffer 7. However, the present invention is not limited to this, and may be stored in the RAM 10 via the CPU 8 shown in FIG.

(変形例2)
また、上記第1、第2の実施形態において、テーブルTBをROM9内に形成したが、これに限定されるものではない。例えば、ロアーページアドレス、アッパーページアドレスを算出するための計算式をROM9に記憶させ、この計算式を用いて計算したロアーページアドレス、アッパーページアドレスをRAM10に記憶させてもよい。
(Modification 2)
Moreover, in the said 1st, 2nd embodiment, although table TB was formed in ROM9, it is not limited to this. For example, a calculation formula for calculating the lower page address and the upper page address may be stored in the ROM 9, and the lower page address and the upper page address calculated using the calculation formula may be stored in the RAM 10.

(変形例3)
或いは、図2に示すように、メモリインターフェース5内に、例えばロアーページアドレスとアッパーページアドレスを変換する変換式に対応したアドレス変換回路(AC)5−1を配置し、このアドレス変換回路5−1によりアドレス算出するように構成してもよい。
(Modification 3)
Alternatively, as shown in FIG. 2, an address conversion circuit (AC) 5-1 corresponding to a conversion formula for converting, for example, a lower page address and an upper page address is arranged in the memory interface 5, and this address conversion circuit 5- The address may be calculated by 1.

(変形例4)
さらに、上記第1、第2の実施形態において、ロアーページアドレスとアッパーページアドレスの関係は、図3乃至図5に示したが、これに限定されるものではない。
(Modification 4)
Furthermore, in the first and second embodiments, the relationship between the lower page address and the upper page address is shown in FIGS. 3 to 5, but is not limited to this.

例えば、図7に示すように、行及び列方向に隣接するメモリセルのカップリング容量をよるメモリセルの閾値電圧の変動を抑制するため、1つの行に配置されたメモリセルを1つおきに選択し、1つの行に2つのロアーページアドレスと、2つのアッパーページアドレスを設定した書き込み方式が開発されている。図7に示す例の場合、メモリセルMC00,MC02…がロアーページ“0”、アッパーページ“4”に設定され、メモリセルMC01、MC03…がロアーページ“1”、アッパーページ“5”に設定されている。以下図示のように、ページアドレスが設定されている。このようにページアドレスが設定されたメモリセルの書き込み動作は次のように行なわれる。すなわち、あるメモリセルのアッパーページを書き込む前に、このメモリセルと隣接するメモリセルのロアーページを書き込む。具体的には、例えばメモリセルMC00,MC02…のアッパーページ“4”を書き込む前に隣接するメモリセルMC10、MC12…のロアーページ“2”が書き込まれる。また、メモリセルMC01,MC03…のアッパーページ“5”を書き込む前に隣接するメモリセルMC11、MC13…のロアーページ“3”が書き込まれる。   For example, as shown in FIG. 7, every other memory cell arranged in one row is suppressed in order to suppress the variation of the threshold voltage of the memory cell due to the coupling capacity of the memory cells adjacent in the row and column directions. A write method has been developed that selects and sets two lower page addresses and two upper page addresses in one row. In the example shown in FIG. 7, the memory cells MC00, MC02... Are set to the lower page “0” and the upper page “4”, and the memory cells MC01, MC03... Are set to the lower page “1” and the upper page “5”. Has been. A page address is set as shown below. The write operation of the memory cell in which the page address is set in this way is performed as follows. That is, before writing the upper page of a certain memory cell, the lower page of the memory cell adjacent to this memory cell is written. Specifically, for example, the lower page “2” of the adjacent memory cells MC10, MC12... Is written before the upper page “4” of the memory cells MC00, MC02. Further, before the upper page “5” of the memory cells MC01, MC03... Is written, the lower page “3” of the adjacent memory cells MC11, MC13.

このようにページアドレスが設定されたメモリセルに対しても、第1、第2の実施形態を適用することが可能である。すなわち、例えばメモリセルMC00,MC02…のアッパーページ“4”にデータを書き込む場合、メモリセルMC00,MC02…のロアーページ“0”に書き込まれているデータを読み出しバッファ7に記憶される。   The first and second embodiments can be applied to the memory cell in which the page address is set in this way. That is, for example, when data is written to the upper page “4” of the memory cells MC00, MC02..., The data written to the lower page “0” of the memory cells MC00, MC02.

この変形例によっても、第1、第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。   Also by this modification, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained.

(変形例5)
また、上記第1、第2の実施形態は1つのメモリセルに2ビット、2ページのデータを記憶する場合について説明した。しかし、これに限定されるものではなく、1つのメモリセルに3ビット、3ページ以上のデータを記憶させることも可能である。この場合、バッファ7の記憶容量をページ数-1の記憶容量に設定すればよい。
(Modification 5)
In the first and second embodiments, the case where 2 bits and 2 pages of data are stored in one memory cell has been described. However, the present invention is not limited to this, and data of 3 bits, 3 pages or more can be stored in one memory cell. In this case, the storage capacity of the buffer 7 may be set to the storage capacity of the number of pages−1.

(変形例6)
さらに、上記第1、第2の実施形態は、アッパーページのデータを書き込む際、ロアーページのデータを読み出したが、これに限定されるものではない。
(Modification 6)
Further, in the first and second embodiments, when the upper page data is written, the lower page data is read. However, the present invention is not limited to this.

例えば多値メモリにおいて、アッパーページの書き込みに失敗した場合、ロアーページの情報を復元するために、ロアーページからアッパーページまでの、数ページ分のデータをバッファ7に保持してもよい。アッパーページの書き込みに失敗した場合、先ず、バッファ7に記憶された書き込みに失敗したアッパーページ対応するロアーページのデータを書き込み、この後、アッパーページのデータを書き込む。この方法によれば、アッパーページの書き込みの際にロアーページのデータを読み出す必要がない。   For example, in the multi-level memory, when writing of the upper page fails, data for several pages from the lower page to the upper page may be held in the buffer 7 in order to restore the information of the lower page. When writing of the upper page has failed, first, the data of the lower page corresponding to the upper page that has failed to be written stored in the buffer 7 is written, and then the data of the upper page is written. According to this method, it is not necessary to read the data of the lower page when writing the upper page.

図4、図7に示すように、1つのメモリセルについて、ロアーページアドレスとアッパーページアドレスとが連続せずに離れている書き込み方式において、バッファ7の記憶容量を、例えばロアーページアドレスからアッパーページアドレスの最大間隔内に含まれるロアーページの数分のデータを記憶するための容量と、書き込むべきアッパーページのデータを保持するに必要な容量に設定する。   As shown in FIG. 4 and FIG. 7, in the write method in which the lower page address and the upper page address are discontinuous with respect to one memory cell, the storage capacity of the buffer 7 is changed from, for example, the lower page address to the upper page. A capacity for storing data corresponding to the number of lower pages included in the maximum address interval and a capacity necessary for holding data of the upper page to be written are set.

具体的には、図4に示す例の場合、ロアーページアドレス“2”とアッパーページアドレス“8”を含みこれらの間に存在するロアーページアドレスは“2”“3”“6”“7”“8”の5ページである。このため、バッファ7の記憶容量を5ページ分とする。このようにバッファ7の記憶容量を設定することにより、アッパーページアドレスに対応する書き込みが終了するまで、そのアッパーページアドレスに対応するメモリセルのロアーページアドレスのデータをバッファ7に保持することができる。したがって、バッファ7の記憶容量を大幅に増加することなく、且つ、アッパーページの書き込み時にロアーページのデータを読み出すことなく多値データを確実、且つ、高速に書き込むことが可能である。   Specifically, in the example shown in FIG. 4, the lower page address “2” and the upper page address “8” including the lower page address “2”, “3”, “6”, “7”. There are 5 pages of “8”. For this reason, the storage capacity of the buffer 7 is set to 5 pages. By setting the storage capacity of the buffer 7 in this manner, the data of the lower page address of the memory cell corresponding to the upper page address can be held in the buffer 7 until the writing corresponding to the upper page address is completed. . Therefore, it is possible to write multi-value data reliably and at high speed without significantly increasing the storage capacity of the buffer 7 and without reading the data of the lower page when writing the upper page.

(変形例7)
上記第1、第2の実施形態及び各変形例はNAND型フラッシュメモリについて説明したが、本発明はこれに限らず、多値データを記憶するNOR型フラッシュメモリ等に適用することも可能である。
(Modification 7)
The first and second embodiments and the modifications have been described for the NAND flash memory. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to a NOR flash memory for storing multi-value data. .

また、上記第1、第2の実施形態及び各変形例は、4値(2ビット)の場合について説明した。しかし、4値に限らず、8値(3ビット)以上のデータを記憶するNAND型フラッシュメモリに本発明を適用することも可能である。   In the first and second embodiments and the modifications, the case of four values (2 bits) has been described. However, the present invention can also be applied to a NAND flash memory that stores data of not only four values but eight values (3 bits) or more.

その他、本発明の要旨を変えない範囲において種々変形実施可能なことは勿論である。   Of course, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

第1の実施形態の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of 1st Embodiment. 第1の実施形態が適用されるメモリカードの一例を示す図。The figure which shows an example of the memory card with which 1st Embodiment is applied. 第1の実施形態が適用されるメモリカードの一例を示す図。The figure which shows an example of the memory card with which 1st Embodiment is applied. 第1の実施形態が適用されるメモリカードの他の例を示す図。The figure which shows the other example of the memory card to which 1st Embodiment is applied. 第1の実施形態が適用されるテーブルの一例を示す図。The figure which shows an example of the table to which 1st Embodiment is applied. 第2の実施形態の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of 2nd Embodiment. メモリカードの変形例を示す図。The figure which shows the modification of a memory card.

符号の説明Explanation of symbols

1…メモリカード、3…NAND型フラッシュメモリ、4…コントローラ、7…バッファ、8…CPU、TB…テーブル。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Memory card, 3 ... NAND type flash memory, 4 ... Controller, 7 ... Buffer, 8 ... CPU, TB ... Table.

Claims (5)

第1ページのデータを書き込んだ後、第2ページのデータが書き込まれるメモリセルと、
前記第2ページのデータを書き込むとき、前記メモリセルから読み出された前記第1ページのデータを保持する保持回路と
を具備することを特徴とするメモリカード。
A memory cell to which the second page data is written after writing the first page data;
A memory card, comprising: a holding circuit that holds the data of the first page read from the memory cell when writing the data of the second page.
前記保持回路は、電源投入直後に第2のページのデータを書き込むとき、前記メモリセルから読み出された前記第1ページのデータを保持することを特徴とする請求項1記載のメモリカード。   2. The memory card according to claim 1, wherein the holding circuit holds the data of the first page read from the memory cell when writing the data of the second page immediately after power-on. 少なくとも第1ページ、第2ページのデータを1つのメモリセルに記憶するメモリカードの制御方法であって、
前記メモリセルに第2ページのデータを書き込むとき、前記メモリセルから前記第1ページのデータを読み出し保持することを特徴とするメモリカードの制御方法。
A method of controlling a memory card that stores data of at least a first page and a second page in one memory cell,
A method for controlling a memory card, comprising: reading and holding data of the first page from the memory cell when writing data of a second page to the memory cell.
前記第1ページのアドレスと前記第2ページのアドレスは離れていることを特徴とする請求項1記載のメモリカード又は請求項3記載のメモリカードの制御方法。   4. The memory card according to claim 1, wherein the address of the first page and the address of the second page are separated from each other. 前記メモリセルから前記第1ページのデータを読み出し保持することは、電源投入直後に前記第2ページのデータを書き込むときに行なわれることを特徴とする請求項3記載のメモリカードの制御方法。   4. The memory card control method according to claim 3, wherein reading and holding the first page data from the memory cell is performed when writing the second page data immediately after power-on.
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