(57)【要約】【課題】不揮発性メモリもしくは不揮発性メモリ内蔵IC実装後の保証上限を超える温度、時間およびX線照射等、保証外の外界からのエネルギー印可に対する、データ保持特性劣化を事前に診断検出し、データ再書込みを行いメモリに記憶されるデータを延命し信頼性を高めることができる。【解決手段】メモリデータより浅い閾値で書込まれた診断用メモリデータは、診断部により、データのリテンション特性劣化がメモリデータより早い時間にエラー判定され、エラー判定された場合に、メモリデータを再書込みすることでデータ寿命を延命する。さらに診断用メモリデータをメモリデータより浅い閾値で再書込みすることで、前期機能が継続され、データ寿命の延命が永続的に継続される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メモリデータと、前記メモリデータより浅いデータ閾値の診断用メモリデータと、診断用メモリデータのエラーの有無を判定する診断部と、を備えることを特徴とする半導体不揮発性メモリ。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体不揮発性メモリであって、
前記診断用メモリデータにエラーが有ると判定された場合、前記メモリデータの値を再度書込みを行う書込み部を備えることを特徴とする半導体不揮発性メモリ。
【請求項３】
請求項２に記載の半導体不揮発性メモリであって、
前記診断用メモリデータにエラーがあると判定された場合に、前記診断用メモリデータに、前記メモリデータより浅いデータ閾値を再度書込みを行う診断データ書込み部と、を備えることを特徴とする半導体不揮発性メモリ
【請求項４】
請求項１に記載の半導体不揮発性メモリであって、
前記診断用メモリデータは、前記メモリデータのアドレス毎にアクセスされる２進数のスカラー値であることを特徴とする半導体不揮発性メモリ。
【請求項５】
請求項１に記載の半導体不揮発性メモリであって、
前記診断用メモリデータは、２進数のスカラー値であることを特徴とする半導体不揮発性メモリ。
【請求項６】
請求項１に記載の半導体不揮発性メモリであって、
前記診断用メモリデータは、メモリデータのアドレス毎のチェックサム値であることを特徴とする半導体不揮発性メモリ。
【請求項７】
請求項１に記載の半導体不揮発性メモリであって、
前記診断用メモリデータは、メモリデータのアドレス毎のCRCチェック値であることを特徴とする半導体不揮発性メモリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不揮発性メモリ診断に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載用途など高信頼性が要求されるシステムにおいて、電源遮断時にもデータ保持が保証されるべきデータは、不揮発性メモリに格納され保持される。不揮発性メモリに保持されるデータは、システムのプログラムソースおよびテーブルデータ、トレースデータなど
があるが、不揮発性メモリのデータは、温度、時間で劣化が進む。不揮発性メモリのデータ保持特性は、温度、時間に対し十分な耐性が保証されているが、保証上限を超える温度、時間およびX線照射等、保証外の外界からのエネルギー印可に対しては、データ保持特性が保証されないのが一般的である。
【０００３】
一例として、不揮発性メモリに対する書込み動作を実行してからの経過時間と、メモリ近傍の温度と、書込み回数を計測し、測定した温度と書込み回数に基づく重み付けを行い、経過時間が所定時間を超えた時に、不揮発性メモリの再書込みを行い不揮発性メモリのデータ保持期間を実質的に延長させる装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１では、フラッシュメモリのデータリテンションは一般に１０年程度と、短くしか保証されていないので、本件では、タイマーと温度センサーを使用し、メモリのデータリテンション保証期間が経過する前に前記メモリにすでに記憶してあるデータを再書き込み（リフレッシュ）することで、実質的にデータリテンション（データ保持期間）を延長させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2000-11670号公開
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されるような技術では、不揮発性メモリ主機能には不要である不揮発性メモリに記憶されるデータの保証期間を計測するためのタイマーと温度センサーを搭載し、少なくともタイマーと温度センサー部は、本不揮発性メモリが搭載されたシステム停止時にも継続動作する必要がある。
【０００７】
本発明の目的は、不揮発性メモリ主機能以外に、少なくとも2bitの診断用データセルおよび診断用データ診断回路のみを搭載し、主機能として備わっている書込み消去回路、読出し回路を活用し、診断データのリテンション劣化を診断し、本データの再書込み(リフレッシュ)する事で、データ保持期間を延長させる。
さらに診断用データは主メモリデータと温度、時間とも同じ環境下におかれる不揮発性メモリデータであり、システム停止時に継続動作不要な不揮発性メモリを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する為に、本発明は、第１データ、前期第１データと閾値が異なる第２データ、第２データのエラーを診断する診断部と、第１データの再書込みを行う書込み部と、第１データと異なる閾値で第２データの再書込みを行う診断データ書込み部を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、第２データのエラーを診断し、エラー判定時には、第１データの再書込みを行い、データ寿命を延命する事で、メモリに記憶されるデータの信頼性を高めることができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態を示した構成図である。
【図２】本発明の実施形態におけるデータ閾値を示す図である。
【図３】本発明の実施形態における診断用データ閾値を示す図である。
【図４】本発明の実施形態におけるリテンション特性によるデータ閾値、診断用データ閾値の変化を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態を示した構成図である。
【図６】本発明の第３の実施形態を示した構成図である。
【図７】本発明の第４の実施形態を示した構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を用いて、本発明の実施形態によるメモリデータ寿命を延命させる診断データおよび診断部の構成及び動作について説明する。なお、各図において、同一符号は同一部分を示す。
【００１２】
（本発明の実施形態１）
初めに、図１〜図４を用いて、メモリデータ診断機能を備えた半導体不揮発性メモリとしてメモリデータ診断装置の一例を示す。図１に示すメモリデータ診断装置１は、メモリデータを格納するメモリデータ部３、診断用メモリデータを格納する診断用メモリデータ部４、診断を行う診断部６、メモリデータ書込みを行う書込み部８、診断データ書込みを行う診断データ書込み部９、データ出力部５を具備する。
【００１３】
メモリ２はメモリデータを格納するメモリデータ部３と診断用メモリデータを格納する診断用メモリデータ部４を具備する。
【００１４】
ここで診断用メモリデータ部４のデータは、メモリデータ部３に格納するデータ診断を行う目的で、メモリデータ部３に書込まれたデータ閾値より浅い閾値で書込まれ、診断部６は、診断用メモリデータ部４から読みだされデータのエラー診断を行う。
【００１５】
診断部６は、エラーが検出された場合、データ出力部５から、書込み部８を介してメモリデータ部３へのデータ再書込みを行う。
【００１６】
図２は、メモリデータ部３に書込まれているデータ閾値の例である。
【００１７】
図３は、診断用メモリデータ部４に書込まれているデータ閾値の例である。
診断用メモリデータ部４に書込まれているデータ閾値は、メモリデータ部３に書込まれているデータ閾値より浅い閾値で書込まれている。
【００１８】
図４は、メモリデータ部３のデータ閾値および診断用メモリデータ部４のデータ閾値のリテンションによるデータ閾値の変化を示す例である。
データ閾値は、環境温度、時間経過により、熱平衡状態に向かって変化していくリテンション特性を持つ。診断用メモリデータ部４のデータ閾値は、メモリデータ部３のデータ閾値より熱平衡に近い浅い閾値で書込まれていて、リテンション特性により診断用メモリデータ部４のデータは、メモリデータ部３のデータより早く熱平衡状態に近づき診断部６でエラーとして診断される。
【００１９】
診断用メモリデータ部４のデータエラー診断時に、メモリデータ部３のデータを再書込みする事で、リテンション特性によりデータ劣化が進んだメモリデータ部３のデータ閾値を深くする事で、データ寿命の延命が実現される。
【００２０】
同時に診断用メモリデータ部４のデータ閾値をメモリデータ部３のデータ閾値より浅い閾値で再書込みする事で、前記診断、エラー時の再書込みが継続され、データ寿命の延命が永続的に実現される。
【００２１】
診断用メモリデータ部４は、メモリデータ部３のメモリアドレス毎に”1”,”0”のデータを格納しており（診断用メモリデータはメモリデータのアドレス毎にアクセスされる２進数のスカラー値である）、メモリデータ読出しと同時に読み出され診断用メモリデータの診断が行われる。
【００２２】
メモリデータ部３のデータ閾値と診断用メモリデータ部４のデータ閾値に差異を持たせる方法は、データ書込み時間、データ書込み電圧に差異を持たせる事で実現される。一般的にデータ書込み時間が短い、書込み電圧が低い、もしくはその両方で、データ閾値を浅くする事が可能である。
【００２３】
（本発明の実施形態２）
図５を用いて本発明の第２の実施例を説明する。
【００２４】
本実施例において、診断用メモリデータ部４には、”1”,”0”データを格納したメモリが各１セル具備され（診断用メモリデータは２進数のスカラー値である）、診断部６によりデータエラーが診断される。
【００２５】
診断用メモリデータ部４のデータ閾値は、実施例１で説明したとおり、メモリデータ部３のデータ閾値より浅い閾値で書込まれている。データエラー診断時には、実施例１と同様に再書込みを行う事でデータ寿命の延命が実現される。
【００２６】
（本発明の実施形態３）
図６を用いて本発明の第３の実施例を説明する。
【００２７】
本実施例において、診断用メモリデータ部４には、メモリデータ部３の読出しアドレスに対応したチェックサムデータを格納し、診断データのエラー診断と同時にチェックサム診断を行う。
【００２８】
チェックサム診断を実施する事で、通常時のデータ診断も同時に実施されデータ信頼性が実現される。
【００２９】
診断用メモリデータ部４のデータ閾値は、実施例１で説明したとおり、メモリデータ部３のデータ閾値より浅い閾値で書込まれている。
データエラー診断時には、実施例１と同様に再書込みを行う事でデータ寿命の延命が実現される。
【００３０】
（本発明の実施形態４）
図７を用いて第４の実施例を説明する。
【００３１】
本実施例において、診断用メモリデータ部４には、メモリデータ部３の読出しアドレスに対応した、例えばCRC診断データを格納し、診断データのエラー診断と同時にCRCチェック診断を行う。
【００３２】
CRCチェック診断を実施する事で、通常時のデータ診断も同時に実施されデータ信頼性が実現される。
【００３３】
診断用メモリデータ部４のデータ閾値は、実施例１で説明したとおり、メモリデータ部３のデータ閾値より浅い閾値で書込まれている。データエラー診断時には、実施例１と同様に再書込みを行う事でデータ寿命の延命が実現される。
【符号の説明】
【００３４】
１  …メモリデータ診断装置
２  …メモリ
３  …主メモリ部
４  …診断用メモリ部
５  …主メモリデータ出力部
６  …診断用メモリデータ診断部
７  …主メモリデータ入力部
８  …主メモリデータ書込み部
９  …診断用メモリデータ書込み部
10  …診断用”1”,”0”データメモリ部
11  …診断用チェックサムデータメモリ部
12  …診断用データメモリ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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