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Die
Erfindung betrifft ein nichtflüchtiges Speicherbauelement,
insbesondere ein nichtflüchtiges
Halbleiterspeicherbauelement, mit Inkrementalschrittimpulsprogrammierung
(ISPP).
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Allgemein
werden Halbleiterspeicherbauelemente im gepackten Zustand und/oder
im Waferzustand, d.h. auf Packungs- bzw. Waferebene oder im Packungs-
bzw. Waferstadium, überprüft, um Fehler oder
Defekte festzustellen. Dies wird dadurch umgesetzt, dass Daten in
Speicherzellen gespeichert werden und die gespeicherten Daten aus
den Speicherzellen ausgelesen werden. Es werden beispielsweise Testdaten
in Speicherzellen eines nichtflüchtigen Speicherbauelements
programmiert und dann wird ein Lesevorgang mit einer variierten
Wortleitungsspannung ausgeführt.
Als Ergebnis des Lesevorgangs kann eine Schwellwertspannungsverteilung der
Speicherzellen gemessen werden. Defekte des Speicherbauelements,
wie Kurzschlüsse
zwischen den Speicherzellen, Bitleitungen oder Wortleitungen und
Unterbrechungen der Bitleitungen oder Wortleitungen, können durch
Analysieren der gemessenen Schwellwertspannungsverteilung beurteilt
werden. Ein Programmiervorgang für
diese Überprüfung, welcher
nachfolgend auch als Testpro grammiervorgang bezeichnet wird, wird
auf die gleiche Weise wie ein normaler Programmiervorgang ausgeführt.
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Allgemein
wird hierfür
ein Schema mit Inkrementalschrittimpulsprogrammierung (ISPP) eingesetzt,
um die Schwellwertspannungsverteilung genau zu steuern. Bei diesem
in 1 dargestellten ISPP-Schema
wird eine Programmierspannung Vpgm schrittweise erhöht, wenn
Programmierschleifen eines Programmierzyklus wiederholt werden.
Wie allgemein bekannt ist, umfasst jede Programmierschleife eine
Programmierperiode und eine Programmierverifizierperiode. Die Programmierspannung Vpgm
wird um ein vorgegebenes Inkrement ΔVpgm erhöht und eine Programmierzeitspanne
tPGM wird fortlaufend während
jeder Programmierschleife beibehalten. Gemäß dem oben beschriebenen ISPP-Schema
wird eine Schwellwertspannung einer Speicherzelle während jeder
Programmierschleife um einen Wert ΔVpgm erhöht. Daher sollte das Inkrement
der Programmierspannung auf einen kleinen Wert gesetzt werden, um
eine schmale Breite der Schwellwertspannungsverteilung der abschließend programmierten
Speicherzellen zu erhalten. Mit der Abnahme des Inkrementwertes
der Programmierspannung nimmt die Anzahl der Programmierschleifen
eines Programmierzyklus zu. Entsprechend kann die Anzahl der Programmierschleifen
festgelegt werden, um eine optimale Schwellwertspannungsverteilung
ohne Begrenzung der Leistungsfähigkeit des
Speicherbauelements zu erhalten.
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Beispielhafte
Schaltungen zum Erzeugen einer Programmierspannung gemäß dem ISPP-Schema
sind in der Patentschrift
US
5.642.309 und in der koreanischen Offenlegungsschrift 2002-39744
beschrieben.
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Zum
Messen der Schwellwertspannungsverteilung der Speicherzellen, um
zu bestimmen, ob ein Defekt existiert, ist es nicht notwendig, die
Schwellwertspannungsverteilung genau zu steuern. Dies ist dadurch
begründet,
dass ein Überprüfungsvorgang ausgeführt wird,
um zu bestä tigen,
ob die Speicherzellen normal programmiert sind oder ob programmierte
Zellen fälschlicherweise
als gelöschte
Speicherzellen beurteilt werden, und nicht beurteilt wird, ob Speicherzellen
in einer gewünschten
Schwellwertspannungsverteilung liegen. Eine Verkürzung der Überprüfungszeit bedeutet eine Steigerung
der Produktivität.
Entsprechend wird, wenn der Testprogrammiervorgang auf die gleiche
Weise wie der normale Programmiervorgang ausgeführt wird, die gleiche Zeitspanne
zur Programmierung der Speicherzellen während des Testprogrammiervorgangs
benötigt
wie während
des normalen Programmiervorgangs. Zudem wird während des Testprogrammierungsvorgangs
die Programmierspannung auf die gleiche Weise wie während des
normalen Programmiervorgangs erzeugt. Daher ist es schwierig, die
erforderliche Zeitspanne für
den Testprogrammiervorgang zu reduzieren. Es ist jedoch wünschenswert, die
Produktivität
durch Verkürzung
der erforderlichen Zeitspanne für
die Programmierung der Speicherzellen während des Testprogrammiervorgangs
zu steigern.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, ein nichtflüchtiges Speicherbauelement
mit einer verkürzten Überprüfungszeitspanne
zur Verfügung
zu stellen.
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Die
Erfindung löst
diese Aufgabe durch ein nichtflüchtiges
Speicherbauelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 oder
3.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Vorteilhafte,
nachfolgend beschriebene Ausführungsformen
der Erfindung sowie das zu deren besserem Verständnis oben erläuterte,
herkömmliche
Ausführungsbeispiel
sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
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1 ein
schematisches Diagramm einer Veränderung
einer Wortleitungsspannung gemäß einem
herkömmlichen
Programmierverfahren,
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2 ein
schematisches Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen nichtflüchtigen Speicherbauelements,
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3 ein
schematisches Blockdiagramm eines Wortleitungsspannungsgenerators
für das Speicherbauelement
aus 2,
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4 ein
Schaltbild eines Ausführungsbeispiels
eines Komparators aus 3,
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5 ein
Schaltbild eines Ausführungsbeispiels
eines Takttreibers aus 3,
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6 ein
Schaltbild eines Ausführungsbeispiels
eines Spannungsteilers aus 3,
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7 ein
schematisches Diagramm einer Veränderung
einer Wortleitungsspannung bei einem erfindungsgemäßen Programmierverfahren
und
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8 ein
Schaltbild eines anderen Ausführungsbeispiels
des Spannungsteilers aus 3.
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2 zeigt
schematisch ein erfindungsgemäßes nichtflüchtiges
Speicherbauelement 100, das als Flashspeicherbauelement
ausgeführt
ist. Selbstverständlich
kann die Erfindung auch auf andere Speicherbauelemente wie MROM,
PROM, FRAM usw. angewendet werden.
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Das
Speicherbauelement 100 umfasst ein Speicherzellenfeld 110,
welches in Zeilen und Spalten angeordnete Speicherzellen mit in
Zeilenrichtung verlaufenden Wortleitungen und in Spaltenrichtung verlaufenden
Bitleitungen umfasst. Jede der Speicherzellen kann Daten mit einem
Bit speichern. Alternativ kann jede der Speicherzellen Daten mit
n Bit speichern, wobei n eine ganze Zahl größer als eins ist. Eine Zeilenauswahlschaltung 120 wählt wenigstens
eine der Zeilen in Reaktion auf eine Zeilenadresse aus und treibt
die ausgewählte
Zeile mit einer Wortleitungsspannung von einem Wortleitungsspannungsgenerator 190.
Eine Abtastverstärker-
und Zwischenspeicherschaltung 130 wird von einer Steuerlogik 160 gesteuert
und liest während
eines Lese-Nerifizierungsvorgangs
Daten aus dem Speicherzellenfeld 110 aus. Die während des
Lesevorgangs ausgelesenen Daten werden über eine Dateneingabe-/Datenausgabeschaltung 140 an
einen externen Anschluss ausgegeben, während Daten, welche während des
Verifizierungsvorgangs gelesen werden, an eine Bestanden/Nichtbestanden-Überprüfungsschaltung 150 übertragen
werden. Die Abtastverstärker- und
Zwischenspeicherschaltung 130 empfängt während eines Programmiervorgangs
in das Speicherzellenfeld 110 zu schreibende Daten über die
Dateneingabe-/Datenausgabeschaltung 140 und treibt die entsprechenden
Bitleitungen gemäß den empfangenen
Daten mit einer Programmierspannung, z.B. einer Massespannung, oder
einer Programmiersperrspannung, z.B. einer Versorgungsspannung.
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Die Überprüfungsschaltung 150 beurteilt,
ob Datenwerte von der Abtastverstärker- und Zwischenspeicherschaltung 130 während eines
Programmier-/Löschverifizierungsvorgangs
den gleichen Wert haben, d.h. einen gültigen Datenwert, und gibt ein
Bestanden/Nichtbestanden-Signal PF als Beurteilungsergebnis an die
Steuerlogik 160 aus. Die Steuerlogik 160 aktiviert
den Wortleitungsspannungsgenerator 190 in Reaktion auf
einen Befehl, welcher Informationen über einen Programmierzyklus
umfasst, und steuert die Abtastverstärker- und Zwischenspeicherschaltung 130 während jeder
Programmierschleife des Programmierzyklus. Die Steuerlogik 160 aktiviert
in Reaktion auf das Bestanden/Nichtbestanden-Signal PF von der Überprüfungsschaltung 150 ein
Aufwärtszählsignal
CNT_UP. Zeigt das Bestanden/Nichtbestanden-Signal PF beispielsweise
an, dass wenigstens ein Datenwert von der Abtastverstärker- und
Zwischenspeicherschaltung 130 ein Nichtbestanden-Datenwert
aufweist, dann aktiviert die Steuerlogik 160 das Aufwärtszählsignal
CNT_UP. Dass bedeutet, dass für
den Fall, dass ein Programmiervorgang der aktuellen Programmierschleife
nicht normal ausgeführt
worden ist, die Steuerlogik 160 das Aufwärtszählsignal
CNT_UP aktiviert. Andererseits deaktiviert die Steuerlogik 160 für den Fall,
dass der Programmiervorgang der aktuellen Programmierschleife normal
ausgeführt
worden ist, das Aufwärtszählsignal
CNT_UP, so dass der Programmierzyklus beendet ist.
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Ein
Schleifenzähler 170 zählt die
Anzahl der Programmierschleifen in Reaktion auf die Aktivierung des
Aufwärtszählsignals
CNT_UP. Ein Decoder 180 decodiert die Ausgabe des Schleifenzählers 170,
um Schrittsteuersignale STEPi (i=0 bis n) zu erzeugen. Nimmt der
Ausgabewert des Schleifenzählers 170 beispielsweise
zu, dann werden die Schrittsteuersignale STEPi sequentiell aktiviert.
Der Wortleitungsspannungsgenerator 190 wird durch ein Freigabesignal
EN von der Steuerlogik 160 aktiviert und erzeugt die Wortleitungsspannung
in Reaktion auf ein Modusauswahlsignal MODE_SEL und die Schrittsteuersignale
STEPi.
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Der
Wortleitungsspannungsgenerator 190 erhöht die Wortleitungsspannung
schrittweise mit der sequentiellen Aktivierung der Schrittsteuersignale STEPi.
Das Inkrement der Wortleitungsspannung variiert in Abhängigkeit
davon, ob das Modusauswahlsignal MODE_SEL einen Testprogrammiervorgang anzeigt.
Das Inkrement der Wortleitungsspannung ist beispielsweise größer, wenn
das Modusauswahlsignal MODE_SEL ei nen Testprogrammiervorgang anzeigt,
als wenn das Modusauswahlsignal MODE_SEL einen normalen Programmiervorgang anzeigt.
Je größer das
Inkrement der Wortleitungsspannung ist, umso größer ist die Veränderung
der Schwellwertspannung. Das bedeutet, dass mit dem Ansteigen des
Inkrements der Wortleitungsspannung die Zeitspanne zur Programmierung
der Speicherzellen auf eine Sollschwellwertspannung verkürzt wird. Daraus
resultiert, dass die Zeitspanne für den Testprogrammiervorgang
kürzer
als für
den normalen Programmiervorgang wird.
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Im
dargestellten Ausführungsbeispiel
bilden die Steuerlogik 160, der Schleifenzähler 170 und
der Decoder 180 eine Programmiersteuerschaltung, welche
während
des Programmierzyklus die Schrittsteuersignale sequentiell aktiviert.
Das Modusauswahlsignal MODE_SEL kann von der Steuerlogik 160,
einer Bondschaltung oder einer Schmelzsicherungsschaltung erzeugt
werden. Die Steuerlogik 160 kann z.B. ausgeführt sein,
um in Reaktion auf einen Testbefehl das Modusauswahlsignal MODE_SEL
zu aktivieren. Im Fall einer Bondschaltung kann das Modusauswahlsignal
MODE_SEL mit einem aktiven Zustand von einer Testeinheit zur Verfügung gestellt
werden. Im Fall einer Schmelzsicherungsschaltung kann selbige so
ausgeführt
sein, dass das Modusauswahlsignal MODE_SEL während des Testprogrammiervorgangs
aktiviert ist und nach dem Testprogrammiervorgang deaktiviert wird.
Das Modusauswahlsignal MODE_SEL wird nur während des Testprogrammiervorgangs
aktiviert, unhängig
davon, welche der oben genannten Schaltungen eingesetzt wird.
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3 zeigt
schematisch eine mögliche
Realisierung des Wortleitungsspannungsgenerators 190 aus 2.
Wie aus 3 ersichtlich ist, umfasst der Wortleitungsspannungsgenerator 190 in
diesem Fall eine Ladungspumpe 210, einen Spannungsteiler 220,
einen Referenzspannungsgenerator 230, einen Komparator 240,
einen Oszillator 250 und einen Takttreiber 260 und
wird vom Freigabesignal EN der Steuerlogik 160 aus 2 aktiviert.
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Die
Ladungspumpe 210 erzeugt eine Wortleitungsspannung Vpgm
als Programmierspannung in Reaktion auf ein Taktsignal CLK. Der
Spannungsteiler 220 teilt die Wortleitungsspannung Vpgm
in Reaktion auf das Modusauswahlsignal MODE_SEL und die Schrittsteuersignale
STEPi und gibt die geteilte Spannung aus. Das Teilerverhältnis des
Spannungsteilers 220 wird durch das Modusauswahlsignal MODE_SEL
und die Schrittsteuersignale STEPi bestimmt. Das Teilerverhältnis wird
beispielsweise schrittweise gemäß einer
sequentiellen Aktivierung der Schrittsteuersignale STEPi verkleinert,
so dass die Wortleitungsspannung Vpgm durch das abnehmende Teilerverhältnis erhöht wird.
Dies wird nachfolgend detaillierter beschrieben. Die Variation des Teilerverhältnisses
wird in Abhängigkeit
davon verändert,
ob das Modusauswahlsignal MODE_SEL einen Testprogrammiervorgang
anzeigt. So ist die Variation des Teilerverhältnisses beispielsweise während des Testprogrammiervorgangs
größer als
während
des normalen Programmiervorgangs. Das bedeutet, dass das Inkrement
der Programmierspannung während des
Testprogrammiervorgangs im Vergleich zum normalen Programmiervorgang
erhöht
ist.
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Wie
weiter aus 3 ersichtlich ist, vergleicht
der Komparator 240 eine geteilte Spannung Vdvd vom Spannungsteiler 220 mit
einer Referenzspannung Vref vom Referenzspannungsgenerator 230 und
erzeugt ein Taktfreigabesignal CLK_EN als Vergleichsergebnis. Der
Komparator 240 umfasst in einer Realisierung gemäß 4 einen
Differenzverstärker 241.
Ist die geteilte Spannung Vdvd beispielsweise niedriger als die
Referenzspannung Vref, dann aktiviert der Komparator 240 das
Taktfreigabesignal CLK_EN. Der Takttreiber 260 gibt das
Taktsignal CLK in Reaktion auf das Taktfreigabesignal CLK_EN als Oszillationssignal
des Oszillators 250 aus. Der Takttreiber 260 umfasst
in einer Realisierung gemäß 5 ein
NAND-Gatter 261 und einen Inverter 262. Ist das
Taktfreigabesignal CLK_EN beispielsweise auf einem hohen Pegel aktiviert,
dann wird das Oszillationssignal OSC als Taktsignal CLK ausgegeben. Das
bedeutet, dass die Ladungspumpe 210 arbeitet. Ist das Taktfreigabesignal
CLK_EN auf einem niedrigen Pegel deaktiviert, dann wird das Oszillationssignal
OSC gesperrt, so dass das Taktsignal CLK nicht toggelt. Das bedeutet,
dass die Ladungspumpe 210 nicht arbeitet.
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Im
dargestellten Ausführungsbeispiel
bilden der Komparator 240, der Oszillator 250 und
der Takttreiber 260 eine Schaltung, welche die Ladungspumpe 210 gemäß der geteilten
Spannung des Spannungsteilers 220 steuern.
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Wie
oben bereits ausgeführt
ist, wird das Taktsignal CLK so erzeugt, dass die Ladungspumpe 210 arbeitet,
wenn die Wortleitungsspannung Vpgm niedriger als eine erforderliche
Spannung ist. Erreicht die Wortleitungsspannung Vpgm die erforderliche Spannung,
dann wird kein Taktsignal CLK erzeugt, so dass die Ladungspumpe 210 nicht
arbeitet. Die Wortleitungsspannung wird gemäß den oben beschriebenen Stufen
erzeugt.
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Beim
Erzeugen der Wortleitungsspannung wird deren Inkrement gemäß dem Betriebsmodus geändert, d.h.
abhängig
davon, ob das Modusauswahlsignal MODE_SEL aktiviert ist. Gemäß den obigen
Ausführungen
ist das Inkrement der Wortleitungsspannung während des Testprogrammiervorgangs
höher als
während
des normalen Programmiervorgangs.
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6 zeigt
ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels
des Spannungsteilers 220 aus 3, der in
diesem Fall einen Entladungsteil 220a, einen Widerstand
R10, einen ersten variablen Widerstandsteil 220b und einen
zweiten variablen Widerstandsteil 220c umfasst. Der Entladungsteil 220a ist mit
einem Eingabeanschluss ND1 zum Empfangen der Wortleitungsspannung
Vpgm verbunden und setzt die höhere
Spannung, z.B. die Wortleitungsspannung, am Eingabeanschluss ND1
in Reaktion auf das Freigabesignal EN auf die Versorgungsspannung.
Der Entladungsteil 220a umfasst Inverter 221 und 222,
einen PMOS-Transistor 223 und NMOS-Transistoren 224 und 225 vom
Verarmungstyp, welche gemäß der 6 verschaltet
sind. Die NMOS-Transistoren 224 und 225 vom Verarmungstyp
sind bekannte Transistoren für
hohe Spannung, welche hergestellt sind, um eine hohe Spannung auszuhalten.
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Der
Widerstand R10 ist zwischen dem Eingabeanschluss ND1 und einem Ausgabeanschluss ND2
zum Ausgeben einer geteilten Spannung Vdvd eingeschleift. Der erste
variable Widerstandsteil 220b weist einen ersten Widerstandswert
und einen zweiten Widerstandswert auf, von welchen einer abhängig davon
ausgewählt
wird, ob das Modusauswahlsignal MODE_SEL einen Testprogrammiervorgang
anzeigt. Der erste variable Widerstandsteil 220b umfasst
zwei Widerstände
R20_MODEO und R20_MODE1, NMOS-Transistoren 226 und 228 und einen
Inverter 227, welche gemäß 6 verschaltet sind.
Gemäß dieser
Ausführungsform
wird der Widerstand R20_MODEO verwendet, wenn das Modusauswahlsignal
MODE_SEL auf einem niedrigen Pegel ist bzw. einen normalen Programmiervorgang
anzeigt. Der Widerstand R20_MODE1 wird verwendet, wenn das Modusauswahlsignal
MODE_SEL auf einem hohen Pegel ist bzw. einen Testprogrammiervorgang
anzeigt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist
der Widerstandswert des Widerstandes R20_MODE1 niedriger als der
Widerstandswert des Widerstandes R20_MODEO. Der Widerstandswert des
Widerstandes R20_MODEO wird als erster Widerstandswert bezeichnet
und der Widerstandswert des Widerstandes R20_MODE1 wird als zweiter
Widerstandswert bezeichnet.
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Wie
weiter aus 6 ersichtlich ist, umfasst der
zweite variable Widerstandsteil 220c eine Mehrzahl von
Widerstandswerten, welche in Reihe gemäß der sequentiellen Aktivierung
der Schrittsteuersignale STEPi auswählbar sind. Der zweite variable
Widerstandsteil 220c umfasst eine Mehrzahl von Widerständen R30
bis R3n und eine Mehrzahl von NMOS-Transistoren 229 bis 234,
welche gemäß 6 verschaltet
sind. Die Widerstände
R30 bis R3n korrespondieren jeweils mit den NMOS-Transistoren 229 bis 234.
Die NMOS-Transistoren 229 bis 234 werden jeweils
von korrespondierenden Schrittsteuersignalen STEPi gesteuert. Die
Schrittsteuersignale STEPi werden sequentiell aktiviert, wenn Programmierschleifen
des Programmierzyklus wiederholt werden, d.h in jeder Programmierschleife
ist immer nur eines der Schriftsteuersignale STEPi aktiviert.
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Die
geteilte Spannung Vdvd wird durch die Widerstandswerte des Widerstands
R10 und der variablen Widerstandsteile 220b und 220c bestimmt und
gemäß Gleichung
(1) berechnet. Vdvd
= Vpgm(R2/(R1 + R2)), (1)wobei
R1 den Widerstandwert des Widerstands R10 und R2 die Summe der Widerstandswerte
des ersten und zweiten variablen Widerstandsteils 220b und 220c repräsentieren.
Die mittels der Gleichung 1 bestimmte, geteilte Spannung Vdvd wird
vom Komparator 240 mit der Referenzspannung Vref verglichen. Die
Wortleitungsspannung Vpgm wird gemäß dem Vergleichsergebnis um
das vorgegebene Inkrement erhöht.
Die Wortleitungsspannung Vpgm kann gemäß Gleichung 2 bestimmt werden. Vpgm = Vref(1 + R1/R2). (2)
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Wie
aus Gleichung 2 deutlich wird, ist das Inkrement der Wortleitungsspannung
Vpgm umgekehrt proportional zur Veränderung des Widerstandswerts R2.
Wie oben ausgeführt
ist, ist der Widerstandswert R2 niedriger, wenn das Modusauswahlsignal MODE_SEL
auf einem hohen Pegel ist, als wenn das Modusauswahlsignal MODE_SEL
auf einem niedrigen Pegel ist. Entsprechend wird das Inkrement der Wortleitungsspannung
Vpgm in jeder Programmierschleife erhöht, wenn der Widerstandswert
R2 kleiner wird. Wie aus 7 ersichtlich ist, ist das Inkrement ΔVpgmT der
Wortleitungsspannung Vpgm während
des Testprogrammiervorgangs größer als das
Inkrement ΔVpgmN
während
des normalen Programmiervorgangs, wenn der Widerstand R20_MODE1
des ersten variablen Widerstandsteils 220b während des
Testprogrammiervorgangs ausgewählt
wird. Mit dem Ansteigen des Inkrements der Wortleitungsspannung
Vpgm werden die Speicherzellen unter den gleichen Programmierbedingungen schneller
programmiert. Das bedeutet, dass die für den Testprogrammiervorgang
erforderliche Zeitspanne verglichen mit der für den normalen Programmiervorgang
erforderlichen Zeitspanne verkürzt
ist.
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Unter
Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen
wird die Funktionsweise der Erfindung nachstehend detaillierter
erklärt.
Wie allgemein bekannt ist, umfasst ein Programmierzyklus für ein nichtflüchtiges
Speicherbauelement, wie NAND-Flashspeicherbauelement, eine Mehrzahl
von Programmierschleifen, welche jeweils aus einer Programmierperiode
und einer Programmierverifizierungsperiode bestehen. Bevor ein Testprogrammiervorgang
ausgeführt
wird, werden zu programmierende Daten in die Abtastverstärker- und
Zwischenspeicherschaltung 130 geladen. Danach wird der
Testprogrammiervorgang ausgeführt,
wenn dem nichtflüchtigen
Speicherbauelement ein Programmierbefehl zur Verfügung gestellt
wird. Das Modusauswahlsignal MODE_SEL wird während des Testprogrammiervorgangs
auf einen hohen Pegel gesetzt.
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Die
Steuerlogik 160 aktiviert das Freigabesignal EN in Reaktion
auf die Eingabe des Programmierbefehls und der Wortleitungsspannungsgenerator 190 beginnt
in Reaktion auf die Aktivierung des Freigabesignals EN die Wortleitungsspannung
Vpgm zu erzeugen. Hierbei wird während
der ersten Programmierschleife das Schrittsteuersignal STEP0 mittels
des Schleifenzählers 170 und
des Decoders 180 aktiviert. Mit dem Aktivieren des Schrittsteuersignals STEP0
und dem Setzen des Modusauswahlsignals MODE_SEL auf einen hohen
Pegel wird die Wortleitungsspannung Vpgm gemäß Gleichung 2 bestimmt. In
Gleichung 2 umfasst der Widerstandswert R2 die Widerstandswerte
des Widerstands R20_MODE1 des ersten variablen Widerstandsteils 220b und
des Widerstands R30 des zweiten variablen Widerstandsteils 220c.
Erreicht die Wortleitungsspannung Vpgm einen gewünschten Spannungspegel der
ersten Programmierschleife, dann können die Speicherzellen auf
die bekannte Weise programmiert werden.
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Wird
ein Programmiervorgang der ersten Programmierschleife beendet, dann
wird ein Programmierverifizierungsvorgang ausgeführt. Während des Programmierverifizierungsvorgangs
liest die Abtastverstärker-
und Zwischenspeicherschaltung 130 Daten aus dem Speicherzellenfeld 110 aus
und gibt die ausgelesenen Daten an die Überprüfungsschaltung 150 aus.
Die Überprüfungsschaltung 150 beurteilt,
ob die Datenwerte von der Abtastverstärker- und Zwischenspeicherschaltung 130 den
gleichen Wert haben, was Bestanden-Datenwerten entspricht. Weist
wenigstens einer der Datenwerte einen Nichtbestanden-Datenwert auf,
dann aktiviert die Steuerlogik 160 das Aufwärtszählsignal
CNT_UP. Der Schleifenzähler 170 führt einen
Aufwärtszählvorgang in
Reaktion auf das Aufwärtszählsignal
CNT_UP aus. Der Zählerstand
zeigt eine nächste
Programmierschleife an. Der Zählerstand
wird vom Decoder 180 decodiert, so dass das Schrittsteuersignal
STEP1 aktiviert wird. Mit der Abnahme des Widerstandswertes des
zweiten variablen Widerstandsteils 220c nimmt die Wortleitungsspannung
Vpgm um ein vorgegebenes Inkrement zu. Der oben beschriebene Testprogrammiervorgang
wird solange wiederholt, bis die Datenwerte von der Abtastverstärker- und
Zwischenspeicherschaltung 130 alle den Bestanden-Datenwert
aufweisen.
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In
anderen Worten ausgedrückt,
das Inkrement der Wortleitungsspannung Vpgm wird durch Steuern des
Widerstandswertes R2 des Spannungsteilers 220 vergrößert. Mit
der Vergrößerung des
Inkrements der Wortleitungsspannung Vpgm während des Testprogrammiervorgangs
verglichen mit einem normalen Programmiervorgang kann die erforderliche
Zeitspanne zum Ausführen
des Testprogrammiervorgangs verkürzt
werden.
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8 zeigt
ein anderes Ausführungsbeispiel 220' für den Spannungsteiler
aus 3. Der Spannungsteiler 220' aus 8 ist identisch
zum Spannungsteiler 220 gemäß 6 aufgebaut,
außer
das der Widerstand R10 durch eine variable Widerstandsschaltung
ersetzt ist. Im Falle des Spannungsteilers 220 gemäß 6 wird
der Widerstandswert des ersten variablen Widerstandsteils 220b variiert, um
das Inkrement der Wortleitungsspannung Vpgm zu verändern. Im
vorliegenden Fall wird der Anfangsspannungspegel und das Inkrement
der Wortleitungsspannung Vpgm verändert. Entsprechend wird ein
dritter variabler Widerstandsteil 220d benutzt, welcher
auf die gleiche Weise wie der erste variable Widerstandsteil 220b ausgeführt ist,
um zu verhindern, dass der Anfangsspannungspegel der Wortleitungsspannung
Vpgm geändert
wird. Der dritte variable Widerstandsteil 220d führt eine
Kompensationsfunktion aus, so dass der Anfangsspannungspegel der
Wortleitungsspannung Vpgm nicht verändert wird. Der Widerstandswert
des Widerstands R10_MODE1 wird beispielsweise kleiner als der Widerstandwert
des Widerstands R10_MODEO eingestellt. Außer diesem Unterschied ist
der Spannungsteiler 220' gemäß 8 mit
dem Spannungsteiler 220 gemäß 6 identisch,
so dass auf eine erneute Beschreibung verzichtet werden kann.