DE69727770T2

DE69727770T2 - Nichtflüchtige Halbleiterspeichervorrichtung mit Prüfschaltung zur Prüfung der Löschfunktion

Info

Publication number: DE69727770T2
Application number: DE69727770T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Minato-ku Kobatake
Original assignee: NEC Electronics Corp
Current assignee: NEC Electronics Corp
Priority date: 1996-11-21
Filing date: 1997-11-14
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2017-11-15
Also published as: JPH10154400A; EP0844619A3; US5812460A; JP3039400B2; KR100313555B1; EP0844619B1; EP0844619A2; DE69727770D1; KR19980042664A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine nichtflüchtige Halbleiter-Speichervorrichtung, die in einen Mikrocomputer oder Ähnliches integriert ist, und betrifft insbesondere eine nichtflüchtige Halbleiter-Speichervorrichtung zum Testen einer Löschfunktion derselben.
2. Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik
Aus der EP 662 692 A1 ist ein nichtflüchtiger Halbleiterspeicher mit einer Blockadressensignal-Erzeugungsvorrichtung und mit einer Vielzahl von Löschschaltkreisen bekannt. Ein Blockdecoder erzeugt Blockadressensignale. Diese Signale werden durch einen Datenzwischenspeicher-Schaltkreis und einen Adressierungsschaltkreis zwischengespeichert und an einen ausgangsdatengeschalteten Schaltkreis geleitet. Ein derartiger Schaltkreisaufbau ist jedoch nicht fehlerresistent. Bei einem Versagen eines der Zwischenschaltkreise ist die Löschfunktion sichergestellt.
Als nichtflüchtiger Halbleiterspeicher wurden herkömmlicherweise ein Flash-Speicher und ein elektrisch löschbarer und programmierbarer Nur-Lese-Speicher (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory, EEPROM) vorgeschlagen, die in der Lage sind, Daten in Stapeln oder in Einheiten von Blöcken zu löschen.
Der nichtflüchtige Halbleiterspeicher dieser Art macht vor der Auslieferung als Produkt einen Test der Löschfunktionen jeweiliger Blöcke erforderlich. Der Test wird herkömmlicherweise mit Hilfe des folgenden Verfahrens durchgeführt:
In dem herkömmlichen Testverfahren wird "1" in alle Speicherbereiche geschrieben, woraufhin zu löschende Blöcke einzeln nacheinander ausgewählt werden. Löschvorgänge in Einheiten von Blöcken werden bestätigt, und es wird ebenfalls bestätigt, dass die zu löschenden Blöcke und die anderen Blöcke sich gegenseitig nicht beeinflussen.
Der nichtflüchtige Halbleiterspeicher dieser Art braucht jedoch lange, um die Daten eines Blocks zu löschen. Daher besteht ein Nachteil eines derartigen Testverfahrens darin, dass mit steigender Speicherkapazität die Durchführung des Tests eine erhebliche Zeit in Anspruch nimmt. Geht man beispielsweise davon aus, dass das Löschen eines Blocks zwei Sekunden dauert und dass die Anzahl von Blöcken 32 beträgt, so dauert die Durchführung des Löschtests in dem gesamten nichtflüchtigen Halbleiterspeicher etwa eine Minute.
Zur Überwindung dieses Nachteils wurde beispielsweise ein Verfahren vorgeschlagen, das in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung 4-260000 offenbart ist, die im Folgenden als Druckschrift bezeichnet wird.
Der nichtflüchtige Halbleiterspeicher in dieser Druckschrift weist ein Speicherzellenfeld auf, das aus einer Vielzahl von Blöcken besteht, ein Löschleitungstreiberfeld, das aus einer Vielzahl von Löschleitungstreibern besteht, die entsprechend der Vielzahl von Blöcken vorgesehen sind, und einen Reihendecoder, der einen Löschblockdecoder zur Ausgabe eines Signals zum Ansteuern der Vielzahl von Löschleitungstreibern aufweist.
Der nichtflüchtige Halbleiterspeicher in der Druckschrift ist dadurch gekennzeichnet, dass, wenn ein von außen gesendetes Testsignal eingeschaltet ist, der im Reihendecoder vorgesehene Löschblockdecoder ein Signal zum simultanen Ansteuern entweder einer geradzahligen Blockgruppe, die aus Blöcken mit geradzahligen Nummern besteht, oder einer ungeradzahligen Blockgruppe, die aus Blöcken mit ungeradzahligen Nummern besteht, unter der Vielzahl von Blöcken durch die Löschleitungstreiber in Übereinstimmung mit der Benennung eines Adressenpuffers ausgibt.
Daher ist es gemäß dem nichtflüchtigen Halbleiterspeicher mit dem oben erwähnten Aufbau in der Druckschrift möglich, zu bestätigen, dass angrenzende Blöcke sich gegenseitig beim Löschvorgang nicht beeinflussen, und die Testzeit durch Durchführung zweier Löschtests, d. h. eines Löschtests für geradzahlige Blockgruppen und eines Löschtests für ungeradzahlige Blockgruppen, stark zu verkürzen.
Der nichtflüchtige Halbleiterspeicher in der Druckschrift weist jedoch die folgenden Nachteile auf:
Gemäß der Lehre der Druckschrift ist der Löschblockdecoder in dem nichtflüchtigen Halbleiterspeicher ein logischer Schaltkreis, in dem ein Adressensignal zur Benennung einer Adresse und ein Testsignal eingegeben werden und, wenn das Testsignal eingeschaltet ist, nur das niedrigstwertige Bit aus einer Vielzahl von Bits, die einen Binärbitstrang ausmachen, der durch das Adressensignal angezeigt wird, mit einer Ausgabe in Verbindung gebracht wird.
Anders gesagt haben in dem Löschblockdecoder in der Druckschrift bei eingeschaltetem Testsignal die Stapel-Löschtests, die an der oben erwähnten geradzahligen Blockgruppe und ungeradzahligen Blockgruppe durchgeführt werden, das gleiche Ergebnis, selbst wenn höherwertige Bits als das niedrigstwertige Bit des Adressensignals fehlerhaft sind.
Gleichzeitig müssen natürlich bei ausgeschaltetem Testsignal und bei einer Durchführung der Löschoperation durch tatsächlich unabhängige Benennung jeweiliger Blöcke Teile des Löschblockdecoders, die für alle Bits des Adressensignals relevant sind, normale logische Verknüpfungen vornehmen.
Entsprechend kann der nichtflüchtige Halbleiterspeicher in der Druckschrift einschätzen, ob angrenzende Blöcke sich bei dem Löschvorgang gegenseitig beeinflussen oder nicht; jedoch muss der Löschtest bei einer Einschätzung, ob die Blöcke unabhängig voneinander gelöscht werden können oder nicht, durch Benennen der Blöcke nacheinander durchgeführt werden, wie im Fall des herkömmlichen Verfahrens.
Aus dem oben Angeführten versteht sich, dass der nichtflüchtige Halbleiterspeicher in der Druckschrift nachteiligerweise zur vollständigen Durchführung des Löschtests viel Zeit benötigt.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen nichtflüchtigen Halbleiterspeicher zu schaffen, der in der Lage ist, die oben beschriebenen Nachteile der Druckschrift zu überwinden und die Löschtestzeit zu verkürzen.
Zur Erreichung der obigen Aufgabe wird erfindungsgemäß ein gewünschter nichtflüchtiger Halbleiterspeicher aufgebaut, wie er in Anspruch 1 vorgebracht wird.
Im Allgemeinen weisen Löschschaltkreise, die entsprechend den Blöcken vorgesehen sind, Löschtransistoren zum Durchführen von Schaltvorgängen jeweils in Übereinstimmung mit einem Adressensignal auf, um in dem Löschvorgang eine vorgegebene Spannung an die jeweiligen Blöcke zu liefern. In diesem Fall dauert es eine Zeit im Bereich von Sekunden, die Blöcke zu löschen, während die Ausführung von Schaltvorgängen in Übereinstimmung mit dem Adressensignal durch die Löschtransistoren nur eine Zeit im Bereich von Nanosekunden in Anspruch nimmt.
Erfindungsgemäß können bei Durchführung eines Stapel-Löschtests nicht nur an der geradzahligen Blockgruppe/ungeradzahligen Blockgruppe, sondern auch an jeweiligen Blöcken durch Benennung einer Vielzahl von Blöcken und bei Beurteilung, dass die Blöcke gelöscht werden können, ohne sich gegenseitig zu beeinflussen, d. h., nur wenn die entsprechenden Löschtransistoren eingeschaltet sind, jeweilige Blöcke gelöscht werden.
In Anbetracht des oben Angeführten wird erfindungsgemäß nur wenn entsprechende Löschtransistoren eingeschaltet sind, beurteilt, dass die Blöcke löschbar sind, und danach wird beurteilt, ob die Löschtransistoren Schaltvorgänge in Übereinstimmung mit Adressensignalen durchführen, die einzelne Blöcke benennen, um dadurch die für die Löschtests erforderliche Zeit zu verkürzen.
Konkrete Einrichtungen zur Durchführung von Löschtests, die auf dem Konzept der vorliegenden Erfindung basieren, werden nachstehend beschrieben.
Die vorliegende Erfindung kann als einen ersten nichtflüchtigen Halbleiterspeicher einen nichtflüchtigen Halbleiterspeicher bereitstellen, der Folgendes aufweist: ein Speicherzellenfeld mit einer Vielzahl von Blöcken, welche aus einer Vielzahl von Speicherzellen bestehen; eine Blockadressensignal-Erzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines Blockadressensignals zur Benennung eines Blocks, dessen Daten gelöscht werden sollen; und eine Vielzahl von Löschschaltkreisen, die entsprechend der Vielzahl von Blöcken zum Löschen von Daten der entsprechenden Blöcke je auf das Blockadressensignal hin vorgesehen sind und dadurch gekennzeichnet, dass jeder aus der Vielzahl von Löschschaltkreisen Folgendes aufweist: einen Löschtransistor, welcher als eine Schaltvorrichtung zur Lieferung einer gewünschten, vorgegebenen Spannung an den entsprechenden Block in Übereinstimmung mit dem Blockadressensignal dient; und einen Löschadressenerfassungsschaltkreis, der ein Löschadressen-Erfassungssignal ausgibt, welches anzeigt, ob der Löschtransistor die vorgegebene Spannung an den entsprechenden Block liefert.
Die vorliegende Erfindung kann auch, als einen zweiten nichtflüchtigen Halbleiterspeicher, einen nichtflüchtigen Halbleiterspeicher gemäß dem ersten nichtflüchtigen Halbleiterspeicher bereitstellen, der dadurch gekennzeichnet ist, dass jeder aus der Vielzahl von Löschschaltkreisen weiterhin Treibersignal-Erzeugungsvorrichtungen zur Bestimmung, ob der Löschtransistor auf ein Löschtestsignal hin, das von außen gesendet wird und das eine Art eines Löschtests benennt, und auf das Blockadressensignal hin angesteuert wird, und zur Ausgabe eines Transistor-Treibersignals an den Löschtransistor, wenn bestimmt wird, dass der Löschtransistor angesteuert wird, aufweist.
Zusätzlich kann die vorliegende Erfindung als einen dritten nichtflüchtigen Halbleiterspeicher einen nichtflüchtigen Halbleiterspeicher gemäß dem zweiten nichtflüchtigen Halbleiterspeicher bereitstellen, der dadurch gekennzeichnet ist, dass das Blockadressensignal ein Binärbitstrang mit einer Vielzahl von Bits ist; dass bei eingeschaltetem Löschtestsignal jede der Treibersignal-Erzeugungsvorrichtungen bestimmt, ob ein entsprechender Löschtransistor angesteuert werden soll, abhängig davon, ob ein entsprechender Block ein geradzahliger Block oder ein ungeradzahliger Block in dem Speicherzellenfeld ist, in Übereinstimmung mit einem niedrigstwertigen Bit des Binärbitstrangs, der das Blockadressensignal ausmacht, und das Transistor-Treibersignal an den entsprechenden Löschtransistor ausgibt, wenn festgestellt wird, dass der entsprechende Löschtransistor angesteuert wird; und dass bei ausgeschaltetem Löschtestsignal jede der Treibersignal-Erzeugungsvorrichtungen nur in Übereinstimmung mit dem Blockadressensignal bestimmt, ob der entsprechende Löschtransistor angesteuert werden soll, und das Transistor-Treibersignal an den entsprechenden Löschtransistor ausgibt, wenn festgestellt wird, dass der entsprechende Löschtransistor angesteuert wird.
Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung als einen vierten nichtflüchtigen Halbleiterspeicher einen nichtflüchtigen Halbleiterspeicher gemäß dem ersten, zweiten oder dritten nichtflüchtigen Halbleiterspeicher bereitstellen, der dadurch gekennzeichnet ist, dass Source-Anschlüsse einer Vielzahl von Speicherzellen jedes Blocks mit einer Source-Leitung in dem Block verbunden sind; und dass die Source-Leitung mit einem entsprechenden Löschtransistor verbunden ist und die vorgegebene Spannung an die Source-Leitung geliefert wird.
Weiterhin kann die vorliegende Erfindung als einen fünften nichtflüchtigen Halbleiterspeicher einen nichtflüchtigen Halbleiterspeicher gemäß dem ersten, zweiten oder dritten nichtflüchtigen Halbleiterspeicher bereitstellen, der dadurch gekennzeichnet ist, dass Gate-Anschlüsse einer Vielzahl von Speicherzellen jedes Blocks mit einer Löschleitung verbunden sind; und dass die Löschleitung mit einem entsprechenden Löschtransistor verbunden ist und die vorgegebene Spannung an die Löschleitung geliefert wird.
Zusätzlich kann die vorliegende Erfindung als ein Block-Löschtestverfahren in dem dritten, vierten und fünften nichtflüchtigen Halbleiterspeicher ein Block-Löschtestverfahren in einem nichtflüchtigen Halbleiterspeicher bereitstellen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es folgende Schritte aufweist: einen ersten Schritt des Löschens von Daten aus entweder einer geradzahligen Blockgruppe, die aus geradzahligen Blöcken besteht, oder einer ungeradzahligen Blockgruppe, die aus ungeradzahligen Blöcken besteht; einen zweiten Schritt der Bestätigung, dass Daten aus entweder der geradzahligen Blockgruppe oder der ungeradzahligen Blockgruppe vollständig gelöscht sind und dass die eine Blockgruppe und eine verbleibende Blockgruppe sich gegenseitig nicht beeinflussen; einen dritten Schritt des Löschens von Daten der verbleibenden Blockgruppe aus der geradzahligen Blockgruppe und der ungeradzahligen Blockgruppe; einen vierten Schritt der Bestätigung, dass Daten der verbleibenden Blockgruppe vollständig gelöscht sind; und einen fünften Schritt des Erfassens, ob der entsprechende Löschtransistor in Übereinstimmung mit einem Adressensignal, das jeden aus der Vielzahl von Blöcken benennt, eingeschaltet ist.
Es ist möglich, dass der vierte Schritt ein Schritt der Bestätigung ist, dass Daten aus der verbleibenden Blockgruppe vollständig gelöscht sind und dass die verbleibende Blockgruppe und die eine Blockgruppe sich gegenseitig nicht beeinflussen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines nichtflüchtigen Halbleiterspeichers in der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt;
2 zeigt ein Speicherzellenfeld in der ersten Ausführungsform;
3 zeigt den Aufbau eines Löschschaltkreises in der ersten Ausführungsform;
4 ist ein spezifisches Beispiel, das den Aufbau eines Löschadressen-Erfassungsschaltkreises in der ersten Ausführungsform zeigt;
5 ist ein spezifisches Beispiel, das den Aufbau eines Löschadressen-Erfassungsschaltkreises gemäß des im Zusam menhang mit der vorliegenden Erfindung relevanten Standes der Technik zeigt;
6 ist ein spezifisches Beispiel, das den Aufbau eines Löschadressen-Erfassungsschaltkreises in der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt;
7 zeigt ein Speicherzellenfeld und Blockeinheiten in der vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
8 zeigt den Aufbau einer Speicherzelle in der fünften erfindungsgemäßen Ausführungsform;
9 zeigt ein Speicherzellenfeld in der fünften Ausführungsform;
10 zeigt ein Speicherzellenfeld und Blockeinheiten in einer sechsten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
11 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Löschadressen-Erfassungsschaltkreises gemäß des im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung relevanten Standes der Technik zeigt;
12 ist ein spezifisches Beispiel, das den Aufbau eines Löschadressen-Erfasssungsschaltkreises gemäß des im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung relevanten Standes der Technik zeigt; und
13 ist ein weiteres spezifisches Beispiel, das den Aufbau des Löschadressen-Erfassungsschaltkreises gemäß des im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung relevanten Standes der Technik zeigt.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Ein nichtflüchtiger Halbleiterspeicher in der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform weist ein Speicherzellenfeld 10 auf, das aus einer Vielzahl von Blöcken B0 bis B31, einer Blockadressensignal-Erzeugungsvorrichtung 20 und einer Vielzahl von Löschschaltkreisen E0 bis E31 besteht, die der Vielzahl von Blöcken B0 bis B31, wie in 1 gezeigt, entsprechen. Wie in 2 gezeigt weist das Speicherzellenfeld 10 Speicherzellen 12 auf, an die jeweils eine Vielzahl von Wortleitungen 13, Bitleitungen 14 und Source-Leitungen 15 angeschlossen sind. Jeder Block (B0 bis B31) 11 besteht aus Speicherzellen 12, an die eine Wortleitung 13 angeschlossen ist. Das heißt, dass in dieser Ausführungsform jeder Block 11 einer Reihe des Speicherzellenfeldes 10 entspricht. Eine vorgegebene Spannung wird durch einen Löschtransistor, der später beschrieben wird, an eine Source-Leitung 15 jedes Blocks 11 geliefert. In dem Speicherzellenfeld 10 werden geradzahlige Blöcke B0, B2, B4 ... B30 als Blöcke in einer geradzahligen Blockgruppe bezeichnet, und ungeradzahlige Blöcke B1, B3, B5 ... B31 werden als Blöcke in einer ungeradzahligen Blockgruppe bezeichnet.
Die Blockadressensignal-Erzeugungsvorrichtung 20 erzeugt ein Blockadressensignal zur Benennung eines Blocks 11, dessen Daten gelöscht werden sollen, und gibt das Blockadressensignal an die in einem dem benannten Block 11 entsprechenden Löschschaltkreis enthaltene Treibersignal-Erzeugungsvorrichtung aus, wie später noch beschrieben wird. In dieser Ausführungsform ist ein Blockadressensignal ein aus einer Vielzahl von Bits bestehender Binärbitstrang.
Jeder Löschschaltkreis (E0 bis E31) 30 besteht aus einem Löschtransistor 31, einer Treibersignal-Erzeugungsvorrichtung 32 und einem Löschadressen-Erfassungsschaltkreis 33, wie in 3 gezeigt ist.
Insbesondere fungiert der Löschtransistor 31 als Schaltvorrichtung. Das bedeutet, dass der Transistor durch ein Transistor-Treibersignal angesteuert wird, was später noch beschrieben wird, und eine vorgegebene Spannung an eine Source-Leitung 15 eines entsprechenden Blocks B0 bis B11 liefert, wenn der Löschtransistor 31 einen Löschvorgang durchführt.
Die Treibersignal-Erzeugungsvorrichtung 32 bestimmt, ob der Löschtransistor 31 sowohl auf ein von der Blockadressensignal-Erzeugungsvorrichtung ausgegebenes Blockadressensignal als auch auf ein von außen geliefertes Löschtestsignal hin angesteuert werden soll. wird bestimmt, dass der Löschtransistor 31 angesteuert werden sollte, so gibt die Treibersignal-Erzeugungsvorrichtung 32 ein Transistortreibersignal an den Löschtransistor 31 aus. In dieser Ausführungsform wird das Löschtestsignal bei einem Löschtest zum Stapellöschen entweder der geradzahligen Blöcke oder der ungeradzahligen Blöcke eingeschaltet. Das Löschtestsignal wird ausgeschaltet, wenn jeweilige Blöcke durch Benennung auf eindeutige Weise gelöscht werden. Daraufhin bestimmt die Treibersignal-Erzeugungsvorrichtung 32, falls das Löschtestsignal eingeschaltet ist, dass entweder die ungeradzahlige Blockgruppe oder die geradzahlige Blockgruppe in Übereinstimmung mit "0" oder "1", was durch das niedrigstwertige Bit in dem das Blockadressensignal ausmachenden Binärbitstrang angezeigt wird, stapelbenannt ist. Befindet sich der entsprechende Block in der benannten Blockgruppe, so gibt die Treibersignal-Erzeugungsvorrichtung 32 das oben erwähnte Transistortreibersignal an den Löschtransistor 31 aus. In der Zwischenzeit bestimmt die Treibersignal-Erzeugungsvorrichtung 32, falls das Löschsignal ausgeschaltet ist, ob der Löschtransistor 31 in Übereinstimmung mit allen Bits des das Blockadressensignal ausmachenden Binärbitstrangs angesteuert werden soll. Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, können bei eingeschaltetem Testsignal Werte von Bits außer dem niedrigstwertigen Bit in dem das Blockadressensignal ausmachenden Binärbitstrang frei gewählt werden. Sie beeinflussen die Bestimmung, ob ein Löschtransistor 31 angesteuert werden soll, nicht.
Der Löschadressen-Erfassungsschaltkreis 33 erfasst, ob der Löschtransistor 31 in Übereinstimmung mit dem Transistortrei bersignal von der Treibersignal-Erzeugungsvorrichtung 32 eingeschaltet ist oder nicht. Das bedeutet, dass er erfasst, ob der Löschtransistor 31 die vorgegebene Spannung an den entsprechenden Block 11 liefert oder nicht. Der Löschadressen-Erfassungsschaltkreis 33 gibt dann das Erfassungsergebnis als Löschadressen-Erfassungssignal an die Bestimmungsvorrichtung (ohne Abbildung) aus.
Insbesondere weist der Löschadressen-Erfassungsschaltkreis 33, wie in 4 gezeigt, einen Transistor 332 und einen Widerstand 333 auf. Der Gate-Anschluss des Transistors 332 ist mit dem Gate-Anschluss des Löschtransistors 31 verbunden. Der Löschadressen-Erfassungsschaltkreis 33 mit einem derartigen Aufbau gibt die Stromversorgungsspannung V_pp an die Bestimmungsvorrichtung (ohne Abbildung) von einem Knoten zwischen dem Drain-Anschluss des Transistors 332 und dem Widerstand 333 aus, wenn der Löschtransistor 31 eingeschaltet ist.
Ein Blocklöschtestverfahren, welches die folgenden Schritte eins bis fünf umfasst, kann in dem nichtflüchtigen Halbleiterspeicher mit dem oben beschriebenen Aufbau in der ersten Ausführungsform durchgeführt werden.
Im ersten Schritt ist dabei ein Testsignal eingeschaltet, die geradzahlige Blockgruppe (oder die ungeradzahlige Blockgruppe) wird benannt und ein Löschtest wird durchgeführt, um die geradzahlige Blockgruppe (oder die ungeradzahlige Blockgruppe) als Stapel zu löschen.
Im zweiten Schritt wird überprüft, ob die geradzahlige Blockgruppe (oder die ungeradzahlige Blockgruppe) im ersten Schritt normal gelöscht wird und ob die geradzahlige Blockgruppe (oder die ungeradzahlige Blockgruppe) und die ungeradzahlige Blockgruppe (oder die geradzahlige Blockgruppe) sich gegenseitig nicht beeinflussen. Nach der Überprüfung wird "1" (oder "0") in alle Blöcke geschrieben.
Im dritten Schritt ist ein Testsignal eingeschaltet, die ungeradzahlige Blockgruppe (oder die geradzahlige Blockgruppe) wird benannt, und ein Löschtest wird durchgeführt, um die ungeradzahlige Blockgruppe (oder die geradzahlige Blockgruppe) als Stapel zu löschen.
Im vierten Schritt wird überprüft, ob die ungeradzahlige Blockgruppe (oder die geradzahlige Blockgruppe) im dritten Schritt normal gelöscht wird. Nach der Überprüfung wird "1" (oder "0") in alle Blöcke geschrieben.
In dem oben angeführten Beispiel wird im zweiten Schritt überprüft, ob die geradzahlige Blockgruppe und die ungeradzahlige Blockgruppe sich gegenseitig nicht beeinflussen. Im vierten Schritt wird daher nicht überprüft, ob die ungeradzahlige Blockgruppe und die geradzahlige Blockgruppe sich gegenseitig nicht beeinflussen. Wird jedoch in Betracht gezogen, dass benachbarte Blöcke miteinander verbunden sind oder sich gegenseitig wie eine Diode beeinflussen, so kann im vierten Schritt überprüft werden, ob die ungeradzahlige Blockgruppe (oder die geradzahlige Blockgruppe) normal gelöscht wird und ob die ungeradzahlige Blockgruppe (oder die geradzahlige Blockgruppe) und die geradzahlige Blockgruppe (oder die ungeradzahlige Blockgruppe) sich gegenseitig nicht beeinflussen.
Wird bestätigt, dass der Löschvorgang normal durchgeführt wird, nur wenn der Löschtransistor im ersten bis vierten Schritt eingeschaltet ist, so wird der folgende fünfte Schritt durchgeführt. Es wird bemerkt, dass Überprüfungs-/Schreibvorgänge im zweiten und vierten Schritt unter Verwendung eines Aufbaus (ohne Abbildung) ausgeführt werden, der herkömmlicherweise in dem nichtflüchtigen Halbleiterspeicher vorgesehen ist.
Im fünften Schritt wird bei ausgeschaltetem Testsignal bestimmt, ob die Löschtransistoren 31 in Übereinstimmung mit Blockadressensignalen, die jeweils die entsprechenden Blöcke B0 bis B31 benennen, eingeschaltet sind oder nicht. In welcher Reihenfolge die Blockadressensignale die Vielzahl von Blöcken B0 bis B31 benennen oder Ähnliches, kann willkürlich festgelegt werden.
Gemäß dem oben beschriebenen Testverfahren wird nur dann bestätigt, dass Blöcke löschbar sind, wenn die Löschtransistoren 31 im ersten bis vierten Schritt jeweils eingeschaltet sind. Daher ist es im fünften Schritt nicht nötig, Zeit zu verschwenden und zu warten, bis das Löschen der Blöcke abgeschlossen ist. Es muss nur erfasst werden, ob der Löschtransistor 31 eingeschaltet ist. Dadurch dauert es, wenn die zum einmaligen Löschen von Daten benötigte Zeit ca. zwei Sekunden beträgt, ca. vier Sekunden, die geradzahlige Blockgruppe und die ungeradzahlige Blockgruppe zu löschen. In der Zwischenzeit wird das Schalten des Löschtransistors 31 in einer Zeitspanne im Bereich von Nanosekunden durchgeführt und ist bei der Betrachtung der Löschzeit vernachlässigbar. Somit dauert die vollständige Durchführung des Tests im erfindungsgemäßen Blocklöschtestverfahren ca. vier Sekunden. Im Gegensatz dazu dauert dies im herkömmlichen Verfahren ca. 64 Sekunden, wenn Blocklöschtests an Blöcken einzeln durchgeführt werden. Wie aus dem Vergleich hervorgeht, kann die vorliegende Erfindung die Zeit um ca, eine Minute pro Speicherzellenfeld verkürzen.
Ein nichtflüchtiger Halbleiterspeicher gemäß dem zugehörigen Stand der Technik unterscheidet sich von der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform. Elemente in dieser Ausführungsform entsprechen denen in der ersten Ausführungsform mit der Ausnahme eines Löschadressen-Erfassungsschaltkreises. Auf eine entsprechende Beschreibung wird daher verzichtet.
Der nichtflüchtige Halbleiterspeicher des zugehörigen Standes der Technik ist dadurch gekennzeichnet, dass er einen Löschadressen-Erfassungsschaltkreis 33a aufweist, wie er in 5 gezeigt ist. Insbesondere weist der Löschadressen-Erfassungsschaltkreis 33a einen Inverter auf und gibt das Potential des Drain-Anschlusses des Löschtransistors 31 ein.
In dem nichtflüchtigen Halbleiterspeicher mit dem Löschadressen-Erfassungsschaltkreis 33a mit derartigem Aufbau wird daher, wenn ein Löschtransistor 31 eingeschaltet ist, "0" an die Bestimmungsvorrichtung ausgegeben. Somit ist es möglich, zu bestimmen, ob eine vorgegebene Spannung an die Source-Leitung geliefert wird oder nicht.
Die Arbeitsweise der anderen Elemente wie auch das Testverfahren in dieser Ausführungsform entsprechen denen in der ersten Ausführungsform, und daher wird auf eine Beschreibung verzichtet.
Wie im Falle eines zugehörigen Standes der Technik ist ein nichtflüchtiger Halbleiterspeicher in der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform eine modifizierte Version dessen der ersten Ausführungsform, und Elemente mit Ausnahme eines Löschadressen-Erfassungsschaltkreises in dieser Ausführungsform entsprechen denen in der ersten Ausführungsform. Auf eine Beschreibung wird daher verzichtet.
Der nichtflüchtige Halbleiterspeicher in dieser Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass er einen Löschadressen-Erfassungsschaltkreis 33b aufweist, wie er in 6 gezeigt ist. Insbesondere weist der Löschadressen-Erfassungsschaltkreis 33b lediglich eine Leitung auf, die mit dem Gate-Anschluss des Löschtransistors 31 verbunden ist. Der Schaltkreis 33b beachtet direkt ein Transistortreibersignal zur Ansteuerung des Löschtransistors 31 und bestimmt, ob die Adressenbenennung präzise durchgeführt wird oder nicht.
Die Arbeitsweise der anderen Elemente wie auch das Testverfahren in dieser Ausführungsform entsprechen denen in der ersten Ausführungsform, und auf eine Beschreibung wird daher verzichtet.
Ein nichtflüchtiger Halbleiterspeicher in der vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform unterscheidet sich von dem in der ersten Ausführungsform durch die Blockeinheit.
In der ersten Ausführungsform entspricht ein Block nämlich einer Reihe im Speicherzellenfeld 10, wie mit Bezug auf 2 beschrieben. In dieser Ausführungsform entspricht ein Block zwei Reihen im Speicherzellenfeld 10, wie in 7 gezeigt.
Zusätzlich sind im Block 16 in dieser Ausführungsfom zwei Wortleitungen 13 für jeweilige Reihen vorgesehen, die voneinander unabhängig sind, und zwei Source-Leitungen 151 und 152 sind in eine Leitung integriert, d. h. die Source-Leitungen 151 und 152 bilden ein verdrahtetes ODER-Gatter. Während des Blocklöschvorgangs wird eine vorgegebene Spannung durch den Löschtransistor an die integrierte Leitung geliefert.
Die Arbeitsweise der anderen Elemente wie auch das Testverfahren in dieser Ausführungsform entsprechen denjenigen in der ersten Ausführungsform mit der Ausnahme des obigen Aspekts. Auf eine Beschreibung wird daher verzichtet.
Obwohl diese Ausführungsform als Variation der ersten Ausführungsform beschrieben wurde, ist sie natürlich auf einen der vorliegenden Erfindung zugehörigen Stand der Technik sowie auf die dritte Ausführungsform anwendbar.
Darüber hinaus ist es möglich, die Blockeinheit basierend auf dem Prinzip dieser Ausführungsform auf drei Reihen oder mehr zu ändern.
Ein Flash-Speicher ist in der ersten bis vierten Ausführungsform beispielhaft als Speicherzelle dargestellt (zwar ist er in der Beschreibung nicht ausdrücklich erwähnt, doch in den Zeichnungen abgebildet). Die Speicherzelle sollte jedoch nicht auf einen Flash-Speicher beschränkt sein.
Ein nichtflüchtiger Halbleiterspeicher in der fünften erfindungsgemäßen Ausführungsform weist charakteristischerweise Speicherzellen 12a auf, wie in 8 gezeigt.
Insbesondere weist der nichtflüchtige Halbleiterspeicher in der fünften erfindungsgemäßen Ausführungsform ein Speicherzellenfeld 10a auf, das einen Aufbau hat, in dem der Source- bzw. der Drain-Anschluss einer Speicherzelle 12a jeweils mit dem Source- bzw. dem Drain-Anschluss der benachbarten Speicherzelle 12a verbunden sind, wie in 9 gezeigt.
Die Einheit eines Blocks 11 in dieser Ausführungsform entspricht einer Reine im Speicherzellenfeld 10. In jeder Reihe agiert eine Wortleitung 13 als Löschleitung, die von einem Löschschaltkreis während des Blocklöschvorgangs mit einer vorgegebenen Spannung versorgt wird.
Da der anwendbare Löschschaltkreis, das Blocklöschtestverfahren und Ähnliches die gleichen sind wie die in der ersten bis dritten Ausführungsform beschriebenen, wird auf eine Beschreibung davon hierin verzichtet.
Ein nichtflüchtiger Halbleiterspeicher in der sechsten erfindungsgemäßen Ausfühurungsform ist eine modifizierte Version dessen in der fünften Ausführungsform.
Wie sich mit Bezug auf 10 versteht, unterscheidet sich die sechste Ausführungsform von der fünften Ausführungsform in der Blockeinheit. Das bedeutet, dass in dieser Ausführungsform die Einheit eines Blocks 16 zwei Reihen im Speicherzellenfeld 10a entspricht.
Es sollte beachtet werden, dass in der vierten Ausführungsform eine Source-Leitung als Löschleitung fungiert und sich im Falle eines einfachen Verbindungszustandes kein Problem ergibt. In dieser Ausführungsform dagegen fungieren die Wortleitungen 131 und 132 als Löschleitungen. Dadurch hat ein Kurzschluss, wenn er sich zwischen den beiden Wortleitungen 131 und 132 ereignet, eine ungünstige Auswirkung auf die Bitadressenbenennung wie beispielsweise Lese- und Schreibvorgänge.
Daher weist in dieser Ausführungsform ein Löschschaltkreis 30a in 11 zwei Löschtransistoren 311 und 312 zum Liefern einer vorgegebenen Spannung an Wortleitungen, unabhängig voneinander, auf. Ein Löschadressen-Erfassungsschaltkreis 33c gibt Zustände ein, die die beiden Löschtransistoren 311 und 312 betreffen, und gibt ein Löschadressen-Erfassungssignal aus.
Insbesondere ist der Löschadressen-Erfassungsschaltkreis 30a in dieser Ausführungsform beispielhaft durch die Löschadressen-Erfassungsschaltkreise 33d und 33e dargestellt, welche den in 12 bzw. 13 gezeigten Aufbau aufweisen.
Der in 12 gezeigte Löschadressen-Erfassungsschaltkreis 33d ist ein NAND-Schaltkreis mit zwei Eingängen, der aus zwei nMOS-Transistoren besteht und Potentiale von Drain-Anschlüssen der beiden Löschtransistoren 311 und 312 eingibt.
Der in 13 gezeigte Löschadressen-Erfassungsschaltkreis 33e weist zwei Inverter und einen NOR-Schaltkreis mit zwei Eingängen auf und gibt Potentiale von Drain-Anschlüssen der beiden Löschtransistoren 311 und 312 ein.
Jeder der beiden Löschadressen-Erfassungsschaltkreise 33d und 33e gibt "0" als Löschadressen-Erfassungssignal aus, wenn die beiden Löschtransistoren 311 und 312 eingeschaltet sind.
Operationen der anderen Elemente wie auch das Testverfahren in dem nichtflüchtigen Halbleiterspeicher mit obigem Aufbau in dieser Ausführungsform entsprechen denjenigen in der ersten Ausführungsform. Auf eine Beschreibung davon wird hierin deshalb verzichtet.
In dieser Ausführungsform wird beschrieben, dass die Blockeinheit zwei Reihen im Speicherzellenfeld entspricht. Es versteht sich von selbst, dass die vorliegende Erfindung auf einen Fall anwendbar ist, in dem eine Blockeinheit drei oder mehr Reihen entspricht.
Wie bisher beschrieben, kann die vorliegende Erfindung einen nichtflüchtigen Halbleiterspeicher bereitstellen, der in der Lage ist; die Löschtestzeit stark zu verkürzen.
Geht man davon aus, dass beispielsweise ein Speicherzellenfeld aus 32 Blöcken besteht und die zum Löschen eines Block benötigte Zeit ca. zwei Sekunden beträgt, so ist die gesamte Blocklöschzeit um beinahe eine Minute kürzer als im Fall des herkömmlichen Speichers.

Claims

Nichtflüchtiger Halbleiterspeicher, welcher Folgendes aufweist: ein Speicherzellenfeld (10) mit einer Vielzahl von Blöcken (B0– B31, 11, 16), welche aus einer Vielzahl von Speicherzellen (12) bestehen; eine Blockadressensignal-Erzeugungsvorrichtung (20) zum Erzeugen eines Blockadressensignals, um einen Block zu bestimmen, dessen Daten gelöscht werden sollen; und eine Vielzahl von Löschschaltkreisen (30), die entsprechend der Vielzahl von Blöcken zum Löschen von Daten der entsprechenden Blöcke je auf das Blockadressensignal hin vorgesehen sind, wobei jeder aus der Vielzahl von Löschschaltkreisen (30) Folgendes aufweist: einen Löschtransistor (31, 311, 132), welcher als eine Schaltvorrichtung zur Lieferung einer gewünschten vorgegebenen Spannung an den entsprechenden Block in Übereinstimmung mit dem Blockadressensignal dient; und einen Löschadressen-Erfassungsschaltkreis (33, 33b, 33c), der ein Löschadressen-Erfassungssignal ausgibt, welches anzeigt, ob der Löschtransistor eine derartige Vorspannung aufweist, dass er die vorgegebene Spannung an den entsprechenden Block liefert; dadurch gekennzeichnet, dass der Löschadressen-Erfassungsschaltkreis (33, 33b, 33c) direkt auf ein Transistor-Treibersignal anspricht, das den Löschtransistor schaltet.
Nichtflüchtiger Halbleiterspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder aus der Vielzahl von Löschschaltkreisen (30) weiterhin Treibersignal-Erzeugungsvorrichtungen (32) zum Festlegen, ob der Löschtransistor (31, 311, 312) auf ein Löschtestsignal hin, das von außen gesendet wird und das eine Art eines Löschtests bestimmt, und auf das Blockadressensignal hin angesteuert wird, und zur Ausgabe des Transistor-Treibersignals an den Löschtransistor, wenn festgelegt wird, dass der Löschtransistor angesteuert wird, aufweist.
Nichtflüchtiger Halbleiterspeicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockadressensignal ein Binärbitstrang mit einer Vielzahl von Bits ist; dass beim Einschalten des Löschtestsignals jede der Treibersignal-Erzeugungsvorrichtungen (32) festlegt, ob ein entsprechender Löschtransistor (31, 311, 312) angesteuert werden soll, abhängig davon, ob ein entsprechender Block ein geradzahliger Block oder ein ungeradzahliger Block in dem Speicherzellenfeld ist, in Übereinstimmung mit einem niedrigstwertigen Bit des Binärbitstrangs, der das Blockadressensignal darstellt, und das Transistor-Treibersignal an den entsprechenden Löschtransistor ausgibt, wenn der entsprechende Löschtransistor angesteuert wird; und dass beim Abschalten des Löschtestsignals jede der Treibersignal-Erzeugungsvorrichtungen (32) nur in Übereinstimmung mit dem Blockadressensignal festlegt, ob der entsprechende Löschtransistor angesteuert wird, und das Transistor-Treibersignal an den entsprechenden Löschtransistor ausgibt, wenn der entsprechende Löschtransistor angesteuert wird.
Nichtflüchtiger Halbleiterspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Source-Anschlüsse einer Vielzahl von Spei cherzellen jedes Blocks mit einer Source-Leitung (15, 151) in dem Block verbunden sind; und dass die Source-Leitung mit einem entsprechenden Löschtransistor verbunden ist und die vorgegebene Spannung an die Source-Leitung geliefert wird.
Nichtflüchtiger Halbleiterspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Gate-Anschlüsse einer Vielzahl von Speicherzellen jedes Blocks mit einer Löschleitung (131, 132) verbunden sind; und dass die Löschleitung mit einem entsprechenden Löschtransistor (31, 311, 312) verbunden ist und die vorgegebene Spannung an die Löschleitung geliefert wird.