JP2000131398A - Method for testing nonvolatile semiconductor storage device - Google Patents

Method for testing nonvolatile semiconductor storage device

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JP2000131398A
JP2000131398A JP11345322A JP34532299A JP2000131398A JP 2000131398 A JP2000131398 A JP 2000131398A JP 11345322 A JP11345322 A JP 11345322A JP 34532299 A JP34532299 A JP 34532299A JP 2000131398 A JP2000131398 A JP 2000131398A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a method for testing nonvolatile semiconductor storage devices which is capable of sufficiently securing the reliability of data holding and in which increase in cost due to increase in the number of processes is reduced. SOLUTION: A method for testing nonvolatile semiconductor storage devices is a method for testing data-writable nonvolatile semiconductor devices and provided with a writing process 203 to write data, an aging process to hold the nonvolatile semiconductor storage devices under predetermined aging conditions, and a verifying process 205 to read data, compare it with the data written in the writing process, and verify it. In the method, the aging process includes a coating film growing process 204 for relaxing stress at the time of assembling the nonvolatile semiconductor storage devices.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は不揮発性半導体記憶
装置とその試験方法、センスアンプを有する半導体記憶
装置、及び半導体装置に関し、特に製造した半導体装置
が所定の性能を有するかの試験が容易に行えるようにし
た半導体装置及びその試験方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device and a method for testing the same, a semiconductor memory device having a sense amplifier, and a semiconductor device. In particular, it is easy to test whether a manufactured semiconductor device has a predetermined performance. The present invention relates to a semiconductor device and a test method therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術】DRAM,SRAM等の半導体記憶装置
(半導体メモリ)が広く使用されており、特に、フラッ
シュメモリは電気的に消去可能な不揮発性半導体メモリ
として注目されている。フラッシュメモリのメモリ・セ
ルは1個のトランジスタより構成される。このトランジ
スタはメモリ・セル・トランジスタと呼ばれる。フラッ
シュメモリのメモリ・セル・トランジスタの一例を図1
2に示す。(1)は上面図、(2)はA−A′の断面
図、(3)はB−B′の断面図である。101がP型シ
リコン(Si)基板、102がポリシリコンよりなるフ
ローティングゲート(FG)、103がFG102と容
量的に結合しているポリシリコンよりなるコントロール
ゲート(CG)、104と105がN型領域で、ソース
やドレインとして機能する。106は酸化膜である。
2. Description of the Related Art Semiconductor storage devices (semiconductor memories) such as DRAMs and SRAMs have been widely used. In particular, flash memories have attracted attention as electrically erasable nonvolatile semiconductor memories. A memory cell of a flash memory is composed of one transistor. This transistor is called a memory cell transistor. FIG. 1 shows an example of a memory cell transistor of a flash memory.
It is shown in FIG. (1) is a top view, (2) is a cross-sectional view along AA ', and (3) is a cross-sectional view along BB'. 101 is a P-type silicon (Si) substrate, 102 is a floating gate (FG) made of polysilicon, 103 is a control gate (CG) made of polysilicon capacitively coupled to the FG 102, and 104 and 105 are N-type regions. And functions as a source and a drain. 106 is an oxide film.

【0003】このように、フラッシュメモリのメモリ・
セル・トランジスタは、いわばNチャンネルMOSトラ
ンジスタのゲートの下にフローティング・ゲートがある
ような構造になっている。消去を行うには、CG103
をオープンにし、ソースに高電圧を印加すると電荷がソ
ースから抜け、FG102の電荷が約0になる。この状
態でCG103に適当な電圧を印加するとトランジスタ
は導通状態になる。CG103とドレインに高電圧を印
加するとアバランシェ・ブレーク・ダウン現象が起き、
ドレイン近傍で高エネルギを得た電子の一部がFG10
2に捕獲される。これを書込みという。書込みを行うと
FG102には電荷が蓄積されているため、CG103
に電圧を印加してもトランジスタは導通しない。トラン
ジスタが導通か非導通かにデータを対応させるが、この
フラッシュメモリでは、上記のように情報の書込み/消
去を電気的に行うことができる。
As described above, the flash memory
The cell transistor has a structure in which a floating gate is located below the gate of an N-channel MOS transistor. To perform erasing, use CG103
Is open and a high voltage is applied to the source, the charge is removed from the source, and the charge of the FG 102 becomes approximately zero. When an appropriate voltage is applied to the CG 103 in this state, the transistor is turned on. When a high voltage is applied to the CG103 and the drain, an avalanche breakdown phenomenon occurs,
Some of the electrons that have obtained high energy near the drain are FG10
2 captured. This is called writing. When writing is performed, since charges are accumulated in the FG 102, the CG 103
, The transistor does not conduct. Data is made to correspond to whether the transistor is conductive or nonconductive. In this flash memory, information can be written / erased electrically as described above.

【0004】従来のフラッシュメモリのブロック構成図
を図13に示す。なお図においては、同一の機能部分に
は同一の参照番号を付し、一部機能が異なる時にはアル
ファベットを付して表わす。1はコマンドレジスタ回
路、2はステータスレジスタ回路、3は動作ロジック回
路、4はコラムアドレスバッファ、5はロウアドレスバ
ッファ、6はブロックアドレスバッファ、7は書込み/
消去切り換え回路、8Aはデータコンパレータ回路、9
Aは書込み/消去タイミング発生回路、10はコラムデ
コーダ、11Aはロウデコーダ、12はブロックデコー
ダ、13Aは書込み/消去試験信号入力回路で試験信号
が入力された場合に限り、書込み/消去タイミング発生
回路9Aを強制的に動作状態とし、データコンパレータ
回路8Aのデータコンパレートは禁止状態となる。14
は入出力バッファ、15はセンスアンプ/ライトアン
プ、16はYゲート、17Aはメモリセルマトリクス、
18は消去用ソース制御回路である。
FIG. 13 shows a block diagram of a conventional flash memory. In the drawings, the same functional portions are denoted by the same reference numerals, and when some functions are different, alphabetical characters are used. 1 is a command register circuit, 2 is a status register circuit, 3 is an operation logic circuit, 4 is a column address buffer, 5 is a row address buffer, 6 is a block address buffer, and 7 is a write / read
Erasing switching circuit, 8A is data comparator circuit, 9
A is a write / erase timing generating circuit, 10 is a column decoder, 11A is a row decoder, 12 is a block decoder, and 13A is a write / erase timing generator only when a test signal is input by a write / erase test signal input circuit. 9A is forcibly brought into the operating state, and the data comparison of the data comparator circuit 8A is brought into the prohibited state. 14
Is an input / output buffer, 15 is a sense amplifier / write amplifier, 16 is a Y gate, 17A is a memory cell matrix,
Reference numeral 18 denotes an erase source control circuit.

【0005】フラッシュメモリは、読み出し、書込み及
び消去のそれぞれのモードで各部に印加する電圧が異な
るためそれらの制御動作が複雑な上、書込み及び消去動
作を行った場合には処理した部分のデータを読み出して
確認するベリファイ動作といわれる動作を行うのが一般
的である。従来このような動作は、ライター等の外部機
器からフラッシュメモリの端子に所定の電圧を出力する
ことにより行ってきた。そのため書込み/消去を行うラ
イター等の外部機器にかなりの負担がかかっていた。そ
こで、最近はこの複雑な制御アルゴリズムを簡略化する
ために内部に自動回路を設けることで、外部からは簡単
な制御命令のみでフラッシュメモリセルの書込み/消去
が行なえるようにしたものが主流になりつつある。
In a flash memory, the voltage applied to each part is different in each mode of reading, writing, and erasing, so that the control operation thereof is complicated. In addition, when the writing and erasing operations are performed, the data of the processed part is lost. In general, an operation called a verify operation for reading and confirming is performed. Conventionally, such an operation has been performed by outputting a predetermined voltage to a terminal of a flash memory from an external device such as a writer. For this reason, a considerable load has been placed on external devices such as a writer for writing / erasing. Therefore, recently, an automatic circuit has been provided in order to simplify the complicated control algorithm, so that a flash memory cell can be programmed / erased only by a simple control command from the outside. It is becoming.

【0006】このように自動回路を搭載したフラッシュ
メモリでは、一旦外部より制御命令を受けること、セル
の書込み/消去が終了するまでは全て内部で自動的に処
理される。したがってこのデバイスの状態を外部から知
る為の手段としてステータスレジスタ機能を搭載するの
が一般的である。一旦自動回路が動作した後はステータ
スレジスタを読み出すこと以外内部回路の状態を知るこ
とはできない。
In a flash memory equipped with such an automatic circuit, a control command is received once from the outside, and all processes are automatically performed internally until the writing / erasing of cells is completed. Therefore, a status register function is generally mounted as a means for externally knowing the state of the device. Once the automatic circuit operates, the state of the internal circuit cannot be known except by reading the status register.

【0007】図13に示したように、フラッシュメモリ
では各メモリセルが導通しているかいないかを検出する
ため、ビット線に流れる電流量によって出力のレベルが
変化するセンスアンプ15が用いられる。このセンスア
ンプは、メモリセルをマトリクス状に配列した形式の半
導体メモリに広く使用されるものであり、DRAM,S
RAM,EPROM等にも使用される。
As shown in FIG. 13, in a flash memory, a sense amplifier 15 whose output level changes according to the amount of current flowing through a bit line is used to detect whether each memory cell is conductive or not. This sense amplifier is widely used for a semiconductor memory of a type in which memory cells are arranged in a matrix.
Also used for RAM, EPROM, etc.

【0008】図14はセンスアンプの従来例を示す図で
あり、センスアンプがメモリセルマトリクスとどのよう
に接続されるかを示すため、図13のYゲート16、メ
モリセルマトリクス17A、コラムデコーダ10、ロウ
デコーダ11Aを一緒に示してある。メモリセルマトリ
クス17Aでは、多数の平行ワード線WLiと多数の平
行なビット線BLjが垂直に配置され、その交点に対応
して不揮発性メモリセルCijをなす図12に示したよ
うなトランジスタが配置されている。トランジスタのゲ
ートはワード線に接続され、ドレインはビット線に接続
され、ソースは共通ソース線SLに接続されている。ロ
ウデコーダ11Aから選択したワード線に他よりも高い
電圧が印加され、コラムデコーダ10からの信号でYゲ
ート16の1個のゲートが導通し、選択されたビット線
のみがセンスアンプ151Aにつながる共通ビット線K
BLに接続され、選択されたワード線とビット線の交点
に対応するメモリセルの導通/非導通がセンスアンプ1
51Aによって検出される。これが読出動作である。ワ
ード線とビット線への印加電圧が異なる点を除けば書込
み動作もほぼ同一であるが、共通ビット線KBLがセン
スアンプ151Aの替わりに書込みアンプに接続される
点が異なる。
FIG. 14 is a diagram showing a conventional example of a sense amplifier. In order to show how the sense amplifier is connected to a memory cell matrix, a Y gate 16, a memory cell matrix 17A, and a column decoder 10 shown in FIG. , Row decoder 11A. In the memory cell matrix 17A, a number of parallel word lines WLi and a number of parallel bit lines BLj are vertically arranged, and transistors corresponding to intersections of the nonvolatile memory cells Cij as shown in FIG. 12 are arranged. ing. The gate of the transistor is connected to a word line, the drain is connected to a bit line, and the source is connected to a common source line SL. A voltage higher than the other is applied to the word line selected from the row decoder 11A, one of the Y gates 16 is turned on by a signal from the column decoder 10, and only the selected bit line is connected to the sense amplifier 151A. Bit line K
BL is connected to the sense amplifier 1 to determine whether the memory cell corresponding to the intersection of the selected word line and bit line is conductive / non-conductive.
51A. This is a read operation. The write operation is almost the same except that the voltage applied to the word line and the bit line is different, but different in that the common bit line KBL is connected to the write amplifier instead of the sense amplifier 151A.

【0009】図14に示したセンスアンプ151Aは、
シングルエンドセンスアンプと呼ばれるものであり、部
品点数が少なく、調整も簡単で手軽であるため広く用い
られている。半導体装置が製造された段階で所定の性能
を有するか各種の試験が行われる。例えば、フラッシュ
メモリ等の不揮発性半導体メモリであれば、前述のステ
ータスレジスタが正常に動作するかが試験される。ステ
ータスレジスタは動作ロジック回路による書込み及び消
去動作の状態を外部より知るためのものであり、ステー
タスレジスタの各ビットの値が書き込み又は消去が正常
に行われたかどうか、動作が終了したかどうか等を表わ
す。従ってステータスレジスタが正常に動作するかどう
かを検出するためには、実際に動作ロジック回路により
各種動作を行わせて各種状態を出現させ、ステータスレ
ジスタがその状態を正しく示しているかを検出する必要
がある。
The sense amplifier 151A shown in FIG.
This is called a single-ended sense amplifier, and is widely used because it has a small number of components and is easy and easy to adjust. At the stage when the semiconductor device is manufactured, various tests are performed to determine whether the semiconductor device has a predetermined performance. For example, in the case of a nonvolatile semiconductor memory such as a flash memory, it is tested whether or not the above-described status register operates normally. The status register is for externally knowing the state of the writing and erasing operations by the operation logic circuit, and the value of each bit of the status register indicates whether the writing or erasing has been normally performed, whether the operation has been completed, and the like. Express. Therefore, in order to detect whether or not the status register operates normally, it is necessary to actually perform various operations by the operation logic circuit to cause various states to appear, and to detect whether or not the status register correctly indicates the state. is there.

【0010】図15はフラッシュメモリの従来のステー
タスレジスタ試験の工程を示すフローチャートである。
ステップ501では、まず正常動作させるか異常が発生
するようにするかを選択し、図13の書込み/消去試験
信号入力回路13Aを設定する。これに応じてステップ
502でデータコンパレータ回路8Aでのデータ比較が
停止され、比較を行うデータに関係なく正常動作又は異
常動作の結果が得られるように設定される。ステップ5
03では書込み動作であるか消去動作であるかに応じて
コマンドを入力し、ステップ504でそれに応じた動作
が開始される。
FIG. 15 is a flowchart showing steps of a conventional status register test for a flash memory.
In step 501, first, whether to operate normally or to cause an abnormality is selected, and the write / erase test signal input circuit 13A in FIG. 13 is set. In response, in step 502, the data comparison in the data comparator circuit 8A is stopped, and the setting is made so that a result of a normal operation or an abnormal operation is obtained regardless of the data to be compared. Step 5
In step 03, a command is input depending on whether the operation is a writing operation or an erasing operation. In step 504, an operation corresponding to the command is started.

【0011】ステップ505と506で上記の動作が終
了するまで待機し、終了するとステップ507でステー
タスレジスタの値を読み取り、所望の値になっているこ
とを確認する。以上が従来のステータスレジスタの試験
工程であるが、動作異常を発生するのは書込み/消去タ
イミング発生回路9Aの部分であり、メモリセルマトリ
クス17Aやセンスアンプ/ライトアンプ15に異常が
生じた場合にも、ステータスレジスタ2が正常に動作す
るということまでは保証されない。
At steps 505 and 506, the process waits until the above operation is completed. When the operation is completed, the value of the status register is read at step 507 to confirm that the desired value is obtained. The above is the conventional status register test process. It is the portion of the write / erase timing generation circuit 9A that causes an abnormal operation, and when an abnormality occurs in the memory cell matrix 17A or the sense amplifier / write amplifier 15, However, it is not guaranteed that the status register 2 operates normally.

【0012】フラッシュメモリ等の不揮発性半導体メモ
リ特有の試験としては、記憶したデータが電源を切った
状態で長時間保持してもデータが正しく記憶されている
ことを保証するための試験がある。実際にそのような長
時間放置した試験は行えないため、エージングテストと
呼ばれる加速テストでデータ保持試験を行うのが一般的
である。エージングテストは所定レベルまで書き込みを
行った後通常よりも高い温度に保持してデータ保持に対
して加速ストレスを与え、その後閾値レベルを検出する
といった形で行う。
As a test peculiar to a nonvolatile semiconductor memory such as a flash memory, there is a test for guaranteeing that data is correctly stored even if stored data is held for a long time in a state where the power is turned off. In practice, such a test that has been left for a long time cannot be performed, so that a data retention test is generally performed by an accelerated test called an aging test. The aging test is performed in such a manner that after writing to a predetermined level, the data is held at a temperature higher than usual to give an accelerated stress to data holding, and then a threshold level is detected.

【0013】図16は従来の半導体装置製造工程内にお
けるエージングテストの順番を示すフローチャートであ
る。図16の(1)の手順では、ウエハ形成工程60
1、カバー膜成長工程602、コーティング膜成長工程
603、プローブテスト工程604、組立工程605を
経て個別の装置として完成した半導体装置に対して行う
最終テスト工程606内でエージングテストが行われ
る。最終テスト工程606では、まず第1最終テスト工
程607で書き込みを含む所定の処理を行い、エージン
グ工程608で例えば150℃で数10時間保持し、第
2最終テスト工程609で書き込まれたデータのレベル
等の測定を含む第2最終テストを行う。
FIG. 16 is a flowchart showing the order of an aging test in a conventional semiconductor device manufacturing process. In the procedure of (1) of FIG.
1. An aging test is performed in a final test step 606 performed on a semiconductor device completed as an individual device through a cover film growth step 602, a coating film growth step 603, a probe test step 604, and an assembly step 605. In the final test step 606, first, a predetermined process including writing is performed in the first final test step 607, the aging step 608 holds the data at, for example, 150 ° C. for several tens of hours, and the level of the data written in the second final test step 609. A second final test including measurements such as

【0014】以上のように図16の(1)では、パッケ
ージに封止された個別の状態でエージングテストが行わ
れる。しかし図16の(1)のようなエージングテスト
では、組立後最終テストの段階でエージング工程を行う
ため、組み立てられたプラスチックパッケージにおいて
は、十分な温度をかけることができず、データ保持の信
頼性を保証するにはエージングの時間を長くする必要が
あり、工程増になるという問題があった。
As described above, in FIG. 16A, the aging test is performed in an individual state sealed in a package. However, in the aging test as shown in FIG. 16A, since the aging process is performed in the final test stage after the assembly, a sufficient temperature cannot be applied to the assembled plastic package, and the reliability of data retention is low. In order to guarantee the above, it is necessary to lengthen the aging time, and there is a problem that the number of processes increases.

【0015】そこで図16の(2)では、カバー膜成長
工程702とコーティング膜成長工程706の間に、エ
ージングテストを行う点が(1)とは異なる。ステップ
703で所定レベルまで書き込みを行った後、エージン
グ工程704で300℃で1時間保持する加速ストレス
を与え、ステップ705でデータのレベルを確認する。
Therefore, FIG. 16 (2) differs from (1) in that an aging test is performed between the cover film growth step 702 and the coating film growth step 706. After writing to a predetermined level in step 703, an acceleration stress for maintaining at 300 ° C. for 1 hour is applied in an aging step 704, and the data level is checked in step 705.

【0016】また半導体メモリでは、メモリセルに印加
できる高電圧側の電源マージンを測定する必要がある。
しかしメモリセルの電流特性は、ゲート電圧が高くなる
と傾きが減少するため、図14に示したセンスアンプ
は、電源電圧が高くなると、センスポイントがずれてし
まい、正しいセルのコンパレートが出来なくなってしま
うという問題を有しており、センスアンプの電源とセル
の電源を分離出来る様に回路を追加する必要があり、そ
れを測定する為の特別な試験の追加も必要だった。
In a semiconductor memory, it is necessary to measure a power supply margin on a high voltage side which can be applied to a memory cell.
However, the slope of the current characteristic of the memory cell decreases as the gate voltage increases. Therefore, in the sense amplifier shown in FIG. 14, when the power supply voltage increases, the sense point shifts, and correct cell comparison cannot be performed. Therefore, it was necessary to add a circuit so that the power supply of the sense amplifier and the power supply of the cell could be separated, and it was also necessary to add a special test for measuring the power supply.

【0017】更に、半導体装置では動作時の電源電流を
測定する必要があるが、試験工程の関係で出力ピンには
負荷回路を接続したままの図18に示すような状態で電
源電流が測定される。図18において、52はドライバ
回路であり、TP11とTN11は出力回路を構成する
PチャンネルとNチャンネルのトランジスタであり、5
4は出力パッド、57,58,59はテスタ側の負荷回
路を構成する抵抗と容量である。カタログ等で保証して
いる動作時の電源電流の測定条件は負荷に流れる電流を
0mAとしており、出力に負荷回路を接続した状態で測
った電流は、負荷回路に流れる充放電電流も測ってしま
うため正確に測れないと言う問題がある。そこで実際カ
タログの保証値を測定する為には出力ピンを測定回路か
ら外して測っている。
Furthermore, in the semiconductor device, it is necessary to measure the power supply current during operation. However, due to the test process, the power supply current is measured in a state as shown in FIG. You. In FIG. 18, reference numeral 52 denotes a driver circuit, and TP11 and TN11 denote P-channel and N-channel transistors constituting an output circuit.
4 is an output pad, and 57, 58 and 59 are resistors and capacitors constituting a load circuit on the tester side. The measurement condition of the power supply current at the time of operation, which is guaranteed in a catalog or the like, is such that the current flowing to the load is 0 mA, and the current measured with the load circuit connected to the output also measures the charge / discharge current flowing to the load circuit. Therefore, there is a problem that it cannot be measured accurately. Therefore, in order to actually measure the guaranteed value of the catalog, the output pin is removed from the measurement circuit and measured.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】以上半導体装置の製造
工程における試験について説明したが、それぞれ問題が
ある。図15のフローチャートに従って説明したフラッ
シュメモリのステータスレジスタの試験では、前述のよ
うに、ステータスレジスタ機能と一部の回路の動作確認
しか行うことができない。
As described above, the tests in the manufacturing process of the semiconductor device have been described, but each has its own problems. In the test of the status register of the flash memory described with reference to the flowchart of FIG. 15, as described above, only the status register function and the operation of some circuits can be confirmed.

【0019】メモリの試験においてはメモリ容量の増加
に伴い試験時間も大幅に増加しており、そのままでは試
験コストが大変高いものになりつつある。この試験コス
トを抑えるには不良品をなるべく時間をかけずに判別す
ることも重要だが色々な試験を合わせて盛り込み試験す
ることにより、試験時間の短縮を図り、試験コストの上
昇を抑えることも必要である。従ってステータスレジス
タの試験においても、上記の部分だけでなくより広く部
分について総合的な試験が行われることが望ましく、現
状の試験方法では不充分であるという問題がある。
In a memory test, the test time is greatly increased with an increase in the memory capacity, and the test cost is becoming very high as it is. In order to reduce this test cost, it is important to identify defective products in as little time as possible, but it is also necessary to shorten the test time and suppress the increase in test cost by incorporating various tests and incorporating tests. It is. Therefore, in the test of the status register, it is desirable that a comprehensive test is performed not only on the above-described portion but also on a wider portion, and there is a problem that the current test method is insufficient.

【0020】また図16の(2)に示したエージングテ
ストでは、ウエハ上の半導体装置に対してエージングす
るため信頼性は保証できるが、やはり工程が増加すると
いう問題がある。センスアンプの電源マージンを測定す
る場合、センスアンプの電源と、セルのゲートにかかる
電源を分ける回路を使って試験をするが、そのような試
験は通常の試験ではできず、それの為の特殊な試験をす
る事が必要である。しかし、通常の試験以外の試験を導
入する事によって生じるコストアップがチップコストに
跳ね返ってしまうという問題がある。
In the aging test shown in FIG. 16B, the reliability can be assured because the semiconductor device on the wafer is aged, but there is still a problem that the number of steps is increased. When measuring the power supply margin of a sense amplifier, a test is performed using a circuit that separates the power supply of the sense amplifier and the power supply applied to the gate of the cell. It is necessary to do a good test. However, there is a problem that an increase in cost caused by introducing a test other than the normal test is reflected in the chip cost.

【0021】更に図18に示した出力回路の状態では正
確な電源電流が測定できないため、出力ピンを測定回路
から外した上で測っているが、このような作業を工程中
に入れるのは煩雑である。本発明は上記問題点に鑑みて
なされたものであり、次のような目的を有する。第1の
目的は、内部の自動回路を含めたステータスレジスタ機
能や、センスアンプ等を総合した形で試験することがで
き、試験効率や試験精度の向上が図れる不揮発性半導体
記憶装置の実現である。
Further, since accurate power supply current cannot be measured in the state of the output circuit shown in FIG. 18, the measurement is performed after removing the output pin from the measurement circuit. It is. The present invention has been made in view of the above problems, and has the following objects. A first object is to realize a non-volatile semiconductor memory device capable of performing a test in which a status register function including an internal automatic circuit, a sense amplifier, and the like are integrated, and improving test efficiency and test accuracy. .

【0022】第2の目的は、不揮発性半導体記憶装置の
データ保持の信頼性を充分に保証でき、且つ工程数の増
加によるコスト増加を低減した不揮発性半導体記憶装置
の試験方法の実現である。第3の目的は、電源電圧を高
電圧に変化させても正確な出力が得られるセンスアンプ
の実現である。
A second object of the present invention is to realize a method of testing a nonvolatile semiconductor memory device in which the reliability of data retention of the nonvolatile semiconductor memory device can be sufficiently ensured and the increase in cost due to an increase in the number of steps is reduced. A third object is to realize a sense amplifier that can obtain an accurate output even when the power supply voltage is changed to a high voltage.

【0023】第4の目的は、電源電流測定時に出力ピン
から負荷回路を外さなくても正確な測定が行なえる出力
回路の実現である。
A fourth object is to realize an output circuit capable of performing accurate measurement without removing a load circuit from an output pin when measuring a power supply current.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
る本発明の第1の態様の不揮発性半導体記憶装置は、格
子状に配置された複数のワード線と複数のビット線と、
ゲートがワード線に接続され、ドレインがビット線に接
続された電気的に消去可能な不揮発性のメモリセルをワ
ード線とビット線の交点に対応して配列したメモリセル
マトリクスと、選択されたワード線と選択されたビット
線の交点に位置するメモリセルが導通であるか非導通で
あるかによって異なる電流量を検出して論理値「1」か
「0」に対応する信号を出力するセンスアンプと、メモ
リセルのデータの書き込み及び記憶データの消去に必要
なタイミング制御を自動的に行う書込み/消去タイミン
グ回路と、書込み/消去タイミング回路が動作した後の
この装置の動作状態を外部よりアクセス可能な状態で記
憶するステータスレジスタとを備える不揮発性半導体記
憶装置において、メモリセルマトリクスのアドレス外に
設けられ、アクセスした時のセンスアンプの出力がそれ
ぞれ論理値「1」と「0」になるように設定された2種
類の書き換え不能なセルで構成されるダミーセルを備え
ることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a nonvolatile semiconductor memory device comprising: a plurality of word lines and a plurality of bit lines arranged in a grid;
A memory cell matrix in which electrically erasable nonvolatile memory cells whose gates are connected to word lines and whose drains are connected to bit lines are arranged corresponding to intersections of word lines and bit lines; A sense amplifier that detects a current amount different depending on whether a memory cell located at an intersection of a line and a selected bit line is conductive or non-conductive, and outputs a signal corresponding to a logical value “1” or “0” And a write / erase timing circuit for automatically performing timing control necessary for writing data in a memory cell and erasing stored data, and externally accessing the operation state of the device after the operation of the write / erase timing circuit. In a nonvolatile semiconductor memory device having a status register for storing data in an Wherein the output of the sense amplifier when the comprises a dummy cell composed of two rewritable cells that are set to the logical value "1" and "0" respectively.

【0025】上記第2の目的を達成する本発明の第2の
態様のデータの書き込みが可能な不揮発性半導体記憶装
置の試験方法は、データを書き込む書込み工程と、この
不揮発性半導体記憶装置を所定のエージング条件に保持
するエージング工程と、データを読み出し、書込み工程
で書き込まれたデータと比較して確認する確認工程とを
備える不揮発性半導体記憶装置の試験方法において、エ
ージング工程は、この不揮発性半導体記憶装置の組立て
時のストレス緩和用のコーティング膜成長工程を含むこ
とを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, a method for testing a data writable nonvolatile semiconductor memory device, which achieves the second object, comprises the steps of: writing data; In a method for testing a nonvolatile semiconductor memory device comprising: an aging step of maintaining the aging condition, and a confirmation step of reading data and comparing the data with data written in the writing step, the aging step includes The method includes a step of growing a coating film for stress reduction at the time of assembling the storage device.

【0026】上記第3の目的を達成する本発明の第3の
態様の半導体記憶装置は、センスアンプを有する半導体
記憶装置であって、センスアンプは、いずれを接続する
かが切換可能な異なるロード特性を有する複数のロード
用トランジスタを有するロード抵抗部を備えることを特
徴とする。上記第4の目的を達成する本発明の第4の態
様の半導体装置は、出力回路の電源が、通常電源と、通
常電源から独立した独立電源との間で切り換え可能であ
ることを特徴とする。
A semiconductor memory device according to a third aspect of the present invention which achieves the third object is a semiconductor memory device having a sense amplifier, wherein the sense amplifiers have different loads which can be switched to be connected. A load resistor having a plurality of load transistors having characteristics is provided. A semiconductor device according to a fourth aspect of the present invention that achieves the fourth object is characterized in that the power supply of the output circuit can be switched between a normal power supply and an independent power supply independent of the normal power supply. .

【0027】本発明の第1の態様の不揮発性半導体記憶
装置では、従来のような内部自動回路の一部に強制的に
試験信号を加えるような形でステータスレジスタの機能
の動作試験を行うのではなく、予め「0」データ固定で
データ変化の無いダミーのセルを用意しておき、そこに
「0」データを書き込む行為を行えば、必ず書込み試験
は正常動作であるように見せることが可能である。また
これと逆に予め「1」データでデータ変化の無いダミー
のセルを用意しておき、そこに「0」データを書き込む
行為を行えば必ず書込み試験では不良が発生したように
見せることが可能である。
In the nonvolatile semiconductor memory device according to the first aspect of the present invention, the operation test of the function of the status register is performed in such a manner that a test signal is forcibly applied to a part of the internal automatic circuit as in the prior art. Rather, it is possible to make sure that the write test always looks normal by preparing a dummy cell that is fixed at "0" data and has no data change, and writing "0" data there. It is. Conversely, if a dummy cell with data "1" and no data change is prepared in advance and an operation of writing data "0" is performed, it is possible to make it appear that a failure has occurred in the write test. It is.

【0028】同様に消去時においては、予め「1」デー
タ固定でデータ変化の無いダミーのセルを用意してお
き、そこを消去する行為を行えば、必ず消去試験では正
常動作であるように見せることが可能である。またこれ
と逆に予め「0」データ固定でデータ変化の無いダミー
のセルを用意しておき、そこを消去する行為を行えば、
消去試験では必ず不良が発生したように見せることが可
能である。
Similarly, at the time of erasing, a dummy cell having a fixed data of "1" and having no data change is prepared in advance, and if an erasing operation is performed, a normal operation always appears in the erasing test. It is possible. Conversely, if a dummy cell with a fixed data of “0” and no data change is prepared in advance and an action of erasing it is performed,
In the erase test, it is always possible to make it appear that a defect has occurred.

【0029】これにより、セルが正常な時の内部の自動
回路を含めた回路全体の動作確認や、セルが不良の時の
自動回路を含めた回路全体の動作確認を行うことが可能
となり、従来はステータスレジスタ機能とその他一部し
かチェック出来なかったのに対し、本発明によればステ
ータスレジスタ機能のチェックに加え、内部の自動回路
を含めた回路全体の動作確認も可能となる。
This makes it possible to confirm the operation of the entire circuit including the internal automatic circuit when the cell is normal, and to confirm the operation of the entire circuit including the automatic circuit when the cell is defective. According to the present invention, in addition to checking the status register function, it is possible to check the operation of the entire circuit including the internal automatic circuit.

【0030】本発明の第2の態様の不揮発性半導体記憶
装置の試験方法では、ウエハ上の半導体装置に対してエ
ージング工程を行うため高い温度をかけることができる
と共に、組立て時のストレスを緩和するためのコーティ
ング膜を成長させる工程における高い温度での保持時間
もエージング工程に利用するため、試験工程が低減でき
る。
In the method for testing a nonvolatile semiconductor memory device according to the second aspect of the present invention, a high temperature can be applied to perform an aging process on a semiconductor device on a wafer, and stress during assembly can be reduced. The holding time at a high temperature in the step of growing a coating film for the purpose is also used for the aging step, so that the test step can be reduced.

【0031】本発明の第3の態様の半導体記憶装置のセ
ンスアンプは、異なるロード特性のロード用トランジス
タを複数備えているため、電源電圧によって接続するロ
ード用トランジスタを切り換えることにより、通常動作
電圧から、高電圧迄、正確なセルのコンパレートが出来
る様になる。本発明の第3の態様の半導体装置の出力回
路は、通常電源から独立した独立電源に切り換え可能で
ある。従って電源電流の測定時のみ、出力Trの電源を
別の電源をつなげる事によって、余計な電流は他の回路
の電源(VCC)を流れず、正確な動作時電源電流が測
定できる。しかも、デバイスの動作にはなんら影響は与
えない。
Since the sense amplifier of the semiconductor memory device according to the third aspect of the present invention includes a plurality of load transistors having different load characteristics, the sense amplifier is switched from the normal operating voltage by switching the connected load transistors according to the power supply voltage. , Accurate cell comparison up to high voltage. The output circuit of the semiconductor device according to the third aspect of the present invention can be switched from a normal power supply to an independent power supply. Therefore, by connecting the power supply of the output Tr to another power supply only at the time of measuring the power supply current, unnecessary current does not flow through the power supply (VCC) of another circuit, and the power supply current during operation can be accurately measured. Moreover, the operation of the device is not affected at all.

【0032】[0032]

【実施例】図1は本発明の第1実施例のフラッシュメモ
リのブロック構成図であり、図13の従来例に対応する
ものであり、同一機能部分には同一番号を付して表わ
し、機能が異なる部分には図13の方にアルファベット
のAを付してある。1はコマンドレジスタ回路、2はス
テータスレジスタ回路、3は動作ロジック回路、4はコ
ラムアドレスバッファ、5はロウアドレスバッファ、6
はブロックアドレスバッファ、7は書込み/消去切り換
え回路、8はデータコンパレータ回路、9は書込み/消
去タイミング発生回路、10はコラムデコーダ、11は
ロウデコーダ、12はブロックデコーダ、14は入出力
バッファ、15はセンスアンプ/ライトアンプ、16は
Yゲート、17はメモリセルマトリクス、18は消去用
ソース制御回路である。19は試験用ダミーセル選択信
号入力回路、20はセルマトリクスの一部に設けられる
試験用ダミーセルで、「0」データ固定でデータ変化す
ることの無いダミーのセルもしくは、「1」データでデ
ータ変化することの無いダミーのセルがそれぞれ用意さ
れている。
FIG. 1 is a block diagram of a flash memory according to a first embodiment of the present invention, which corresponds to the conventional example shown in FIG. 13. In FIG. 13 are indicated by the letter A in FIG. 1 is a command register circuit, 2 is a status register circuit, 3 is an operation logic circuit, 4 is a column address buffer, 5 is a row address buffer, 6
Is a block address buffer, 7 is a write / erase switching circuit, 8 is a data comparator circuit, 9 is a write / erase timing generation circuit, 10 is a column decoder, 11 is a row decoder, 12 is a block decoder, 14 is an input / output buffer, 15 Is a sense amplifier / write amplifier, 16 is a Y gate, 17 is a memory cell matrix, and 18 is an erase source control circuit. Reference numeral 19 denotes a test dummy cell selection signal input circuit, and reference numeral 20 denotes a test dummy cell provided in a part of a cell matrix. The test dummy cell is fixed at "0" data and does not change data, or changes data with "1" data. Dummy cells without any problem are prepared.

【0033】図2は、Yゲート16、メモリセルマトリ
クス17、消去用ソース制御回路18及び試験用ダミー
セルの部分をより詳細に示した図である。図3はロウデ
コーダ11をより詳細に示した図であり、図4は試験用
ダミーセル選択信号入力回路19の詳細を示す図であ
る。図2に示すように、ダミーセルD1 ,D2 ,D3
…は他のメモリセルと異なりフローティングゲートを有
しない通常のNチャンネルトランジスタであり、ゲート
がダミーワード線DWLに接続され、ドレインは各ビッ
ト線BLiに接続され、ソースは共通ソース線SLに接
続されている。ダミーセルD1 ,D2 ,D3,…はダミ
ーワード線DWLといずれかのビット線を選択すること
によりアクセス可能であり、ダミーセルが導通か非導通
かによって、通常のメモリセルCijの場合と同様に共
通ビット線KBLに電流が流れるか又は流れないかが定
まり、それをセンスアンプ151で検出する。すなわち
ダミーセルの読み出しは、他のメモリセルCijと同様
に行われる。
FIG. 2 is a diagram showing the Y gate 16, the memory cell matrix 17, the erase source control circuit 18, and the test dummy cell in more detail. FIG. 3 is a diagram showing the row decoder 11 in more detail, and FIG. 4 is a diagram showing the details of the test dummy cell selection signal input circuit 19. As shown in FIG. 2, dummy cells D 1 , D 2 , D 3 ,
.. Are ordinary N-channel transistors having no floating gate unlike other memory cells. The gate is connected to the dummy word line DWL, the drain is connected to each bit line BLi, and the source is connected to the common source line SL. ing. The dummy cells D 1 , D 2 , D 3 ,... Can be accessed by selecting a dummy word line DWL and one of bit lines, and depending on whether the dummy cell is conductive or non-conductive, as in the case of a normal memory cell Cij. It is determined whether a current flows or does not flow through the common bit line KBL, and this is detected by the sense amplifier 151. That is, reading of the dummy cell is performed in the same manner as the other memory cells Cij.

【0034】ダミーセルD1 ,D2 ,D3 ,…の少なく
とも1個のトランジスタは、そのしきい値電圧Vthが
高く、そのダミーセルを読み出すとかならず非導通状
態、すなわちデータ「0」が読み出されるように設定さ
れている。また残りのダミーセルのトランジスタはVt
hが低く、かならずデータ「1」が読み出されるように
設定されている。
The threshold voltage Vth of at least one transistor of the dummy cells D 1 , D 2 , D 3 ,... Is high, and when the dummy cell is read, the transistor is always in a non-conductive state, that is, data “0” is read. Is set to The transistors of the remaining dummy cells are Vt
h is set to be low and data “1” is always read.

【0035】消去用ソース制御回路18は、供給される
信号に応じて読出時と書込み時にはNチャンネルトラン
ジスタがオン状態になり、共通ソース線SLを接地し、
消去時にはPチャンネルトランジスタがオン状態になり
共通ソース線SLに高電圧が印加される。ロウデコーダ
11は、21で示した個別のデコーダがワード線の分だ
け存在し、アドレス信号をデコードして選択されたワー
ド線に電圧VCが印加される。VCは読出時にはVCC
であり、書込み時にはVPPになる。TSはデコータを
形成するANDゲートの1個であり、ダミーセルを選択
する時には、このゲートに「L」の信号が印加され、通
常のメモリセルCijの選択が禁止される。23はダミ
ーワード線DWLを駆動する回路であり、ダミーセルを
選択する時には「L」の信号が入力され、ダミーワード
線DWLに電圧VCが印加される。
The erasing source control circuit 18 turns on the N-channel transistor at the time of reading and writing according to the supplied signal, grounds the common source line SL,
At the time of erasing, the P-channel transistor is turned on, and a high voltage is applied to the common source line SL. The row decoder 11 has the individual decoders indicated by 21 corresponding to the word lines, and applies the voltage VC to the selected word line by decoding the address signal. VC is VCC when reading
And VPP at the time of writing. TS is one of the AND gates forming the decoder, and when selecting a dummy cell, a signal of “L” is applied to this gate, and selection of a normal memory cell Cij is prohibited. Reference numeral 23 denotes a circuit for driving the dummy word line DWL. When a dummy cell is selected, an "L" signal is input, and a voltage VC is applied to the dummy word line DWL.

【0036】図4は試験用ダミーセル選択信号入力回路
であり、Add入力端子31はアドレス信号入力端子の
1個であり、そこに3〜4V程度の中間電圧を印加する
とPチャンネルトランジスタTP3,TP4がオン状態
になり、TN3〜5もオン状態になり、ダミーセルセレ
クト信号が「H」状態に、リアルセルWL非選択信号が
「L」になる。この時ダミーセルが選択され、通常のメ
モリモルは選択されない。
FIG. 4 shows a test dummy cell selection signal input circuit. The Add input terminal 31 is one of the address signal input terminals. When an intermediate voltage of about 3 to 4 V is applied thereto, the P-channel transistors TP3 and TP4 are turned on. The state is turned on, TN3 to TN5 are also turned on, the dummy cell select signal becomes "H", and the real cell WL non-selection signal becomes "L". At this time, a dummy cell is selected, and a normal memory mole is not selected.

【0037】次に第1実施例におけるステータスレジス
タ回路2の動作試験について説明する。図5はその工程
を示すフローチャートである。動作試験を行う時は、ま
ずステップ101で正常な動作を行わせるパスモードか
動作不良を生じるフェイルモードかを選択する。そして
試験用ダミーセル選択信号入力回路19の端子31に所
定の電圧を印加すると、ダミー選択信号がロウデコーダ
11に印加され、ロウデコーダ11によってダミーセル
に繋がっているワード線が選択される。ステップ102
でコラムアドレスを変化させ、予め「0」データ固定で
データ変化の無いダミーのセルもしくは、予め「1」デ
ータでデータ変化の無いダミーのセルの何方かを選択す
るようにする。例えば書込み系でセルの書込みが正常な
時のステータスレジスタ回路の動作状態を試験したけれ
ば、「0」データ固定でデータ変化の無いダミーのセル
を選択するようにしておく。そしてステップ103で書
込みコマンドを入力し、ステップ104で通常の書込み
動作を行えば書込みは必ず正常に終了するはずである。
従って、ステップ105と106で動作終了を待ってス
テップ107でステータスレジスタを読み取れば正常で
ある時のステータスレジスタ回路が正しく動作している
かが判断できる。一方、不良が発生したときのステータ
スレジスタ回路の動作を確認したければ、ステップ10
2で「1」データでデータ変化の無いダミーのセルを選
択するようにし、この状態で通常の書込み動作を行えば
書込みは必ず不良で終了するはずであるから、これをも
とに書込み不良が発生した時のステータスレジスタ回路
が正しく動作しているかが判断できる。
Next, an operation test of the status register circuit 2 in the first embodiment will be described. FIG. 5 is a flowchart showing the process. When performing an operation test, first, in step 101, a pass mode in which a normal operation is performed or a fail mode in which an operation failure occurs is selected. When a predetermined voltage is applied to the terminal 31 of the test dummy cell selection signal input circuit 19, a dummy selection signal is applied to the row decoder 11, and the word line connected to the dummy cell is selected by the row decoder 11. Step 102
To change the column address to select either a dummy cell which is fixed to "0" data and has no data change or a dummy cell which is previously set to "1" data and has no data change. For example, if it is desired to test the operation state of the status register circuit when the writing of cells is normal in the writing system, a dummy cell fixed to "0" data and having no data change is selected. Then, if a write command is input in step 103 and a normal write operation is performed in step 104, the write must be completed normally.
Therefore, if the operation is completed in steps 105 and 106 and the status register is read in step 107, it can be determined whether the status register circuit in the normal state is operating properly. On the other hand, if it is desired to check the operation of the status register circuit when a failure occurs, it is necessary to execute step 10
In step 2, a dummy cell having no data change with "1" data is selected, and if a normal write operation is performed in this state, the write operation must always end with a failure. It can be determined whether the status register circuit at the time of occurrence is operating properly.

【0038】同様に、消去系のステータスレジスタ回路
の動作状態を試験する場合、消去が正常に行われた時の
ステータスレジスタ回路の動作状態を試験したければ、
「1」データ固定でデータ変化の無いダミーのセルを選
択するようにしておく。この状態で通常の消去動作を行
えば消去は必ず正常に終了するはずであるからこれをも
とに正常に行われた時のステータスレジスタ回路が正し
く動作しているかが判断できる。一方、消去不良が発生
したときのステータスレジスタ回路の動作を確認したけ
れば、「0」データでデータ変化の無いダミーのセルを
選択するようにし、この状態で通常の消去動作を行えば
消去は必ず不良で終了するはずであるから、これをもと
に消去不良が発生した時のステータスレジスタ回路が正
しく動作しているかが判断できる。このようにして書込
み系、消去系の回路全体を含めた形でセルが良好の時と
セルが不良の時の自動回路を含めた回路全体の動作確認
を行う。
Similarly, when testing the operation state of the status register circuit of the erase system, if it is desired to test the operation state of the status register circuit when erasure is normally performed,
"1" A dummy cell with fixed data and no data change is selected. If a normal erasing operation is performed in this state, the erasing should always be completed normally. Based on this, it can be determined whether the status register circuit at the time of the normal erasing is operating properly. On the other hand, if it is desired to confirm the operation of the status register circuit when an erasure failure occurs, a dummy cell having no data change with “0” data is selected, and if a normal erasure operation is performed in this state, erasure will be performed. Since the processing must be always terminated with a failure, it can be determined based on the result that the status register circuit at the time of occurrence of the erasure failure is operating properly. In this way, the operation of the entire circuit including the automatic circuit when the cell is good and when the cell is defective is checked in the form including the entire circuit of the writing system and the entire system of erasing.

【0039】その他変形例としてはダミーのセルを選択
する試験信号入力をコラムアドレス側に加えるようにし
て、この状態でロウアドレスを変化させ、予め「0」デ
ータ固定でデータ変化の無いダミーのセルもしくは、予
め「1」データでデータ変化の無いダミーのセルの何方
かを選択するようにしても同様の効果を期待することが
可能である。
As another modified example, a test signal input for selecting a dummy cell is applied to the column address side, and the row address is changed in this state. Alternatively, the same effect can be expected even if some of the dummy cells having data "1" and having no data change are selected in advance.

【0040】図6は本発明の第2実施例のエージングテ
ストを含む工程を示すフローチャートである。本実施例
では、ステップ201でウエハを形成し、ステップ20
2でカバー膜を成長させ、ステップ203で1回目のプ
ローブテストを行い、この時にフローティングゲートに
電荷を注入する。これによりセルトランジスタは非導通
状態になり、出力が「0」になる。ステップ204でコ
ーティング膜を成長させるが、この時後述するように1
時間程度高温状態にするため、エージング工程を行った
のと同様の結果が得られる。ステップ205では2回目
のプローブテストを行い、所定のマージンを有する条件
で読み出しを行っても出力が「0」であることを確認す
る。これによりデータ保持試験が行われたことになる。
FIG. 6 is a flowchart showing steps including an aging test according to the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, a wafer is formed in Step 201 and Step 20 is performed.
In step 203, a cover film is grown, and in step 203, a first probe test is performed. At this time, charges are injected into the floating gate. As a result, the cell transistor is turned off, and the output becomes "0". In step 204, a coating film is grown.
Since the temperature is kept high for about an hour, the same result as in the aging step can be obtained. In step 205, a second probe test is performed to confirm that the output is "0" even when reading is performed under conditions having a predetermined margin. This means that the data retention test has been performed.

【0041】後はステップ206で組み立てを行い、ス
テップ207で最終テストを行う。最終テストでは所定
の動作試験を行う第1最終テスト後、所定時間連続して
動作させるバーインを行った後、再び動作を試験する第
2最終テストを行って終了する。第2実施例ではステッ
プ204のコーティング膜成長工程後、保持されている
電荷を確認するための2回目のプローブテストを行って
いるが、これを最終テスス時に行うこともできる。
Thereafter, assembly is performed in step 206, and a final test is performed in step 207. In the final test, after a first final test for performing a predetermined operation test, a burn-in for continuously operating for a predetermined time is performed, and then a second final test for testing the operation is performed again, and the process ends. In the second embodiment, after the coating film growth step in step 204, the second probe test for confirming the retained charge is performed, but this can be performed at the time of the final test.

【0042】図7は第2実施例での2回目のプローブテ
ストを最終テスト工程で行うようにした第3実施例にお
ける工程のフローチャートである。図6のフローチャー
トとは2回目のプローブテストが省略され、ステップ3
07の第1最終テストで、ステップ303で注入した電
荷がステップ304と305のコーティング膜成長工程
と組み立て工程を経た上でも保持されているか確認する
点が異なる。第3実施例であれば2回目のプローブテス
トが省略できるため工程上有利である。
FIG. 7 is a flowchart of a process in the third embodiment in which the second probe test in the second embodiment is performed in the final test process. The second probe test is omitted from the flowchart of FIG.
The difference is that in the first final test of 07, it is checked whether or not the charge injected in step 303 is retained after the coating film growth step and the assembly step in steps 304 and 305. The third embodiment is advantageous in the process because the second probe test can be omitted.

【0043】なお参考として、コーティング膜成長工程
を示すフローチャートを図8に示す。図中のステップ4
07のキュア工程は形成した膜を乾燥させる工程であ
り、300℃から350℃の高温で60分間保持される
ため、エージング工程の条件と類似しており、コーティ
ング膜成長工程とエージング工程を共通化することが可
能である。
FIG. 8 is a flowchart showing a coating film growing step for reference. Step 4 in the figure
The curing step 07 is a step of drying the formed film. Since the film is held at a high temperature of 300 ° C. to 350 ° C. for 60 minutes, the conditions of the aging step are similar, and the coating film growing step and the aging step are shared. It is possible to

【0044】図9は第4実施例におけるセンスアンプの
構成を示す図であり、ここでは図2のフラッシュメモリ
の共通ビット線KBLに接続されるが、これに限らず他
の半導体装置でも使用できる。図9の回路の41の部分
がセンスアンプで、その中の42の部分がセンスアンプ
内のロードTrである。そして、43の部分がVCC電
源電圧回路である。この回路43は、一般的な高電圧検
出回路で、電源端子D点の電圧と、ゲートEの電圧との
差で出力C点に「H」、「L」の信号が出力されるもの
であるが、今回は電圧VPをゲートEに入れこれを基準
として電圧VCCの高低を判断する(ここで電圧VPは
5Vと一定とする)。これによると、VCC電圧が、電
圧VP前後では、A線が「L」、B線は「H」となる。
そして、VCCが、VPより十分高くなるとA線が
「H」、B線が「L」となる。更に、回路43からの出
力は、回路41の通常電圧用のロードトランジスタTL
1と、高電圧用のロードトランジスタTL2のゲートに
それぞれ、A線、B線が接続されている。そして通常電
圧の時は、A線は「L」、B線は「H」となっていて、
通常電圧用ロードトランジスタTL1はオン、高電圧用
ロードトランジスタTL2はオフとなり、通常のコンパ
レートが行われる。しかし、電源電圧がある程度高電圧
になると、電源電圧検出回路43から出力されているA
線が「H」、B線が「L」となり、通常電圧用ロードト
ランジスタTL1はオフ、高電圧用ロードトランジスタ
TL2がオンして、電源電圧が高くなって正確なコンパ
レートが出来なくなるのを防ぐ。
FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the sense amplifier in the fourth embodiment. Here, the sense amplifier is connected to the common bit line KBL of the flash memory shown in FIG. 2, but is not limited to this and can be used in other semiconductor devices. . In FIG. 9, 41 is a sense amplifier, and 42 is a load Tr in the sense amplifier. The portion 43 is a VCC power supply voltage circuit. The circuit 43 is a general high-voltage detection circuit, and outputs “H” and “L” signals at an output point C based on the difference between the voltage at the power supply terminal D and the voltage at the gate E. However, this time, the voltage VP is input to the gate E, and the level of the voltage VCC is determined based on the voltage VP (here, the voltage VP is fixed to 5 V). According to this, the line A becomes "L" and the line B becomes "H" before and after the VCC voltage is the voltage VP.
When VCC becomes sufficiently higher than VP, line A becomes "H" and line B becomes "L". Further, the output from the circuit 43 is the load transistor TL for the normal voltage of the circuit 41.
1 and a line A and a line B are connected to the gates of the high-voltage load transistor TL2, respectively. At the time of normal voltage, the line A is "L" and the line B is "H".
The normal voltage load transistor TL1 is turned on, the high voltage load transistor TL2 is turned off, and normal comparison is performed. However, when the power supply voltage becomes high to some extent, A
The line becomes "H" and the line B becomes "L", the normal voltage load transistor TL1 is turned off, and the high voltage load transistor TL2 is turned on to prevent the power supply voltage from becoming too high to make accurate comparison impossible. .

【0045】図10は図9のセンスアンプのロード特性
を示す図である。通常電圧用ロードトランジスタTL1
と高電圧用ロードトランジスタTL2の特性の傾きは異
なり、途中で切り換えることによりセンスアンプの特性
は実線のようになり、図17に示した判定レベルの変化
に一致させることが可能であり、VCCが高電圧であっ
ても正確なコンパレートが行なえる。
FIG. 10 is a diagram showing load characteristics of the sense amplifier of FIG. Load transistor TL1 for normal voltage
And the slope of the characteristic of the high-voltage load transistor TL2 is different, and by switching in the middle, the characteristic of the sense amplifier becomes as shown by the solid line, and can be made to match the change of the judgment level shown in FIG. Accurate comparison can be performed even at high voltage.

【0046】図11は、第5実施例の不揮発性半導体メ
モリの出力回路の構成を示す図であり、テスタ56が接
続されている。図において、51はセンスアンプ、52
は出力バッファである。53はNチャンネルトランジス
タTN11とPチャンネルトランジスタTP11で構成
される出力トランジスタ回路であり、54はその出力端
子である。55は出力トランジスタ回路53の電源切り
換え回路であり、通常電源VCCと高電圧源VPPの間
で切り換わる。高電圧源VPPは書き込み及び消去用に
供給される電源で通常電源VCCとは独立したものであ
る。60は電源切換回路55の切換信号を生成する切換
信号生成回路であり、電極パッド61に高電圧を印加す
ることにより電源切換回路55への信号が「H」にな
り、出力トランジスタ回路53にVPPが印加される。
これによって出力トランジスタ回路53から、テスタ5
6が形成する抵抗57,58及び容量59による負荷回
路に流れる電流は電源VCCとは無関係になる。しか
も、負荷回路の充放電は通常通り行われるためこの半導
体メモリは正常な動作を行う。この状態で電源電流値が
測定される。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of an output circuit of the nonvolatile semiconductor memory according to the fifth embodiment, to which a tester 56 is connected. In the figure, 51 is a sense amplifier, 52
Is an output buffer. An output transistor circuit 53 includes an N-channel transistor TN11 and a P-channel transistor TP11, and an output terminal 54 thereof. Reference numeral 55 denotes a power supply switching circuit of the output transistor circuit 53, which switches between the normal power supply VCC and the high voltage supply VPP. The high voltage source VPP is a power source supplied for writing and erasing and is independent of the normal power source VCC. Reference numeral 60 denotes a switching signal generating circuit for generating a switching signal of the power supply switching circuit 55. When a high voltage is applied to the electrode pad 61, the signal to the power supply switching circuit 55 becomes "H", and the output transistor circuit 53 Is applied.
Thus, the output transistor circuit 53 outputs the tester 5
The current flowing through the load circuit formed by the resistors 57 and 58 and the capacitor 59 formed by the transistor 6 becomes independent of the power supply VCC. In addition, since the charge and discharge of the load circuit are performed as usual, the semiconductor memory operates normally. In this state, the power supply current value is measured.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上で説明したように、本発明によれ
ば、従来のようにフラッシュメモリのステータスレジス
タ機能をチェックするための手段として内部自動回路の
一部に強制的に試験信号を加えてステータスレジスタ機
能をチェックする必要が無くなることで、強制的に内部
自動回路に試験信号を加えたことで発生しうる論理のミ
スの可能性が減少し、更にセルが正常な時の内部の自動
回路を含めた回路全体の動作確認や、セルが不良の時の
自動回路を含めた回路全体の動作確認を容易に行うこと
が可能となり、ステータスレジスタ機能のチェックだけ
に留まらず、内部の自動回路を含めた回路全体の動作確
認も可能となることで、試験効率の向上や試験精度の向
上を図ることができるため、信頼性の向上を図る上で大
きく貢献する。
As described above, according to the present invention, a test signal is forcibly applied to a part of an internal automatic circuit as a conventional means for checking the status register function of a flash memory. Eliminating the need to check the status register function reduces the possibility of logic mistakes that can occur when a test signal is forcibly applied to the internal automatic circuit, and further reduces the internal automatic circuit when the cell is normal. It is possible to easily check the operation of the whole circuit including the automatic circuit when the cell is defective, and to check the operation of the entire circuit including the automatic circuit when the cell is defective. Since it is possible to check the operation of the entire circuit, including the circuit, it is possible to improve test efficiency and test accuracy, which greatly contributes to improvement in reliability.

【0048】また、フラッシュメモリ等の不揮発性半導
体メモリのデータ保持の信頼度を保証する試験が確実に
工程数を増加させることなく行なえるため、製造コスト
が低減できる。更に、簡単な回路工夫によって、特殊な
試験を行わずに、高電圧時のセルの値が読みだせる。
In addition, since a test for guaranteeing the reliability of data retention of a nonvolatile semiconductor memory such as a flash memory can be reliably performed without increasing the number of steps, manufacturing costs can be reduced. Further, the value of the cell at a high voltage can be read out by a simple circuit device without performing a special test.

【0049】更に、動作時の電源電流の装置の改造なし
に、簡単に正確に測定できる。
Furthermore, the power supply current during operation can be easily and accurately measured without modification of the device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例のブロック構成図である。FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】第1実施例のセル構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a cell configuration of the first embodiment.

【図3】第1実施例のロウデコーダの構成を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a row decoder according to the first embodiment.

【図4】第1実施例の試験用ダミーセル選択信号入力回
路の構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a test dummy cell selection signal input circuit of the first embodiment.

【図5】第1実施例におけるステータスレジスタ試験工
程を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a status register test process in the first embodiment.

【図6】第2実施例のエージングテストを含む工程を示
すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing steps including an aging test of the second embodiment.

【図7】第7実施例のエージングテストを含む工程を示
すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing steps including an aging test of a seventh embodiment.

【図8】コーティング膜成長工程を示すフローチャート
である。
FIG. 8 is a flowchart showing a coating film growing step.

【図9】第4実施例のセンスアンプの構成を示す図であ
る。
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a sense amplifier according to a fourth embodiment.

【図10】第4実施例のセンスアンプの特性を示す図で
ある。
FIG. 10 is a diagram illustrating characteristics of a sense amplifier according to a fourth embodiment.

【図11】第5実施例の構成を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a fifth embodiment.

【図12】フラッシュメモリのメモリセル構造図であ
る。
FIG. 12 is a diagram of a memory cell structure of a flash memory.

【図13】従来のフラッシュメモリの構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a conventional flash memory.

【図14】センスアンプの従来例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a conventional example of a sense amplifier.

【図15】従来のステータスレジスタ試験工程を示すフ
ローチャートである。
FIG. 15 is a flowchart showing a conventional status register test process.

【図16】従来のエージングテストを含む工程を示すフ
ローチャートである。
FIG. 16 is a flowchart showing steps including a conventional aging test.

【図17】メモリセルトランジスタのゲート電圧に対す
るセンスアンプの判定レベルの変化を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing a change in a determination level of a sense amplifier with respect to a gate voltage of a memory cell transistor.

【図18】半導体装置の電源電流を試験する時の従来の
構成を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing a conventional configuration when testing a power supply current of a semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…ステータスレジスタ 3…動作ロジック回路 10…コラムデコーダ 11…ロウデコーダ 15…センスアンプ/ライトアンプ 16…Yゲート 17…メモリセルマトリクス 18…消去用ソース制御回路 19…試験用ダミーセル選択信号回路 20…試験用ダミーセル 2 Status register 3 Operation logic circuit 10 Column decoder 11 Row decoder 15 Sense amplifier / write amplifier 16 Y gate 17 Memory cell matrix 18 Erase source control circuit 19 Dummy cell selection signal circuit for test 20 Test dummy cell

フロントページの続き (72)発明者 渡辺 久佳 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 笠 靖 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内Continued on the front page (72) Inventor Hisaka Watanabe 1015 Uedanaka, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Inside Fujitsu Limited (72) Inventor Yasushi Yasushi 1015 Uedanaka, Nakahara-ku Nakagawa-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Fujitsu Limited

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 データの書き込みが可能な不揮発性半導
体記憶装置の試験方法であって、 データを書き込む書込み工程と、 当該不揮発性半導体記憶装置を所定のエージング条件に
保持するエージング工程と、 データを読み出し、前記書込み工程で書き込まれたデー
タと比較し確認する確認工程とを備える不揮発性半導体
記憶装置の試験方法において、 前記エージング工程は、当該不揮発性半導体記憶装置の
組立て時のストレス緩和用のコーティング膜成長工程を
含むことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置の試験方
法。
1. A method for testing a nonvolatile semiconductor memory device to which data can be written, comprising: a writing step of writing data; an aging step of maintaining the nonvolatile semiconductor memory device under a predetermined aging condition; A method for testing a nonvolatile semiconductor memory device, comprising: a step of reading and comparing with data written in the writing step; and a step of reducing stress during assembly of the nonvolatile semiconductor memory device. A method for testing a nonvolatile semiconductor memory device, comprising a film growing step.
【請求項2】 前記書込み工程と前記確認工程は、半導
体ウエハ上の当該不揮発性半導体記憶装置に触針を接触
させて行われることを特徴とする請求項1に記載の不揮
発性半導体記憶装置の試験方法。
2. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein said writing step and said confirming step are performed by bringing a stylus into contact with said nonvolatile semiconductor memory device on a semiconductor wafer. Test method.
【請求項3】 前記書き込み工程は、半導体ウエハ上の
当該不揮発性半導体記憶装置に触針を接触させて行わ
れ、前記確認工程は当該不揮発性半導体記憶装置が組み
立てられた後の最終試験工程にて行われることを特徴と
する請求項1に記載の不揮発性半導体記憶装置の試験方
法。
3. The writing step is performed by bringing a stylus into contact with the nonvolatile semiconductor memory device on a semiconductor wafer, and the checking step is performed in a final test step after the nonvolatile semiconductor memory device is assembled. 2. The method for testing a nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein the method is performed.
【請求項4】 前記不揮発性半導体記憶装置は、組立時
にプラスチックパッケージに組み立てられることを特徴
とする請求項1乃至3のいずれかに記載の不揮発性半導
体記憶装置の試験方法。
4. The method for testing a nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein said nonvolatile semiconductor memory device is assembled into a plastic package during assembly.
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