JP2001312898A - しきい値解析システムおよびしきい値解析方法 - Google Patents

しきい値解析システムおよびしきい値解析方法

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JP2001312898A
JP2001312898A JP2000130066A JP2000130066A JP2001312898A JP 2001312898 A JP2001312898 A JP 2001312898A JP 2000130066 A JP2000130066 A JP 2000130066A JP 2000130066 A JP2000130066 A JP 2000130066A JP 2001312898 A JP2001312898 A JP 2001312898A
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threshold
memory
voltages
threshold voltage
memory device
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Shinji Yamada
真二 山田
Osanari Mori
長也 森
Teruhiko Funakura
輝彦 船倉
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Mitsubishi Electric Corp
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Renesas Semiconductor Engineering Corp
Mitsubishi Electric Corp
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    • G11C29/56External testing equipment for static stores, e.g. automatic test equipment [ATE]; Interfaces therefor
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 一度の処理でフラッシュメモリ内のすべての
ビットのしきい値電圧を求める。 【解決手段】 フェイルビットマップ情報をフラッシュ
メモリに印可した電圧が小さい順に調べる。フラッシュ
メモリから読出した値が初めて判定値と異なっているビ
ットについては、読み出し失敗時の印可電圧に基づいて
しきい値電圧が確定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はしきい値解析システ
ムおよびしきい値解析方法に関し、特に、一度の処理
で、メモリデバイスに含まれるすべてのセルのしきい値
電圧を決定することができるしきい値解析システムおよ
びしきい値解析方法に関する。
【0002】
【従来の技術】フラッシュメモリの設計評価時には、製
品の品質を保証するために、温度ストレスなどを印加
し、トランジスタのしきい値電圧分布特性を求める必要
がある。特に、近年のフラッシュメモリの大容量化に伴
ない、いかに効率良くしきい値電圧を算出するかが重要
な鍵となっている。
【0003】しきい値電圧とは各トランジスタに電流を
流すための最低電圧のことである。一般的には、トラン
ジスタのゲートに接続されているワード線の電圧レベル
を一定間隔で変化させ、トランジスタが導通するか否か
を確認することで、しきい値電圧を検出することができ
る。
【0004】特開平4−195899号公報には、トラ
ンジスタのゲートに印可する電圧を自動的に生成すると
ともに、しきい値電圧を効率的に検出するためバイナリ
ーサーチを用いた方法が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平4−1
95899号公報に開示されている方法は、1ビットご
とにしきい値電圧を求めている。このため、この方法で
は大容量のフラッシュメモリのしきい値電圧を求めるの
は非常に時間がかかり、処理効率が悪い。
【0006】また、仮に処理の結果が得られたとして
も、ユーザは、プロセスのばらつきなどの傾向を把握す
ることが困難である。
【0007】このため、本発明は、フラッシュメモリの
ようなメモリデバイスのしきい値電圧を効率良く算出す
ることができるしきい値解析システムおよび方法を提供
することである。
【0008】本発明の他の目的は、しきい値電圧の傾向
を容易に把握できるよう表現することができるしきい値
解析システムを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のある局面に従う
しきい値解析システムは、複数種類の電圧を発生させ、
複数種類の電圧の各々を、メモリデバイスを構成する複
数のセルに順次印可する信号生成回路と、複数のセルの
各々を特定するアドレス信号を順次発生させるアドレス
ジェネレータと、複数種類の電圧の各々について、メモ
リデバイスより読出されたデータをフェイルビットマッ
プ情報として格納するメモリと、メモリに接続され、複
数種類の電圧に対応した複数のフェイルビットマップ情
報より、メモリデバイスを構成する複数のセルのしきい
値電圧を算出するしきい値電圧算出部とを含む。
【0010】複数のフェイルビットマップ情報に基づい
て、複数のセルのしきい値電圧が算出される。このた
め、一度にメモリデバイス内の各セルのしきい値電圧を
算出することができ、効率良くしきい値電圧を算出する
ことができる。
【0011】好ましくは、信号生成回路およびアドレス
ジェネレータは、メモリテスタに含まれる信号生成回路
およびパターンジェネレータからそれぞれ構成され、メ
モリおよびしきい値電圧算出部は、救済解析装置に含ま
れるフェイルメモリおよび中央演算装置からそれぞれ構
成される。
【0012】メモリテスタおよび救済解析装置を用いて
しきい値解析システムが構成される。このため、特殊な
ハードウェアを必要とせずに汎用的な装置を用いてしき
い値解析を行なうことができる。
【0013】さらに好ましくは、複数のフェイルビット
マップ情報の各々は、所定のサイズを有し、フェイルメ
モリの連続した領域に格納される。
【0014】フェイルビットマップ情報のサイズが予め
定められ、フェイルビットマップ情報が連続して格納さ
れている。このため、フェイルビットマップ情報のサイ
ズをOffsetAdrsとし、1番目のフェイルビッ
トマップ情報の先頭アドレスを0番地とすると、i番目
のフェイルビットマップ情報の先頭アドレスは、(i−
1)×OffsetAdrsと表わすことができる。こ
のため、各フェイルビットマップ情報に簡単にアクセス
することができる。
【0015】さらに好ましくは、メモリは、2バンクメ
モリ構成を有し、メモリデバイスに印可される電圧が変
更されるごとに交互にバンクを切換え、一方のバンクに
記憶されたフェイルビットマップ情報を参照しながら、
他方のバンクにフェイルビットマップ情報が書込まれ
る。
【0016】一方のバンクに記憶されたフェイルビット
マップ情報を参照しながら、他方のバンクへフェイルビ
ットマップ情報が書込まれていく。データ読み出しに失
敗したセルに関して、再度データを読込む必要がなくな
る。このため、高速にフェイルビットマップ情報を作成
することができる。
【0017】さらに好ましくは、信号生成回路は、メモ
リテスタに含まれる信号生成回路より構成され、アドレ
スジェネレータおよびしきい値電圧算出部は、デジタル
シグナルプロセッサより構成される。
【0018】メモリテスタおよびデジタルシグナルプロ
セッサを用いて、しきい値解析システムが構成される。
このため、特殊なハードウェアを必要とせずに汎用的な
装置を用いてしきい値解析を行なうことができる。
【0019】さらに好ましくは、しきい値解析システム
は、さらに、しきい値電圧算出部に接続され、複数のセ
ルのしきい値電圧を視覚的に表示するしきい値表示部を
含む。
【0020】しきい値電圧を視覚的に表現することがで
きる。このため、ユーザは、プロセルのばらつきの傾向
などを容易に把握することができる。
【0021】さらに好ましくは、しきい値表示部は、複
数のセルの各々について、条件の異なる2つの状態で得
られたしきい値電圧同士の差分値を算出するための差分
値算出手段と、差分値算出手段に接続され、差分値を視
覚的に表示するための差分値表示手段とを含む。
【0022】しきい値電圧の差分値を視覚的に表現する
ことにより、差分値が大きいセルは、不良セルであると
の判定を行なうことができる。
【0023】本発明の他の局面に従うしきい値解析方法
は、複数種類の電圧を発生させ、複数種類の電圧の各々
を、メモリデバイスを構成する複数のセルに順次印可す
る信号生成回路と、複数のセルの各々を特定するアドレ
ス信号を順次発生するアドレスジェネレータと、複数種
類の電圧の各々について、メモリデバイスより読出され
たデータをフェイルビットマップ情報として格納するメ
モリと、メモリに接続され、複数種類の電圧に対応した
複数のフェイルビットマップ情報より、メモリデバイス
を構成する複数のセルのしきい値電圧を算出するしきい
値電圧算出部とを含むしきい値解析システムで用いられ
る。しきい値解析方法は、複数種類の電圧の各々を、複
数のセルに順次印可するステップと、複数のセルの各々
を特定するアドレス信号を順次発生させるステップと、
複数種類の電圧の各々について、メモリデバイスより読
出されたデータをフェイルビットマップ情報として格納
するステップと、メモリに格納された複数のフェイルビ
ットマップ情報より、メモリデバイスを構成する複数の
セルのしきい値電圧を算出するステップとを含む。
【0024】複数のフェイルビットマップ情報に基づい
て、複数のセルのしきい値電圧が算出される。このた
め、一度にメモリデバイス内の各セルのしきい値電圧を
算出することができ、効率良くしきい値電圧を算出する
ことができる。
【0025】
【発明の実施の形態】[実施の形態1]図1を参照し
て、本発明の実施の形態1に係るしきい値解析システム
40は、しきい値解析のためのデータを格納するデータ
格納用メモリ28と、アドレス信号を発生し、フラッシ
ュメモリなどのDUT(Device Under Test)30およ
びデータ格納用メモリ28にアドレス信号を供給するア
ドレスジェネレータ22と、DUT30を制御するため
の制御信号およびDUT30の各ビットのワード線に印
可する電圧(以下「ワード線印可電圧」という。)を生
成し、DUT30に制御信号およびワード線印可電圧を
供給する信号生成回路26と、アドレスジェネレータ2
2、信号生成回路26およびデータ格納用メモリ28に
接続され、しきい値解析システム40の各構成部品を制
御し、DUT30を構成するビットごとにしきい値電圧
を算出するCPU(Central Processing Unit)24
と、CPU24に接続され、算出されたしきい値電圧の
結果を表示するホストコンピュータ20とを含む。
【0026】図2を参照して、しきい値解析システム4
0の実行する処理のおおまかな流れを説明する。フラッ
シュメモリを構成する各ビットのワード線に複数種類の
ワード線印可電圧が供給され、ワード線印可電圧ごとに
読出したビットデータが判定値と一致しているか否かを
示すフェイルビットマップ情報が求められる(S2)。
複数のフェイルビットマップ情報より、各ビットごとの
しきい値情報が求められる(S4)。ホストコンピュー
タ20は、求めたしきい値情報を加工して、その表示画
面上に表示する(S6)。
【0027】図2のS2の処理について説明する。信号
生成回路26は、DUT30を構成するビットのワード
線にワード線印可電圧V0〜V4を順次印可する。ワー
ド線印可電圧は次式(1)のように表わすことができ
る。
【0028】Vn=V0+n×Vstep(n=0〜
4,Vstep>0) …(1)図3を参照して、DU
T30の一部のビット(4×4=16ビット)について
のフェイルビットマップ情報について説明する。CPU
24は、予め判定値をLまたはHに固定する。信号生成
回路26は、ワード線印可電圧V0をDUT30の各ビ
ットのワード線に印可する。アドレスジェネレータ22
は、DUT30のアドレスを順次発生し、ワード線印可
電圧V0により読み出された値がフェイルビットマップ
情報0としてデータ格納用メモリ28に格納される。図
3の例では、ワード線印可電圧V0を印加した際のすべ
てのビットがパスビット、すなわち、読み出された値が
判定値と同じであることが示されている。
【0029】信号生成回路26は、同様にしてDUT3
0にワード線印可電圧V1〜V4を順次印可する。する
と、ワード線印可電圧V1〜V4に対応したフェイルビ
ットマップ情報1〜4が同様に生成される。たとえば、
フェイルビットマップ情報1では、3つのビットがフェ
イルしていることがわかる。また、フェイルビットマッ
プ情報4では、すべてのビットがフェイルしていること
がわかる。
【0030】図4を参照して、図2のS4の処理につい
て説明する。CPU24は、ワード線印可電圧を特定す
るための変数nを0に初期化する(S12)。また、C
PU24は、ワードを特定するためのアドレスおよびワ
ード中のビットを特定するためのデータI/O(Input/
Output)値をそれぞれ初期化する(S14およびS1
6)。すなわち、0ワード目の0ビット目のセルが指定
される。CPU24は、着目しているビットについて、
フェイルビットマップ情報nに基づき、ワード線印可電
圧Vnを印可した際に読出したデータが、初めて判定値
と食い違っているかを調べる(S18)。初めて判定値
と異なるデータを読出した場合には(S18でYE
S)、そのビットのしきい値電圧がVnと定められる
(S20)。
【0031】それ以外の場合(S18でNO)、または
S20の処理の後、すべてのビットに対するしきい値電
圧が確定したか否かが調べられる(S22)。すべての
ビットに対するしきい値電圧が確定していれば(S22
でYES)、処理を終了する。
【0032】それ以外の場合には、着目しているワード
のすべてのデータI/Oについて処理が終了したか否か
調べられる(S24)。処理が終了していないビットが
あれば(S24でNO)、データI/Oを更新した上で
(S30)、S18以降の処理が繰返される。
【0033】着目しているワードについての処理が終了
していれば(S24でYES)、すべてのアドレス(す
べてのワード)について処理が終了しているか否かが調
べられる(S26)。未処理のアドレスが存在すれば
(S26でNO)、アドレスを更新し(S32)、デー
タI/Oを初期化した後(S36)、S18以降の処理
が繰返される。
【0034】すべてのアドレスについて処理が終了して
いれば(S26でYES)、n=4か否かが調べられる
(S28)。n=4であれば(S28でYES)、しき
い値情報を求める処理を終了する。
【0035】n=4となっていなければ(S28でN
O)、次のフェイルビットマップ情報を用いてしきい値
電圧を求めるため、nを1つインクリメントする(S3
4)。その後、アドレス値およびデータI/Oを初期化
し(S38およびS36)、S18以降の処理が繰返さ
れる。
【0036】たとえば、図5に示すようなフェイルビッ
トマップ情報が得られているとする。このときのしきい
値電圧をA〜Dで表わすものとする。n=1のときに
は、初めて読出しに失敗するビットが抽出される。その
ビットには、電圧V0〜V1の間のしきい値電圧Aが与
えられる。同様にnを4まで変化させながら、各ビット
のしきい値電圧を求めると、最終的に、A〜Dの4つの
しきい値電圧のうちいずれかが各ビットに割当てられ
る。
【0037】図6を参照して、図2のS6の処理につい
て説明する。ホストコンピュータ20は、得られたしき
い値情報をしきい値電圧ごとにカウントし、横軸および
縦軸をそれぞれしきい値電圧およびビット数とするグラ
フ(ヒストグラム)を作成する。そのグラフをホストコ
ンピュータ20の表示画面に表示する。グラフ表示は、
アドレスの一定範囲を示すブロックアドレスごとに色を
変えて表示してもよいし、データI/Oごとに色を変え
て表示してもよい。また、DUT30ごとに色を変えて
表示してもよいし、ウエハ単位で色を変えて表示しても
よい。
【0038】上述した一連の処理により、DUT30の
しきい値電圧を一括して求めることができ、そのしきい
値電圧の結果をグラフ化して表示することができる。
【0039】[しきい値情報表示処理の変形例1]図6
に示すようなグラフの代わりに、図7に示すようなしき
い値分布マップを表示するようにしてもよい。しきい値
分布マップでは、しきい値電圧の違いを色の違いで表現
し、メモリアレイ上のしきい値電圧の分布を視覚的に表
現することができる。このとき、しきい値分布マップを
縮小することができるようにしておけば、大容量のメモ
リデバイスのしきい値電圧の分布を一目で確認すること
が可能になる。しきい値分布マップを縮小する際には、
複数ビットを1つのセルで表現するため、複数ビットの
しきい値電圧の平均値、最大値または最小値に基づい
て、しきい値電圧の色分け表示を行なうようにする。
【0040】[しきい値情報表示処理の変形例2]図6
に示すようなグラフの代わりに、図8に示すようなしき
い値特性解析グラフを表示するようにしてもよい。この
グラフは、DUT30に印可するストレスの量、測定周
期またはDUT30の電源電圧などのパラメータの値を
変えながら取得したしきい値情報群から、しきい値電圧
の最大値、最小値、平均値、標準偏差または不良ビット
数などの特性値を求めることにより作成されたグラフで
ある。横軸は、パラメータの値を示し、縦軸は、各種特
性値の値を示している。
【0041】たとえば、横軸にストレス印可時間を取る
と、DUT30のデータ保持能力を定量的かつ視覚的に
表現することができる。
【0042】[しきい値情報表示処理の変形例3]図6
に示すようなグラフの代わりに、図9に示すようなしき
い値ウエハビットマップを表示するようにしてもよい。
1つのセルは、1つのDUT30に対応し、DUT30
のしきい値電圧の平均値、最小値、最大値または標準偏
差等を色別で表わしている。このように、ウェハ単位で
しきい値情報を比較および分析することにより、ウェハ
単位でしきい値情報を比較、分析することができ、しき
い値電圧の傾向より、プロセスばらつきの傾向を検出す
ることができる。
【0043】[しきい値情報表示処理の変形例4]フラ
ッシュメモリなどのDUT30のデータ保持性を検証す
るために、フラッシュメモリのフローティングゲートを
高電位にし、逆バイアス、温度等のストレスを印可する
前後でしきい値情報を求め、ストレス印可前後でのしき
い値情報の変化を表示するようにしてもよい。
【0044】図10を参照して、ストレス印可前のしき
い値情報Aとストレス印可後のしきい値情報Bとの間
で、セル単位に差分値を算出し、差分値が所定のしきい
値電圧よりも大きいものは不良品であると判断し、エラ
ー情報として不良セルの位置を記憶する。図11を参照
して、エラー情報に基づき、フラッシュメモリのマップ
上に重ねて表示させる。それにより、ユーザは、不良箇
所を特定し、どのプロセスが不良なのかを判断し、かつ
不良がビット不良によるものなのか、ライン不良による
ものか、またはクロスライン不良によるものなのかなど
を示す不良モードなどを検出することができる。
【0045】図12を参照して、差分値をフラッシュメ
モリのマップ上に重ね合わせて表示することにより、図
11の表示と同様の効果を得ることができる。
【0046】図13を参照して、差分値のヒストグラム
を表示することにより、フラッシュメモリのデータ保持
性を定量的かつ視覚的に表現することができる。
【0047】[しきい値情報算出方法の変形例]図4を
参照して説明した図2のS4の処理の代わりに、以下に
示す方法を用いてしきい値情報を算出してもよい。
【0048】図14を参照して、CPU24は、ワード
線印可電圧を特定するための変数nを4に初期化する
(S42)。また、CPU24は、ワードを特定するた
めのアドレスおよびワード中のビットを特定するための
データI/O値をそれぞれ初期化する(S44およびS
46)。すなわち、0ワード目の0ビット目のセルが指
定される。CPU24は、着目しているビットについ
て、フェイルビットマップ情報nに基づき、ワード線印
可電圧Vnを印可した際にデータの読出しに失敗してい
るか否かを調べる(S48)。データの読出しに失敗し
ている場合には(S48でYES)、そのビットのしき
い値電圧として、Vnを上書きする(S50)。
【0049】それ以外の場合(S48でNO)、または
S50の処理の後、着目しているワードのすべてのデー
タI/Oについて処理が終了したか否かが調べられる
(S52)。処理が終了していないビットがあれば(S
52でNO)、データI/Oを更新した上で(S5
8)、S48以降の処理が繰返される。
【0050】着目しているワードについての処理が終了
していれば(S52でYES)、すべてのアドレス(す
べてのワード)について処理が終了しているか否かが調
べられる(S54)。未処理のアドレスが存在すれば
(S54でNO)、アドレスを更新し(S60)、デー
タI/Oを初期化した後(S64)、S48以降の処理
が繰返される。
【0051】すべてのアドレスについて処理が終了して
いれば(S54でYES)、n=0か否かが調べられる
(S56)。n=0であれば(S56でYES)、しき
い値情報を求める処理を終了する。
【0052】n=0となっていなければ(S56でN
O)、次のフェイルビットマップ情報を用いてしきい値
電圧を求めるため、nを1つデクリメントする(S6
2)。その後、アドレス値およびデータI/Oを初期化
し(S66およびS64)、S48以降の処理が繰返さ
れる。
【0053】たとえば、図15に示すようなフェイルビ
ットマップ情報が得られているとする。このときのしき
い値電圧をA〜Dで表わすものとする。n=4のときに
は、すべてのビットの読出しに失敗している。このた
め、すべてのビットについて、電圧V3〜V4の間のし
きい値電圧Dが与えられる。n=3のときには、いくつ
かのビットについては読出しに成功する。このため、読
出した値が判定値と一致するビットについては、しきい
値電圧はそのままであるが、読出した値が判定値と異な
るビットについては、電圧V2〜V3の間のしきい値電
圧Cが新たなしきい値電圧として上書きされる。同様の
処理を、n=0となるまで繰返すことにより、最終的に
A〜Dの4つのしきい値電圧のうちのいずれかが各ビッ
トに割当てられる。
【0054】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、一度にDUT30内のすべてのビットについてのし
きい値電圧を求めることができる。このため、効率良く
しきい値電圧を算出することができる。
【0055】[実施の形態2]図16を参照して、実施
の形態2に係るしきい値解析システム50は、DUT3
0に接続され、DUT30を構成する各セルのしきい値
電圧を算出する処理を行なうコントローラ54と、DU
T30およびコントローラ54に接続され、コントロー
ラ54を制御するとともに、DUT30にワード線印可
電圧を供給するテスタ52とを含む。
【0056】コントローラ54は、DUT30に接続さ
れ、しきい値解析のためのデータを格納するメモリ62
と、アドレス信号を発生し、DUT30にアドレス信号
を供給するアドレスジェネレータ60と、アドレスジェ
ネレータ60およびメモリ62に接続され、アドレスジ
ェネレータ60およびメモリ62を制御し、DUT30
を構成するビットごとにしきい値電圧を算出するCPU
58とを含む。
【0057】コントローラ54は、DSP(Digital Si
gnal Processor)により構成される。DUT30のアド
レスピン、データピンおよび制御ピンは、コントローラ
54の外部ポートに接続される。
【0058】しきい値解析システム50によるDUT3
0の各セルのしきい値情報の算出方法は、実施の形態1
に示したものと同様である。このため、その詳細な説明
はここでは繰返さない。
【0059】なお、図17に示すしきい値解析システム
70のように図16のしきい値解析システム50の構成
に加えて、メモリ56を設けるようにしてもよい。この
構成では、コントローラ54内部のメモリ62の代わり
にメモリ56が用いられ、しきい値解析のためのデータ
がメモリ56に格納される。
【0060】本実施の形態によると、CPU58、アド
レスジェネレータ60およびメモリ62が1つのチップ
になったDSPに代表されるコントローラ54を用い
る。このため、高価なアドレスジェネレータを用いずに
しきい値解析を実行することができる。
【0061】[実施の形態3]図18を参照して、実施
の形態3に係るしきい値解析システム80は、DUT3
0にアドレス信号を供給し、DUT30よりデータを読
み出すメモリテスタ84と、メモリテスタ84に接続さ
れ、読み出しに失敗したセルのアドレスおよびデータI
/Oを受け、DUT30の各セルのしきい値電圧を求
め、フェイルビットに関する情報をリペアコードとして
出力する救済解析装置82とを含む。
【0062】メモリテスタ84は、DUT30にアドレ
ス信号およびデータ信号を供給するALPG(Algorith
mic Pattern Generator)90と、ALPG90が発生
したデータとDUT30より読み出したデータとをビッ
トごとに比較するCMP(比較回路)92と、DUT3
0に制御信号およびワード線印可電圧を供給する信号生
成回路91とを含む。
【0063】救済解析装置82は、メモリテスタ84よ
り受けたフェイルビットのアドレスおよびデータI/O
に基づき作成されたフェイルビットマップ情報を記憶す
るフェイルメモリ86と、フェイルメモリ86に接続さ
れ、フェイルビットマップ情報よりしきい値情報を求
め、リペアコードを出力するCPU88とを含む。
【0064】図19を参照して、フェイルメモリ86に
は、フェイルビットマップ情報がワード線印可電圧ごと
に順次格納される。1つのフェイルビットマップ情報
は、OffsetAdrs番地の領域を必ず占める。こ
のため、たとえば、ワード線印可電圧Vnに対応したフ
ェイルビットマップ情報nの先頭アドレスは、フェイル
ビットマップ情報0の先頭アドレスにn×Offset
Adrs加えたものである。
【0065】しきい値解析システム80によるDUT3
0の各セルのしきい値情報の算出方法は、実施の形態1
に示したものと同様である。このため、その詳細な説明
はここでは繰返さない。
【0066】本実施の形態によると、メモリテスタおよ
び救済解析装置によりしきい値解析システムが構成され
る。このため、汎用的な装置を用いてしきい値解析を行
なうことができる。
【0067】[実施の形態4]図20(A)を参照し
て、実施の形態4に係るしきい値解析システムは、DU
T30にアドレス信号を供給し、DUT30よりデータ
を読み出し、読み出したデータに基づき、DUT30の
各セルのしきい値電圧を求めるメモリテスタ102を含
む。
【0068】メモリテスタ102は、DUT30にアド
レス信号およびデータ信号を供給するALPG104
と、ALPG104が発生したデータとDUT30より
読み出したデータとをビットごとに比較するCMP(比
較回路)106と、ALPG104およびCMP106
に接続され、アドレス信号およびCMP106の比較結
果に基づいたフェイルビットマップ情報を格納するエラ
ーキャッチRAM(Random Access Memory)108と、
DUT30に制御信号およびワード線印可電圧を供給す
る信号生成回路110とを含む。
【0069】エラーキャッチRAM108は、バンクA
およびバンクBの2バンク構成になっている。最初に、
ワード線印可電圧V0が印可され、バンクAにフェイル
ビットマップ情報が書込まれる。図20(B)を参照し
て、2回目以降のフェイルビットマップ情報の作成時に
は、1つ前のフェイルビットマップ情報作成時に使用さ
れたバンクとは異なるバンクにフェイルビットマップ情
報が書込まれる。フェイルビットマップ情報作成時に
は、前回のフェイルビットマップが参照され、前回のデ
ータ読込み時にフェイルビットと判定されたビットに関
しては、データの読み出しを行なわないようにする。
【0070】しきい値情報作成処理については、実施の
形態1で説明した方法と同様である。このため、その詳
細な説明はここでは繰返さない。
【0071】以上説明したように、本実施の形態に係る
しきい値解析システムによると、フェイルビットマップ
情報を格納するメモリを2バンク構成としている。この
ため、DUT30に対するアクセス回数を削減し、しき
い値情報を作成することができる。このため、高速にし
きい値情報を求めることができる。
【0072】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【0073】
【発明の効果】本発明によると、一度にメモリデバイス
内の各セルのしきい値電圧を算出することができ、効率
良くしきい値電圧を算出することができる。
【0074】また、しきい値電圧を視覚的に表現するこ
とができる。このため、ユーザは、プロセルのばらつき
の傾向などを把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1に係るしきい値解析シ
ステムの構成を示すブロック図である。
【図2】 しきい値解析処理のフローチャートである。
【図3】 フェイルビットマップ情報を説明するための
図である。
【図4】 しきい値情報を求める処理のフローチャート
である。
【図5】 しきい値情報を求める処理を説明するための
図である。
【図6】 しきい値電圧のヒストグラムの一例を示す図
である。
【図7】 しきい値分布マップの一例を示す図である。
【図8】 しきい値特性解析グラフの一例を示す図であ
る。
【図9】 しきい値ウエハビットマップの一例を示す図
である。
【図10】 しきい値電圧の差分値およびセルのエラー
情報を求める処理を説明するための図である。
【図11】 エラー情報をフラッシュメモリのマップ上
に重ねて表示させたフェイルビットマップの一例を示す
図である。
【図12】 差分値をフラッシュメモリのマップ上に重
ね合わせて表示させたしきい値差分マップの一例を示す
図である。
【図13】 差分値のヒストグラムの一例を示す図であ
る。
【図14】 しきい値情報を求める処理のフローチャー
トである。
【図15】 しきい値情報を求める処理を説明するため
の図である。
【図16】 本発明の実施の形態2に係るしきい値解析
システムの構成を示すブロック図である。
【図17】 本発明の実施の形態2に係るしきい値解析
システムの変形例の構成を示すブロック図である。
【図18】 本発明の実施の形態3に係るしきい値解析
システムの構成を示すブロック図である。
【図19】 フェイルメモリへのフェイルビットマップ
情報の格納方法を説明するための図である。
【図20】 本発明の実施の形態4に係るしきい値解析
システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
20 ホストコンピュータ、22,60 アドレスジェ
ネレータ、24 CPU、26,91,110 信号生
成回路、28 データ格納用メモリ、30 DUT、4
0,50,70,80 しきい値解析システム、52
テスタ、54コントローラ、56,62 メモリ、82
救済解析装置、84,102 メモリテスタ、86
フェイルメモリ、90,104 ALPG、92,10
6 CMP、108 エラーキャッチRAM。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G06F 11/22 350 G01R 31/28 B 12/16 330 R (72)発明者 森 長也 兵庫県伊丹市瑞原四丁目1番地 菱電セミ コンダクタシステムエンジニアリング株式 会社内 (72)発明者 船倉 輝彦 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 2G032 AA07 AB20 AD01 AD05 AE06 AE07 AE08 AE09 AE10 AE12 AG01 AL11 5B018 GA03 HA40 KA01 LA10 NA06 QA13 5B048 AA19 DD05 DD08 EE01 5L106 DD22 DD23 DD24 DD25 DD26 9A001 BB05 DD11 LL08

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数種類の電圧を発生させ、前記複数種
    類の電圧の各々を、メモリデバイスを構成する複数のセ
    ルに順次印可する信号生成回路と、 前記複数のセルの各々を特定するアドレス信号を順次発
    生させるアドレスジェネレータと、 前記複数種類の電圧の各々について、前記メモリデバイ
    スより読出されたデータをフェイルビットマップ情報と
    して格納するメモリと、 前記メモリに接続され、前記複数種類の電圧に対応した
    複数のフェイルビットマップ情報より、前記メモリデバ
    イスを構成する前記複数のセルのしきい値電圧を算出す
    るしきい値電圧算出部とを含む、しきい値解析システ
    ム。
  2. 【請求項2】 前記信号生成回路および前記アドレスジ
    ェネレータは、メモリテスタに含まれる信号生成回路お
    よびパターンジェネレータからそれぞれ構成され、 前記メモリおよび前記しきい値電圧算出部は、救済解析
    装置に含まれるフェイルメモリおよび中央演算装置から
    それぞれ構成される、請求項1に記載のしきい値解析シ
    ステム。
  3. 【請求項3】 前記複数のフェイルビットマップ情報の
    各々は、所定のサイズを有し、前記フェイルメモリの連
    続した領域に格納される、請求項2に記載のしきい値解
    析システム。
  4. 【請求項4】 前記メモリは、2バンクメモリ構成を有
    し、前記メモリデバイスに印可される電圧が変更される
    ごとに交互にバンクを切換え、一方のバンクに記憶され
    たフェイルビットマップ情報を参照しながら、他方のバ
    ンクにフェイルビットマップ情報が書込まれる、請求項
    1に記載のしきい値解析システム。
  5. 【請求項5】 前記信号生成回路は、メモリテスタに含
    まれる信号生成回路より構成され、 前記アドレスジェネレータおよび前記しきい値電圧算出
    部は、デジタルシグナルプロセッサより構成される、請
    求項1に記載のしきい値解析システム。
  6. 【請求項6】 さらに、前記しきい値電圧算出部に接続
    され、前記複数のセルのしきい値電圧を視覚的に表示す
    るしきい値表示部を含む、請求項1〜5のいずれかに記
    載のしきい値解析システム。
  7. 【請求項7】 前記しきい値表示部は、前記しきい値電
    圧のヒストグラムを表示するためのヒストグラム表示手
    段を含む、請求項6に記載のしきい値解析システム。
  8. 【請求項8】 前記しきい値表示部は、 ウェハ上に存在する複数のメモリデバイスの各々につい
    て、前記複数のセルよりそれぞれ求められる複数のしき
    い値電圧に基づき、前記メモリデバイスを代表する値を
    求めるための代表値算出手段と、 前記代表値算出手段に接続され、前記ウエハ上に存在す
    る複数のメモリデバイスの各々を、前記ウェハ上での位
    置および前記代表値を特定できる態様で表示するための
    表示手段とを含む、請求項6に記載のしきい値解析シス
    テム。
  9. 【請求項9】 前記しきい値表示部は、前記複数のセル
    の各々を、前記メモリデバイス内での位置およびしきい
    値電圧を特定できる態様で表示するための表示手段を含
    む、請求項6に記載のしきい値解析システム。
  10. 【請求項10】 前記しきい値表示部は、所定のパラメ
    ータと、前記しきい値電圧との関係を定めたグラフを表
    示するためのグラフ表示手段を含む、請求項6に記載の
    しきい値解析システム。
  11. 【請求項11】 前記しきい値表示部は、 前記複数のセルの各々について、条件の異なる2つの状
    態で得られたしきい値電圧同士の差分値を算出するため
    の差分値算出手段と、 前記差分値算出手段に接続され、前記差分値を視覚的に
    表示するための差分値表示手段とを含む、請求項6に記
    載のしきい値解析システム。
  12. 【請求項12】 前記差分値表示手段は、前記差分値の
    ヒストグラムを表示するための差分値ヒストグラム表示
    手段を含む、請求項11に記載のしきい値解析システ
    ム。
  13. 【請求項13】 前記差分値表示手段は、前記複数のセ
    ルの各々を、前記メモリデバイス内での位置および前記
    差分値を特定できる態様で表示するための表示手段をを
    含む、請求項11に記載のしきい値解析システム。
  14. 【請求項14】 複数種類の電圧を発生させ、前記複数
    種類の電圧の各々を、メモリデバイスを構成する複数の
    セルに順次印可する信号生成回路と、 前記複数のセルの各々を特定するアドレス信号を順次発
    生するアドレスジェネレータと、 前記複数種類の電圧の各々について、前記メモリデバイ
    スより読出されたデータをフェイルビットマップ情報と
    して格納するメモリと、 前記メモリに接続され、前記複数種類の電圧に対応した
    複数のフェイルビットマップ情報より、前記メモリデバ
    イスを構成する前記複数のセルのしきい値電圧を算出す
    るしきい値電圧算出部とを含むしきい値解析システムで
    用いられるしきい値解析方法であって、 前記複数種類の電圧の各々を、前記複数のセルに順次印
    可するステップと、 前記複数のセルの各々を特定するアドレス信号を順次発
    生させるステップと、 前記複数種類の電圧の各々について、前記メモリデバイ
    スより読出されたデータをフェイルビットマップ情報と
    して格納するステップと、 前記メモリに格納された複数のフェイルビットマップ情
    報より、前記メモリデバイスを構成する前記複数のセル
    のしきい値電圧を算出するステップとを含む、しきい値
    解析方法。
  15. 【請求項15】 しきい値電圧を算出する前記ステップ
    は、前記複数のフェイルビットマップ情報を、フェイル
    ビットマップ情報を獲得する際に前記メモリデバイスに
    印可した電圧が小さい方から順に調べ、読み出したデー
    タが予め定められた判定値と始めて食い違ったセルにつ
    いては、当該フェイルビットマップ情報を獲得する際に
    前記メモリデバイスに印可した電圧に基づいて、しきい
    値電圧を確定させるステップを含む、請求項14に記載
    のしきい値解析方法。
  16. 【請求項16】 しきい値電圧を算出する前記ステップ
    は、前記複数のフェイルビットマップ情報を、フェイル
    ビットマップ情報を獲得する際に前記メモリデバイスに
    印可した電圧が大きい方から順に調べ、読み出したデー
    タが予め定められた判定値と食い違ったセルについて
    は、当該フェイルビットマップ情報を獲得する際に前記
    メモリデバイスに印可した電圧に基づいて、しきい値電
    圧を更新するステップを含む、請求項14に記載のしき
    い値解析方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6634004B1 (en) * 2000-04-28 2003-10-14 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Threshold analysis system capable of deciding all threshold voltages included in memory device through single processing
FR2855308A1 (fr) * 2003-05-22 2004-11-26 St Microelectronics Sa Procede et dispositif pour le controle d'un parametre analogique conditionnant le niveau d'une sortie d'un systeme multi-niveau, par exemple une cellule de memoire non-volatile telle qu'une eeprom

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100498509B1 (ko) * 2003-11-12 2005-07-01 삼성전자주식회사 검사시간을 단축하는 플래시 메모리 테스터 및 이를이용한 전기적 검사방법
US7472330B2 (en) * 2003-11-26 2008-12-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Magnetic memory which compares compressed fault maps
US20080222584A1 (en) * 2006-07-24 2008-09-11 Nazmul Habib Method in a Computer-aided Design System for Generating a Functional Design Model of a Test Structure
US7884599B2 (en) * 2006-07-24 2011-02-08 International Business Machines Corporation HDL design structure for integrating test structures into an integrated circuit design
JP2008077737A (ja) 2006-09-20 2008-04-03 Toshiba Corp 半導体検査装置
US20090083690A1 (en) * 2007-09-24 2009-03-26 Nazmul Habib System for and method of integrating test structures into an integrated circuit
KR20100115970A (ko) * 2009-04-21 2010-10-29 삼성전자주식회사 배드 셀 관리 방법과 그 장치
US7916533B2 (en) * 2009-06-24 2011-03-29 Sandisk Corporation Forecasting program disturb in memory by detecting natural threshold voltage distribution
CN105468471A (zh) * 2014-09-12 2016-04-06 光宝科技股份有限公司 固态存储装置及其错误更正方法
US9728278B2 (en) 2014-10-24 2017-08-08 Micron Technology, Inc. Threshold voltage margin analysis
US9640228B2 (en) * 2014-12-12 2017-05-02 Globalfoundries Inc. CMOS device with reading circuit

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3074015B2 (ja) 1990-11-27 2000-08-07 松下電器産業株式会社 半導体装置
US5500824A (en) * 1995-01-18 1996-03-19 Micron Technology, Inc. Adjustable cell plate generator
JP2689948B2 (ja) 1995-04-28 1997-12-10 日本電気株式会社 多値メモリセルを有する半導体記憶装置
US5825782A (en) * 1996-01-22 1998-10-20 Micron Technology, Inc. Non-volatile memory system including apparatus for testing memory elements by writing and verifying data patterns
JP2001312898A (ja) * 2000-04-28 2001-11-09 Mitsubishi Electric Corp しきい値解析システムおよびしきい値解析方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6634004B1 (en) * 2000-04-28 2003-10-14 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Threshold analysis system capable of deciding all threshold voltages included in memory device through single processing
FR2855308A1 (fr) * 2003-05-22 2004-11-26 St Microelectronics Sa Procede et dispositif pour le controle d'un parametre analogique conditionnant le niveau d'une sortie d'un systeme multi-niveau, par exemple une cellule de memoire non-volatile telle qu'une eeprom

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