JP2005025800A - Semiconductor memory - Google Patents

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Masanori Kasuda
賢範 粕田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily detect any defect such as short circuit having directivity caused in a semiconductor memory. <P>SOLUTION: This device is provided with nonvolatile memory cells M00-M03, M10-M13 which are arranged respectively at intersections of a plurality of bit lines BL0-BL3 and word lines WL0, WL1, and of which the drains are connected to the bit lines, the gates are connected to the word lines, and write-in and erasing of data can be performed electrically. At the time of a test, a reference potential VSS is supplied to a bit line adjacent to a bit line to be tested, a potential of the bit line adjacent to the bit line to be tested is pulled down to the reference potential so that a current is caused to flow among bit lines even if short circuit SH1 has directivity caused among bit lines, and the defect can be detected easily. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体記憶装置に関し、特に、電気的にデータの書き込み及び消去が可能な不揮発性半導体記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図5は、不揮発性半導体記憶装置の1つである従来のフラッシュメモリの構成を示す図であり、図5においてはNOR型フラッシュメモリを示している。従来のフラッシュメモリは、図5に示すようにメモリセルアレイ50と、列デコーダ51と、行デコーダ52と、センスアンプ(センス増幅器)53とを有する。
【0003】
メモリセルアレイ50は、ビット線BLi(iは添え字であり、i=0〜nの整数、以下についても同様。)とワード線WL0、WL1の交差部にそれぞれ配置された複数のメモリセルM0i、M1iを有する。メモリセルM0i、M1iは、ドレインがビット線BLiに接続され、ソースに基準電位VSS(例えば、グランドレベル)が供給されている。メモリセルM0iのゲートはワード線WL0に接続され、メモリセルM1iのゲートはワード線WL1に接続されている。
【0004】
また、ビット線BLiの一端は、2つのビット線を1組として選択トランジスタを介してグローバルビット線の一端に共通接続されている。例えば、ビット線BL0、BL1の一端は、ゲートが制御信号線SG0、SG1に接続された選択トランジスタTR50、TR51を介して、グローバルビット線GBL0の一端に共通接続されている。同様に、ビット線BL2、BL3の一端は、ゲートが制御信号線SG0、SG1に接続された選択トランジスタTR52、TR53を介して、グローバルビット線GBL1の一端に共通接続されている。なお、ビット線BLiの他端は開放されている。
【0005】
列デコーダ51及び行デコーダ52は、制御信号線SG0、SG1、及びワード線WL0、WL1をそれぞれ駆動するためのものであり、供給されるアドレス信号等に基づいて、制御信号線SG0、SG1、及びワード線WL0、WL1を選択的に活性化する。また、センスアンプ53は、グローバルビット線GBL0、GBL1、…の他端がそれぞれ接続されており、制御信号線SG0、SG1とワード線WL0、WL1により選択されたメモリセルに基づくグローバルビット線GBL0、GBL1、…(ビット線BLi)の振幅を増幅して出力する。
【0006】
図6は、フラッシュメモリのメモリセルの構造を示す模式図である。フラッシュメモリのメモリセルは、半導体(シリコン)基板61と、浮遊ゲート(フローティングゲート:FG)62と、制御ゲート(コントロールゲート:CG)63と、第1の拡散層64と、第2の拡散層65とを有する。
【0007】
浮遊ゲート62及び制御ゲート63は、例えばポリシリコンからなり、図示していない絶縁層を介して半導体基板61上の所定領域に順次積層形成される。また、拡散層64、65は、例えば半導体基板61がp型シリコン基板であれば、半導体基板61の所定領域にn型不純物を導入して形成され、例えば第1の拡散層64がドレイン(D)、第2の拡散層65がソース(S)になる。
【0008】
上記図5及び図6に示したフラッシュメモリにおいて、メモリセルにデータ“0”を書き込むプログラム動作では、例えばメモリセルのゲート(制御ゲート)63を第1の正電位、ドレイン64を第1の正電位より低い第2の正電位、ソース65をグランドレベルにする。これにより、電子が浮遊ゲート62に注入され、メモリセルの閾値(Vth)が高くなる。すなわち、データ“0”の書き込みが行われる。
【0009】
また、メモリセルに記憶しているデータを読み出すリード動作では、制御ゲート63に正電位を印加することで、メモリセルであるトランジスタが浮遊ゲート62の電荷(電子)に応じてオン(導通)状態(データ“1”)あるいはオフ(非導通)状態(データ“0”)になる。これにより、メモリセルに記憶しているデータに応じてビット線の電位が変化し、データが読み出される。
【0010】
また、メモリセルのデータを消去するイレース(消去)動作では、例えばメモリセルの制御ゲート63を負電位、ドレイン64をフローティング状態、ソース65を正電位にする。これにより、浮遊ゲート62からソース65に電子が引き抜かれ、データが消去される。
なお、上記各動作におけるメモリセルの制御ゲート63、ドレイン64、及びソース65の電位は、ワード線WL0、WL1、ビット線BLi等を適宜駆動し印加する。
【0011】
ここで従来、上述したフラッシュメモリにおける初期故障を除去するためのウエハレベルでの不良検出試験、いわゆるスクリーニングは、フラッシュメモリの基本動作であるプログラム動作、消去動作、及びリード動作を通して行っていた。また、例えばデータ消去後のメモリセルがオーバーイレース(過消去)状態にあるか否かをテストするような試験では、試験用の特殊な状態にして動作させるテストモードを用いているものがあった(例えば、特許文献1参照。)。
【0012】
【特許文献1】
特開平6−84400号公報
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば従来のフラッシュメモリにおいて、隣り合うビット線間にて方向性を有する短絡(例えば、PN接合のような短絡)が生じた場合には、その短絡を介して流れる電流に方向性があるために、スクリーニングでは一方のビット線については不良と判定されるが、他方のビット線については不良と判定されないことがあった。このとき、不良と判定された一方のビット線は、通常冗長され実際の使用状態(実使用状態)では使用されないが、不良と判定されなかった他方のビット線は冗長されない。
【0014】
また、フラッシュメモリにおいては、不良と判定されていない正常なビット線については、メモリセルのオーバーイレースを防止するためのアルゴリズムが具備される。一方、不良と判定され冗長されたビット線については、メモリセルのオーバーイレースを防止するためのアルゴリズムは具備されない。
【0015】
したがって、実使用状態にて、プログラム動作と消去動作が繰り返し実行されると、冗長されたビット線に接続されたメモリセルにてオーバーイレース状態が生じ、このとき初めて他方のビット線が不良となる。すなわち、他のビット線と短絡しているにもかかわらず、方向性を有する短絡であるためにスクリーニングでは不良と判定されなかったビット線は、市場での実使用状態で初めて不良となることになる。
【0016】
以下、図7(A)〜(C)を参照して上述した問題点を具体的に説明する。
図7(A)〜(C)は、従来のフラッシュメモリでの上述した問題点を説明するための図であり、説明の便宜上、メモリセルアレイのみを示している。また、図7(A)〜(C)においては、選択トランジスタTR72にゲート短絡SH71が生じているとともに、ビット線BL1とBL2の間に方向性を有する短絡(ビット線BL1からビット線BL2の方向のみに電流が流れる短絡)SH72が生じているものとする。また、メモリセルは、データが書き込まれており常にオフ(非導通)状態であるとする。
【0017】
まず、図7(A)は、選択信号線SG0が活性化されたときを示している。このとき、選択トランジスタTR70、TR72はオン状態になるが、選択トランジスタTR72にゲート短絡SH71が生じているため、ビット線BL2については不良と判定される。したがって、ビット線BL2とBL3が共通接続されているグローバルビット線GBL1は冗長される。
【0018】
ここで、仮にビット線BL1とBL2の間の短絡SH72が通常の短絡であり方向性がなければ、ビット線BL2の電位変化(電位上昇)にともなって、ビット線BL1の電位も変化する(上昇する)のでビット線BL1も不良と判定され、グローバルビット線GBL0は冗長される。しかしながら、図7に示す例では、ビット線BL1とBL2の間の短絡SH72は方向性を有するため、ビット線BL1の電位は変化しない。したがって、ビット線BL1は不良と判定されず冗長されない。
【0019】
図7(B)は、選択信号線SG1が活性化されたときを示している。このとき、ビット線BL2はフローティング状態であるので、ビット線BL1に対しては何ら影響を及ぼさない。したがって、ビット線BL1は正常であると判定され冗長されない。
【0020】
図7(C)は、メモリセルMC1がオーバーイレースとなった状態で、選択信号線SG1が活性化されたときを示している。このとき、メモリセルMC1は、オーバーイレース状態であるのでデプレッション型(ノーマリオン型)トランジスタとして作動し、ワード線WL0が活性化されていなくともオン(導通)状態になる。そのため、ビット線BL2は基準電位VSSに対して接続されている状態となり、ビット線BL1から短絡SH72している部分を介してビット線BL2に電流が流れる。したがって、ビット線BL1が不良となる。
【0021】
このように、従来のフラッシュメモリにおいて、隣り合うビット線間にて生じた方向性を有する短絡のような潜在的な不良は、プログラム動作と消去動作を繰り返し実行し、冗長されたビット線に接続されているメモリセルがオーバーイレース状態にならないと検出することができなかった。したがって、このような不良をスクリーニングにて検出するためには、多大な工数を要するという問題があった。
【0022】
本発明は、このような問題に鑑みて成されたものであり、半導体記憶装置にて生じた方向性を有する短絡などの不良を容易に検出できるようにすることを目的とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体記憶装置は、複数のビット線とワード線の交差部にそれぞれ配置されるとともに、ドレインがビット線に接続され、ゲートがワード線に接続された電気的にデータの書き込み及び消去が可能な不揮発性のメモリセルとを備える。そして、試験時には、試験対象のビット線に隣り合って配置されたビット線に基準電位を供給する。
これにより、試験時には試験対象のビット線に隣り合うビット線がフローティング状態ではなく基準電位にプルダウンされるので、ビット線間にて生じた短絡が方向性を有していてもビット線間にて電流が流れ、容易に不良を検出することができるようになる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、以下の説明では、説明の便宜上、メモリセルアレイにおけるビット線を4本あるいは7本のみ示して説明するが、本発明はこれに限定されずビット線の数は任意である。また、1つのビット線に対して接続されるメモリセルの数も2つ(2セルトランジスタ)としているが2つに限らず任意であり、1つのビット線に対して接続するメモリセルの数に応じてワード線が設けられる。
【0025】
図1は、本実施形態による半導体記憶装置の原理を説明するための図である。図1において、10はメモリセルアレイであり、ビット線BL0〜BL3とそれに対して交差するように配置されたワード線WL0、WL1との交差部にそれぞれ配置された複数のメモリセルM00〜M03、M10〜M13を有する。各メモリセルM00〜M03、M10〜M13は、上記図6に示したように構成され、電気的にデータの書き込み及び消去が可能、つまり電気的にデータの書き換えが可能な不揮発性のメモリセルである。
【0026】
メモリセルM00、M10は、ドレインがビット線BL0に接続され、ソースに基準電位VSS(例えば、グランドレベル)が供給される。また、メモリセルM00のゲート(制御ゲート)はワード線WL0に接続され、メモリセルM10のゲート(制御ゲート)はワード線WL1に接続される。同様に、メモリセルM0j、M1j(jは添え字であり、j=1〜3)は、ソースに基準電位VSSが供給され、ドレインがビット線BLjに接続され、ゲート(制御ゲート)がそれぞれワード線WL0、WL1に接続される。
【0027】
ビット線BL0、BL1の一端は、それぞれ選択トランジスタST0、ST1を介して、グローバルビット線GBL0の一端に共通接続される。また、ビット線BL0、BL1の他端は、それぞれスイッチング素子PT0、PT1を介して基準電圧VSSが供給されている信号線GLに接続される。
【0028】
同様に、ビット線BL2、BL3の一端は、選択トランジスタST2、ST3を介してグローバルビット線GBL1の一端に共通接続され、他端はスイッチング素子PT2、PT3を介して信号線GLに接続される。
【0029】
スイッチング素子PT0〜PT3は、制御信号線CTL0〜CTL3により供給される信号に応じてビット線BL0〜BL3の他端の電位を基準電位VSSにする(プルダウンする)ための回路である。スイッチング素子PT0〜PT3は、例えば図1に示すように、ドレインがビット線BL0〜BL3の他端に接続され、ソースが信号線GLに接続され、ゲートが制御信号線CTL0〜CTL3に接続されたトランジスタ(MOSトランジスタ)で構成される。
【0030】
また、選択トランジスタST0、ST2は、ゲートが制御信号線SG0にそれぞれ接続され、選択トランジスタST1、ST3は、ゲートが制御信号線SG1にそれぞれ接続される。
【0031】
11は制御信号線SG0、SG1を駆動する列デコーダであり、供給されるアドレス信号等に基づいて、制御信号線SG0、SG1を選択的に活性化する。また、12はワード線WL0、WL1を駆動する行デコーダであり、供給されるアドレス信号等に基づいて、ワード線WL0、WL1を選択的に活性化する。
【0032】
13は制御信号線CTL0〜CTL3を駆動する制御回路であり、半導体記憶装置の試験(スクリーニング)を行う際に制御信号線CTL0〜CTL3を適宜活性化する。具体的には、制御回路13は、図3に示すように試験対象としてあるビット線BL(n)(nは整数)が選択されたとき、少なくともそれに対して隣り合った両側のビット線BL(n−1)、BL(n+1)に係るスイッチング素子TR33、TR35をオン(導通)状態にするように制御信号線CTL(n−1)、CTL(n+1)を駆動する。このとき、選択されたビット線BL(n)に係るスイッチング素子TR34は、オフ(非導通)状態にする。なお、図3において、トランジスタTR30〜TR32は選択トランジスタであり、MCはメモリセルである。
【0033】
図1に戻り、14はセンスアンプであり、グローバルビット線GBL0、GBL1の他端がそれぞれ接続される。センスアンプ14は、制御信号線SG0、SG1とワード線WL0、WL1により選択されたメモリセルに記憶されているデータに応じたグローバルビット線GBL0、GBL1(ビット線BL0〜BL3)の振幅(電位変化)を増幅して出力する。
【0034】
図1に示した半導体記憶装置における動作について説明する。
なお、通常時の動作(プログラム動作、消去動作及びリード動作)は、制御回路13により制御信号線CTL0〜CTL3のすべてを不活性状態にしてスイッチング素子(トランジスタ)PT0〜PT3をオフ(非導通)状態にするだけで、従来と同様であるので説明は省略し、試験(スクリーニング)を行う際の動作についてのみ説明する。
【0035】
また、メモリセルM00〜M03、M10〜M13は、プログラム動作により予めデータ“0”が書き込まれているものとする。すなわち、メモリセルM00〜M03、M10〜M13は、ワード線WL0、WL1により選択されても非導通状態である。
列デコーダ11は、制御信号線SG0を不活性状態に維持するとともに、制御信号線SG1を活性化する。また、制御回路13は、制御信号線CTL0、CTL2を活性化する。なお、制御信号線CTL1、CTL3は不活性状態である。
【0036】
これにより、選択トランジスタST0、ST2はオフ状態となり、選択トランジスタST1、ST3はオン状態となる。同様に、スイッチング素子(トランジスタ)PT0、PT2はオン(導通)状態となり、スイッチング素子(トランジスタ)PT1、PT3はオフ(非導通)状態となる。したがって、選択されたビット線BL1に隣り合うビット線BL0及びBL2は、基準電位VSSにプルダウンされる。
【0037】
このとき、隣り合うビット線との短絡やゲート短絡等の不良がビット線BL1にて生じていなければ、センスアンプ14からの電流は、グローバルビット線GBL0、ビット線BL1を介して流れることがない。したがって、センスアンプ14による電流と他の電流源によるリファレンス電流との比較に基づいて、ビット線BL1は、不良がなく正常であると判定される。
【0038】
一方、図1に示したようにビット線BL1とBL2の間に短絡、例えば従来の問題点として説明したようなビット線BL1からビット線BL2の方向のみに電流が流れる方向性を有する短絡SH1があったとする。この場合には、センスアンプ14からの電流は、ビット線BL1とBL2との間でリークし、グローバルビット線GBL0及びビット線BL1、さらにはビット線BL2及びスイッチング素子PT2を介して基準電位VSSである信号線GLに対して流れる。その結果、ビット線BL1は不良であると判定され、グローバルビット線GBL0は冗長される。
【0039】
このようなビット線BL1とBL2の間に生じた方向性を有する短絡SH1は、従来の試験(スクリーニング)ではビット線BL0、BL2がフローティング状態であるために検出することができず、検出するにはプログラム動作と消去動作を繰り返し実行してメモリセルをオーバーイレース状態にする必要があった。それに対して、本実施形態では試験(スクリーニング)にて、方向性を有する短絡SH1のような潜在的な不良であっても非常に容易に検出することができる。
【0040】
以下、具体的な構成例について説明する。なお、以下の説明では、メモリセルアレイのみを図示して説明する。
(第1の実施形態)
図2は、本発明の第1の実施形態による半導体記憶装置の構成例を示す図である。この図2において、図1に示した構成要素と同じ構成要素には同一の符号を付しており、その説明は省略する。
【0041】
図2において、トランジスタ(MOSトランジスタ)TR0、TR1、TR2、TR3は、図1に示した選択トランジスタST0、ST1、ST2、ST3にそれぞれ対応する。トランジスタTR0、TR2のゲートは制御信号線SG0に接続され、トランジスタTR1、TR3のゲートは制御信号線SG1に接続される。
【0042】
トランジスタ(MOSトランジスタ)TR4、TR5、TR6、TR7は、図1に示したスイッチング素子(トランジスタ)PT0、PT1、PT2、PT3にそれぞれ対応する。トランジスタTR4、TR6のゲートは制御信号線SEVに接続され、トランジスタTR5、TR7のゲートは制御信号線SODに接続されている。
【0043】
また、制御信号線SEV及びSODは制御回路13の出力端に接続され、通常時は上述したのと同様にトランジスタTR4〜TR7をオフ状態にし、試験を行う際は制御信号線SEVとSODは逆相の信号を出力するように制御されている。
【0044】
このように第1の実施形態においては、偶数番目のビット線BL0、BL2をプルダウンするためのトランジスタTR4、TR6は、制御信号線SEVにより制御される。奇数番目のビット線BL1、BL3をプルダウンするためのトランジスタTR5、TR7は、制御信号線SODにより制御される。
【0045】
これにより試験(スクリーニング)を行う際、試験対象として奇数番目のあるビット線が選択されたときには、トランジスタTR4、TR6をオン状態にして偶数番目のビット線をすべてプルダウンすることにより、選択されたビット線に隣り合う両側のビット線は基準電位VSSにプルダウンされる。なお、このとき奇数番目のビット線に係るトランジスタTR5、TR7はオフ状態である。
【0046】
逆に、試験対象として偶数番目のあるビット線が選択されたときには、トランジスタTR5、TR7をオン状態にして奇数番目のビット線をすべてプルダウンし、選択されたビット線に隣り合う両側のビット線を基準電位VSSにプルダウンする。このとき偶数番目のビット線に係るトランジスタTR5、TR7はオフ状態である。
【0047】
つまり、第1の実施形態では、試験(スクリーニング)対象としてあるビット線が選択されたとき、当該ビット線を含まないようにして1本おきにビット線を基準電位VSSにプルダウンする。
なお、動作については図1に示した半導体記憶装置と同様である。
【0048】
第1の実施形態によれば、スクリーニングにて試験対象として選択されたビット線の両側のビット線を基準電位VSSにプルダウンすることができ、選択されたビット線とそれに隣り合うビット線の間に方向性を有する短絡が生じていたとしても、プログラム動作と消去動作を繰り返し実行したりすることなく、その短絡(不良)を容易に検出することができる。また、制御信号線SEV、SODを介して供給する信号のみを用いて、試験対象として選択されたビット線を含まないように1本おきにビット線を基準電位VSSにプルダウンするので制御も非常に容易である。
【0049】
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
上述した第1の実施形態による半導体記憶装置においては、ビット線BL0〜BL3を基準電位VSSにプルダウンするためのトランジスタは、各ビット線に対して1つずつ新たに設けなければならず、回路面積が増加する(面積ペナルティが生じる。)。
【0050】
以下に説明する第2の実施形態による半導体記憶装置は、グローバルビット線に接続されるビット線対を例えば図4に示すように適切に配置することで、既に備えている選択トランジスタを用いてビット線を基準電位VSSにプルダウンできるようにするものである。
【0051】
図4は、本発明の第2の実施形態による半導体記憶装置の構成例を示す図である。
図4に示すようにメモリセルアレイ10’において、メモリセルM0k、M1k(kは添え字であり、k=0〜6の整数)は、ドレインがビット線BLkに接続され、ゲートがビット線BLkと交差するように配置されたワード線WL0、WL1に接続される。また、メモリセルM0k、M1kはソースに基準電位VSSが供給される。
【0052】
ビット線BLkの一端は、選択トランジスタTR1kを介してグローバルビット線の一端に接続される。ビット線BL0とBL2がグローバルビット線GBL0に対して共通接続され、ビット線BL1とBL4がグローバルビット線GBL1に対して共通接続される。また、ビット線BL3とBL6がグローバルビット線GBL2に対して共通接続され、ビット線BL5がグローバルビット線GBL3に対して接続される。なお、ビット線BLkの他端は、開放されている。
【0053】
また、選択トランジスタTR10、TR13のゲートが制御信号線SG0に接続され、選択トランジスタTR12、TR16のゲートが制御信号線SG1に接続される。選択トランジスタTR14のゲートが制御信号線SG2に接続され、選択トランジスタTR11、TR15のゲートが制御信号線SG3に接続される。
【0054】
グローバルビット線GBL0〜GBL3(選択トランジスタTR1kのドレイン)は、スイッチ回路40〜43を介してグローバルビット線GB0〜GB3又は基準電位VSSが供給されている信号線に接続される。なお、スイッチ回路40〜43は、図示しない制御回路13により互いに独立して制御される。また、グローバルビット線GB0〜GB3は、図示しないセンスアンプにそれぞれ接続されている。
【0055】
次に、図4に示した半導体記憶装置における動作について説明する。
なお、通常時の動作は、スイッチ回路40〜43を介してグローバルビット線GBL0〜GBL3とグローバルビット線GB0〜GB3とを接続すれば良く、従来と同様であるので説明は省略し、試験(スクリーニング)を行う際の動作についてのみ説明する。
【0056】
例えば、ビット線BL2が試験対象として選択されるビット線であるとする。なお、メモリセルM0k、M1kには予めデータ“0”が書き込まれている。
このとき、制御回路13は、選択されたビット線BL2が接続されているグローバルビット線GBL0は、グローバルビット線GB0に接続されるようにスイッチ回路40を制御する。また、制御回路13は、その他(非選択)のグローバルビット線GBL1〜GBL3には、基準電位VSSが供給されるようにスイッチ回路41〜43を制御する。また、図示しない列デコーダにより少なくとも制御信号線SG0、SG1、SG3は活性化される。なお、制御信号線SG2も活性化しても良い。
【0057】
これにより、選択されたビット線BL2はグローバルビット線GBL0、GB0を介してセンスアンプに接続し、ビット線BL2に隣り合うビット線BL1及びBL3は基準電位VSSにプルダウンすることができる。
【0058】
つまり、第2の実施形態では、試験(スクリーニング)対象として選択されるビット線が接続されているグローバルビット線GBL0〜GBL3はセンスアンプに対して接続し、他のグローバルビット線GBL0〜GBL3は基準電位VSSが供給されるようにスイッチ回路40〜43を制御する。そして、選択トランジスタTR1kをオン状態にすることで、選択されたビット線の両側のビット線を基準電位VSSにプルダウンすることができる。したがって、選択されたビット線とそれに隣り合うビット線の間に方向性を有する短絡が生じていたとしても、各ビット線に対して新たなトランジスタを設けることなく、その短絡(不良)を容易に検出することができる。
【0059】
なお、上記図4に示した第2の実施形態における半導体記憶装置の構成は一例であり、試験時に試験対象として選択されたビット線の両側のビット線を基準電位VSSにプルダウンすることができるようにビット線が配置されていれば良い。
【0060】
なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
本発明の諸態様を付記として以下に示す。
【0061】
(付記1)複数のビット線と、
上記複数のビット線に対して交差するように配置されたワード線と、
上記ビット線と上記ワード線の交差部にそれぞれ配置されるとともに、ドレインが上記ビット線に接続され、ゲートが上記ワード線に接続された電気的にデータの書き込み及び消去が可能な不揮発性のメモリセルとを備え、
試験時には、試験対象の上記ビット線に隣り合って配置されたビット線に、基準電位を供給することを特徴とする半導体記憶装置。
(付記2)上記各ビット線にそれぞれ設けられ、一方の端子に基準電位が供給され、他方の端子が上記ビット線の一端に接続されたスイッチング素子をさらに備えることを特徴とする付記1記載の半導体記憶装置。
(付記3)上記スイッチング素子は、ソースに基準電位が供給され、ドレインが上記ビット線の一端に接続されたトランジスタであることを特徴とする付記2記載の半導体記憶装置。
(付記4)試験時には、上記複数のビット線の1本おきで上記試験対象のビット線に隣り合って配置されたビット線を含むビット線に上記基準電位を供給することを特徴とする付記2又は3に記載の半導体記憶装置。
(付記5)上記複数のビット線の偶数番目のビット線に接続された上記スイッチング素子は、第1の制御信号により制御され、
上記複数のビット線の奇数番目のビット線に接続された上記スイッチング素子は、上記第1の制御信号とは異なる第2の制御信号により制御されることを特徴とする付記4記載の半導体記憶装置。
(付記6)上記第2の制御信号は、上記第1の制御信号の逆相信号であることを特徴とする付記5記載の半導体記憶装置。
(付記7)上記複数のビット線にそれぞれ設けられ、上記ビット線を選択するための当該ビット線の一端にソースが接続された選択トランジスタをさらに備え、
試験時には、上記試験対象のビット線に隣り合って配置されたビット線の上記選択トランジスタのドレインに基準電位を供給し、当該選択トランジスタを介してビット線に基準電位を供給することを特徴とする付記1記載の半導体記憶装置。
(付記8)上記選択トランジスタのドレインに基準電位を供給するか、あるいは当該ドレインをセンスアンプに対して接続するかを選択的に切り換えるスイッチ回路をさらに備えることを特徴とする付記7記載の半導体記憶装置。
(付記9)上記基準電位は、グランドレベルであることを特徴とする付記1〜8の何れか1項に記載の半導体記憶装置。
【0062】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、複数のビット線とワード線の交差部にそれぞれ配置された電気的にデータの書き込み及び消去が可能な不揮発性のメモリセルを備えた半導体記憶装置にて、試験時には、試験対象のビット線に隣り合うビット線に基準電位を供給する。これにより、試験時には試験対象のビット線に隣り合うビット線を基準電位にプルダウンすることができ、半導体記憶装置のビット線間にて生じた方向性を有する短絡であっても、プログラム動作と消去動作を繰り返し実行することなく、容易に不良を検出することができる。したがって、少ない工数で潜在的な不良を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態による半導体記憶装置の原理を説明するための図である。
【図2】第1の実施形態による半導体記憶装置の構成例を示す図である。
【図3】本実施形態による半導体記憶装置のスクリーニング時の制御原理を示す図である。
【図4】第2の実施形態による半導体記憶装置の構成例を示す図である。
【図5】従来のフラッシュメモリの構成を示す図である。
【図6】フラッシュメモリのメモリセルの構造を示す模式図である。
【図7】従来のフラッシュメモリにおける問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
10 メモリセルアレイ
11 列デコーダ
12 行デコーダ
13 制御回路
14 センスアンプ
SG0、SG1 制御信号線
WL0、WL1 ワード線
BL0〜BL3 ビット線
M00〜M03、M10〜M13 メモリセル
ST0〜ST3 選択トランジスタ
PT0〜PT3 スイッチング素子(プルダウン用トランジスタ)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a nonvolatile semiconductor memory device capable of electrically writing and erasing data.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a conventional flash memory which is one of the nonvolatile semiconductor memory devices, and FIG. 5 shows a NOR type flash memory. As shown in FIG. 5, the conventional flash memory has a memory cell array 50, a column decoder 51, a row decoder 52, and a sense amplifier (sense amplifier) 53.
[0003]
The memory cell array 50 includes a plurality of memory cells M0i arranged at intersections of bit lines BLi (i is a subscript, i = 0 to n, the same applies to the following) and word lines WL0 and WL1. M1i. In the memory cells M0i and M1i, the drain is connected to the bit line BLi, and the reference potential VSS (for example, the ground level) is supplied to the source. The gate of the memory cell M0i is connected to the word line WL0, and the gate of the memory cell M1i is connected to the word line WL1.
[0004]
In addition, one end of the bit line BLi is commonly connected to one end of the global bit line through a selection transistor with two bit lines as a set. For example, one end of the bit lines BL0 and BL1 is commonly connected to one end of the global bit line GBL0 via selection transistors TR50 and TR51 whose gates are connected to the control signal lines SG0 and SG1. Similarly, one end of the bit lines BL2 and BL3 is commonly connected to one end of the global bit line GBL1 via selection transistors TR52 and TR53 whose gates are connected to the control signal lines SG0 and SG1. Note that the other end of the bit line BLi is open.
[0005]
The column decoder 51 and the row decoder 52 are for driving the control signal lines SG0 and SG1 and the word lines WL0 and WL1, respectively. Based on the supplied address signals and the like, the control signal lines SG0, SG1, and The word lines WL0 and WL1 are selectively activated. The sense amplifier 53 is connected to the other ends of the global bit lines GBL0, GBL1,..., And the global bit lines GBL0, GBL0 based on the memory cells selected by the control signal lines SG0, SG1 and the word lines WL0, WL1. The amplitude of GBL1,... (Bit line BLi) is amplified and output.
[0006]
FIG. 6 is a schematic diagram showing the structure of the memory cell of the flash memory. The memory cell of the flash memory includes a semiconductor (silicon) substrate 61, a floating gate (floating gate: FG) 62, a control gate (control gate: CG) 63, a first diffusion layer 64, and a second diffusion layer. 65.
[0007]
The floating gate 62 and the control gate 63 are made of, for example, polysilicon, and are sequentially stacked in a predetermined region on the semiconductor substrate 61 via an insulating layer (not shown). The diffusion layers 64 and 65 are formed by introducing an n-type impurity into a predetermined region of the semiconductor substrate 61, for example, if the semiconductor substrate 61 is a p-type silicon substrate. For example, the first diffusion layer 64 has a drain (D ), The second diffusion layer 65 becomes the source (S).
[0008]
In the flash memory shown in FIGS. 5 and 6, in the program operation for writing data “0” to the memory cell, for example, the gate (control gate) 63 of the memory cell is set to the first positive potential and the drain 64 is set to the first positive potential. A second positive potential lower than the potential, the source 65 is set to the ground level. As a result, electrons are injected into the floating gate 62 and the threshold value (Vth) of the memory cell is increased. That is, data “0” is written.
[0009]
In a read operation for reading data stored in the memory cell, a positive potential is applied to the control gate 63 so that the transistor as the memory cell is turned on (conductive) in accordance with the charge (electrons) of the floating gate 62. (Data “1”) or off (non-conducting) state (data “0”). As a result, the potential of the bit line changes according to the data stored in the memory cell, and the data is read out.
[0010]
In the erase operation for erasing data in the memory cell, for example, the control gate 63 of the memory cell is set to a negative potential, the drain 64 is set in a floating state, and the source 65 is set to a positive potential. As a result, electrons are extracted from the floating gate 62 to the source 65, and data is erased.
Note that the potentials of the control gate 63, the drain 64, and the source 65 of the memory cell in each of the above operations are applied by appropriately driving the word lines WL0 and WL1, the bit line BLi, and the like.
[0011]
Heretofore, a defect detection test at the wafer level for removing the initial failure in the flash memory, so-called screening, has been conventionally performed through a program operation, an erase operation, and a read operation which are basic operations of the flash memory. Further, for example, in a test for testing whether or not a memory cell after data erasure is in an over-erased (over-erased) state, there is a test mode that operates in a special state for testing. (For example, refer to Patent Document 1).
[0012]
[Patent Document 1]
JP-A-6-84400
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a conventional flash memory, for example, when a directional short circuit occurs between adjacent bit lines (for example, a short circuit such as a PN junction), the current flowing through the short circuit is directional. Therefore, in the screening, one bit line is determined to be defective, but the other bit line is not determined to be defective. At this time, one bit line determined to be defective is normally redundant and is not used in the actual use state (actual use state), but the other bit line not determined to be defective is not redundant.
[0014]
Further, in a flash memory, an algorithm for preventing over-erasing of a memory cell is provided for a normal bit line that is not determined to be defective. On the other hand, an algorithm for preventing over-erasing of a memory cell is not provided for a bit line determined to be defective and redundant.
[0015]
Therefore, when the program operation and the erase operation are repeatedly executed in the actual use state, an overerase state occurs in the memory cell connected to the redundant bit line, and at this time, the other bit line becomes defective for the first time. . In other words, a bit line that is not judged to be defective by screening because it is a short circuit having directionality even though it is short-circuited with other bit lines will be defective for the first time in actual use in the market. Become.
[0016]
Hereinafter, the above-described problem will be described in detail with reference to FIGS.
7A to 7C are diagrams for explaining the above-described problems in the conventional flash memory, and only the memory cell array is shown for convenience of explanation. 7A to 7C, a gate short circuit SH71 occurs in the select transistor TR72, and a directional short circuit between the bit lines BL1 and BL2 (the direction from the bit line BL1 to the bit line BL2). (Short circuit in which current flows only) SH72. Further, it is assumed that data is written in the memory cell and is always in an off (non-conducting) state.
[0017]
First, FIG. 7A shows a case where the selection signal line SG0 is activated. At this time, the selection transistors TR70 and TR72 are turned on. However, since the gate short circuit SH71 is generated in the selection transistor TR72, the bit line BL2 is determined to be defective. Therefore, the global bit line GBL1 to which the bit lines BL2 and BL3 are commonly connected is redundant.
[0018]
If the short circuit SH72 between the bit lines BL1 and BL2 is a normal short circuit and has no directionality, the potential of the bit line BL1 also changes (increases) with the potential change (potential increase) of the bit line BL2. Therefore, the bit line BL1 is also determined to be defective, and the global bit line GBL0 is made redundant. However, in the example shown in FIG. 7, since the short circuit SH72 between the bit lines BL1 and BL2 has directionality, the potential of the bit line BL1 does not change. Therefore, the bit line BL1 is not determined to be defective and is not redundant.
[0019]
FIG. 7B shows a case where the selection signal line SG1 is activated. At this time, since the bit line BL2 is in a floating state, the bit line BL1 is not affected at all. Therefore, the bit line BL1 is determined to be normal and is not redundant.
[0020]
FIG. 7C shows a case where the selection signal line SG1 is activated in a state where the memory cell MC1 is overerased. At this time, since the memory cell MC1 is in an over-erased state, it operates as a depletion type (normally on type) transistor, and is turned on (conductive) even if the word line WL0 is not activated. Therefore, the bit line BL2 is connected to the reference potential VSS, and a current flows to the bit line BL2 through the portion short-circuited SH72 from the bit line BL1. Therefore, the bit line BL1 becomes defective.
[0021]
As described above, in a conventional flash memory, a potential failure such as a directional short circuit generated between adjacent bit lines is repeatedly executed by a program operation and an erase operation and connected to redundant bit lines. The detected memory cell could not be detected unless it was over-erased. Therefore, in order to detect such a defect by screening, there has been a problem that a great amount of man-hours are required.
[0022]
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to make it possible to easily detect a defect such as a directional short circuit that occurs in a semiconductor memory device.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
The semiconductor memory device of the present invention is arranged at the intersection of a plurality of bit lines and word lines, and has a drain connected to the bit line and a gate connected to the word line for electrically writing and erasing data. Possible non-volatile memory cells. In the test, a reference potential is supplied to the bit line arranged adjacent to the bit line to be tested.
As a result, the bit line adjacent to the bit line to be tested is pulled down to the reference potential instead of being in a floating state at the time of testing, so even if a short circuit occurring between the bit lines has directionality, A current flows and a defect can be easily detected.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the following description, for convenience of explanation, only four or seven bit lines in the memory cell array are shown and described, but the present invention is not limited to this and the number of bit lines is arbitrary. The number of memory cells connected to one bit line is also two (two cell transistors). However, the number of memory cells is not limited to two and is arbitrary. The number of memory cells connected to one bit line is Accordingly, a word line is provided.
[0025]
FIG. 1 is a view for explaining the principle of the semiconductor memory device according to the present embodiment. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a memory cell array, and a plurality of memory cells M00 to M03 and M10 respectively arranged at intersections between bit lines BL0 to BL3 and word lines WL0 and WL1 arranged to intersect with the bit lines BL0 to BL3. ~ M13. Each of the memory cells M00 to M03 and M10 to M13 is a non-volatile memory cell configured as shown in FIG. 6 and capable of electrically writing and erasing data, that is, electrically rewriting data. is there.
[0026]
The memory cells M00 and M10 have drains connected to the bit line BL0, and a source supplied with a reference potential VSS (for example, ground level). The gate (control gate) of the memory cell M00 is connected to the word line WL0, and the gate (control gate) of the memory cell M10 is connected to the word line WL1. Similarly, in the memory cells M0j and M1j (j is a subscript, j = 1 to 3), the reference potential VSS is supplied to the source, the drain is connected to the bit line BLj, and the gate (control gate) is the word. Connected to lines WL0 and WL1.
[0027]
One ends of the bit lines BL0 and BL1 are commonly connected to one end of the global bit line GBL0 via selection transistors ST0 and ST1, respectively. The other ends of the bit lines BL0 and BL1 are connected to a signal line GL to which a reference voltage VSS is supplied via switching elements PT0 and PT1, respectively.
[0028]
Similarly, one end of the bit lines BL2 and BL3 is commonly connected to one end of the global bit line GBL1 via the select transistors ST2 and ST3, and the other end is connected to the signal line GL via the switching elements PT2 and PT3.
[0029]
The switching elements PT0 to PT3 are circuits for setting the potential at the other end of the bit lines BL0 to BL3 to the reference potential VSS (pull down) according to signals supplied from the control signal lines CTL0 to CTL3. For example, as shown in FIG. 1, the switching elements PT0 to PT3 have drains connected to the other ends of the bit lines BL0 to BL3, sources connected to the signal line GL, and gates connected to the control signal lines CTL0 to CTL3. It is composed of a transistor (MOS transistor).
[0030]
The select transistors ST0 and ST2 have gates connected to the control signal line SG0, respectively, and the select transistors ST1 and ST3 have gates connected to the control signal line SG1.
[0031]
A column decoder 11 drives the control signal lines SG0 and SG1, and selectively activates the control signal lines SG0 and SG1 based on the supplied address signal and the like. Reference numeral 12 denotes a row decoder for driving the word lines WL0 and WL1, and selectively activates the word lines WL0 and WL1 based on the supplied address signal or the like.
[0032]
A control circuit 13 drives the control signal lines CTL0 to CTL3, and appropriately activates the control signal lines CTL0 to CTL3 when testing (screening) the semiconductor memory device. Specifically, as shown in FIG. 3, when the bit line BL (n) (n is an integer) to be tested is selected, the control circuit 13 at least places the bit lines BL ( The control signal lines CTL (n−1) and CTL (n + 1) are driven so that the switching elements TR33 and TR35 related to n−1) and BL (n + 1) are turned on (conductive). At this time, the switching element TR34 related to the selected bit line BL (n) is turned off (non-conducting). In FIG. 3, transistors TR30 to TR32 are selection transistors, and MC is a memory cell.
[0033]
Returning to FIG. 1, reference numeral 14 denotes a sense amplifier, to which the other ends of the global bit lines GBL0 and GBL1 are respectively connected. The sense amplifier 14 determines the amplitude (potential change) of the global bit lines GBL0 and GBL1 (bit lines BL0 to BL3) according to the data stored in the memory cell selected by the control signal lines SG0 and SG1 and the word lines WL0 and WL1. ) Is amplified and output.
[0034]
An operation in the semiconductor memory device shown in FIG. 1 will be described.
In the normal operation (program operation, erase operation, and read operation), all of the control signal lines CTL0 to CTL3 are inactivated by the control circuit 13, and the switching elements (transistors) PT0 to PT3 are turned off (non-conducting). Since only the state is the same as in the prior art, the description is omitted, and only the operation at the time of performing the test (screening) will be described.
[0035]
Further, it is assumed that data “0” is previously written in the memory cells M00 to M03 and M10 to M13 by the program operation. That is, the memory cells M00 to M03 and M10 to M13 are non-conductive even when selected by the word lines WL0 and WL1.
The column decoder 11 maintains the control signal line SG0 in an inactive state and activates the control signal line SG1. The control circuit 13 activates the control signal lines CTL0 and CTL2. Note that the control signal lines CTL1 and CTL3 are inactive.
[0036]
Thereby, the selection transistors ST0 and ST2 are turned off, and the selection transistors ST1 and ST3 are turned on. Similarly, the switching elements (transistors) PT0 and PT2 are turned on (conductive), and the switching elements (transistors) PT1 and PT3 are turned off (non-conductive). Therefore, the bit lines BL0 and BL2 adjacent to the selected bit line BL1 are pulled down to the reference potential VSS.
[0037]
At this time, if no defect such as a short circuit or gate short circuit between adjacent bit lines occurs in the bit line BL1, the current from the sense amplifier 14 does not flow through the global bit line GBL0 and the bit line BL1. . Therefore, based on the comparison between the current from the sense amplifier 14 and the reference current from another current source, it is determined that the bit line BL1 is normal with no defects.
[0038]
On the other hand, as shown in FIG. 1, there is a short circuit between the bit lines BL1 and BL2, for example, a short circuit SH1 having a direction in which current flows only in the direction from the bit line BL1 to the bit line BL2 as described in the related art. Suppose there was. In this case, the current from the sense amplifier 14 leaks between the bit lines BL1 and BL2, and at the reference potential VSS via the global bit line GBL0 and the bit line BL1, and further via the bit line BL2 and the switching element PT2. It flows with respect to a certain signal line GL. As a result, the bit line BL1 is determined to be defective, and the global bit line GBL0 is made redundant.
[0039]
Such a directional short circuit SH1 generated between the bit lines BL1 and BL2 cannot be detected in the conventional test (screening) because the bit lines BL0 and BL2 are in a floating state. Had to repeatedly execute a program operation and an erase operation to put the memory cell in an overerased state. On the other hand, in this embodiment, even a potential failure such as a directional short circuit SH1 can be detected very easily in a test (screening).
[0040]
Hereinafter, a specific configuration example will be described. In the following description, only the memory cell array is illustrated and described.
(First embodiment)
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0041]
In FIG. 2, transistors (MOS transistors) TR0, TR1, TR2, and TR3 correspond to the selection transistors ST0, ST1, ST2, and ST3 shown in FIG. The gates of the transistors TR0 and TR2 are connected to the control signal line SG0, and the gates of the transistors TR1 and TR3 are connected to the control signal line SG1.
[0042]
Transistors (MOS transistors) TR4, TR5, TR6, and TR7 correspond to the switching elements (transistors) PT0, PT1, PT2, and PT3 shown in FIG. 1, respectively. The gates of the transistors TR4 and TR6 are connected to the control signal line SEV, and the gates of the transistors TR5 and TR7 are connected to the control signal line SOD.
[0043]
Further, the control signal lines SEV and SOD are connected to the output terminal of the control circuit 13, and normally the transistors TR4 to TR7 are turned off in the same manner as described above, and the control signal lines SEV and SOD are reversed when performing the test. It is controlled to output a phase signal.
[0044]
As described above, in the first embodiment, the transistors TR4 and TR6 for pulling down the even-numbered bit lines BL0 and BL2 are controlled by the control signal line SEV. Transistors TR5 and TR7 for pulling down odd-numbered bit lines BL1 and BL3 are controlled by a control signal line SOD.
[0045]
As a result, when a test (screening) is performed, when an odd-numbered bit line is selected as a test target, the selected bits are pulled down by turning on the transistors TR4 and TR6 and pulling down all the even-numbered bit lines. The bit lines on both sides adjacent to the line are pulled down to the reference potential VSS. At this time, the transistors TR5 and TR7 related to the odd-numbered bit lines are in the off state.
[0046]
Conversely, when an even-numbered bit line is selected as a test target, the transistors TR5 and TR7 are turned on to pull down all the odd-numbered bit lines, and the bit lines on both sides adjacent to the selected bit line are connected. Pull down to the reference potential VSS. At this time, the transistors TR5 and TR7 related to the even-numbered bit lines are in the off state.
[0047]
That is, in the first embodiment, when a bit line as a test (screening) target is selected, every other bit line is pulled down to the reference potential VSS so as not to include the bit line.
The operation is the same as that of the semiconductor memory device shown in FIG.
[0048]
According to the first embodiment, the bit lines on both sides of the bit line selected as the test target in the screening can be pulled down to the reference potential VSS, and between the selected bit line and the bit line adjacent to the selected bit line. Even if a directional short circuit occurs, the short circuit (defect) can be easily detected without repeatedly executing the program operation and the erase operation. In addition, since only the signals supplied via the control signal lines SEV and SOD are used and every other bit line is pulled down to the reference potential VSS so as not to include the bit line selected as the test object, the control is also very high. Easy.
[0049]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
In the semiconductor memory device according to the first embodiment described above, one transistor for pulling down the bit lines BL0 to BL3 to the reference potential VSS must be newly provided for each bit line. Increases (area penalty occurs).
[0050]
In the semiconductor memory device according to the second embodiment described below, the bit line pair connected to the global bit line is appropriately arranged as shown in FIG. The line can be pulled down to the reference potential VSS.
[0051]
FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 4, in the memory cell array 10 ′, the memory cells M0k and M1k (k is a subscript and k = 0 to 6) are connected to the bit line BLk at the drain and to the bit line BLk at the gate. The word lines WL0 and WL1 are arranged so as to cross each other. The memory cells M0k and M1k are supplied with the reference potential VSS at their sources.
[0052]
One end of the bit line BLk is connected to one end of the global bit line via the selection transistor TR1k. Bit lines BL0 and BL2 are commonly connected to global bit line GBL0, and bit lines BL1 and BL4 are commonly connected to global bit line GBL1. In addition, bit lines BL3 and BL6 are commonly connected to global bit line GBL2, and bit line BL5 is connected to global bit line GBL3. Note that the other end of the bit line BLk is open.
[0053]
The gates of the selection transistors TR10 and TR13 are connected to the control signal line SG0, and the gates of the selection transistors TR12 and TR16 are connected to the control signal line SG1. The gate of the selection transistor TR14 is connected to the control signal line SG2, and the gates of the selection transistors TR11 and TR15 are connected to the control signal line SG3.
[0054]
The global bit lines GBL0 to GBL3 (the drain of the selection transistor TR1k) are connected to the signal lines to which the global bit lines GB0 to GB3 or the reference potential VSS are supplied via the switch circuits 40 to 43. The switch circuits 40 to 43 are controlled independently from each other by a control circuit 13 (not shown). The global bit lines GB0 to GB3 are connected to a sense amplifier (not shown).
[0055]
Next, the operation of the semiconductor memory device shown in FIG. 4 will be described.
The normal operation may be performed by connecting the global bit lines GBL0 to GBL3 and the global bit lines GB0 to GB3 via the switch circuits 40 to 43, and the description thereof is omitted because it is the same as the conventional one. Only the operation when performing the above will be described.
[0056]
For example, it is assumed that the bit line BL2 is a bit line selected as a test target. Note that data “0” is previously written in the memory cells M0k and M1k.
At this time, the control circuit 13 controls the switch circuit 40 so that the global bit line GBL0 to which the selected bit line BL2 is connected is connected to the global bit line GB0. In addition, the control circuit 13 controls the switch circuits 41 to 43 so that the reference potential VSS is supplied to the other (non-selected) global bit lines GBL1 to GBL3. At least the control signal lines SG0, SG1, and SG3 are activated by a column decoder (not shown). Note that the control signal line SG2 may also be activated.
[0057]
Thus, the selected bit line BL2 is connected to the sense amplifier via the global bit lines GBL0 and GB0, and the bit lines BL1 and BL3 adjacent to the bit line BL2 can be pulled down to the reference potential VSS.
[0058]
That is, in the second embodiment, the global bit lines GBL0 to GBL3 to which the bit line selected as the test (screening) target is connected are connected to the sense amplifier, and the other global bit lines GBL0 to GBL3 are the reference. The switch circuits 40 to 43 are controlled so that the potential VSS is supplied. Then, by turning on the selection transistor TR1k, the bit lines on both sides of the selected bit line can be pulled down to the reference potential VSS. Therefore, even if a directional short circuit has occurred between the selected bit line and the adjacent bit line, the short circuit (defect) can be easily performed without providing a new transistor for each bit line. Can be detected.
[0059]
The configuration of the semiconductor memory device in the second embodiment shown in FIG. 4 is an example, and the bit lines on both sides of the bit line selected as the test target at the time of the test can be pulled down to the reference potential VSS. It suffices if a bit line is arranged in each other.
[0060]
The above-described embodiments are merely examples of implementation in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed as being limited thereto. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or the main features thereof.
Various aspects of the present invention will be described below as supplementary notes.
[0061]
(Supplementary note 1) a plurality of bit lines;
A word line arranged to intersect the plurality of bit lines;
Non-volatile memory capable of electrically writing and erasing data, which is arranged at the intersection of the bit line and the word line, has a drain connected to the bit line, and a gate connected to the word line With a cell,
A semiconductor memory device, wherein a reference potential is supplied to a bit line arranged adjacent to the bit line to be tested during a test.
(Additional remark 2) Further provided with the said each bit line, The reference potential is supplied to one terminal, The other terminal is further provided with the switching element connected to the end of the said bit line, The additional description 1 characterized by the above-mentioned Semiconductor memory device.
(Supplementary note 3) The semiconductor memory device according to supplementary note 2, wherein the switching element is a transistor having a reference potential supplied to a source and a drain connected to one end of the bit line.
(Supplementary note 4) In the test, the reference potential is supplied to a bit line including a bit line arranged adjacent to the bit line to be tested every other one of the plurality of bit lines. Or a semiconductor memory device according to 3;
(Supplementary Note 5) The switching element connected to the even-numbered bit lines of the plurality of bit lines is controlled by a first control signal,
The semiconductor memory device according to claim 4, wherein the switching element connected to the odd-numbered bit lines of the plurality of bit lines is controlled by a second control signal different from the first control signal. .
(Supplementary note 6) The semiconductor memory device according to supplementary note 5, wherein the second control signal is a reverse phase signal of the first control signal.
(Additional remark 7) It is further provided with the selection transistor by which the source was connected to one end of the said bit line for each of these bit lines, and selecting the said bit line,
During testing, a reference potential is supplied to the drain of the selection transistor of the bit line arranged adjacent to the bit line to be tested, and the reference potential is supplied to the bit line via the selection transistor. The semiconductor memory device according to appendix 1.
(Supplementary note 8) The semiconductor memory according to Supplementary note 7, further comprising a switch circuit for selectively switching between supplying a reference potential to the drain of the selection transistor or connecting the drain to a sense amplifier. apparatus.
(Supplementary note 9) The semiconductor memory device according to any one of supplementary notes 1 to 8, wherein the reference potential is a ground level.
[0062]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a semiconductor memory device including nonvolatile memory cells capable of electrically writing and erasing data, which are respectively arranged at intersections of a plurality of bit lines and word lines. During the test, a reference potential is supplied to the bit line adjacent to the bit line to be tested. As a result, the bit line adjacent to the bit line to be tested can be pulled down to the reference potential at the time of the test. It is possible to easily detect a defect without repeatedly performing the operation. Therefore, a potential defect can be detected with a small number of man-hours.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of a semiconductor memory device according to an embodiment;
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the semiconductor memory device according to the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing a control principle during screening of the semiconductor memory device according to the present embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a semiconductor memory device according to a second embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a conventional flash memory.
FIG. 6 is a schematic diagram showing the structure of a memory cell of a flash memory.
FIG. 7 is a diagram for explaining a problem in a conventional flash memory.
[Explanation of symbols]
10 Memory cell array
11 column decoder
12-line decoder
13 Control circuit
14 sense amplifier
SG0, SG1 control signal line
WL0, WL1 Word line
BL0 to BL3 bit lines
M00 to M03, M10 to M13 memory cells
ST0 to ST3 Select transistor
PT0 to PT3 Switching element (pull-down transistor)

Claims (5)

複数のビット線と、
上記複数のビット線に対して交差するように配置されたワード線と、
上記ビット線と上記ワード線の交差部にそれぞれ配置されるとともに、ドレインが上記ビット線に接続され、ゲートが上記ワード線に接続された電気的にデータの書き込み及び消去が可能な不揮発性のメモリセルとを備え、
試験時には、試験対象の上記ビット線に隣り合って配置されたビット線に、基準電位を供給することを特徴とする半導体記憶装置。
Multiple bit lines,
A word line arranged to intersect the plurality of bit lines;
Non-volatile memory capable of electrically writing and erasing data, which is arranged at the intersection of the bit line and the word line, has a drain connected to the bit line, and a gate connected to the word line With a cell,
A semiconductor memory device, wherein a reference potential is supplied to a bit line arranged adjacent to the bit line to be tested during a test.
上記各ビット線にそれぞれ設けられ、一方の端子に基準電位が供給され、他方の端子が上記ビット線の一端に接続されたスイッチング素子をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。2. The semiconductor memory device according to claim 1, further comprising a switching element provided on each of the bit lines, wherein a reference potential is supplied to one terminal, and the other terminal is connected to one end of the bit line. . 上記スイッチング素子は、ソースに基準電位が供給され、ドレインが上記ビット線の一端に接続されたトランジスタであることを特徴とする請求項2記載の半導体記憶装置。3. The semiconductor memory device according to claim 2, wherein the switching element is a transistor in which a reference potential is supplied to a source and a drain is connected to one end of the bit line. 試験時には、上記複数のビット線の1本おきで上記試験対象のビット線に隣り合って配置されたビット線を含むビット線に上記基準電位を供給することを特徴とする請求項2又は3に記載の半導体記憶装置。4. The test circuit according to claim 2, wherein the reference potential is supplied to a bit line including a bit line arranged adjacent to the bit line to be tested every other bit line in the test. The semiconductor memory device described. 上記複数のビット線にそれぞれ設けられ、上記ビット線を選択するための当該ビット線の一端にソースが接続された選択トランジスタをさらに備え、
試験時には、上記試験対象のビット線に隣り合って配置されたビット線の上記選択トランジスタのドレインに基準電位を供給し、当該選択トランジスタを介してビット線に基準電位を供給することを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
Each of the plurality of bit lines further includes a selection transistor having a source connected to one end of the bit line for selecting the bit line,
During testing, a reference potential is supplied to the drain of the selection transistor of the bit line arranged adjacent to the bit line to be tested, and the reference potential is supplied to the bit line via the selection transistor. The semiconductor memory device according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012230758A (en) * 2012-07-24 2012-11-22 Renesas Electronics Corp Semiconductor device

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