JP2024033179A - 半導体記憶装置。 - Google Patents

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Abstract

【課題】半導体記憶装置のスクリーニングテストを効率的に実施できる記憶装置駆動回路を有する半導体記憶装置を提供すること。【解決手段】書込み電圧供給回路750と、書込み電圧切替回路250と、ビット線放電制御回路850と、ビット線放電回路450と、メモリアレイ300と、を備え、書込み電圧供給回路は、書込み電圧切替回路を介してメモリアレイに接続され、ビット線放電制御回路は、ビット線放電回路を介してメモリアレイに接続され、書込み電圧供給回路は、書込み電圧切替回路へ少なくとも2種類のセンス線書込み電圧を供給し、書込み電圧切替回路は、メモリアレイの少なくとも2群のセンス線へ個別に電圧を供給し、ビット線放電制御回路は、ビット線放電回路へ少なくとも2種類のビット線放電制御信号を出力し、ビット線放電回路は、メモリアレイの少なくとも2群のビット線へ個別に放電電圧を供給する半導体記憶装置とした。【選択図】図1

Description

本発明は、半導体記憶装置に関する。
FLOTOX(Floating Gate Tunnel Oxide)型EEPROM半導体記憶装置は、半導体素子の隣接配線間の絶縁不良などで正しいデータが書き込めない場合や読み込めない場合がある。このような絶縁不良の箇所を検出するために、半導体記憶装置の製造工程は、半導体素子の隣接配線間に電圧ストレスを加えて検査する工程を設ける(例えば特許文献1参照)。
特開平6-29364号公報
特許文献1は、半導体記憶装置内部の隣接配線間に電圧ストレスを加えて検査する原理が開示されている。しかし、電圧ストレスを加える信号を生成する具体的回路は、開示されていない。本発明の目的は、記憶装置のスクリーニングテストを効率的に実施できる記憶素子駆動回路を有する半導体記憶装置を提供することである。
本発明の半導体記憶装置は、書込み電圧供給回路と、書込み電圧切替回路と、ビット線放電制御回路と、ビット線放電回路と、メモリアレイと、を備え、前記書込み電圧供給回路は、前記書込み電圧切替回路を介して前記メモリアレイに接続され、前記ビット線放電制御回路は、前記ビット線放電回路を介して前記メモリアレイに接続される構成とした。
本発明の半導体記憶装置は、隣接配線間に電圧ストレスを加えて検査することで、半導体記憶装置のスクリーニングテストを効率的に実施できる。
本発明の第1の実施形態の半導体記憶装置の一例を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態の書込み電圧供給回路の一例を示す回路図である。 本発明の第1の実施形態のメモリアレイ回路の一例を示す回路図である。 本発明の第1の実施形態のビット線放電回路の一例を示す回路図である。 本発明の第1の実施形態のメモリアレイ回路の一例を示す回路図である。 本発明の第1の実施形態の書込み電圧切替回路の一例を示す回路図である。 本発明の第1の実施形態のメモリアレイの一例を示す回路図である。 本発明の第1の実施形態のビット線放電回路の一例を示す図である。
[第1の実施形態]
以下、図面を参照して、本発明の第1の実施形態について説明する。図1は、本実施形態にかかる半導体記憶装置の一例を示すブロック図である。
図1を参照して、本実施形態の半導体記憶装置の構成を説明する。本実施形態の半導体記憶装置は、データラッチ回路100と、書込み電圧供給回路750と、書込み電圧切替回路250と、ビット線放電制御回路850と、ビット線放電回路450と、ロウデコーダ600と、カラムデコーダ500と、メモリアレイ300と、を備えている。書込み電圧切替回路250と、メモリアレイ300と、ビット線放電回路450と、カラムデコーダ500とは、メモリアレイ回路2000を構成する。
本実施形態の半導体記憶装置の接続を説明する。データラッチ回路100と書込み電圧供給回路750は、書込み電圧切替回路250を介してメモリアレイ300に接続され、ビット線放電制御回路850とカラムデコーダ500は、ビット線放電回路450を介して前記メモリアレイ300に接続される。
図2を参照して、本実施形態の書込み電圧供給回路750の構成を説明する。書込み電圧供給回路750は、入力端子7端子と、出力端子3端子と、第1から第4の4個の2入力OR回路751~754と、第1から第3の3個のレベルシフト回路950~952とを有する。第1から第3のレベルシフト回路950~952は、電源端子VINと、第1入力端子IN1Xと、第2入力端子IN2と、出力端子OUTを備える。7個の入力端子は、書込み電圧入力端子701と、第1消去サイクル制御信号入力端子702と、第2消去サイクル制御信号入力端子703と、第1書込みサイクル制御信号入力端子704と、第2書込みサイクル制御信号入力端子705と、奇数センス線テスト信号入力端子756と、偶数センス線テスト信号入力端子757とである。3個の出力端子は、偶数センス線書込み電圧出力端子767と、奇数センス線書込み電圧出力端子768と、ビット線書込み電圧出力端子769である。
本実施形態の書込み電圧供給回路750の接続を説明する。書込み電圧入力端子701は、第1のレベルシフト回路950の電源端子VINと、第2のレベルシフト回路951の電源端子VINと、第3のレベルシフト回路952の電源端子VINと、に接続される。第1の消去サイクル制御信号入力端子702は、第1の2入力OR回路751の第1入力端子と、第3の2入力OR回路753の第1入力端子と、に接続される。第2の消去サイクル制御信号入力端子703は、第2の2入力OR回路752の第1入力端子と、第4の2入力OR回路754の第1入力端子と、に接続される。奇数センス線テスト信号入力端子756は、第1の2入力OR回路751の第2入力端子と、第2の2入力OR回路752の第2入力端子と、に接続される。偶数センス線テスト信号入力端子757は、第3の2入力OR回路753の第2入力端子と、第4の2入力OR回路754の第2入力端子と、に接続される。
第1の2入力OR回路751の出力端子は、第1のレベルシフト回路950の第1入力端子IN1Xに接続される。第2の2入力OR回路752の出力端子は、第1のレベルシフト回路950の第2入力端子IN2に接続される。第3の2入力OR回路753の出力端子は、第2のレベルシフト回路951の第1入力端子IN1Xに接続される。第4の2入力OR回路754の出力端子は、第2のレベルシフト回路951の第2入力端子IN2に接続される。第1の書込みサイクル制御信号入力端子704は、第3のレベルシフト回路952の第1入力端子IN1Xに接続される。第2の書込みサイクル制御信号入力端子705は、第3のレベルシフト回路952の第2入力端子IN2に接続される。このように本実施形態の書込み電圧供給回路750は、奇数センス線書込み電圧と偶数センス線書込み電圧の2種類の電圧を出力する。
第1のレベルシフト回路950の出力端子OUTは、奇数センス線書込み電圧出力端子768に接続される。第2のレベルシフト回路951の出力端子OUTは、偶数センス線書込み電圧出力端子767に接続される。第3のレベルシフト回路952の出力端子OUTは、ビット線書込み電圧出力端子769に接続される。
図3を参照して、本実施形態の第1のレベルシフト回路950の構成を説明する。第1のレベルシフト回路950は、電源端子VINと、第1入力端子IN1Xと、第2入力端子IN2と、出力端子OUTと、第1から第5のPチャネル型MOSトランジスタ(以下、PMOSトランジスタと記す)901~905と、第1から第3のNチャネル型MOSトランジスタ(以下、NMOSトランジスタと記す)906~908と、第1のインバータ909と、第2のインバータ910と、を備える。
本実施形態の第1のレベルシフト回路950の接続を説明する。電源端子VINは、第1のPMOSトランジスタ901のソース端子と、第3のPMOSトランジスタ903のソース端子と、第5のPMOSトランジスタ905のソース端子と、第1から第5のPMOSトランジスタ901~905のバックゲート端子に接続される。第1の入力端子IN1Xは、第1のインバータ909を介して第2のPMOSトランジスタ902のゲート端子と第1のNMOSトランジスタ906のゲート端子と、第2のインバータ910を更に介して第4のPMOSトランジスタ904のゲート端子と第2のNMOSトランジスタ907のゲート端子と、に接続される。第2の入力端子IN2は、第3のNMOSトランジスタ908のゲート端子に接続される。第1から第3のNMOSトランジスタ906~908のソース端子とバックゲート端子は、GND端子に接続される。
第1のPMOSトランジスタ901のドレイン端子は、第2のPMOSトランジスタ902のソース端子に接続される。第3のPMOSトランジスタ903のドレイン端子は、第4のPMOSトランジスタ904のソース端子に接続される。第2のPMOSトランジスタ902のドレイン端子は、第3のPMOSトランジスタ903のゲート端子と第5のPMOSトランジスタ905のゲート端子と第1のNMOSトランジスタ906のドレイン端子に接続される。第4のPMOSトランジスタ904のドレイン端子は、第1のPMOSトランジスタ901のゲート端子と第2のNMOSトランジスタ907のドレイン端子に接続される。第5のPMOSトランジスタ905のドレイン端子は、第3のNMOSトランジスタ908のドレイン端子と出力端子OUTに接続される。第2のレベルシフト回路951と第3のレベルシフト回路952も、第1のレベルシフト回路950と同じ構成である。なお、レベルシフト回路は、同様の機能をもつレベルシフト回路であれば、本実施形態で説明したレベルシフト回路と異なる回路構成であっても良い。
図4を参照して、本実施形態のビット線放電制御回路850の構成を説明する。ビット線放電制御回路850は、第1消去サイクル制御信号入力端子702Aと、奇数ビット線テスト信号入力端子851と、偶数ビット線テスト信号入力端子852と、偶数ビット線放電制御信号出力端子862と、奇数ビット線放電制御信号出力端子863と、第7のインバータ853と、第5の2入力OR回路856と、第6の2入力OR回路857と、を備えている。
本実施形態のビット線放電制御回路850の接続を説明する。第1消去サイクル制御信号入力端子702Aは、第7のインバータ853を介して、第5の2入力OR回路856の第1入力端子と第6の2入力OR回路857の第1入力端子と、に接続される。奇数ビット線テスト信号入力端子851は、第5の2入力OR回路856の第2入力端子に接続される。偶数ビット線テスト信号入力端子852は、第6の2入力OR回路857の第2入力端子に接続される。第5の2入力OR回路856の出力端子は、奇数ビット線放電制御信号出力端子863に接続される。第6の2入力OR回路857の出力端子は、偶数ビット線放電制御信号出力端子862に接続される。このように本実施形態のビット線放電制御回路850は、奇数ビット線放電制御信号と偶数ビット線放電制御信号の2種類の信号を出力する。
図5から図8を参照して、本実施形態のメモリアレイ回路2000の構成を説明する。図5は、メモリアレイ回路2000の全体とデータラッチ回路100とロウデコーダ600とを示す回路図である。本実施形態では、メモリアレイ300のPMOSトランジスタ311を有する領域が選択アドレス領域310となる例について説明する。図6から図8を参照して、メモリアレイ回路2000を構成する各回路について詳細に説明する。
図6を参照して、本実施形態の書込み電圧切替回路250の構成を説明する。本実施形態の書込み電圧切替回路250は、ビット線書込み電圧入力端子205と、偶数センス線書込み電圧入力端子257と、奇数センス線書込み電圧入力端子258と、第4から第7のNMOSトランジスタ253~256と、を備える。NMOSトランジスタは、図示しているトランジスタ以外にも多数備えるが、ここでは着目しているメモリ素子に関係するトランジスタに関してのみ説明する。
本実施形態の書込み電圧切替回路250の接続を説明する。ビット線書込み電圧入力端子205は、書込み電圧切替回路250の外部で、書込み電圧供給回路750のビット線書込み電圧出力端子769と接続され、書込み電圧切替回路250の内部で、第4のNMOSトランジスタ253のソース端子と第5のNMOSトランジスタ254のソース端子とに接続される。偶数センス線書込み電圧入力端子257は、書込み電圧切替回路250の外部で、書込み電圧供給回路750の偶数センス線書込み電圧出力端子767と接続され、書込み電圧切替回路250の内部で、第6のNMOSトランジスタ255のソース端子と接続される。奇数センス線書込み電圧入力端子258は、書込み電圧切替回路250の外部で、書込み電圧供給回路750の奇数センス線書込み電圧出力端子768と接続され、書込み電圧切替回路250の内部で、第7のNMOSトランジスタ256のソース端子と接続される。
第6のNMOSトランジスタ255は、ゲート端子がデータラッチ回路100の偶数センス線データラッチ信号線201に接続され、ドレイン端子がメモリアレイ300の選択アドレス領域310の偶数センス線301と接続される。第7のNMOSトランジスタ256は、ゲート端子がデータラッチ回路100の奇数センス線データラッチ信号線202に接続され、ドレイン端子がメモリアレイ300の選択アドレス領域310の奇数センス線302と接続される。第4のNMOSトランジスタ253は、ゲート端子がデータラッチ回路100の偶数ビット線データラッチ信号線203に接続され、ドレイン端子がメモリアレイ300の選択アドレス領域310の偶数ビット線303と接続される。第5のNMOSトランジスタ254は、ゲート端子がデータラッチ回路100の奇数ビット線データラッチ信号線204に接続され、ドレイン端子がメモリアレイ300の選択アドレス領域310の奇数ビット線304と接続される。
図7を参照して、本実施形態のメモリアレイ300の構成を説明する。ここでは前述のように、メモリアレイ300のPMOSトランジスタ311を有する領域が本実施形態で選択されている選択アドレス領域310となる。ここでは選択アドレス領域310に関連する構成を説明する。
本実施形態のメモリアレイ300は、第8から第15のNMOSトランジスタ311~314、321~324と、第1から第4のフローティングゲートMOSトランジスタ(以下、FGMOSトランジスタと記す)331、332、341、342と、偶数センス線301と、奇数センス線302と、偶数ビット線303と、奇数ビット線304とワード0選択線305と、ワード1選択線306と、を備える。偶数センス線301と奇数センス線302は、メモリアレイ300中で隣接して配置される。同様に、偶数ビット線303と奇数ビット線304は、メモリアレイ300中で隣接して配置される。
本実施形態のメモリアレイ300の接続を説明する。偶数センス線301は、第8のNMOSトランジスタ311のドレイン端子と、第12のNMOSトランジスタ321のドレイン端子と、に接続される。奇数センス線302は、第9のNMOSトランジスタ312のドレイン端子と、第13のNMOSトランジスタ322のドレイン端子と、に接続される。偶数ビット線303は、第10のNMOSトランジスタ313のドレイン端子と、第14のNMOSトランジスタ323のドレイン端子と、に接続される。奇数ビット線304は、第11のNMOSトランジスタ314のドレイン端子と、第15のNMOSトランジスタ324のドレイン端子と、に接続される。
ワード0選択線305は、第8のNMOSトランジスタ311のゲート端子と、第9のNMOSトランジスタ312のゲート端子と、第10のNMOSトランジスタ313のゲート端子と、第11のNMOSトランジスタ314のゲート端子と、に接続される。ワード1選択線306は、第12のNMOSトランジスタ321のゲート端子と、第13のNMOSトランジスタ322のゲート端子と、第14のNMOSトランジスタ323のゲート端子と、第15のNMOSトランジスタ324のゲート端子と、に接続される。
第8のNMOSトランジスタ311のソース端子は、第1のFGMOSトランジスタ331のゲート端子と、第2のFGMOSトランジスタ332のゲート端子と、に接続される。第10のNMOSトランジスタ313のソース端子は、第1のFGMOSトランジスタ331のドレイン端子に接続される。第11のNMOSトランジスタ314のソース端子は、第2のFGMOSトランジスタ332のドレイン端子に接続される。第12のNMOSトランジスタ321のソース端子は、第3のFGMOSトランジスタ341のゲート端子と、第4のFGMOSトランジスタ342のゲート端子と、に接続される。第14のNMOSトランジスタ323のソース端子は、第3のFGMOSトランジスタ341のドレイン端子に接続される。第15のNMOSトランジスタ324のソース端子は、第4のFGMOSトランジスタ342のドレイン端子に接続される。
図8を参照して、本実施形態のビット線放電回路450の構成を説明する。本実施形態のビット線放電回路450は、偶数ビット線放電制御信号入力端子452と、奇数ビット線放電制御信号入力端子453と、第16のNMOSトランジスタ454と、第17のNMOSトランジスタ455と、を備える。NMOSトランジスタは、図示しているトランジスタ以外にも多数備えるが、ここでは着目しているメモリ素子に関係するトランジスタに関してのみ説明する。
本実施形態のビット線放電回路450の接続を説明する。偶数ビット線放電制御信号入力端子452は、ビット線放電回路450の外部で、ビット線放電制御回路850の偶数ビット線放電制御信号出力端子862と接続され、ビット線放電回路450の内部で、第16のNMOSトランジスタ454のゲート端子と接続される。奇数ビット線放電制御信号入力端子453は、ビット線放電回路450の外部で、ビット線放電制御回路850の奇数ビット線放電制御信号出力端子863と接続され、ビット線放電回路450の内部で、第17のNMOSトランジスタ455のゲート端子と接続される。
第16のNMOSトランジスタ454のドレイン端子は、メモリアレイ300の偶数ビット線303に接続される。第17のNMOSトランジスタ455のドレイン端子は、メモリアレイ300の奇数ビット線304に接続される。第16のNMOSトランジスタ454と第17のNMOSトランジスタ455のソース端子は、GND端子に接続される。
図8を参照して、本実施形態のカラムデコーダ500の構成を説明する。本実施形態のカラムデコーダ500は、カラム0選択信号入力端子501と、センス線バイアス信号入力端子503と、第18から第21のNMOSトランジスタ511~514と、を備える。NMOSトランジスタは、図示しているトランジスタ以外にも多数備えるが、ここでは着目しているメモリ素子に関係するトランジスタに関してのみ説明する。
本実施形態のカラムデコーダ500の接続を説明する。第18のNMOSトランジスタ511のゲート端子は、センス線バイアス信号入力端子503に接続され、ソース端子は、メモリアレイ300の偶数センス線301に接続される。第19のNMOSトランジスタ512のゲート端子は、センス線バイアス信号入力端子503に接続され、ソース端子は、メモリアレイ300の奇数センス線302に接続される。第20のNMOSトランジスタ513のゲート端子は、カラム0選択信号入力端子501に接続され、ソース端子は、メモリアレイ300の偶数ビット線303に接続される。第21のNMOSトランジスタ514のゲート端子は、カラム0選択信号入力端子501に接続され、ソース端子は、メモリアレイ300の奇数ビット線304に接続される。
[奇数センス線スクリーニングテストの動作]
本実施形態の半導体記憶装置の奇数センス線スクリーニングテストの動作を説明する。本実施形態の半導体記憶装置の奇数センス線スクリーニングテストは、消去サイクルで行う。書込み電圧供給回路750は、書込み電圧入力端子701に電圧VPPを入力され、第1の消去サイクル制御信号入力端子702と第2の消去サイクル制御信号入力端子703と偶数センス線テスト信号入力端子757とにローレベルの信号が入力され、第1の書込みサイクル制御信号入力端子704と第2の書込みサイクル制御信号入力端子705と奇数センス線テスト信号入力端子756とにハイレベルの信号が入力される。書込み電圧供給回路750は、偶数センス線書込み電圧出力端子767が電圧VPPを出力し、奇数センス線書込み電圧出力端子768とビット線書込み電圧出力端子769とが0V(=GND電圧)を出力する。ここで電圧VPPは、EEPROMに消去動作や書込み動作を行うときに必要な高電圧である。
ビット線放電制御回路850は、第1の消去サイクル制御信号入力端子702にローレベルの電圧が入力され、奇数ビット線テスト信号入力端子851と偶数ビット線テスト信号入力端子852の入力電圧によらず、偶数ビット線放電制御信号出力端子862と奇数ビット線放電制御信号出力端子863からはハイレベルの電圧が出力される。ビット線放電回路450は、ビット線放電制御回路850からの信号が入力され、第16のNMOSトランジスタ454と第17のNMOSトランジスタ455がオン状態となる。
データラッチ回路100は、偶数センス線データラッチ信号線201と奇数センス線データラッチ信号線202に電圧VPPを出力する。書込み電圧切替回路250は、書込み電圧入力端子205に書込み電圧供給回路750のビット線書込み電圧出力端子769からVPP電圧を供給され、偶数センス線書込み電圧入力端子257に書込み電圧供給回路750の偶数センス線書込み電圧出力端子767からVPP電圧を供給され、奇数センス線書込み電圧入力端子258に書込み電圧供給回路750の奇数センス線書込み電圧出力端子768から0Vを供給される。書込み電圧切替回路250は、第6のNMOSトランジスタ255と第7のNMOSトランジスタ256がオン状態となり、偶数センス線301に電圧VPPを出力し、奇数センス線302に0Vを出力する。
メモリアレイ300の隣接する偶数センス線301と奇数センス線302間は、電圧差(電圧VPP―0V)が発生する。奇数センス線スクリーニングテストは、隣接センス線間故障による不良発生を事前に検出するための電圧ストレスを発生できる。
[偶数センス線スクリーニングテストの動作]
本実施形態の半導体記憶装置の偶数センス線スクリーニングテストの動作を説明する。本実施形態の半導体記憶装置の偶数センス線スクリーニングテストは、消去サイクルで行う。書込み電圧供給回路750は、書込み電圧入力端子701に電圧VPPを入力され、第1の消去サイクル制御信号入力端子702と第2の消去サイクル制御信号入力端子703と奇数センス線テスト信号入力端子756とにローレベルの信号が入力され、第1の書込みサイクル制御信号入力端子704と第2の書込みサイクル制御信号入力端子705と偶数センス線テスト信号入力端子757とにハイレベルの信号が入力される。書込み電圧供給回路750は、奇数センス線書込み電圧出力端子768が電圧VPPを出力し、偶数センス線書込み電圧出力端子767とビット線書込み電圧出力端子769とが0Vを出力する。
ビット線放電制御回路850は、第1の消去サイクル制御信号入力端子702にローレベルの電圧が入力され、奇数ビット線テスト信号入力端子851と偶数ビット線テスト信号入力端子852の入力電圧によらず、偶数ビット線放電制御信号出力端子862と奇数ビット線放電制御信号出力端子863からはハイレベルの電圧が出力される。ビット線放電回路450は、ビット線放電制御回路850からの信号が入力され、第16のNMOSトランジスタ454と第17のNMOSトランジスタ455がオン状態となる。
データラッチ回路100は、偶数センス線データラッチ信号線201と奇数センス線データラッチ信号線202に電圧VPPを出力する。書込み電圧切替回路250は、書込み電圧入力端子205に書込み電圧供給回路750のビット線書込み電圧出力端子769から0Vを供給され、偶数センス線書込み電圧入力端子257に書込み電圧供給回路750の偶数センス線書込み電圧出力端子767から0Vを供給され、奇数センス線書込み電圧入力端子258に書込み電圧供給回路750の奇数センス線書込み電圧出力端子768から電圧VPPを供給される。書込み電圧切替回路250は、第6のNMOSトランジスタ255と第7のNMOSトランジスタ256がオン状態となり、偶数センス線301に0Vを出力し、奇数センス線302に電圧VPPを出力する。
メモリアレイ300の隣接する偶数センス線301と奇数センス線302間は、電圧差(0V―電圧VPP)が発生する。偶数センス線スクリーニングテストは、隣接センス線間故障による不良発生を事前に検出するための電圧ストレスを発生できる。
[奇数ビット線スクリーニングテストの動作]
本実施形態の半導体記憶装置の奇数ビット線スクリーニングテストの動作を説明する。本実施形態の半導体記憶装置の奇数ビット線スクリーニングテストは、書込みサイクルで行う。書込み電圧供給回路750は、書込み電圧入力端子701に電圧VPPを入力され、第1の消去サイクル制御信号入力端子702と第2の消去サイクル制御信号入力端子703とにハイレベルの信号が入力され、第1の書込みサイクル制御信号入力端子704と第2の書込みサイクル制御信号入力端子705と奇数センス線テスト信号入力端子756と偶数センス線テスト信号入力端子757とにローレベルの信号が入力される。書込み電圧供給回路750は、偶数センス線書込み電圧出力端子767と奇数センス線書込み電圧出力端子768とが0Vを出力し、ビット線書込み電圧出力端子769が電圧VPPを出力する。
ビット線放電制御回路850は、第1の消去サイクル制御信号入力端子702と奇数ビット線テスト信号入力端子851とはハイレベルの電圧が入力され、偶数ビット線テスト信号入力端子852はローレベルの電圧が入力される。ビット線放電制御回路850は、偶数ビット線放電制御信号出力端子862からはローレベルの電圧が出力され、奇数ビット線放電制御信号出力端子863からはハイレベルの電圧が出力される。ビット線放電回路450は、ビット線放電制御回路850からの信号が入力され、第16のNMOSトランジスタ454がオフ状態となり、第17のNMOSトランジスタ455がオン状態となる。
データラッチ回路100は、偶数ビット線データラッチ信号線203と奇数ビット線データラッチ信号線204とに、EEPROMの書込みデータが0の場合は電圧VPPを、EEPROMの書込みデータが1の場合は0Vを出力する。書込み電圧切替回路250は、書込み電圧入力端子205に書込み電圧供給回路750のビット線書込み電圧出力端子769からVPP電圧を供給され、偶数センス線書込み電圧入力端子257に書込み電圧供給回路750の偶数センス線書込み電圧出力端子767から0Vを供給され、奇数センス線書込み電圧入力端子258に書込み電圧供給回路750の奇数センス線書込み電圧出力端子768から0Vを供給される。
偶数ビット線データラッチ信号線203のEEPROMの書込みデータを0で、奇数ビット線データラッチ信号線204のEEPROMの書込みデータを1とする。書込み電圧切替回路250は、第4のNMOSトランジスタ253がオン状態となり偶数ビット線303に電圧VPPを出力し、第5のNMOSトランジスタ254がオフ状態となり奇数ビット線304に0Vを出力する。
メモリアレイ300の隣接する偶数ビット線303と奇数ビット線304間は、電圧差(電圧VPP-0V)が発生する。奇数ビット線スクリーニングテストは、隣接ビット線間故障による不良発生を事前に検出するための電圧ストレスを発生できる。また、
偶数ビット線データラッチ信号線203のEEPROMの書込みデータを1で、奇数ビット線データラッチ信号線204のEEPROMの書込みデータを0とすれば、同様に電位差(0V―電圧VPP)が発生できる。
[通常書込み動作]
本実施形態の半導体記憶装置の通常書込み動作を説明する。書込み電圧供給回路750は、書込みサイクルにおいて、書込み電圧入力端子701に、電圧VPPを入力され、第1の消去サイクル制御信号入力端子702と第2の消去サイクル制御信号入力端子703とに、ハイレベルの信号が入力され、第1の書込みサイクル制御信号入力端子704と第2の書込みサイクル制御信号入力端子705と奇数センス線テスト信号入力端子756と偶数センス線テスト信号入力端子757とに、ローレベルの信号が入力される。書込み電圧供給回路750は、書込みサイクルにおいて、偶数センス線書込み電圧出力端子767と奇数センス線書込み電圧出力端子768とが0Vを出力し、ビット線書込み電圧出力端子769が電圧VPPを出力する。
ビット線放電制御回路850は、書込みサイクルにおいて、第1の消去サイクル制御信号入力端子702にハイレベルの信号が入力され、奇数ビット線テスト信号入力端子851と偶数ビット線テスト信号入力端子852とにローレベルの電圧が入力される。ビット線放電制御回路850は、書込みサイクルにおいて、偶数ビット線放電制御信号出力端子862と奇数ビット線放電制御信号出力端子863からローレベルの信号が出力される。ビット線放電回路450は、ビット線放電制御回路850からの信号が入力され、書込みサイクルにおいて、第16のNMOSトランジスタ454と第17のNMOSトランジスタ455とがオフ状態となる。
データラッチ回路100は、書込みサイクルにおいて、偶数センス線データラッチ信号線201を選択アドレスとした場合に、偶数センス線データラッチ信号線201に、電圧VPPを出力し、同時に、奇数センス線データラッチ信号線202は非選択アドレスとなり、書込みサイクルにおいて、奇数センス線データラッチ信号線202に、0Vを出力する。EEPROMの偶数ビットの書込みデータが0で、奇数ビットの書込みデータが1の場合、偶数ビット線データラッチ信号線203に電圧VPPを出力し、奇数ビット線データラッチ信号線204に、0Vを出力する。
書込み電圧切替回路250は、書込みサイクルにおいて、書込み電圧入力端子205に書込み電圧供給回路750のビット線書込み電圧出力端子769から電圧VPPを供給され、偶数センス線書込み電圧入力端子257に書込み電圧供給回路750の偶数センス線書込み電圧出力端子767から0Vを供給され、奇数センス線書込み電圧入力端子258に書込み電圧供給回路750の奇数センス線書込み電圧出力端子768から0Vを供給される。書込み電圧切替回路250は、第4のNMOSトランジスタ253と第6のNMOSトランジスタ255とがオン状態となり、偶数ビット線303に電圧VPPと偶数センス線301に0Vを出力し、第5のNMOSトランジスタ254と第7のNMOSトランジスタ256がオフ状態となり、奇数ビット線304と奇数センス線302とをハイインピーダンス状態にする。
メモリアレイ300において、隣接する偶数センス線301と奇数センス線302は、一方が0Vで他方がハイインピーダンス状態となり、隣接する偶数ビット線303と奇数ビット線304は、一方が電圧VPPで他方がハイインピーダンス状態となる。隣接線間に電圧が印加されず、線間の電圧リークが抑制できる。なお、EEPROMの偶数ビットの書込みデータが1で、奇数ビットの書込みデータが0の場合、偶数ビット線303と奇数ビット線304の電圧状態が入れ替わるが、同様の効果が得られる。
[通常消去動作]
本実施形態の半導体記憶装置の通常消去動作を説明する。書込み電圧供給回路750は、消去サイクルにおいて、書込み電圧入力端子701に、電圧VPPを入力され、第1の消去サイクル制御信号入力端子702と第2の消去サイクル制御信号入力端子703と奇数センス線テスト信号入力端子756と偶数センス線テスト信号入力端子757とに、ローレベル信号が入力され、第1の書込みサイクル制御信号入力端子704と第2の書込みサイクル制御信号入力端子705とに、ハイレベル信号が入力される。書込み電圧供給回路750は、消去サイクルにおいて、偶数センス線書込み電圧出力端子767と奇数センス線書込み電圧出力端子768とが電圧VPPを出力し、ビット線書込み電圧出力端子769が0Vを出力する。
ビット線放電制御回路850は、消去サイクルにおいて、第1の消去サイクル制御信号入力端子702と奇数ビット線テスト信号入力端子851と偶数ビット線テスト信号入力端子852とに、ローレベルの電圧が入力される。ビット線放電制御回路850は、消去サイクルにおいて、偶数ビット線放電制御信号出力端子862と奇数ビット線放電制御信号出力端子863から、ハイレベル信号が出力される。ビット線放電回路450は、ビット線放電制御回路850からの信号が入力され、消去サイクルにおいて、第16のNMOSトランジスタ454と第17のNMOSトランジスタ455とがオン状態となる。
データラッチ回路100は、消去サイクルにおいて、偶数センス線データラッチ信号線201を選択アドレスとした場合に、偶数センス線データラッチ信号線201に、電圧VPPを出力し、同時に、奇数センス線データラッチ信号線202は非選択アドレスとなり、奇数センス線データラッチ信号線202に、0Vを出力し、更に、偶数ビット線データラッチ信号線203と奇数ビット線データラッチ信号線204とに、電圧VPPを出力する。
書込み電圧切替回路250は、消去サイクルにおいて、書込み電圧入力端子205に書込み電圧供給回路750のビット線書込み電圧出力端子769から0Vを供給され、偶数センス線書込み電圧入力端子257に書込み電圧供給回路750の偶数センス線書込み電圧出力端子767から電圧VPPを供給され、奇数センス線書込み電圧入力端子258に書込み電圧供給回路750の奇数センス線書込み電圧出力端子768から電圧VPPを供給される。書込み電圧切替回路250は、第4のNMOSトランジスタ253と第5のNMOSトランジスタ254と第6のNMOSトランジスタ255とがオン状態となり、偶数ビット線303と奇数ビット線304とに0Vを出力し、偶数センス線301に電圧VPPを出力し、第7のNMOSトランジスタ256がオフ状態となり、奇数センス線302をハイインピーダンス状態にする。
メモリアレイ300において、隣接する偶数センス線301と奇数センス線302は、一方が電圧VPPで他方がハイインピーダンス状態となり、隣接する偶数ビット線303と奇数ビット線304は、両方が0Vとなる。隣接線間に電圧が印加されず、線間の電圧リークが抑制できる。
以上、説明したように、本発明の半導体記憶装置は、隣接配線間に電圧ストレスを加えて検査することで半導体記憶装置のスクリーニングテストを効率的に実施できる。また、本発明の半導体記憶装置は、通常使用時に隣接配線間に電圧が印加されない動作を行うことができ、印加した電圧のリークを抑制することができる。また、本発明の半導体記憶装置は、奇数と偶数の2種類での例を説明したが、3種類以上の信号例でも同様の効果を得ることができる。
205 ビット線書込み電圧出力端子
250 書込み電圧切替回路
257 偶数センス線書込み電圧出力端子
258 奇数センス線書込み電圧出力端子
300 メモリアレイ
450 ビット線放電回路
701 書込み電圧入力端子
702 第1の消去サイクル制御信号入力端子
703 第2の消去サイクル制御信号入力端子
704 第1の書込みサイクル制御信号入力端子
705 第2の書込みサイクル制御信号入力端子
750 書込み電圧供給回路
751-754 2入力OR回路
756 奇数センス線テスト信号入力端子
757 偶数センス線テスト信号入力端子
850 ビット線放電制御回路
950-952 レベルシフト回路

Claims (3)

  1. 書込み電圧供給回路と、書込み電圧切替回路と、ビット線放電制御回路と、ビット線放電回路と、メモリアレイと、を備え、
    前記書込み電圧供給回路は、前記書込み電圧切替回路を介して前記メモリアレイに接続され、
    前記ビット線放電制御回路は、前記ビット線放電回路を介して前記メモリアレイに接続される半導体記憶装置。
  2. 前記書込み電圧供給回路は、前記書込み電圧切替回路へ少なくとも2種類のセンス線書込み電圧を供給し、
    前記書込み電圧切替回路は、メモリアレイの少なくとも2群のセンス線へ個別に電圧を供給し、
    前記ビット線放電制御回路は、前記ビット線放電回路へ少なくとも2種類のビット線放電制御信号を出力し、
    前記ビット線放電回路は、メモリアレイの少なくとも2群のビット線へ個別に放電電圧を供給する請求項1記載の半導体記憶装置。
  3. 前記書込み電圧供給回路は、書込み電圧入力端子と,第1の消去サイクル制御信号入力端子と、第2の消去サイクル制御信号入力端子と、第1の書込みサイクル制御信号入力端子と、第2の書込みサイクル制御信号入力端子と、奇数センス線テスト信号入力端子と、偶数センス線テスト信号入力端子と、奇数センス線書込み電圧出力端子と、偶数センス線書込み電圧出力端子と、ビット線書込み電圧出力端子と、第1から第4のOR回路と、第1から第3のレベルシフト回路を備え、
    前記書込み電圧入力端子は、前記第1から第3のレベルシフト回路に接続され、
    前記第1のOR回路は、前記第1の消去サイクル制御信号入力端子と、前記奇数センス線テスト信号入力端子と、前記第1のレベルシフト回路に接続され、
    前記第2のOR回路は、前記第2の消去サイクル制御信号入力端子と、前記奇数センス線テスト信号入力端子と、前記第1のレベルシフト回路に接続され、
    前記第3のOR回路は、前記第1の消去サイクル制御信号入力端子と、前記偶数センス線テスト信号入力端子と、前記第2のレベルシフト回路に接続され、
    前記第4のOR回路は、前記第2の消去サイクル制御信号入力端子と、前記偶数センス線テスト信号入力端子と、前記第2のレベルシフト回路に接続され、
    前記奇数センス線書込み電圧出力端子は、前記第1のレベルシフト回路に接続され、
    前記偶数センス線書込み電圧出力端子は、前記第2のレベルシフト回路に接続され、
    前記ビット線書込み電圧出力端子は、前記第3のレベルシフト回路に接続される請求項1もしくは請求項2記載の半導体記憶装置。
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