JP3119531B2 - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

Info

Publication number
JP3119531B2
JP3119531B2 JP23495792A JP23495792A JP3119531B2 JP 3119531 B2 JP3119531 B2 JP 3119531B2 JP 23495792 A JP23495792 A JP 23495792A JP 23495792 A JP23495792 A JP 23495792A JP 3119531 B2 JP3119531 B2 JP 3119531B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mos transistor
floating gate
transistor
memory cell
gate type
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP23495792A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0684387A (ja
Inventor
隆男 赤荻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP23495792A priority Critical patent/JP3119531B2/ja
Publication of JPH0684387A publication Critical patent/JPH0684387A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3119531B2 publication Critical patent/JP3119531B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Read Only Memory (AREA)
  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体記憶装置に係
り、特にEPROM、EEPROM等の電気的書込み可
能な不揮発性メモリに関する。
【0002】近年の半導体記憶装置は、より大容量かつ
信頼性の高いものが求められており、その信頼性試験を
確実かつ迅速に行う技術が要望されている。
【0003】
【従来の技術】図11に従来の半導体記憶装置の概要構
成を示す。半導体記憶装置50は、外部から入力された
ロウ(ROW )アドレスDRを記憶するロウアドレスバッ
ファ51と、ロウアドレスバッファ51からのロウアド
レスDRをデコードし、ロウアドレスに対応するワード
線を選択するロウデコーダ52と、外部からのカラム
(COLUMN)アドレスDCを受けるカラムアドレスバッフ
ァ53と、カラムアドレスバッファ53からのカラムア
ドレスDCをデコードし、カラムアドレスに対応するビ
ット線を選択するためのビット線選択信号BSELを出
力するカラムデコーダ54と、ビット線選択信号にBS
ELに基づいて対応するビット線を選択するためのビッ
ト線選択トランジスタを有するカラムゲート回路55
と、メモリセルトランジスタがマトリックス状に配置さ
れたメモリセルアレイ56と、メモリセルアレイ56か
らカラムゲートを介して、記憶しているデータを判別
し、一時的に保持するセンスアンプ/出力バッファ57
と、ロウアドレスDRおよびカラムアドレスDCに基づ
いて選択されたメモリセルにカラムゲートを介してデー
タを書込む書込み回路58と、メモリセルアレイ56を
構成しているメモリセルトランジスタの(リジェクト)
試験時にロウアドレスバッファ51およびカラムアドレ
スバッファ53にテスト信号TSを出力し、ロウデコー
ダ52を制御して全ワード線非選択状態にし、カラムデ
コーダ54を制御して全ビット線選択状態にするテスト
信号発生回路59と、を備えて構成されている。
【0004】図12にカラムゲート回路55およびメモ
リセルアレイ56の詳細図を示す。尚、以下の説明にお
いては、説明の簡略化のため、3本のビット線B1 〜B
3 および2本のワード線W1 、W2 に関する部分につい
てのみ説明する。
【0005】カラムゲート回路55は、ドレイン端子D
が共通バスに接続された3個のビット線選択用のNチャ
ネルMOSトランジスタT1 〜T3 を備えている。各N
チャネルMOSトランジスタT1 〜T3 の各ゲート端子
Gはカラムデコーダに接続され、各ソース端子Sは、そ
れぞれ第1ビット線B1 、第2ビット線B2 、第3ビッ
ト線B3 に接続されている。この場合において、いずれ
かのビット線B1 〜B 3 を選択するためには、カラムデ
コーダ54により対応するNチャネルMOSトランジス
タのゲート端子Gに“H”レベルの信号が印加される。
【0006】メモリセルアレイ56は、ドレイン端子D
が第1ビット線B1 に接続されたフローティングゲート
型のNチャネルMOSトランジスタであるメモリセルト
ランジスタa、bと、ドレイン端子Dが第2ビット線B
2 に接続されたフローティングゲート型のNチャネルM
OSトランジスタであるメモリセルトランジスタc、d
と、ドレイン端子Dが第3ビット線B3 に接続されたフ
ローティングゲート型のNチャネルMOSトランジスタ
であるメモリセルトランジスタe、fと、を備えてい
る。メモリセルトランジスタa、c、eのゲート端子G
は、ロウデコーダ52に接続された第1ワード線W1
共通接続されている。また、メモリセルトランジスタ
b、d、fのゲート端子Gは、ロウデコーダ52に接続
された第2ワード線W2 に共通接続されている。
【0007】また、共通バス59には、書込み回路58
およびセンスアンプ/出力バッファ57が接続されてい
る。図13にフローティングゲート型トランジスタの断
面構造図を示す。
【0008】フローティングゲート型トランジスタMC
は、P型基板上に2つのN型拡散層が形成され、一方の
N型拡散層にはドレイン端子Dが設けられてドレイン電
圧V D が印加され、他方のN型拡散層にはソース端子S
が設けられてソース電圧VSが印加される。さらにP型
基板上にはゲート酸化膜(絶縁層)を介してフローティ
ングゲートFGが設けられ、フローティングゲートFG
の上部には、シリコン酸化膜(絶縁層)を介してコント
ロールゲートCGが設けられている。コントロールゲー
トCG上には、ゲート端子Gが設けられてゲート電圧V
G が印加される。
【0009】図14に上記フローティングゲート型トラ
ンジスタMCの各端子D、S、Gの動作バイアス条件を
示す。フローティングゲート型トランジスタのデータ読
み出し時には、ゲート電圧V G として読出電源電圧
CC、ドレイン電圧VD として1V程度の電圧を与え、
メモリセルトランジスタが電流を流すか否かをセンスア
ンプにより判別して、保持されたデータを出力する。
【0010】フローティングゲート型トランジスタのデ
ータ書込み時には、ゲート電圧VGとして約12Vの書
込電源電圧VPP、ドレイン電圧VD としてドレイン電圧
Dとしては高電圧の6V程度の電圧を与え、ドレイン
端子DからフローティングゲートFGに電子を注入する
ことによりデータを書込む。
【0011】図15にメモリセルトランジスタのデータ
読出し時の電圧電流特性を示す。メモリセルに書き込ま
れているデータが“1”の時および“0”の時は、ゲー
ト電圧Vgのしきい値電圧VTHはそれぞれVTH1 、V
TH2 となるので、読出電源電圧VCCを、 VTH1 <VCC<VTH2 と設定し、その時のドレイン電流Idを観測することに
よりデータを判別することができる。
【0012】次に図12を参照して、半導体記憶装置の
動作について説明する。以下の説明においては、例とし
てメモリセルトランジスタbにデータを書込む場合につ
いて説明する。
【0013】メモリセルトランジスタbに書込みを行う
場合、ロウアドレスバッファ51に所定のロウアドレス
DRを入力し、ロウデコーダ52により第2ワード線W
2 を選択し、ゲート電圧VG として書込電源電圧VPP
印加するとともに、カラムアドレスバッファ53に所定
のカラムアドレスDCを与え、カラムデコーダ54によ
りNチャネルMOSトランジスタT1 のゲート端子Gを
“H”レベルとして当該トランジスタT1 をオンさせる
ことにより、第1ビット線B1 を選択する。この状態で
書込回路58で共通バス59に高電圧のドレイン電圧V
D をドレイン端子Dに印加することにより、データを書
込む。
【0014】ところで、このときメモリセルトランジス
タaに着目すると、ドレイン電圧V D が高電圧となり、
ゲート電圧VG の電位、すなわち、第1ワード線W1
電位は第1ワード線W1 が非選択であることから0Vと
なって、フローティングゲートFGからドレイン端子D
の間に電圧ストレスが加わることとなる。
【0015】この様な状態で、仮にメモリセルトランジ
スタaにデータが書込まれている(すなわち、フローテ
ィングゲートFGに電子が注入されている。)とし、フ
ローティングゲートFGの周囲の絶縁層に欠陥があった
とすると、電荷がフローティングゲートFGからドレイ
ン端子D側にリークしてしまうことが起こり得る。
【0016】この様な不良状態を試験的に発見し、取り
除く(リジェクトする)ために従来では、テスト信号発
生回路59からロウアドレスバッファ51およびカラム
アドレスバッファ53にテスト信号TSを出力し、ロウ
デコーダ52を制御して全ワード線非選択状態にし、カ
ラムデコーダ54を制御して全ビット線選択状態にし
て、書込回路58により共通バス59に試験用の高電圧
(以下、試験電圧という。)を印加し、同様に全てのメ
モリセルトランジスタのフローティングゲートFGから
ドレイン端子Dの間に電圧ストレスを加わえる。その
後、データを読み出すことにより、この不良状態が発生
しているか否かを判別して、不良状態が発生しているメ
モリセルトランジスタを検出し、あらかじめ設けておい
た冗長用メモリセルトランジスタと置き換えたり、半導
体記憶装置を不良品としてリジェクトしていた。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、試験
時には各メモリセルトランジスタへの書込みを行ってい
る。このときビット線→メモリセルトランジスタ→GN
Dの順番で電流が流れるので、メモリセルトランジスタ
のドレイン電位はVppレベルよりも、カラムゲートトラ
ンジスタの抵抗分降下している。一方、上記従来の試験
方法では、各メモリセルトランジスタa、b、c、d、
e、fのゲート端子の電位は“L”レベルであるため、
各メモリセルトランジスタはオフ状態であり、ドレイン
端子D、ソース端子Sを介して電流が流れることはな
い。
【0018】したがって、ビット線選択用のNチャネル
MOSトランジスタT1 〜T3 において電圧降下が生じ
ないため、メモリセルトランジスタのドレイン端子Dに
は高電圧Vppが印加されることになり、実際の書込動作
時にフローティングゲートFGとドレイン端子Dとの間
に加えられる電圧ストレスにより電荷がリークしてしま
うときの電圧(すなわち、ドレインブレークダウン電
圧)に相当する試験電圧を再現することができず、過剰
ストレスとなってフローティングゲートから電荷ぬけが
激しくなるため、正確にメモリセルの良、不良のリジェ
クトができないという問題点があった。
【0019】より具体的には、図16のDC的書込時の
電圧電流特性図に示すように、ゲート電圧Vg=0Vの
時とゲート電圧Vg=Vppの時では、ドレインブレーク
ダウン電圧がそれぞれVBDp (Vg=Vpp時)、VBD0
(Vg=0V時)となり、 VBD0 =VBDp +ΔVBD である。すなわち、試験時(ゲート電圧Vg=0Vの
時)のドレインブレークダウン電圧VBD0 のほうが実際
の書込動作時(ゲート電圧Vg=Vppの時)のドレイン
ブレークダウン電圧VBDp よりも高電圧となる。したが
って、このドレインブレークダウン電圧VBD0 を試験電
圧として用いると、過剰ストレスとなってフローティン
グゲートから電荷ぬけが激しくなり、正確にメモリセル
の良、不良のリジェクトができなかった。
【0020】そこで、本発明の目的は、メモリセルトラ
ンジスタへのデータ書込時のドレインブレークダウン電
圧を検出し、不良メモリセルトランジスタのリジェクト
試験時に試験電圧として印加し、容易かつ的確にメモリ
セルトランジスタの不良を検出することができる半導体
記憶装置を提供することにある。
【0021】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、図1の原理説明図に示すように、複数の
フローティングゲート型MOSトランジスタMC11、M
12、…がマトリックス状に配置されたメモリセルアレ
イ4と、前記フローティングゲート型MOSトランジス
タに接続されたビット線B1 、B2 、…を選択するカラ
ムデコーダ5と、前記フローティングゲート型MOSト
ランジスタMC11、MC12、…に接続されたワード線W
1 、W2 、…を選択するロウデコーダ6と、を有する半
導体記憶装置1において、試験時に、試験すべき前記フ
ローティングゲート型MOSトランジスタ(例えば、M
11、MC21、MC13、MC23)に接続されたビット線
(B 1 、B3 )をカラムデコーダ5を制御して選択状態
にし、ロウデコーダ6を制御して全ワード線W1
2 、…を非選択状態にする試験制御回路2と、前記フ
ローティングゲート型MOSトランジスタMC11、MC
12、…の基準となるフローティングゲート型MOSトラ
ンジスタMCREF を備え、前記基準となるフローティン
グゲート型MOSトランジスタMCREF をデータの書込
状態にして前記基準となるフローティングゲート型MO
SトランジスタMCREF のドレインと基板間のブレーク
ダウン電圧VBDを検出し、前記試験時に前記選択状態に
あるビット線(B1 、B3 )を介して検出した前記ドレ
インと基板間のブレークダウン電圧V BDを試験すべき複
数のフローティングゲート型MOSトランジスタ(例え
ば、MC11、MC21、MC13、MC23)に印加するブレ
ークダウン電圧検出回路3と、を備えて構成する。
【0022】
【作用】本発明によれば、試験制御回路2は、試験時に
試験すべき前記フローティングゲート型MOSトランジ
スタ(例えば、MC11、MC21、MC13、MC23)に接
続されたビット線(B1 、B3 )をカラムデコーダ5を
制御して選択状態にし、ロウデコーダ6を制御して全ワ
ード線W1 、W2 、…を非選択状態にし、ブレークダウ
ン電圧検出回路3を動作状態とする。
【0023】これにより、ブレークダウン電圧検出回路
3は、基準となるフローティングゲート型MOSトラン
ジスタMCREF をデータの書込状態にして基準となるフ
ローティングゲート型MOSトランジスタMCREF のド
レインと基板間のブレークダウン電圧VBDを検出し、試
験時に選択状態にあるビット線(B1 、B3 )を介して
検出したドレインと基板間のブレークダウン電圧VBD
試験すべき複数のフローティングゲート型MOSトラン
ジスタ(例えば、MC11、MC21、MC13、MC23)に
印加する。
【0024】したがって、メモリセルアレイを構成する
メモリセルトランジスタのドレインブレークダウン電圧
を検出し、この検出電圧を試験電圧として各メモリセル
トランジスタに印加することが可能となるので、リジェ
クト試験の信頼性を向上し、不良メモリセルを確実に検
出し、半導体記憶装置の信頼性を向上させることができ
る。
【0025】
【実施例】次に、図2乃至図10を参照して本発明の実
施例を説明する。 [I]第1実施例 図2に本発明の第1実施例の半導体記憶装置の概要構成
を示す。
【0026】半導体記憶装置10は、外部からのロウ
(ROW )アドレスDRをうけるロウアドレスバッファ1
1と、ロウアドレスバッファ11の出力をデコードし、
ロウアドレスに対応するワード線を選択するロウデコー
ダ12と、外部からのカラム(COLUMN)アドレスDCを
受けるカラムアドレスバッファ13と、カラムアドレス
バッファ13からの出力をデコードし、カラムアドレス
に対応するビット線を選択するためのビット線選択信号
BSELを出力するカラムデコーダ14と、ビット線選
択信号BSELに基づいて対応するビット線を選択する
ためのビット線選択トランジスタを有するカラムゲート
回路15と、メモリセルトランジスタがマトリックス状
に配置されたメモリセルアレイ16と、メモリセルアレ
イ16からカラムゲート回路15を介して、記憶してい
るデータを判別し、一時的に保持するセンスアンプ/出
力バッファ17と、ロウアドレスDRおよびカラムアド
レスDCに基づいて選択されたメモリセルにカラムゲー
ト回路15を介してデータを書込む書込み回路18と、
メモリセルアレイ16を構成しているメモリセルトラン
ジスタの(リジェクト)試験時にロウアドレスバッファ
11およびカラムデコーダ14に第1テスト信号TS1
を出力し、ロウデコーダ12を制御して全ワード線を非
選択状態にし、カラムデコーダ14を制御して試験を行
いたいメモリセルトランジスタが接続されているビット
線(例えば、全ビット線)を選択状態にするとともに、
後述のストレス印加回路および書込み回路18に第2テ
スト信号TS2 を出力して、ストレス印加回路を動作状
態にし、書込み回路を動作停止状態とするテスト信号発
生回路19と、第2テスト信号TS2 が入力されるとカ
ラムデコーダ14により選択されたビット線を介してド
レインブレークダウン電圧を各メモリセルトランジスタ
のドレイン端子に印加するストレス印加回路20と、を
備えて構成されている。
【0027】テスト信号発生回路19には、通常動作時
には内部回路(アドレスバッファ等)へのデータが入力
され、試験時には試験モード設定信号(TM)が入力さ
れるパッドPADが接続されている。
【0028】図3に、ストレス印加回路20、カラムゲ
ート回路15およびメモリセルアレイ16のより詳細な
構成図を示す。尚、以下の説明においては、説明の簡略
化のため、3本のビット線B1 〜B3 および2本のワー
ド線W1 、W2 についてのみ説明する。
【0029】ストレス印加回路20は、ドレインブレー
クダウン電圧を検出し、当該検出したドレインブレーク
ダウン電圧をメモリセルアレイを構成するメモリセルト
ランジスタに印加するブレークダウン電圧検出回路21
と、“H”レベルの第2テスト信号が入力されることに
より試験時にブレークダウン検出回路21を共通バス2
2に接続するスイッチ用のNチャネルMOSトランジス
タT4 と、を備えて構成されている。
【0030】ブレークダウン検出回路21は、図4に示
すように、ドレイン端子Dが書込電源VPPに接続され、
ゲート端子Gはテスト信号発生回路19に接続され第2
テスト信号TS2 が入力されるとともに、試験時に当該
ブレークダウン検出回路を動作させるための電源を供給
するスイッチ用NチャネルMOSトランジスタTSWを備
えている。また、定電流源として動作するディプリーシ
ョン型NチャネルMOSトランジスタTD を備えてお
り、このディプリーション型NチャネルMOSトランジ
スタTD のドレイン端子Dはスイッチ用NチャネルMO
SトランジスタT SWのソース端子Sに接続され、ゲート
端子Gは、ソース端子Sに短絡されスイッチ用のNチャ
ネルMOSトランジスタT4 のソース端子Sに接続され
ている。さらにブレークダウン検出回路21は、基準N
チャネルMOSトランジスタTREFを備えており、その
ドレイン端子Dはディプリーション型NチャネルMOS
トランジスタTD のソース端子Sに接続され、ゲート端
子Gは書込用電源VPPに接続され、ソース端子Sは低電
位側電源VSSに接続されている。
【0031】この場合において、基準NチャネルMOS
トランジスタTREF は、メモリセルトランジスタa〜f
と同一プロセス、同一チャネル長、同一容量比(=CGF
/C FS)となるように形成し、ドレインブレイクダウン
電圧に対して同じ特性を示すようにする。ここで、CGF
はメモリセルを構成するトランジスタのコントロールゲ
ートCG、フローティングゲートFG間の容量であり、
FSはメモリセルを構成するトランジスタのフローティ
ングゲートFG、基板間の容量である(図13参照)。
また、最適化するにはメモリセルトランジスタと全く同
じ構成のものを利用すればよい。
【0032】カラムゲート回路15は図3に示すよう
に、ドレイン端子Dが共通バスに接続された3個のビッ
ト線選択用のNチャネルMOSトランジスタT1 〜T3
を備えている。各NチャネルMOSトランジスタT1
3 の各ゲート端子Gはカラムデコーダ14に接続さ
れ、各ソース端子Sは、それぞれ第1ビット線B1 、第
2ビット線B2 、第3ビット線B3 に接続されている。
この場合において、いずれかのビット線B1 〜B3 を選
択するためには、カラムデコーダ15により対応するN
チャネルMOSトランジスタのゲート端子Gに“H”レ
ベルの信号が印加される。
【0033】メモリセルアレイ16は、図3に示すよう
に、ドレイン端子Dが第1ビット線B1 に接続されたフ
ローティングゲート型のNチャネルMOSトランジスタ
であるメモリセルトランジスタa、bと、ドレイン端子
Dが第2ビット線B2 に接続されたフローティングゲー
ト型のNチャネルMOSトランジスタであるメモリセル
トランジスタc、dと、ドレイン端子Dが第3ビット線
3 に接続されたフローティングゲート型のNチャネル
MOSトランジスタであるメモリセルトランジスタe、
fと、を備えている。メモリセルトランジスタa、c、
eの各ゲート端子Gは、ロウデコーダ12に接続された
第1ワード線W1 に共通接続されている。メモリセルト
ランジスタb、d、fのゲート端子Gは、ロウデコーダ
12に接続された第2ワード線W2 に共通接続されてい
る。
【0034】テスト信号発生回路19は、図5に示すよ
うに、ドレイン端子DがパッドPADに接続され、ゲー
ト端子Gおよびソース端子Sが短絡されたPチャネルM
OSトランジスタT10と、このPチャネルMOSトラン
ジスタT10のゲート端子Gおよびソース端子Sの共通接
続点にドレイン端子D接続され、ゲート端子Gが高電位
側電源VCCに接続されたPチャネルMOSトランジスタ
11と、PチャネルMOSトランジスタT11とCMOS
構成を形成するNチャネルMOSトランジスタT12と、
PチャネルMOSトランジスタT11のソース端子SとN
チャネルMOSトランジスタT12のドレイン端子Dの共
通接続点にその共通ゲート端子Gが接続され、CMOS
構成を形成するPチャネルMOSトランジスタT13およ
びNチャネルMOSトランジスタT14と、PチャネルM
OSトランジスタT13のソース端子SとNチャネルMO
SトランジスタT14のドレイン端子Dの共通接続点にそ
の共通ゲート端子Gが接続され、CMOS構成を形成す
るPチャネルMOSトランジスタT15およびNチャネル
MOSトランジスタT16と、を備えて構成されている。
【0035】ここでテスト信号発生回路19の動作につ
いて説明する。この場合において、試験動作を行わせる
ための試験モード設定信号TMの電圧VTMとPチャネル
MOSトランジスタT10、T11のしきい値電圧VTとの
関係は、次式を満足するように設定する。
【0036】VTM≧VCC+2・VT 上記式を満たすような電圧VTMを有する試験モード設定
信号TMをパッドPADに印加すると、MOSトランジ
スタT10、T11、T12、T14、T15はオンとなり、他の
MOSトランジスタT13、T16はオフとなるため、第1
テスト信号TS1は試験時には“H”レベルとなる。こ
の第1テスト信号TS1 は後述のワード線全非選択信号
ARLおよびカラム全選択信号ACHとして機能する。
なお、この時のNチャネルMOSトランジスタT12のオ
ン抵抗は、PチャネルMOSトランジスタT11のオン抵
抗に比較して十分に大きいものとする。
【0037】ロウアドレスバッファ11は、図6に示す
ように、通常動作時には“L”レベルとなるスタンバイ
信号PDおよびロウアドレスDRに対応するシリアルデ
ータであるロウアドレスデータADが入力される第1N
OR回路NOR1 と、第1NOR回路NOR1 の出力信
号を反転する第1インバータINV1 と、第1インバー
タINV1 の出力信号を反転する第2インバータINV
2 と、一方の入力端子にワード線全非選択信号ARLが
入力され、他方の入力端子には第2インバータINV2
の出力信号が入力される第2NOR回路NOR2-1 と、
一方の入力端子にワード線全非選択信号ARLが入力さ
れ、他方の入力端子には第1インバータINV1 の出力
信号が入力される第3NOR回路NOR2-2 と、を備え
て構成されている。
【0038】ここで、ロウアドレスバッファ11の動作
について説明する。通常動作時には、スタンバイ信号P
Dおよびワード線全非選択信号ARLは“L”レベルで
あるので、第1NOR回路NOR1 、第2NOR回路N
OR2-1 および第3NOR回路NOR2-2 は、すべてイ
ンバータとして機能し、第2NOR回路NOR2-1 から
は所定時間遅延されたロウアドレスデータADがそのま
ま出力され、第2NOR回路NOR2-1 からは所定時間
遅延されたロウアドレスデータADの反転信号である反
転ロウアドレスデータXADが出力される。
【0039】試験時には、ワード線全非選択信号ARL
は“H”レベルであるので、第2NOR回路NOR2-1
および第3NOR回路NOR2-2 の出力は常に双方とも
“L”レベルとなるため、ロウデコーダ12はワード線
を非選択状態とする。
【0040】カラムデコーダ14の詳細構成図を図7に
示す。なお、図7では説明の簡略化のため、カラムゲー
ト回路15のビット線選択用のNチャネルMOSトラン
ジスタT1 の選択用の回路部分を主として示している。
【0041】カラムデコーダ14は、通常動作時に所望
のビット線B1 、B2 、…を選択する選択回路14a
と、通常動作時に選択回路14aに高電位側電源VCC
供給するとともにゲート端子Gにカラム全選択信号AC
Hが入力されるPチャネルトランジスタT31と、選択回
路14aの一部を構成する選択用PチャネルMOSトラ
ンジスタT21、T22、…、T2nのソース端子Sの共通接
続点がドレイン端子Dに接続され、ゲート端子Gにカラ
ム全選択信号ACHが入力されるNチャネルMOSトラ
ンジスタT32と、NチャネルMOSトランジスタT32
ドレイン端子Dにドレイン端子Dが接続され、ゲート端
子Gに高電位側電源VCCが接続されたNチャネルMOS
トランジスタT33と、NチャネルMOSトランジスタT
33のソース端子Sにゲート端子Gが接続され、ドレイン
端子Dに書込用電源Vppが接続されたPチャネルMOS
トランジスタT35と、ソース端子SがグランドGNDに
接続されPチャネルMOSトランジスタT35とCMOS
構成を形成するNチャネルMOSトランジスタT36と、
PチャネルMOSトランジスタT35のソース端子Sおよ
びカラムゲート回路15のビット線選択用のNチャネル
MOSトランジスタT 1 のゲート端子Gにゲート端子G
が接続され、ドレイン端子Dに書込用電源Vppが接続さ
れ、ソース端子SにNチャネルMOSトランジスタT33
のソース端子Sが接続されたPチャネルMOSトランジ
スタT34と、を備えて構成されている。
【0042】ここで、カラムデコーダ14の動作を説明
する。通常動作時には、カラム全選択信号ACHが
“L”レベルであるので、PチャネルトランジスタT31
はオン状態、NチャネルMOSトランジスタT32はオフ
状態となり、選択回路14aには高電位側電源VCCが供
給されて、カラムアドレスバッファ13の出力に応じて
所望のビット線が選択される。
【0043】試験時には、カラム全選択信号ACHが
“H”レベルであるので、PチャネルトランジスタT31
はオフ状態、NチャネルMOSトランジスタT32はオン
状態となり、選択回路14aには高電位側電源VCCが供
給されなくなるとともに、選択用PチャネルMOSトラ
ンジスタT21、T22、…、T2nのソース端子Sの電位レ
ベルはグランドレベルとなり、カラムアドレスバッファ
13の出力にかかわらず、選択回路14aは非動作状態
となる。
【0044】一方、PチャネルMOSトランジスタT35
とNチャネルMOSトランジスタT 36の共通ゲート端子
Gの電位レベルは、NチャネルMOSトランジスタT33
およびNチャネルMOSトランジスタT32を介してグラ
ンドレベル(“L”レベル)に引き込まれ、Pチャネル
MOSトランジスタT35はオン状態となり、Nチャネル
MOSトランジスタT36はオフ状態となるので、Nチャ
ネルMOSトランジスタT1 のゲート端子GにはPチャ
ネルMOSトランジスタT35を介して書込用電源Vpp
印加され、NチャネルMOSトランジスタT1 に接続さ
れたビット線B 1 (図3参照)が選択される。同様にし
て、試験時にはすべてのビット線が選択される。
【0045】次に、試験時の全体動作について説明す
る。テスト信号発生回路19は、第1テスト信号TS1
(=ARL、ACH)をロウアドレスバッファ11およ
びカラムアドレスバッファ13に出力し、ロウデコーダ
12を全ワード線非選択状態にし、カラムデコーダ14
を全ビット線選択状態にするように制御する。
【0046】次に、テスト信号発生回路19は、ストレ
ス印加回路20に“H”レベルの第2テスト信号TS2
を出力し、スイッチ用のNチャネルMOSトランジスタ
4のゲート端子Gに供給してオン状態にし、ブレーク
ダウン検出回路21を共通バス22に接続する。これと
同時に“H”レベルの第2テスト信号TS2 をスイッチ
用NチャネルMOSトランジスタTSWのゲート端子Gに
供給してオン状態とし、当該ブレークダウン検出回路2
1を動作させるための電源(=VPP)を供給する。これ
により、スイッチ用NチャネルMOSトランジスタ
SW、ディプリーション型NチャネルMOSトランジス
タTD を介して、定電流源として動作するディプリーシ
ョン型NチャネルMOSトランジスタTD の作用によ
り、基準NチャネルMOSメモリセルトランジスタT
REF を介して低電位側電源VSSに一定電流が流れること
となる。この結果、基準NチャネルMOSメモリセルト
ランジスタTREF のドレイン端子D側には、メモリセル
アレイを構成するメモリセルトランジスタの書込動作時
に発生するであろうドレインブレークダウン電圧と同一
電圧で一定の電圧を有するドレインブレークダウン電圧
BDが発生することとなり、このドレインブレークダウ
ン電圧VBDは、ディプリーション型NチャネルMOSト
ランジスタTD 、NチャネルMOSトランジスタT4
共通バスおよびビット線B1 〜B3 を介して、メモリセ
ルアレイを構成する各メモリセルトランジスタa、b、
c、d、e、fのドレイン端子Dに印加されることとな
る。したがって、図8に示すように、スタックゲート型
MOSトランジスタであっても、シングルゲート型MO
Sトランジスタであっても、印加すべきドレインブレー
クダウン電圧VBD(=VBDp :図16参照)を容易に検
出し、確実にリジェクト試験を行うことができる。
【0047】上述したように、本第1実施例によれば、
ダミーのメモリセルトランジスタである基準Nチャネル
MOSメモリセルトランジスタTREF を用いて、ドレイ
ンブレークダウン電圧を検出し、この検出したドレイン
ブレーク電圧を用いて試験を行うことができるので、容
易かつ的確にリジェクト試験を行うことができる。
【0048】[II]第2実施例 図9に第2実施例のブレークダウン検出回路の回路図を
示す。本第2実施例が、第1実施例のブレークダウン検
出回路と異なる点は、基準NチャネルMOSメモリセル
トランジスタTREF に代えて、フローティングゲートF
Gと、コントロールゲートCGを短絡した基準Nチャネ
ルMOSトランジスタTREF2を用いた点と、抵抗R1
抵抗R2 を有し書込電源VPPを分圧して基準Nチャネル
MOSトランジスタTREF2のゲート端子Gに印加する分
圧回路(R1 、R2 )を設けた点である。
【0049】第1実施例において、基準NチャネルMO
SメモリセルトランジスタTREF の動作を厳密に考慮す
れば、試験時には基準NチャネルMOSメモリセルトラ
ンジスタTREF はデータの書込状態と同一であるため、
ドレイン端子Dおよびソース端子S間に常に電流が流れ
るため、フローティングゲートFGに電子が注入される
ため、その注入状態、すなわちフローティングゲートF
G(図4参照)の電位レベルによりドレイン端子Dおよ
びソース端子S間に流れる電流は厳密には一定とはなら
ない。したがって、ドレインブレークダウン電圧VBD
厳密には一定とならないという不具合がある。より具体
的には、長時間の試験を行うとフローティングゲートF
Gに電子が注入され、図16に示すブレークダウン電圧
BDP がブレークダウン電圧VBD0 側に近付いてずれて
いってしまい、正確なブレークダウン電圧を得られなく
なるという不具合がある。
【0050】そこで、本第2実施例は、フローティング
ゲートFGおよびコントロールゲートCGを短絡するこ
とにより、フローティングゲートFGの電位レベルを一
定とし、ドレインブレークダウン電圧を一定としている
のである。これにより、より正確なドレインブレークダ
ウン電圧VBDをメモリセルアレイを構成するメモリセル
トランジスタに印加することができる。なお、分圧回路
(R1 、R2 )を設けて、書込電源VPPの電圧を降圧し
ているのは、通常のメモリセルトランジスタでは、書込
動作時のフローティングゲート電圧は、書込電源VPP
電圧よりも低くなっているからである。
【0051】以上の第2実施例によれば、第1実施例の
場合と比較し、リジェクト試験時においてより正確かつ
安定した(電圧変動がない)ドレインブレークダウン電
圧を印加することができる。
【0052】[III ]第3実施例 以上の各実施例においては、ビット線選択用のNチャネ
ルMOSトランジスタT1 〜T3 を介して、ドレインブ
レークダウン電圧をメモリセルトランジスタに印加して
いたが、本第3実施例は、ビット線選択用のNチャネル
MOSトランジスタとは別個にストレス印加回路20を
メモリセルアレイ16に接続するストレス印加回路接続
用のNチャネルMOSトランジスタ群TGを設けたもの
である。
【0053】図10に第3実施例の回路図を示す。図1
0において、図3と同一の部分には同一の符号を付し、
その詳細な説明を省略する。本第3実施例が図3の第1
実施例と異なる点は、ドレイン端子Dがそれぞれのビッ
ト線B1 〜B3 に接続され、ソース端子Sがストレス印
加回路20に共通接続され、ゲート端子Gが共通接続さ
れたストレス印加回路接続用のNチャネルMOSトラン
ジスタ群TGを設け、そのゲート端子Gに第2テスト信
号TS2 が印加されるようにした点である。
【0054】この場合において、試験時にはYゲート回
路15の各トランジスタT1 〜T3はオフ状態のままと
する。したがって、“H”レベルの第2テスト信号TS
2 がTGのゲート端子Gに印加されると、TG内の全ト
ランジスタはオン状態となり、ドレインブレークダウン
電圧VBDがメモリセルトランジスタa〜fに印加される
こととなる。他の動作については、第1実施例と同様で
ある。
【0055】以上の各実施例においては、メモリセルア
レイ16上の全メモリセルトランジスタa〜fを試験す
る場合について説明したが、カラムデコーダ14により
特定のビット線を選択し、当該選択されたビット線に接
続されているメモリセルトランジスタのみを試験するこ
とも可能である。
【0056】
【発明の効果】本発明によれば、ブレークダウン検出回
路により、容易にブレークダウン電圧を検出し、このブ
レークダウン電圧を試験電圧としてメモリセルトランジ
スタに印加することができるので、容易かつ的確にリジ
ェクト試験を行い、不良のメモリセルトランジスタを検
出することができ、半導体記憶装置の信頼性を向上させ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】第1実施例の概要構成を示す図である。
【図3】第1実施例の詳細構成を示す図である。
【図4】第1実施例のブレークダウン検出回路の詳細構
成図である。
【図5】第1実施例のテスト信号発生回路の詳細構成図
である。
【図6】第1実施例のロウアドレスバッファの詳細構成
図である。
【図7】第1実施例のカラムデコーダの詳細構成図であ
る。
【図8】第1実施例によるブレークダウン電圧検出特性
図である。
【図9】第2実施例のブレークダウン検出回路の詳細構
成図である。
【図10】第3実施例の概要構成を示す図である。
【図11】従来例の概要構成を示す図である。
【図12】従来例の詳細構成を示す図である。
【図13】フローティングゲート型メモリセルトランジ
スタの断面図である。
【図14】メモリセルトランジスタのバイアス条件を説
明する図である。
【図15】メモリセルトランジスタの読出し時の電圧電
流特性図である。
【図16】メモリセルトランジスタのDC的書込時の電
圧電流特性図である。
【符号の説明】
1…半導体記憶装置 2…試験制御回路 3…ブレークダウン電圧検出回路 4…メモリセルアレイ 5…カラムデコーダ 6…ロウデコーダ 10…半導体記憶装置 11…ロウアドレスバッファ 12…ロウデコーダ 13…カラムアドレスバッファ 14…カラムデコーダ 15…コラムゲート回路 16…メモリセルアレイ 17…センスアンプ/出力バッファ 18…書込み回路 19…テスト信号発生回路 20…ストレス印加回路 21…ブレークダウン検出回路 22…共通バス ARL…ワード線全非選択信号 ACH…カラム全選択信号 B1 〜B3 …ビット線 W1 、W2 …ワード線 MC11〜MC13、MC21〜MC23…メモリセルトランジ
スタ DC…カラムアドレス DR…ロウアドレス BSEL…ビット線選択信号 VBD…ドレインブレークダウン電圧 TS1 …第1テスト信号 TS2 …第2テスト信号 TREF …基準NチャネルMOSトランジスタ TSW…スイッチ用NチャネルMOSトランジスタ TD …ディプリーション型NチャネルMOSトランジス

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のフローティングゲート型MOSト
    ランジスタ(MC11、MC12、…)がマトリックス状に
    配置されたメモリセルアレイ(4)と、前記フローティ
    ングゲート型MOSトランジスタ(MC11、MC12
    …)に接続されたビット線(B1 、B2 、…)を選択す
    るカラムデコーダ(5)と、前記フローティングゲート
    型MOSトランジスタ(MC11、MC12、…)に接続さ
    れたワード線(W1 、W2 、…)を選択するロウデコー
    ダ(6)と、を有する半導体記憶装置(1)において、 試験時に、試験すべき前記フローティングゲート型MO
    Sトランジスタ(MC 11、MC12、…)に接続されたビ
    ット線(B1 、B2 、…)を前記カラムデコーダ(5)
    を制御して選択状態にし、前記ロウデコーダ(6)を制
    御して全ワード線(W1 、W2 、…)を非選択状態にす
    る試験制御回路(2)と、 前記フローティングゲート型MOSトランジスタ(MC
    11、MC12、…)の基準となるフローティングゲート型
    MOSトランジスタ(MCREF )を備え、前記基準とな
    るフローティングゲート型MOSトランジスタ(MC
    REF )をデータの書込状態にして前記基準となるフロー
    ティングゲート型MOSトランジスタ(MCREF )のド
    レインと基板間のブレークダウン電圧を検出し、前記試
    験時に前記選択状態にあるビット線を介して前記検出し
    たドレインと基板間のブレークダウン電圧を前記複数の
    フローティングゲート型MOSトランジスタ(MC11
    MC 12、…)に印加するブレークダウン電圧検出回路
    (3)と、を備えたことを特徴とする半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 前記基準となるフローティングゲート型
    MOSトランジスタ(MCREF )は、前記試験すべき前
    記フローティングゲート型MOSトランジスタ(M
    11、MC12、…)と同じチャネル長を持つことを特徴
    とする請求項1記載の半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 前記ブレークダウン電圧検出回路(3)
    は、試験時に発生される信号に応じてオンするトランジ
    スタ(Tsw)と、定電流源と、前記基準となるフローテ
    ィングゲート型MOSトランジスタ(MCREF )とが電
    源間に直列に接続され、前記基準となるフローティング
    ゲート型MOSトランジスタ(MCRE F )のドレイン電
    圧を出力することを特徴とする請求項1記載のの半導体
    記憶装置。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載
    の半導体記憶装置において、 前記基準となるフローティングゲート型トランジスタ
    (MCREF )は、フローティングゲート(FG)とコン
    トロールゲート(CG)とが短絡されていることを特徴
    とする半導体記憶装置。
JP23495792A 1992-09-02 1992-09-02 半導体記憶装置 Expired - Fee Related JP3119531B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23495792A JP3119531B2 (ja) 1992-09-02 1992-09-02 半導体記憶装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23495792A JP3119531B2 (ja) 1992-09-02 1992-09-02 半導体記憶装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0684387A JPH0684387A (ja) 1994-03-25
JP3119531B2 true JP3119531B2 (ja) 2000-12-25

Family

ID=16978912

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23495792A Expired - Fee Related JP3119531B2 (ja) 1992-09-02 1992-09-02 半導体記憶装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3119531B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10302498A (ja) * 1997-04-21 1998-11-13 Ricoh Co Ltd 半導体メモリーのテスト方法およびその装置
KR100515055B1 (ko) * 2002-12-12 2005-09-14 삼성전자주식회사 모든 칼럼 선택 트랜지스터들을 선택할 수 있는 칼럼 프리디코더를 갖는 플레쉬 메모리 장치와 그 스트레스 테스트방법
JP2005285289A (ja) * 2004-03-31 2005-10-13 Nec Electronics Corp 半導体装置のテスト方法及びテスト装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0684387A (ja) 1994-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4807188A (en) Nonvolatile memory device with a high number of cycle programming endurance
US7831872B2 (en) Test circuit and method for multilevel cell flash memory
US8354864B2 (en) Sense amplifier for low voltage high speed sensing
US4393475A (en) Non-volatile semiconductor memory and the testing method for the same
KR900006144B1 (ko) 불휘발성 반도체기억장치
KR100198912B1 (ko) 비휘발성 반도체 메모리
KR930008416B1 (ko) 반도체 기억 회로
JPS62114200A (ja) 半導体メモリ装置
JPH0756759B2 (ja) スタティック型半導体記憶装置
JP3683915B2 (ja) 半導体記憶装置
JP4088143B2 (ja) 不揮発性半導体記憶装置及び行線短絡不良検出方法
JPH06176585A (ja) 半導体記憶装置
JP4392404B2 (ja) 仮想接地型不揮発性半導体記憶装置
JPH02177100A (ja) 半導体記憶装置のテスト回路
JPH02187994A (ja) 半導体記憶装置
US20100054071A1 (en) Semiconductor memory device
JPH09306187A (ja) 不揮発性半導体記憶装置
JP4805733B2 (ja) 半導体記憶装置及びそのテスト方法
JP3119531B2 (ja) 半導体記憶装置
JPH10106286A (ja) 半導体記憶装置およびそのテスト方法
JPS6221199B2 (ja)
KR950000342B1 (ko) 여분 셀 어레이를 갖는 소거 가능 프로그래머블 리드온리 메모리, 및 이 메모리의 스트레스 시험방법
JPH10269793A (ja) 不揮発性メモリとその管理方法
JP2001067883A (ja) 不揮発性半導体記憶装置及びそのプログラム方法
JPH06176600A (ja) 不揮発性半導体記憶装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20000919

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees