JP3403684B2 - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP3403684B2
JP3403684B2 JP34536799A JP34536799A JP3403684B2 JP 3403684 B2 JP3403684 B2 JP 3403684B2 JP 34536799 A JP34536799 A JP 34536799A JP 34536799 A JP34536799 A JP 34536799A JP 3403684 B2 JP3403684 B2 JP 3403684B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

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

【0002】[0002]

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

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

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

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

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

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

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

【0009】図14に示したセンスアンプ151Aは、
シングルエンドセンスアンプと呼ばれるものであり、部
品点数が少なく、調整も簡単で手軽であるため広く用い
られている。半導体装置が製造された段階で所定の性能
を有するか各種の試験が行われる。例えば、フラッシュ
メモリ等の不揮発性半導体メモリであれば、前述のステ
ータスレジスタが正常に動作するかが試験される。ステ
ータスレジスタは動作ロジック回路による書込み及び消
去動作の状態を外部より知るためのものであり、ステー
タスレジスタの各ビットの値が書き込み又は消去が正常
に行われたかどうか、動作が終了したかどうか等を表わ
す。従ってステータスレジスタが正常に動作するかどう
かを検出するためには、実際に動作ロジック回路により
各種動作を行わせて各種状態を出現させ、ステータスレ
ジスタがその状態を正しく示しているかを検出する必要
がある。
The sense amplifier 151A shown in FIG.
It is called a single-ended sense amplifier, and is widely used because it has a small number of parts and is easy and easy to adjust. Various tests are performed to determine whether the semiconductor device has a predetermined performance at the stage of manufacture. For example, in the case of a non-volatile semiconductor memory such as a flash memory, it is tested whether the above status register operates normally. The status register is used to know the status of programming and erasing operations by the operation logic circuit from outside, and the value of each bit in the status register indicates whether programming or erasing was done normally, whether the operation was completed, etc. Represent. Therefore, in order to detect whether the status register operates normally, it is necessary to actually perform various operations by the operation logic circuit to cause various states to appear and to detect whether the status register correctly indicates the state. is there.

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

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

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

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

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

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

【0016】また半導体メモリでは、メモリセルに印加
できる高電圧側の電源マージンを測定する必要がある。
しかしメモリセルの電流特性は、ゲート電圧が高くなる
と傾きが減少するため、図14に示したセンスアンプ
は、電源電圧が高くなると、センスポイントがずれてし
まい、正しいセルのコンパレートが出来なくなってしま
うという問題を有しており、センスアンプの電源とセル
の電源を分離出来る様に回路を追加する必要があり、そ
れを測定する為の特別な試験の追加も必要だった。
In a semiconductor memory, it is necessary to measure the power supply margin on the high voltage side that can be applied to the memory cell.
However, since the slope of the current characteristic of the memory cell decreases as the gate voltage increases, the sense amplifier shown in FIG. 14 shifts the sense point when the power supply voltage increases, making it impossible to perform correct cell comparison. The problem is that it requires a circuit to be added so that the power supply for the sense amplifier and the power supply for the cell can be separated, and the addition of a special test to measure it.

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

【0018】[0018]

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

【0019】メモリの試験においてはメモリ容量の増加
に伴い試験時間も大幅に増加しており、そのままでは試
験コストが大変高いものになりつつある。この試験コス
トを抑えるには不良品をなるべく時間をかけずに判別す
ることも重要だが色々な試験を合わせて盛り込み試験す
ることにより、試験時間の短縮を図り、試験コストの上
昇を抑えることも必要である。従ってステータスレジス
タの試験においても、上記の部分だけでなくより広く部
分について総合的な試験が行われることが望ましく、現
状の試験方法では不充分であるという問題がある。
In the memory test, the test time is greatly increased as the memory capacity is increased, and the test cost is becoming very high as it is. In order to suppress this test cost, it is important to distinguish defective products without taking as much time as possible, but it is also necessary to reduce the test time and suppress an increase in test cost by incorporating various tests together. Is. Therefore, also in the test of the status register, it is desirable to comprehensively test not only the above-mentioned part but also a wider part, and there is a problem that the current test method is insufficient.

【0020】また図16の(2)に示したエージングテ
ストでは、ウエハ上の半導体装置に対してエージングす
るため信頼性は保証できるが、やはり工程が増加すると
いう問題がある。センスアンプの電源マージンを測定す
る場合、センスアンプの電源と、セルのゲートにかかる
電源を分ける回路を使って試験をするが、そのような試
験は通常の試験ではできず、それの為の特殊な試験をす
る事が必要である。しかし、通常の試験以外の試験を導
入する事によって生じるコストアップがチップコストに
跳ね返ってしまうという問題がある。
In the aging test shown in FIG. 16B, reliability is guaranteed because the semiconductor device on the wafer is aged, but the number of steps is still increased. When measuring the power supply margin of the sense amplifier, a test is performed using a circuit that separates the power supply of the sense amplifier and the power supply applied to the gate of the cell, but such a test cannot be performed by a normal test and a special It is necessary to do a proper test. However, there is a problem that an increase in cost caused by introducing a test other than the normal test is reflected in the chip cost.

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

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

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

【0024】[0024]

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

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

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

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

【0028】同様に消去時においては、予め「1」デー
タ固定でデータ変化の無いダミーのセルを用意してお
き、そこを消去する行為を行えば、必ず消去試験では正
常動作であるように見せることが可能である。またこれ
と逆に予め「0」データ固定でデータ変化の無いダミー
のセルを用意しておき、そこを消去する行為を行えば、
消去試験では必ず不良が発生したように見せることが可
能である。
Similarly, at the time of erasing, if a dummy cell in which “1” data is fixed and data does not change is prepared in advance, and the erasing operation is performed, the erasure test always shows the normal operation. It is possible. On the contrary, if a dummy cell in which “0” data is fixed and data does not change is prepared in advance, and the data is erased,
It is possible to make it appear that a defect has always occurred in the erase test.

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

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

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

【0032】[0032]

【実施例】図1は本発明の第1実施例のフラッシュメモ
リのブロック構成図であり、図13の従来例に対応する
ものであり、同一機能部分には同一番号を付して表わ
し、機能が異なる部分には図13の方にアルファベット
のAを付してある。1はコマンドレジスタ回路、2はス
テータスレジスタ回路、3は動作ロジック回路、4はコ
ラムアドレスバッファ、5はロウアドレスバッファ、6
はブロックアドレスバッファ、7は書込み/消去切り換
え回路、8はデータコンパレータ回路、9は書込み/消
去タイミング発生回路、10はコラムデコーダ、11は
ロウデコーダ、12はブロックデコーダ、14は入出力
バッファ、15はセンスアンプ/ライトアンプ、16は
Yゲート、17はメモリセルマトリクス、18は消去用
ソース制御回路である。19は試験用ダミーセル選択信
号入力回路、20はセルマトリクスの一部に設けられる
試験用ダミーセルで、「0」データ固定でデータ変化す
ることの無いダミーのセルもしくは、「1」データでデ
ータ変化することの無いダミーのセルがそれぞれ用意さ
れている。
1 is a block diagram of a flash memory according to a first embodiment of the present invention, which corresponds to the conventional example shown in FIG. 13. 13 are attached to the portions different from each other. 1 is a command register circuit, 2 is a status register circuit, 3 is an operation logic circuit, 4 is a column address buffer, 5 is a row address buffer, 6
Is a block address buffer, 7 is a write / erase switching circuit, 8 is a data comparator circuit, 9 is a write / erase timing generation circuit, 10 is a column decoder, 11 is a row decoder, 12 is a block decoder, 14 is an input / output buffer, 15 Is a sense amplifier / write amplifier, 16 is a Y gate, 17 is a memory cell matrix, and 18 is an erase source control circuit. Reference numeral 19 is a test dummy cell selection signal input circuit, and 20 is a test dummy cell provided in a part of the cell matrix, which is a dummy cell in which data is fixed to "0" and does not change, or data is changed by "1" data. Each dummy cell is prepared.

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

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

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

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

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

【0038】同様に、消去系のステータスレジスタ回路
の動作状態を試験する場合、消去が正常に行われた時の
ステータスレジスタ回路の動作状態を試験したければ、
「1」データ固定でデータ変化の無いダミーのセルを選
択するようにしておく。この状態で通常の消去動作を行
えば消去は必ず正常に終了するはずであるからこれをも
とに正常に行われた時のステータスレジスタ回路が正し
く動作しているかが判断できる。一方、消去不良が発生
したときのステータスレジスタ回路の動作を確認したけ
れば、「0」データでデータ変化の無いダミーのセルを
選択するようにし、この状態で通常の消去動作を行えば
消去は必ず不良で終了するはずであるから、これをもと
に消去不良が発生した時のステータスレジスタ回路が正
しく動作しているかが判断できる。このようにして書込
み系、消去系の回路全体を含めた形でセルが良好の時と
セルが不良の時の自動回路を含めた回路全体の動作確認
を行う。
Similarly, in the case of testing the operating state of the erase-related status register circuit, if the operating state of the status register circuit at the time of normal erasing is tested,
A dummy cell in which the data is fixed at "1" and does not change is selected. If the normal erasing operation is performed in this state, the erasing should always be completed normally. Therefore, based on this, it is possible to judge whether the status register circuit is operating normally when it is normally executed. On the other hand, if it is desired to confirm the operation of the status register circuit when an erasing failure occurs, select a dummy cell in which the data does not change with "0" data, and perform a normal erasing operation in this state Since it should always end with a failure, it can be determined based on this whether the status register circuit is operating properly when an erasing failure occurs. In this way, the operation of the entire circuit including the automatic circuit when the cell is good and when the cell is defective is checked by including the entire write system and erase system circuits.

【0039】その他変形例としてはダミーのセルを選択
する試験信号入力をコラムアドレス側に加えるようにし
て、この状態でロウアドレスを変化させ、予め「0」デ
ータ固定でデータ変化の無いダミーのセルもしくは、予
め「1」データでデータ変化の無いダミーのセルの何方
かを選択するようにしても同様の効果を期待することが
可能である。
As another modification, a test signal input for selecting a dummy cell is applied to the column address side, the row address is changed in this state, and the dummy cell is fixed to "0" data in advance without any data change. Alternatively, the same effect can be expected by selecting some dummy cell in which the data does not change with “1” data in advance.

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

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

【0042】図7は第2実施例での2回目のプローブテ
ストを最終テスト工程で行うようにした第3実施例にお
ける工程のフローチャートである。図6のフローチャー
トとは2回目のプローブテストが省略され、ステップ3
07の第1最終テストで、ステップ303で注入した電
荷がステップ304と305のコーティング膜成長工程
と組み立て工程を経た上でも保持されているか確認する
点が異なる。第3実施例であれば2回目のプローブテス
トが省略できるため工程上有利である。
FIG. 7 is a flowchart of the steps in the third embodiment in which the second probe test in the second embodiment is performed in the final test step. The second probe test is omitted from the flowchart of FIG.
In the first final test of 07, it is different in that it is confirmed whether the charges injected in step 303 are retained even after the coating film growth step and the assembly step of steps 304 and 305. In the case of the third embodiment, the second probe test can be omitted, which is advantageous in the process.

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

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

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

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

【0047】[0047]

【発明の効果】以上で説明したように、本発明によれ
ば、従来のようにフラッシュメモリのステータスレジス
タ機能をチェックするための手段として内部自動回路の
一部に強制的に試験信号を加えてステータスレジスタ機
能をチェックする必要が無くなることで、強制的に内部
自動回路に試験信号を加えたことで発生しうる論理のミ
スの可能性が減少し、更にセルが正常な時の内部の自動
回路を含めた回路全体の動作確認や、セルが不良の時の
自動回路を含めた回路全体の動作確認を容易に行うこと
が可能となり、ステータスレジスタ機能のチェックだけ
に留まらず、内部の自動回路を含めた回路全体の動作確
認も可能となることで、試験効率の向上や試験精度の向
上を図ることができるため、信頼性の向上を図る上で大
きく貢献する。
As described above, according to the present invention, as a conventional means for checking the status register function of the flash memory, a test signal is forcibly added to a part of the internal automatic circuit. By eliminating the need to check the status register function, the possibility of logic mistakes that may occur when a test signal is forcibly applied to the internal automatic circuit is reduced, and the internal automatic circuit when the cell is normal is reduced. It is possible to easily check the operation of the entire circuit including the circuit, and the operation of the entire circuit including the automatic circuit when a cell is defective, and not only check the status register function but also check the internal automatic circuit. Since it is possible to check the operation of the entire circuit including the device, it is possible to improve the test efficiency and the test accuracy, which greatly contributes to the improvement of reliability.

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

【0049】更に、動作時の電源電流の装置の改造なし
に、簡単に正確に測定できる。
Further, it is possible to easily and accurately measure the power supply current during operation without modifying the device.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01L 29/792 (72)発明者 笠 靖 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−162559(JP,A) 特開 昭63−239683(JP,A) 特開 昭63−26900(JP,A) 特開 平1−166391(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11C 29/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI H01L 29/792 (72) Inventor Yasushi Kasa 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Fujitsu Limited (56) References 4-162559 (JP, A) JP 63-239683 (JP, A) JP 63-26900 (JP, A) JP 1-166391 (JP, A) (58) Fields investigated (Int .Cl. 7 , DB name) G11C 29/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 出力トランジスタ回路と内部回路とを備
え、通常電源と、前記通常電源とは独立した独立電源が
供給される半導体装置において、 前記出力トランジスタ回路は、第1のノードと基準電源
の間に接続され、 前記通常電源と前記独立電源のいずれかを選択出力する
電源切り換え回路を備えて、通常動作時には、前記内部回路には前記通常電源が供給
され、前記出力トランジスタ回路には前記電源切り換え
回路により前記第1のノードを介して前記通常電源が供
給され、 動作時電源電流の測定試験時に、前記内部回路には前記
通常電源が供給される一方で、前記出力トランジスタ回
路には前記電源切り換え回路により前記第1のノードを
介して前期独立電源が供給されることで、前期出力トラ
ンジスタが前記半導体装置の外部に流す電流と前記内部
回路を流れる電流とを独立にする ことを特徴とする半導
体装置。
1. A semiconductor device comprising an output transistor circuit and an internal circuit, to which a normal power source and an independent power source independent of the normal power source are supplied, wherein the output transistor circuit includes a first node and a reference power source. A power supply switching circuit that is connected between them and that selectively outputs either the normal power supply or the independent power supply is provided, and the normal power supply is supplied to the internal circuit during normal operation.
The output transistor circuit is switched to the power source.
A circuit supplies the normal power supply through the first node.
Is supplied to the internal circuit during the measurement test of the power supply current during operation.
While the power is normally supplied, the output transistor
The power supply switching circuit connects the first node to the path.
Independent power supply is supplied via the
The current flowing outside the semiconductor device and the internal
A semiconductor device characterized by being independent of the current flowing through the circuit .
【請求項2】 前記電源切り換え回路は、前記通常電源
と前記独立電源のいずれかを、外部より印加される信号
レベルに応じて出力することを特徴とする請求項1に記
載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the power supply switching circuit outputs one of the normal power supply and the independent power supply according to a signal level applied from the outside.
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