JP4617603B2 - 書換え可能な不揮発性メモリの検査方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データの記憶保持およびこのデータの書換えが行われる書換え可能な不揮発性メモリの検査方法に関し、特に購入者側へ納入された不揮発性メモリの品質評価を追加し、結果として品質を向上させることのできる検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、フラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭとして知られる書換え可能な不揮発性メモリには、電気的に電荷を保持あるいは消去させることでデータの記憶保持およびこのデータの書換えが行われるデータ格納領域を有している。そして、このデータ格納領域を有した不揮発性メモリが製造者側から製造されて購入者側へ出荷される前に、高温バーイン検査を実施し不良品を除去している。
【０００３】
図４に示す製造者側にて不揮発性メモリが製造されて購入者側が完成製品として出荷するまでの概略工程の説明を通じて、上述した高温バーイン検査工程の位置付けを説明する。図４中Ａは製造者側の工程であり、図４中Ｂは購入者側の工程である。先ず、１００の工程にて不揮発性メモリが製造され、１０１の工程にて高温バーイン検査が実行される。この高温バーイン検査は、データ格納領域の全領域（通常は絶縁膜で囲まれたフローティングゲートで構成される領域）に電荷を与えてデータ有り状態（データ格納）とし、この不揮発性メモリを、例えば１２０℃の高温雰囲気中に数時間の間滞在させてデータ格納領域におけるデータ記憶保持機能を確認するものである。詳細には、データ格納領域は、データ格納領域の全域が長期間の間安定したデータ記憶保持機能を有することが必要である。そこで、高温バーイン検査を行うことで、絶縁膜など構造的欠陥を生じ易い部分がある場合にその欠陥発生を加速させ、それにより、データ格納領域のうちのいずれかの領域で電荷が抜けてデータ無し状態となった部分がないか否かを確認している。そして、データ無し状態となった部分が発見された不揮発性メモリは、不良品（データ記憶保持機能に欠陥有り）として出荷停止させている。なお、高温雰囲気中に不揮発性メモリを滞在させるのは、常温でデータ記憶保持機能を確認すると多大な滞在時間を要することに対応した加速度試験手法である。
【０００４】
上述した高温バーイン検査に合格した不揮発性メモリは、１０２の工程にてデータ格納領域の全領域に格納した全データがクリア（電荷無し状態）にされたのち、１０３の工程にて購入者側へ製品出荷される。そして、製造者側から購入者側へ出荷される搬送工程（図４中Ｃに示す）を経て、購入者側の製品受入れ工程１０４へ進む。この製品受入れ工程１０４では、製造者側による高温バーイン検査工程に合格した不揮発性メモリであるので良品として受入れている。この１０４の工程にて受入れた不揮発性メモリは、１０５の工程にて制御プログラムや制御データなどの所望のデータの書込みが実行され、１０６の工程にて完成製品として出荷もしくはＥＣＵ組立工程に搬送されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の購入者側へ出荷される前に行われるデータ格納領域の全域が安定したデータ記憶保持機能を有するか否かの確認は、製造者側の工程時間制約から高温バーイン検査のみが行われている現状である。
【０００６】
つまり、製造コストの観点から常温域で長時間放置させてデータの安定（保存状態）を確認することができないので、加速度試験手法としての簡略させた高温バーイン検査を行うことで出荷される不揮発性メモリの不良品含有率を低減させている。しかし、高温バーイン検査は、加速度試験手法としての簡略させた検査であり、この高温バーイン検査のみでは依然として不良品が混在している可能性があり問題である。
【０００７】
本発明の目的は上記の点に鑑み、製造側と受け入れ側とを組合わせた検査工程を追加して、市場で実使用されて不良品となる不揮発性メモリの混在確率を低減することができる不揮発性メモリの検査方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明の請求項１記載の不揮発性メモリの検査方法によると、製造出荷前に電荷有り状態のセルデータを設定されたデータ格納領域の全てのメモリセルは、この不揮発性メモリが利用される前のデータ格納領域の全てのメモリセルが電荷有り状態のセルデータであるか否かを確認されるまでの間の期間を有している。つまり、高温バーイン検査が終わってから、データ格納領域の全てのメモリセルが電荷有り状態のセルデータであるか否かを確認するまでに、搬送に要する期間（搬送期間）がある。この期間を常温バーインとしての常温保管期間として利用する。そして、受け入れ側（利用前）においてデータ格納領域の全てのメモリセルが電荷有り状態のセルデータであるか否かを確認する。このように、あえてバーイン検査を行うための設備および期間を設けることなく常温バーイン検査が行われる。つまり、製造側と受け入れ側とを組合わせた検査（常温バーイン検査）工程を追加するので、市場で実使用されて不良品となる不揮発性メモリの混在確率を低減することができる。
【０００９】
なお、上述した常温バーインとは、不揮発性メモリの滞在させる雰囲気をあえて温度調整をせず、この雰囲気温度を搬送手段に委ねる状態下での不揮発性メモリの滞在を示す。
【００１０】
本発明の請求項２の記載によると、製造出荷時よりデータ格納領域の全てのメモリセルに電荷有り状態のデータが格納されてから、この不揮発性メモリの利用前にデータ格納領域の全てのメモリセルの電荷有り状態が維持されているか否かを確認するまでの期間は、最低限必要な所定期間が設定されることを特徴とする。
【００１１】
それにより、常温バーインが行われる事による不揮発性メモリの不良品が発見される確率を安定させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下説明する不揮発性メモリは、フラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭとして知られる書換え可能な不揮発性メモリであり、通常は絶縁膜で囲まれたフローティングゲートで構成される領域を有し、この絶縁膜を通して電気的にフローティングゲートへ電荷を注入もしくは消去することにより、データの書換えを行う構成である。つまり、不揮発性メモリは、電気的に電荷を注入保持あるいは消去させることでデータの記憶保持およびこのデータの書換えが行われるフローティングゲートを含むデータ格納領域を有しており、このデータ格納領域の全域において安定したデータ記憶保持機能を有しているか否かの検査が行われる。この検査を追加することにより、市場で実使用されて不良品となる不揮発性メモリの混在確率を低減させることができる技術に関する。
【００１３】
図１に示す製造（者）側から購入（者）もしくは利用者側へ出荷される不揮発性メモリの概略工程を用いて、不揮発性メモリの検査方法について説明する。図１は、本発明の製造（者）側から購入（者）側へ出荷される不揮発性メモリ１の概略工程を示す工程フロー図である。図２は、不揮発性メモリ１を示す説明図である。図３は、８ビットの単位メモリ３を示す説明図である。
【００１４】
図２に示すように、不揮発性メモリ１には、データ保存能力を有する複数個の単位メモリ３（二重枠線部）の集合体からなるデータ格納領域２を有している。そして図３に示すように、本図では単位メモリ３は８個のメモリセル３ａからなり、８つのオンとオフ（つまり「０」と「１」の状態）を示すデータを格納させることのできるメモリセル３ａを有して構成される。
【００１５】
上記した不揮発性メモリ１は、製造（者）側にて製造される（図１中の工程Ｓ１０）。そして、製造された不揮発性メモリ１の全品は、高温バーイン検査が実施される（図１中の工程Ｓ２０）。この高温バーイン検査は、この検査実行前において図３に示した単位メモリ３を構成する全てのメモリセル３ａに電荷が入っている状態にする。詳細には、電荷が入っているビット（メモリセル３ａ）を例えば「１」（２進数表記）と表記させ、全ビットを「１」と表記させる。つまり、８つの全ビットを電荷有り状態として「１」（２進数表記）と表記させてＦＦ（１６進数表記）表記させる。このＦＦ表記を全てのメモリセル３ａにおいて実行させる。換言すれば、データ格納領域２の全てのデータを電荷有り状態のデータとする。
【００１６】
そして、データ格納領域２の全てのデータを電荷有り状態のデータとした不揮発性メモリ１を、例えば１２０℃の高温雰囲気中に数時間の間滞在させデータ格納領域２のうちのいずれかの領域で電荷が抜けて電荷無し状態となった部分がないか否かを確認する高温バーイン検査が行われるのである。前記した製造後における高温バーイン検査は従来技術と同じ手法が行われる。なお、従来ではこの高温バーイン検査後にデータ格納領域２の全てのデータをクリア（電荷無し状態）として、購入（者）側へ出荷されていた。
【００１７】
本実施形態では、この高温バーイン検査に加えて次に説明する工程を追加して行うことで、不揮発性メモリ１の利用前（組付け前）直前での良品を確認し、不良品の混在を無くす。また、市場で実使用されて不良品となる不揮発性メモリの混在確率を低減するものである。この追加する工程は、先ず高温バーイン検査により電荷無し状態のメモリセル（ビット）３ａを有する不揮発性メモリ１を不良品として除去した後に、データ格納領域２の全てのデータをクリア（電荷無し状態）することなく、データ格納領域２の全てのデータをフル状態のまま維持させる（図１中の工程Ｓ３０）。そして、良品とみなされた不揮発性メモリ１は、データをフル状態（電荷有り状態）のまま維持させて製造（者）側から購入（者）側へ出荷される（図１中の工程Ｓ４０）。
【００１８】
そして、製造（者）側から購入（者）側へ出荷される搬送工程（図１中Ｃに示す）を経て、購入（者）側の製品受入れ工程Ｓ５０へ進む。この製品受入れ工程Ｓ５０では、不揮発性メモリ１の種別、受入れ数量、および外観検査等が実施され、その後購入（者）側にてデータ格納領域２の全てのデータがフル状態のまま維持されているかが検査される（工程Ｓ６０）。
【００１９】
このように、データ格納領域２の全てのデータを電荷有り状態のデータとしたままで不揮発性メモリ１を製造（者）側から購入（者）側へ搬送し、この購入（者）側においてデータ格納領域２の全てのデータが電荷有り状態を維持しているか否かを確認検査すれば、上記した搬送期間が常温バーインとしての常温保管期間として利用されることになる。この搬送期間は、図１中のＣに表わされ異なる製造者間で搬送される場合には、通常において１週間程度要する。同じ製造者間で搬送される場合には、もう少し短い期間となる。
【００２０】
この１週間程の常温バーインは、従来の製造者側で行われる高温バーイン検査のみの場合と比較して、製造（者）側から受入れた全ての不揮発性メモリにおける不良品の混在確率を低減させる効果がある。なお、購入（者）側を制約することとなるものの、搬送期間Ｃとして最低限必要な所定期間を設定すれば、搬送期間Ｃがばらついて常温バーインが行われる期間に変動を与えることなく、この結果不揮発性メモリ１の不良品が発見される確率を安定させることができる。なお、上記した最低限必要な所定期間は、製造（者）側で購入（者）側でのＳ６０の工程実施タイミングを勘案して設定される。
【００２１】
この工程Ｓ６０の確認検査が実行された後の不揮発性メモリ１は、Ｓ７０の工程にてデータ格納領域２の全領域に格納した全データをクリア（電荷無し状態）にしたのち、Ｓ８０の工程にて制御プログラムや制御データなどの所望のデータの書込みが実行され、Ｓ９０の工程にて完成製品として出荷もしくはＥＣＵ（電子制御ユニット）の組立工程に搬送される。
【００２２】
なお、請求項１に記載の「利用前」とは、以下に示す２通りのケースがある。第１のケースは、図１に示したように不揮発性メモリ１単品状態でＳ８０の工程（制御プログラムや制御データなどの所望のデータの書込みの実行工程）の前タイミングを示す。また、第２のケースは、図示しないが不揮発性メモリ１がＥＣＵ（電子制御ユニット）に組付けられた状態で制御プログラムや制御データなどの所望のデータの書込みの工程が行われる場合においては、このデータの書込みの工程の前タイミングを示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造（者）側から購入（者）側へ出荷される書換え可能な不揮発性メモリの概略工程を示す工程フロー図である。
【図２】不揮発性メモリの概略を示す説明図である。
【図３】８ビットの単位メモリを示す説明図である。
【図４】従来の製造（者）側から購入（者）側へ出荷される不揮発性メモリの概略工程を示す工程フロー図である。
【符号の説明】
１ 不揮発性メモリ
２ データ格納領域
３ 単位メモリ
３ａ メモリセル（ビット）

Claims (2)

1. 複数のメモリセルによりデータ格納領域を構成し、前記メモリセルは前記メモリセル内に注入される電荷の有無によりセルデータを設定する構造の書換え可能な不揮発性メモリの不良を判別する検査方法であって、
   製造出荷前に、前記データ格納領域の全ての前記メモリセルに対し、予め電荷有り状態のセルデータを設定する工程と、
   前記工程にて設定された状態の前記不揮発性メモリに対して、高温バーイン検査を行う高温バーイン検査工程と、
   前記高温バーイン検査工程後に、前記工程にて設定された状態の前記不揮発性メモリを出荷先に搬送し、前記出荷先に搬送された前記不揮発性メモリに対して、前記データ格納領域の全ての前記メモリセルが電荷有り状態のセルデータであるか否かを確認することにより不良有無を判別する常温バーイン検査工程と、
   を備えることを特徴とする書換え可能な不揮発性メモリの検査方法。
2. 前記製造出荷時より前記データ格納領域の全ての前記メモリセルに電荷有り状態のデータが格納されてから、前記データ格納領域の全ての前記メモリセルが電荷有り状態のセルデータであるか否かを確認するまでの期間は、最低限必要な所定期間が設定されることを特徴とする請求項１記載の書換え可能な不揮発性メモリの検査方法。

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