JPS6233400A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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Publication number
JPS6233400A
JPS6233400A JP60172632A JP17263285A JPS6233400A JP S6233400 A JPS6233400 A JP S6233400A JP 60172632 A JP60172632 A JP 60172632A JP 17263285 A JP17263285 A JP 17263285A JP S6233400 A JPS6233400 A JP S6233400A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
eeprom
voltage
gate
memory
control
Prior art date
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Pending
Application number
JP60172632A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasushi Terada
寺田 康
Takeshi Nakayama
武志 中山
Kazuo Kobayashi
和男 小林
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPS6233400A publication Critical patent/JPS6233400A/ja
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  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はEEPROM (electrically
 erasableprogrammable ROM
 )に関し、特にそのバーン・イン(製造上の欠陥を取
シ除ぐための機能試験)K関するものである。
〔従来の技術〕
第2図は浮遊ゲート型EEPROMのメモリトランジス
タの構成を示す断面略図であり、図において(1)は制
御ゲート、(2)は浮遊ゲート、(3)はドレイン、(
4)はソース、(5)はトンネル酸化膜、(6)はポリ
−ポリ間酸化膜、(50)は基板である。トンネル酸化
膜(5)の厚さは約100X程度で、浮遊ゲート(2)
とドレイン(3)との重なり部分の一部に設けられる。
浮遊ゲート(2)への電子の注入、浮遊ゲート迄)から
の電子の除去はトンネル酸化膜を通して行われる。
浮遊ゲート(2)に電子が注入されていると、メモリト
ランジスタのしきい値が高くなっており、浮遊ゲート(
2)から電子が除去されるとメモリトランジスタのしき
い値が低くなるのでこの変化を論理「1」。
「0」に対応させる。また浮遊ゲート(2)に注入され
た電子は自然に除去されることがないので不揮発性のメ
モリを構成することができる。
第3図はEEPROMの構成と、それにアクセスするた
めの回路とを示す接続図で、図において17)及び(9
)はトランスファゲート、(81tメモリトランジスタ
、(10)は制御ゲート線、(11)はビット線、(1
2)はロウデコーダ、(13)はワード線、(14)は
コラムデコーダ、(15) ?iYゲート線、(16)
はYゲートトランジスタであり、AIO、All〜Al
n 。
A20 、 A21〜A2nの端子については後節で説
明する。
1ビツトのメモリを構成するメモリセルは、1個のトラ
ンスファゲート(7)と1個のメモリトランジスタ(8
)とから構成されている。また1バイトのメモリトラン
ジスタ(8)(第3図の端子All〜Ax11に対応)
の制御ゲート(1)は共通に接続されており、さらにト
ランスファゲート(9)を通して制御ゲートm (10
)に接続されている(端子A1oに対応)。
トランスファゲート(7)の一方の電極はビット[11
)K接続されている。トランスファゲート(7)ならび
に(9)のゲートは共通接続されておりロウデコーダ(
12)の出力であるワード線(13)に接続されている
制御ゲート線(tO) 、ビット線(11)はコラムデ
コーダ(13)によって選択されるYゲート線(15)
がゲートに入力されるYゲートトランジスタ(15)を
通ビて各々コントロールm (17)、■功線(18)
 (後述)に接続されている。第3図では図面を簡単に
するため4バイト分のメモリセル(但し1バイト分のメ
モリセルは8ビツト中その両端の2ビツト分だけを示す
)を示しであるが、ロウデコーダ(12)の出力である
ワード線(13)の本数にコラムデコーダ(14)の出
力であるYゲート線(15)の本数を乗じた数に等しい
バイト数のメモリセルがメモリセルアレイとして配列さ
れている。これらのメモリセル中の所望の1バイトにア
クセスするためのアドレス信号中の上位部分がロウデコ
ーダ(12)に入力され下位部分がコラムデコーダ(1
4)に入力され、ワード線(13)中の1本のワード線
(13)だけに論理「1」の信号が出力され、同様にY
ゲート線(15)中の1本のYゲート線(15)だけに
論理「1」の信号が出力され、こうして選ばれた1バイ
トのメモリセルだけに端子AIO、All 〜Atn又
はA20 p A21〜A2nからの電圧が伝えられ、
このバイトからの読出し又はこのバイトへの書込み(す
なわち、消去又はプログラム)が可能となる。
第4図は第3図に示すメモリセルアレイに対する読出し
/書込みを行う回路の一例を示すブロック図で、図にお
いて(17)はコントロール線、(18)はI10線、
(19)はREAD制御線、(20)。
(23) 、 (25) 、 (27)はそれぞれトラ
ンスファゲート、(21)はセンスアンプ、(22)は
WRITE制御線、(24) fl誉込みドライバ、(
26) u Vrefす1(第1の基準電圧)、(28
)は書込み制御回路である。
次に8g3図及び第4図に示す回路の動作について説明
する。メモリセルアレイから入力アドレス信号の指定す
るデータを読出す場合にはアドレス信号の上位部分をロ
ウデコーダ(12)に入力し、下位部分をコラムデコー
ダ(14)に入力し、部2世制御線(19)に論理「1
」の信号を出力する。
Vrefす1 (26)の電圧がゲート(25)、端子
A1゜(A20)を経てYゲート線(15)とワード線
(13)とで選択されたメモリトランジスタ(8)の制
御ゲート(1)に加えられる。このとき、メモリトラン
ジスタ(8)の浮遊ゲート(2)に電子が注入されてい
ると、このメモリトランジスタ(8)のしきい値が高く
なっているので、このトランジスタはオフ状態になって
おり、これに反して、浮遊ゲート(2)から電子が除去
されていれば、そのメモリトランジスタ(8)のしきい
値が低くなっているので、そのトランジスタはオン状態
になっている。センスアンプ(21)からゲート(20
)、Ilo i (18)、端子All””Aln(A
21− Azn )を経て各ビット線(11)にオン状
態になっているメモリトランジスタ(8)には電流が流
れ、オフ状態になっているメモリトランジスタ(8)に
は電流が流れない。この電流が流れるか、流れないかを
センスアンプ(21〕で検出して情報の論理「0」、「
1」に対応する。
書込みは、消去とプログラムから成る。消去は制御ゲー
ト(1)に高電圧を印加し、ドレイン(3)全接地する
ことによって行う。WRITE制御線(22)に論理「
1」の信号を出力すると、書込み制御回路(28)から
ゲート(27)、端子AIO(A2G )を経てメモリ
トランジスタ(8)の制御ゲート(1)K高圧が加えら
れ、すべてのビット線(11)がI10線(18) 、
ゲート(23)を経て曹込みドライバ(24)により接
地される。
プログラムでは消去によって1バイトの全ビットに論理
「1」を書込んだ後、論理「0」を記憶させたいメモリ
セルについてだけ行う。この場合はドレイン(3)に高
圧を印加し、制御ゲート(1)は接地される。これによ
シ、浮遊ゲート(2)から電子が除去されメモリトラン
ジスタ(8)のしきい値は低下する。プログラムの場合
は端子All (A21 )〜Axn(Azn)のうち
論理rOJを書込みたいメモリセルに対応する端子だけ
に曹込みドライバ(24)からゲート(23)を介して
高圧を印加し、端子Altlはゲート(27)を介し書
込み制御回路(28)内で接地する。論理「1」を書込
みたいメモリセルに対応するI10線(18) flプ
ログラム時はゲート(23)を経て書込みドライバ(2
4)で接地しておく。
〔発明が解決しようとする問題点〕
EEPROM d上述のように構成されていて上述の方
法で書込みが行われるのであるが、データ保持特性(一
度書込まれた論理が不揮発性であり、かつ長年月にわた
り変化しないこと)、誓き換え可能特性(書き換えが可
能な回数)等の保証がなければならない。これらの特性
はメモリトランジスタ(8)のトンネル酸化M(5)な
らびにポリ−ポリ間酸化膜(6)の信頼性に依存する。
これらの酸化膜の信頼性のないものは劣化促進試験によ
ってなるべく早い時期に検出してその製品を廃棄してお
くことが必要である。
・この劣化促進の方法として従来一般的に行われてきた
方法は高温保存である。高温保存による熱電子放出のた
め、メモリトランジスタの酸化膜に欠陥がある場合、浮
遊ゲート(2)からの電子の逃げ出しを加速し、酸化膜
の欠陥を早期に発見することができる。
然し、浮遊ゲート(2)からの電子の逃げ出しを加速し
、劣化を促進するのに有効な手段としては、制御ゲート
(1)とドレイン(3)間に大きな電位差を与えて電界
によシミ子を加速するという手段があるが、従来の装置
のように第3図及び第4図に示す接続では、すべてのメ
モリトランジスタ(8)の制御ゲート(1)とドレイ″
f+31間に同時に、大きな電位差を与えることができ
ないという問題点がある。
この発明は上記のような問題点全解決するためになされ
たもので、すべてのメモリトランジスタについて同時に
電界による電子加速試験を行うことが可能な半導体記憶
装置を得ることを目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明ではREAD ft1lj 1111線、WR
ITE制御線の他にB、1.制御線を設け、B、1.?
1jlJ御線上に論理1」の信号を出力したとき、すべ
てのメモリトランジスタの制御ゲートとドレイン間に試
験電圧が加えられるようにした。ここにB、1.  と
はバーンインjburn−in)を意味し製造上の欠陥
をとり除くために、早い時点でシステムの機能試験をす
ることを言い、この発明では主としてトンネル酸化膜、
ポリ−ポリ間酸化膜における欠陥(欠陥が存在すれば)
を早期に検出する試験である。
〔作用〕 製造上の欠陥があれば、B、1.  制御線に論理「1
」の信号を出力するだけで、簡単に検出することができ
る。
〔実施例〕
以下この発明の実施例を図面について説明する。
第1図はこの発明の一実施例を示すブロック図で、第4
図と同一符号は同−又は相当部分を示し、(29)はV
refす2(′g2の基準電圧) 、(30) n V
refφ3(第3の基準電圧)、(31)はB、1.制
御線、(32)、(33)はそれぞれトランスファゲー
トである。第1図において第4図と同一符号の部分は同
様に動作するのでその説明を省略する。
バーンイン時にはB、1.  制御線(31)上の信号
を論理「1」(”Hルーベル)とするとロウデコーダ(
12)及びコラムデコーダ(14)からのすべての出力
線上の信号が論理「1」となり、すべてのメモリセルが
同時にアクセスされる。その時Vref≠2 (29)
の出力はゲート(32)からすべてのI10線(18)
上に出力され、すべてのメモリトランジスタ(8)のド
レイン(3)に加えられる。またVrefす3(30)
の出力はゲート(33)から端子A□。、A2゜を経て
すべてのメモリトランジスタ(8)の制御ゲート(1)
に加えられる。
Vrefす2 (29)の電圧を正の電圧、Vrefす
3(30)の電圧を接地電位とすると制御ゲート(1)
から浮遊ゲート+21、浮遊ゲートシ)からドレイン(
3)に向かう方向に電子が加速される電界が形成される
。またVrefす3(’30)の電圧を正の電圧、Vr
efす2(29)の電圧を接地電位とすると逆の方向に
電子が加速される電界が形成される。Vrefす2 (
29) 、Vref+3 (30)の電圧をメモリトラ
ンジスタ(8)の特性に合せて、適当に選ぶことによジ
、初期不良の発生を加速することができ、バーンインを
実行することができる。
@5図は第3図のメモリセルアレイに対し読出し/書込
みを行う従来の回路の他の例を示すブロック図で、第5
図において第4図と同一符号は同−又は相当部分を示し
、(34)は入力線、(35)は出力線である。第6図
はこの発明の他の実施例を示すブロック図で、第5図の
従来の回路に対応するものである。
また第7図は第3図のメモリセルアレイに対し読出し/
を込みを行う従来の回路の更に他の例を示すブロック図
で、第7図において第4図と同一符号は同−又は相当部
分を示し、ページ書込みモードの機能を備えるため各ビ
ット線、制御ゲート線ごとにラッチが設けられている。
W、8図はこの発明の更に他の実施例を示すブロック図
で、第8図のPIOj pH〜Pin a  P2Q 
rP21〜P2nの出力を第7図の同符号の点に接続す
ることによって第7図に示すように構成されている従来
の回路に対応するこの発明の装置となる。
〔発明の効果〕
以上のようにこの発明によれば、バーンイン時にすべて
のメモリトランジスタに対して同時に電子の電界加速が
可能なように構成したので、バーンイン時間を短縮し信
頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第2図
は浮遊ゲート型gEPROMのメモリトランジスタの構
成を示す断面略図、第3図はEEPROMの構成とそれ
にアクセスするための回路を示す接続図、第4図は第3
図に示すメモリセルアレイに対する胱出し/書込みを行
う回路の一例を示すブロック図、第5図は第3図のメモ
リセルアレイに対し読出し/書込みを行う従来の回路の
他の例を示すブロック図、第6図はこの発明の他の実施
例を示すブロワ゛り図、第7図は第3図のメモリセルア
レイに対し読出し/書込みを行う従来の回路の更に他の
例を示すブロック図、第8図はこの発明の更に他の実施
例を示すブロック図。 (1)は制御ゲート、(2)は浮遊ゲート、131はド
レイン、f7+、+91. (20) 、 (23) 
、 (25) 、 (27) 。 (32) 、 (33)はそれぞれトランスファゲート
、(8)はメモリトランジスタ、(12)ハロウデコー
ダ、(14) Uコントロ−ル、(17)はコントロー
ル線、(18)はエル線、(21)はセンスアンプ、(
26)はVrefす1 、 (29)はVref +2
 、 (30)はVrefす31.(31)はB、I。 制御線。 尚、各図中向−符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)EEPROM(electricallyera
    sableprogram−mableROM)と、こ
    のEEPROMへの書込み回路と、このEEPROMか
    らの読出し回路とを備えた半導体記憶装置において、 上記EEPROMを構成するすべてのメモリトランジス
    タの制御ゲートとドレイン間に、あらかじめ定めた値の
    電圧を加えるよう制御する制御回路を備えたことを特徴
    とする半導体記憶装置。
  2. (2)EEPROMへの書込み回路とこのEEPROM
    からの読出し回路とは、書込み又は読出すべきアドレス
    位置を示すアドレス信号を上位部分のロウアドレスと下
    位部分のコラムアドレスに分け、ロウアドレスが入力さ
    れるロウデコーダとコラムアドレスが入力されるコラム
    デコーダとを備え、上記ロウデコーダの出力と上記コラ
    ムデコーダの出力とによって定められるアドレス位置へ
    の書込み又は読出しを実行し、 メモリトランジスタの制御ゲートとドレイン間に、あら
    かじめ定めた値の電圧を加えるよう制御する制御回路は
    、上記ロウデコーダのすべての出力線と上記コラムデコ
    ーダのすべての出力線とによって定められるすべてのメ
    モリトランジスタを同時に選択するよう制御することを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体記憶装置
  3. (3)EEPROMを構成するすべてのメモリトランジ
    スタの制御ゲートとドレイン間に、あらかじめ定めた値
    の電圧を加えるよう制御する制御回路は、読出し時には
    センスアンプが接続されるI/O線に第2の基準電圧を
    接続し、上記読出し時には第1の基準電圧が接続される
    コントロール線に第3の基準電圧を接続するよう制御す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体
    記憶装置。
  4. (4)第2の基準電圧と第3の基準電圧との差電圧は、
    メモリトランジスタの浮遊ゲートの電子を電界加速する
    ことによって当該メモリトランジスタの信頼性を試験で
    きる値に定められることを特徴とする特許請求の範囲第
    3項記載の半導体装置。
JP60172632A 1985-08-05 1985-08-05 半導体記憶装置 Pending JPS6233400A (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53132273A (en) * 1977-04-22 1978-11-17 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor memory device
JPS595498A (ja) * 1982-07-01 1984-01-12 Fujitsu Ltd 読出し専用の半導体記憶装置
JPS5936400A (ja) * 1982-07-19 1984-02-28 モトロ−ラ・インコ−ポレ−テツド 半導体メモリアレ−検査方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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