KR20120069111A - Method of testing a semiconductor memory device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 메모리 장치의 테스트 방법에 관한 것으로써, 데이터 보존 능력과 관련된 신뢰성을 측정하기 위한 반도체 메모리 장치의 테스트 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE
반도체 메모리 소자가 제조된 후 정상적으로 동작하는지를 확인하기 위한 테스트 동작이 진행된다. 이러한 테스트 동작에는 저장된 데이터를 유지하는 데이터 보존 능력을 측정하는 신뢰성 테스트도 포함된다. 불휘발성 메모리 장치의 경우, 전원 공급이 중단되어도 데이터가 삭제되지 않고 보존되어야 하며, 통상적으로 데이터는 5년에서 길게는 10년까지 보존되어야 한다. 하지만, 데이터를 저장한 후 이러한 신뢰성 테스트를 위해 몇 년을 기다릴 수는 없다. 이를 위해, 5년 내지 10년 동안 받을 스트레스를 단시간 내에 데이터가 저장된 메모리 소자에 가하는 방법으로 신뢰성 테스트를 실시하고 있다. 상당한 스트레스를 단시간 내에 가하기 위하여 가하는 방법으로 고온에서 메모리 소자를 베이킹하는 HTDR(Hot Temperature Data Retention) 방법이 있다. After the semiconductor memory device is manufactured, a test operation for checking whether the semiconductor memory device operates normally is performed. This test operation also includes a reliability test that measures the data retention ability to maintain stored data. In the case of a nonvolatile memory device, data must be preserved without being deleted even when the power supply is interrupted, and typically data must be stored for 5 to 10 years. However, you can't wait a few years for these reliability tests after you save your data. To this end, reliability tests are conducted by applying stress to a memory device that stores data within a short time to be stressed for 5 to 10 years. Hot temperature data retention (HTDR) is a method of baking a memory device at a high temperature to apply a significant stress in a short time.
상기의 방법으로 메모리 소자를 테스트하는 과정에서 데이터를 저장하고 있는 메모리 셀들의 특성들이 달라지는 것을 고려하지 않고 동일한 조건에서 신뢰성 테스트를 실시하면 오류에 의한 불량률이 증가하게 된다.
If the reliability test is performed under the same conditions without considering the characteristics of the memory cells storing the data in the process of testing the memory device by the above method, the defective rate due to the error increases.
본 발명의 실시예는 데이터가 저장된 메모리 셀들의 특성에 따라 신뢰성 테스트의 조건을 변경하여 오류에 의한 불량률을 감소시키고 테스트의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
The embodiment of the present invention can change the condition of the reliability test according to the characteristics of the memory cells in which data is stored, thereby reducing the defective rate due to an error and improving the reliability of the test.
본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 테스트 방법은 선택된 메모리 블록의 이븐 페이지에 포함된 이븐 메모리 셀들에 데이터를 저장하기 위한 이븐 프로그램 동작을 실시하는 단계와, 선택된 메모리 블록의 오드 페이지에 포함된 오드 메모리 셀들에 데이터를 저장하기 위한 오드 프로그램 동작을 실시하는 단계와, 이븐 프로그램 동작 및 오드 프로그램 동작이 실시된 후, 열을 이용하여 스트레스를 가하기 위해 열공정을 실시하는 단계와, 이븐 메모리 셀들에 저장된 데이터가 변경되었는지를 확인하기 위해 이븐 메모리 셀들에 제1 리드 전압을 인가하여 제1 리드 동작을 실시하는 단계, 및 오드 메모리 셀들에 저장된 데이터가 변경되었는지를 확인하기 위해 오드 메모리 셀들에 제2 리드 전압을 인가하여 제2 리드 동작을 실시하는 단계를 포함하며, 제1 리드 전압은 제2 리드 전압보다 높고, 오드 프로그램 동작 시 발생되는 간섭 현상에 의한 이븐 메모리 셀들의 문턱전압 상승폭을 제2 리드 전압에 더한 전압보다는 낮은 레벨로 인가된다. A test method of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention includes performing an even program operation for storing data in even memory cells included in an even page of a selected memory block, and an odd page of the selected memory block. Performing an odd program operation for storing data in the odd memory cells, performing an thermal process to stress using heat after the even program operation and the odd program operation are performed, and Performing a first read operation by applying a first read voltage to the even memory cells to confirm whether the stored data has changed, and performing a second read to the odd memory cells to confirm whether the data stored in the odd memory cells has changed. Applying a voltage to perform a second read operation. And also, the first read voltage is higher than the second read voltage is applied to a lower level than a voltage obtained by adding the threshold voltage rise of Ibn memory cells due to the interference phenomenon that occurs when odd programming operation to the second read voltage.
본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 테스트 방법은 선택된 메모리 블록의 오드 페이지에 포함된 오드 메모리 셀들에 데이터를 저장하기 위한 오드 프로그램 동작을 실시하는 단계와, 선택된 메모리 블록의 이븐 페이지에 포함된 이븐 메모리 셀들에 데이터를 저장하기 위한 이븐 프로그램 동작을 실시하는 단계와, 오드 프로그램 동작 및 이븐 프로그램 동작이 실시된 후, 열을 이용하여 스트레스를 가하기 위해 열공정을 실시하는 단계와, 이븐 메모리 셀들에 저장된 데이터가 변경되었는지를 확인하기 위해 이븐 메모리 셀들에 제1 리드 전압을 인가하여 제1 리드 동작을 실시하는 단계, 및 오드 메모리 셀들에 저장된 데이터가 변경되었는지를 확인하기 위해 오드 메모리 셀들에 제2 리드 전압을 인가하여 제2 리드 동작을 실시하는 단계를 포함하며, 제2 리드 전압은 제1 리드 전압보다 높고, 이븐 프로그램 동작 시 발생되는 간섭 현상에 의한 오드 메모리 셀들의 문턱전압 상승폭을 제1 리드 전압에 더한 전압보다는 낮은 레벨로 인가된다. A test method of a semiconductor memory device according to another embodiment of the present invention includes performing an odd program operation for storing data in odd memory cells included in an odd page of a selected memory block, and including the even page in a selected memory block. Performing an even program operation for storing data in the even memory cells, performing an thermal process to stress using heat after the odd program operation and the even program operation are performed, and the even memory cells Performing a first read operation by applying a first read voltage to the even memory cells to confirm whether the data stored in the second memory cell is changed, and performing a first read operation on the second memory cells to confirm whether the data stored in the odd memory cells has changed. Applying a read voltage to perform a second read operation And comprising a second read voltage is higher than the first read voltage, Ibn program is applied to a lower level than a voltage obtained by adding the threshold voltage rise of the odd memory cell in a first read voltage by interference generated in operation.
이븐 메모리 셀들에 저장되는 데이터와 오드 메모리 셀들에 저장되는 데이터가 동일할 수 있다. Data stored in even memory cells and data stored in odd memory cells may be the same.
문턱전압 상승폭이 0V보다는 크고 1V보다는 작은 범위에서 정해질 수 있다. The threshold voltage rise can be determined in a range greater than 0V and less than 1V.
제2 리드 동작이 제1 리드 동작보다 먼저 실시될 수 있다.
The second read operation may be performed before the first read operation.
본 발명의 실시예는 데이터가 저장된 메모리 셀들의 특성에 따라 신뢰성 테스트의 조건을 변경하여 오류에 의한 불량률을 감소시키고 테스트의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
The embodiment of the present invention can change the condition of the reliability test according to the characteristics of the memory cells in which data is stored, thereby reducing the defective rate due to an error and improving the reliability of the test.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치를 설명하기 위한 회로도이다.
도 2는 도 1에 도시된 메모리 블록을 설명하기 위한 회로도이다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 테스트 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 테스트 방법을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a circuit diagram illustrating a semiconductor memory device in accordance with an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram illustrating the memory block shown in FIG. 1.
3A to 3B are views for explaining a test method according to an embodiment of the present invention.
4A and 4B are diagrams for describing a test method according to another exemplary embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위는 본원의 특허 청구 범위에 의해서 이해되어야 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be implemented in various forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 메모리 장치를 설명하기 위한 회로도이다. 도 2는 도 1에 도시된 메모리 블록을 설명하기 위한 회로도이다. 1 is a circuit diagram illustrating a semiconductor memory device in accordance with an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram illustrating the memory block shown in FIG. 1.
도 1을 참조하면, 반도체 메모리 장치는 다수의 메모리 블록들(110MB)을 포함하는 메모리 어레이(110), 메모리 블록(110MB)에 포함된 메모리 셀들의 프로그램 동작, 리드 동작 또는 소거 동작을 수행하도록 구성된 동작 회로 그룹(130, 140, 150, 160, 170), 동작 회로 그룹(130, 140, 150, 160, 170)을 제어하도록 구성된 제어 회로(120)를 포함한다. 낸드 플래시 메모리 장치의 경우, 동작 회로 그룹은 전압 공급 회로(130, 140), 페이지 버퍼 그룹(150), 열선택 회로(160) 및 입출력 회로(170)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a semiconductor memory device is configured to perform a program operation, a read operation, or an erase operation of a
메모리 어레이(110)의 메모리 블록들(110MB)을 다수의 메모리 셀들을 포함하며 구체적으로 설명하면 다음과 같다. The memory blocks 110MB of the
도 2를 참조하면, 각각의 메모리 블록(110MB)은 비트라인들(BL1 내지 BLk)과 공통 소스 라인(CSL) 사이에 연결된 다수의 스트링들(ST0, ..., STk)을 포함한다. 즉, 스트링들(ST1, ..., STk)은 대응하는 비트 라인들(BL1, ..., BLk)과 각각 연결되고 공통 소스 라인(CSL)과 공통으로 연결된다. 각각의 스트링(ST1)은 소스가 공통 소스 라인(CSL)에 연결되는 소스 셀렉트 트랜지스터(SST), 복수의 메모리 셀들(Ca0, ..., Can), 그리고 드레인이 비트라인(BL1)에 연결되는 드레인 셀렉트 트랜지스터(DST)로 구성된다. 소스 셀렉트 트랜지스터(SST)의 게이트는 소스 셀렉트 라인(SSL)에 연결되고, 메모리 셀들(Ca0, ..., Can)의 게이트들은 워드라인들(WL0, ..., WLn)에 각각 연결되며, 드레인 셀렉트 트랜지스터(DST)의 게이트는 드레인 셀렉트 라인(DSL)에 연결된다. Referring to FIG. 2, each memory block 110MB includes a plurality of strings ST0,..., STk connected between the bit lines BL1 to BLk and the common source line CSL. That is, the strings ST1,..., And STk are respectively connected to the corresponding bit lines BL1,..., And BLk and commonly connected to the common source line CSL. Each string ST1 includes a source select transistor SST having a source connected to the common source line CSL, a plurality of memory cells Ca0,..., Can, and a drain connected to the bit line BL1. It consists of a drain select transistor DST. The gate of the source select transistor SST is connected to the source select line SSL, the gates of the memory cells Ca0, ..., Can are connected to the word lines WL0, ..., WLn, respectively. The gate of the drain select transistor DST is connected to the drain select line DSL.
낸드 플래시 메모리 장치에서 메모리 셀 블록에 포함된 메모리 셀들은 물리적 페이지 단위 또는 논리적 페이지 단위로 구분할 수 있다. 페이지(또는, 이븐 페이지와 오드 페이지)는 프로그램 동작 또는 리드 동작의 기본 단위가 된다. In the NAND flash memory device, memory cells included in a memory cell block may be divided into physical page units or logical page units. Pages (or even pages and odd pages) become basic units of a program operation or a read operation.
예를 들어, 하나의 워드라인(예, WL0)에 연결된 메모리 셀들(Ca0, ..., Ck0)이 하나의 물리적 페이지(PAGE0)를 구성한다. 또한, 하나의 워드라인(예, WL0)에 연결된 짝수번째 메모리 셀들(Ca0, Cc0, ..., Ck-10)이 하나의 이븐 물리적 페이지를 구성하고, 홀수번째 메모리 셀들(Cb0, Cd0,..., Ck0)이 하나의 오드 물리적 페이지를 구성할 수 있다.For example, memory cells Ca0,..., Ck0 connected to one word line (eg, WL0) constitute one physical page PAGE0. Further, even-numbered memory cells Ca0, Cc0, ..., Ck-10 connected to one word line (eg, WL0) constitute one even physical page, and odd-numbered memory cells Cb0, Cd0,. .., Ck0) may constitute a single physical page.
다시, 도 1을 참조하면, 제어 회로(120)는 외부로부터 입력되는 명령 신호(CMD)에 응답하여 프로그램 동작, 리드 동작 또는 소거 동작을 위한 내부 명령 신호(CMDi)를 출력하고, 동작의 종류에 따라 페이지 버퍼 그룹(150)에 포함된 페이지 버퍼들을 제어하기 위한 제어 신호들(PS SIGNALS)을 출력한다. 또한, 제어 회로(120)는 어드레스 신호(ADD)에 응답하여 로우 어드레스 신호(RADD)와 컬럼 어드레스 신호(CADD)를 출력한다. Referring back to FIG. 1, the
전압 공급 회로(130, 140)는 제어 회로(120)의 내부 명령 신호(CMDi)에 응답하여 메모리 셀들의 프로그램 동작 또는 리드 동작에 필요한 동작 전압들(Vpgm, Vpv, Vread, Vpass)을 선택된 메모리 셀 블록의 드레인 셀렉트 라인(DSL), 워드라인들(WL0, ..., WLn) 및 소스 셀렉트 라인(SSL)으로 공급한다. 이러한 전압 공급 회로는 전압 발생 회로(130) 및 로우 디코더(140)를 포함한다. The
전압 발생 회로(130)는 제어 회로(120)의 내부 명령 신호(CMDi)에 응답하여 메모리 셀들의 프로그램 동작 또는 리드 동작을 위한 동작 전압들을 글로벌 라인들로 출력한다. 프로그램 동작 또는 리드 동작을 실시할 때 선택된 메모리 셀들에 인가하기 위한 프로그램 전압(Vpgm), 프로그램 검증 전압(Vpv) 또는 리드 전압(Vread)을 출력하고, 비선택된 메모리 셀들에 인가하기 위한 패스 전압(Vpass)을 글로벌 라인들로 출력한다. The
로우 디코더(140)는 제어 회로(120)의 로우 어드레스 신호들(RADD)에 응답하여, 전압 발생 회로(130)에서 발생된 동작 전압들을 메모리 셀 어레이(110)의 메모리 셀 블록들 중 선택된 메모리 셀 블록(110MB)의 로컬 라인들(DSL, WL0~WLn, SSL)로 전달한다.In response to the row address signals RADD of the
페이지 버퍼 그룹(150)은 다수의 페이지 버퍼들(미도시)을 포함한다. 페이지 버퍼들은 비트라인들(BL1, ..., BLk)과 각각 연결될 수 있으며, 이븐 비트라인과 오드 비트라인을 포함하는 한쌍의 비트라인들마다 연결될 수도 있다. 각각의 페이지 버퍼는 제어 회로(120)의 제어 신호들(PB SIGNALS)에 따라 셀들(Ca0, ..., Ck0)에 데이터를 저장하거나 셀들로부터 데이터를 독출하기 위하여 비트라인들(BL1, ..., BLk)의 전압을 조절한다. The
열선택 회로(160)는 제어 회로(120)에서 출력된 컬럼 어드레스 신호(CADD)에 응답하여 페이지 버퍼 그룹(150)에 포함된 페이지 버퍼들을 선택한다. 컬럼 선택 회로(160)에 의해 선택된 페이지 버퍼로 메모리 셀에 저장하기 위한 데이터가 입력되거나 메모리 셀로부터 센싱된 데이터가 선택된 페이지 버퍼로부터 출력된다.The
입출력 회로(170)는 프로그램 동작 시 메모리 셀들에 저장하기 위해 외부로부터 입력된 데이터를 페이지 버퍼 그룹(150)으로 입력하기 위하여 제어 회로(120)의 제어에 따라 데이터를 열선택 회로(160)에 전달한다. 열선택 회로(160)는 전달된 데이터를 페이지 버퍼 그룹(150)의 페이지 버퍼들에 차례대로 전달하면 페이지 버퍼들은 입력된 데이터를 내부 래치에 저장한다. 또한, 리드 동작 시 입출력 회로(170)는 페이지 버퍼 그룹(150)의 페이지 버퍼들로부터 컬럼 선택 회로(160)를 통해 전달된 데이터를 외부로 출력한다.The input /
상기의 구성들을 포함하는 반도체 메모리 장치가 제조된 후에는, 반도체 메모리 장치가 정상적으로 동작하는지를 확인하기 위한 테스트 동작이 진행된다. 특히, 메모리 셀들에 데이터를 저장한 후 저장된 데이터를 유지하는 데이터 보존 능력을 측정하는 신뢰성 테스트가 실시된다. 이러한 신뢰성 테스트를 실시하는 과정을 설명하면 다음과 같다. After the semiconductor memory device including the above components is manufactured, a test operation for checking whether the semiconductor memory device operates normally is performed. In particular, a reliability test is performed that measures the data retention capacity of storing data in memory cells and then retaining the stored data. Referring to the process of performing the reliability test as follows.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 테스트 방법을 설명하기 위한 도면이다. 3A to 3B are views for explaining a test method according to an embodiment of the present invention.
도 1, 도 2 및 도 3a를 참조하면, 메모리 어레이(110), 동작 회로 그룹(130, 140, 150, 160, 170) 및 제어 회로(120)를 포함하는 반도체 메모리 장치가 제조된 후에, 테스트 동작을 위해 메모리 블록(110MB)의 선택된 페이지(예, PAGE0)에 포함된 메모리 셀들에 테스트용 데이터를 저장한다. 이때, 메모리 셀들(Ca0 내지 Ck0)에 테스트용 데이터를 저장하기 위한 프로그램 동작은 이븐 페이지의 메모리 셀들(Ca0, Cc0, Ck-1)에 테스트용 데이터를 저장하기 위한 이븐 프로그램 동작과 오드 페이지의 메모리 셀들(Cb0, Cd0, Ck)에 테스트용 데이터를 저장하기 위한 오드 프로그램 동작으로 구분하여 실시된다. 1, 2, and 3A, after a semiconductor memory device including the
한편, 메모리 셀들에 각각 2비트의 데이터가 저장되는 경우, 메모리 셀들의 문턱전압 분포는 4개의 레벨들로 구분된다. 아래에서 설명되는 테스트 방식은 각각의 문턱전압 레벨들에서 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 메모리 셀들에 저장되는 데이터에 상관없이 동일하게 적용될 수 있다. Meanwhile, when two bits of data are respectively stored in the memory cells, threshold voltage distributions of the memory cells are divided into four levels. The test scheme described below can be equally applied at each threshold voltage level. That is, the same may be applied regardless of data stored in the memory cells.
메모리 셀들에 테스트용 데이터를 저장하기 위하여, 이븐 페이지의 메모리 셀들(Ca0, Cc0, Ck-1)에 테스트용 데이터를 저장하기 위한 이븐 프로그램 동작이 먼저 실시된다. 이에 따라, 이븐 메모리 셀들(Ca0, Cc0, Ck-1)의 문턱전압 분포(310e)가 오드 메모리 셀들(Cb0, Cd0, Ck)의 문턱전압 분포(310o)보다 높아진다. In order to store the test data in the memory cells, an even program operation for storing the test data in the even pages memory cells Ca0, Cc0, and Ck-1 is first performed. Accordingly, the
도 1, 도 2 및 도 3b를 참조하면, 이븐 프로그램 동작이 완료된 후, 오드 페이지의 메모리 셀들(Cb0, Cd0, Ck)에 테스트용 데이터를 저장하기 위한 오드 프로그램 동작이 실시된다. 이에 따라, 오드 메모리 셀들(Cb0, Cd0, Ck)의 문턱전압 분포(310o)도 상승한다. 이때, 오드 메모리 셀들(Cb0, Cd0, Ck)에는 이븐 메모리 셀들(Ca0, Cc0, Ck-1)에 저장된 데이터와 동일한 데이터가 저장될 수 있다. 1, 2, and 3B, after an even program operation is completed, an odd program operation is performed to store test data in memory cells Cb0, Cd0, and Ck of an odd page. Accordingly, the threshold voltage distribution 310o of the odd memory cells Cb0, Cd0, and Ck also increases. In this case, the same data as the data stored in the even memory cells Ca0, Cc0, and Ck-1 may be stored in the odd memory cells Cb0, Cd0, and Ck.
이때, 이븐 프로그램 동작에 의해 이븐 메모리 셀들(Ca0, Cc0, Ck-1)에 데이터의 저장이 완료된 후에 오드 프로그램 동작이 실시되기 때문에, 오드 프로그램 동작에 의 이븐 메모리 셀들(Ca0, Cc0, Ck-1)에 간섭 현상이 발생하여 이븐 메모리 셀들(Co~Cn)의 문턱전압 분포(310e)가 상승하게 된다. At this time, since the odd program operation is performed after the data is stored in the even memory cells Ca0, Cc0, and Ck-1 by the even program operation, the even memory cells Ca0, Cc0, and Ck-1 in the odd program operation are performed. ), An interference phenomenon occurs, and the
도 1, 도 2 및 도 3c를 참조하면, 데이터 보존 특성을 테스트하기 위하여 상당한 스트레스가 단시간 내에 반도체 메모리 장치로 가해지도록 고온에서 반도체 메모리 장치를 베이킹한다. 이로 인해, 프로그램 동작에 의해 메모리 셀들의 플로팅 게이트로 주입된 전자들이 외부로 방출되고, 메모리 셀들의 문턱전압들이 낮아진다. 문턱전압들이 낮아진 후에도, 이븐 메모리 셀들(Ca0, Cc0, Ck-1)의 문턱전압들이 오드 메모리 셀들(Cb0, Cd0, Ck)의 문턱전압들보다 높은 상태로 유지된다. 1, 2 and 3C, the semiconductor memory device is baked at high temperature such that significant stress is applied to the semiconductor memory device in a short time to test the data retention characteristics. As a result, electrons injected into the floating gate of the memory cells are emitted to the outside by a program operation, and threshold voltages of the memory cells are lowered. Even after the threshold voltages are lowered, the threshold voltages of the even memory cells Ca0, Cc0, and Ck-1 remain higher than the threshold voltages of the odd memory cells Cb0, Cd0, and Ck.
이후, 메모리 셀들에 저장된 데이터가 변경되었는지를 검출하기 위해 메모리 셀들의 문턱전압 레벨들을 검출하는 동작(예, 리드 동작)이 실시된다. 리드 동작은 이븐 메모리 셀들(Ca0, Cc0, Ck-1)의 문턱전압들을 검출하는 이븐 리드 동작과 오드 메모리 셀들(Cb0, Cd0, Ck)의 문턱전압들을 검출하는 오드 리드 동작으로 구분하여 실시된다. 이븐 리드 동작과 오드 리드 동작에서 메모리 셀들에 리드 전압(Vrd)을 인가하여 메모리 셀들의 문턱전압들이 리드 전압(Vrd)보다 높은지 낮은지를 센싱한다. Thereafter, an operation (eg, a read operation) of detecting threshold voltage levels of the memory cells is performed to detect whether data stored in the memory cells has changed. The read operation is divided into an even read operation for detecting threshold voltages of the even memory cells Ca0, Cc0, and Ck-1 and an odd read operation for detecting threshold voltages of the odd memory cells Cb0, Cd0, and Ck. In the even read operation and the odd read operation, a read voltage Vrd is applied to the memory cells to sense whether threshold voltages of the memory cells are higher or lower than the read voltage Vrd.
이븐 메모리 셀들(Ca0, Cc0, Ck-1)의 문턱전압 분포(310e)가 오드 메모리 셀들(Cb0, Cd0, Ck)의 문턱전압 분포(310o)보다 높은 상태에서 이븐 및 오드 메모리 셀들(Ca0 내지 Ck0)에 동일한 리드 전압(Vrd)을 인가하여 리드 동작을 실시하기 때문에 센싱 결과가 달라질 수 있다. 즉, 이븐 메모리 셀들(Ca0, Cc0, Ck-1)의 문턱전압들은 리드 전압(Vrd)보다 높아서 저장된 데이터가 유지되고 있는 것으로 판단될 수 있다. 하지만, 오드 메모리 셀들(Cb0, Cd0, Ck) 중 문턱전압이 리드 전압(Vrd)보다 낮은 메모리 셀이 검출될 수가 있다. 이러한 경우, 데이터 보존 특성이 최소한의 조건을 만족하더라도 그렇지 못한 것으로 판단될 수 있다. Even and odd memory cells Ca0 to Ck0 when
이에 따라, 오드 메모리 셀들(Cb0, Cd0, Ck)의 문턱전압 분포(310e)가 이븐 메모리 셀들(Ca0, Cc0, Ck-1)의 문턱전압 분포(310e)보다 낮은 것을 고려하여 테스트 동작의 조건을 다르게 설정하는 것이 바람직하다. 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. Accordingly, the condition of the test operation is considered in consideration that the
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 테스트 방법을 설명하기 위한 도면이다. 4A and 4B are diagrams for describing a test method according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 1, 도 2 및 도 4a를 참조하면, 데이터 보존 특성을 테스트하기 위하여 상당한 스트레스가 단시간 내에 반도체 메모리 장치로 가해지도록 고온에서 반도체 메모리 장치의 베이킹 공정을 실시하면, 메모리 셀들의 문턱전압들이 낮아진다. 1, 2 and 4A, when the baking process of the semiconductor memory device is performed at a high temperature such that significant stress is applied to the semiconductor memory device in a short time to test the data retention characteristic, the threshold voltages of the memory cells are lowered.
이후, 이븐 메모리 셀들(Ca0, Cc0, Ck-1)에 저장된 데이터가 변경되었는지를 검출하기 위해 이븐 메모리 셀들(Ca0, Cc0, Ck-1)의 문턱전압 레벨들을 검출하는 이븐 리드 동작이 실시된다. 이븐 리드 동작에서 이븐 메모리 셀들(Ca0, Cc0, Ck-1)에는 제1 리드 전압(Vrde)이 인가된다. 이븐 메모리 셀들(Ca0, Cc0, Ck-1)의 문턱전압들이 제1 리드 전압(Vrde)보다 모두 높은 것으로 센싱되면, 이븐 메모리 셀들(Ca0, Cc0, Ck-1)에 저장된 데이터가 변경되지 않고 유지된 것으로 판단한다. Thereafter, an even read operation of detecting threshold voltage levels of the even memory cells Ca0, Cc0, and Ck-1 is performed to detect whether data stored in the even memory cells Ca0, Cc0, and Ck-1 has changed. In the even read operation, the first read voltage Vrde is applied to the even memory cells Ca0, Cc0, and Ck-1. When the threshold voltages of the even memory cells Ca0, Cc0, and Ck-1 are sensed to be higher than the first read voltage Vrde, the data stored in the even memory cells Ca0, Cc0, and Ck-1 remain unchanged. I think it is.
도 1, 도 2 및 도 4b를 참조하면, 오드 메모리 셀들(Cb0, Cd0, Ck)에 저장된 데이터가 변경되었는지를 검출하기 위해 오드 메모리 셀들(Cb0, Cd0, Ck)의 문턱전압 레벨들을 검출하는 오드 리드 동작이 실시된다. 오드 메모리 셀들(Cb0, Cd0, Ck)의 문턱전압 분포(310o)가 이븐 메모리 셀들(Ca0, Cc0, Ck-1)의 문턱전압 분포(310e)보다 상대적으로 낮기 때문에, 오드 리드 동작에서는 이븐 리드 동작에서 이븐 메모리 셀들(Ca0, Cc0, Ck-1)들에 인가된 제1 리드 전압(Vrde)보다 낮은 레벨의 제2 리드 전압(Vrdo)을 오드 메모리 셀들(Cb0, Cd0, Ck)에 인가한다. 오드 메모리 셀들(Cb0, Cd0, Ck)의 문턱전압들이 제2 리드 전압(Vrdo)보다 모두 높은 것으로 센싱되면, 오드 메모리 셀들(Cb0, Cd0, Ck)에 저장된 데이터가 변경되지 않고 유지된 것으로 판단한다. Referring to FIGS. 1, 2 and 4B, an odd node detecting threshold voltage levels of the odd memory cells Cb0, Cd0, and Ck to detect whether data stored in the odd memory cells Cb0, Cd0, and Ck has been changed. Read operation is performed. Since the threshold voltage distribution 310o of the odd memory cells Cb0, Cd0, and Ck is relatively lower than the
한편, 상기에서 설명한 바와 같이, 이븐 메모리 셀들(Ca0, Cc0, Ck-1)의 리드 동작에서 인가되는 제1 리드 전압(Vrde)과 오드 메모리 셀들(Cb0, Cd0, Ck)의 리드 동작에서 인가되는 제2 리드 전압(Vrdo)이 서로 다른 레벨로 인가된다. 이때, 제1 리드 전압(Vrde)은 제2 리드 전압(Vrdo)보다 높고, 간섭 현상에 의한 이븐 메모리 셀들(Ca0, Cc0, Ck-1)의 문턱전압 상승폭(△V)을 제2 리드 전압(Vrdo)에 더한 전압(Vrdo+△V)보다는 낮은 레벨로 인가되는 것이 바람직하다. 이때, 문턱전압 상승폭(△V)은 또 다른 테스트에 의해 측정될 수 있다. 다른 예로, 문턱전압 상승폭을 테스트에 의해 측정하지 않고 0V보다는 크고 1V보다는 작은 범위에서 정해질 수도 있다. Meanwhile, as described above, the first read voltage Vrde applied in the read operation of the even memory cells Ca0, Cc0, and Ck-1 and the read operation of the odd memory cells Cb0, Cd0, and Ck are applied. The second read voltage Vrdo is applied at different levels. In this case, the first read voltage Vrde is higher than the second read voltage Vrdo, and the threshold voltage rise width ΔV of the even memory cells Ca0, Cc0, and Ck-1 due to the interference phenomenon is determined as the second read voltage (Vrde). It is preferable to apply at a level lower than the voltage (Vrdo + DELTA V) plus Vrdo. At this time, the threshold voltage rising width ΔV may be measured by another test. As another example, the threshold voltage rise may be determined in a range greater than 0V and less than 1V without measuring by a test.
상기에서는 이븐 리드 동작이 오드 리드 동작보다 먼저 실시되었으나, 오드 리드 동작이 이븐 리드 동작보다 먼저 실시될 수도 있다. Although the even read operation is performed before the odd read operation, the odd read operation may be performed before the even read operation.
또한, 오드 프로그램 동작이 먼저 실시되고 이븐 프로그램 동작이 실시될 수도 있다. 이 경우, 오드 메모리 셀들(Cb0, Cd0, Ck)의 문턱전압 분포가 이븐 프로그램 동작 시 발생되는 간섭 현상에 의해 높아지게 되므로, 제2 리드 전압(Vrdo)은 제1 리드 전압(Vrde)보다 높고, 간섭 현상에 의한 오드 메모리 셀들(Cb0, Cd0, Ck)의 문턱전압 상승폭(△V)을 제1 리드 전압(Vrde)에 더한 전압(Vrde+△V)보다는 낮은 레벨로 인가되는 것이 바람직하다. In addition, the odd program operation may be performed first and the even program operation may be performed. In this case, since the threshold voltage distribution of the odd memory cells Cb0, Cd0, and Ck is increased due to an interference phenomenon generated during the even program operation, the second read voltage Vrdo is higher than the first read voltage Vrde and the interference It is preferable to apply the threshold voltage rising width ΔV of the odd memory cells Cb0, Cd0, and Ck due to the phenomenon to a level lower than the voltage Vrde + ΔV plus the first read voltage Vrde.
메모리 셀에 2비트 이상의 데이터가 저장되는 경우, 문턱전압 분포는 2n(n은 메모리 셀에 저장되는 데이터의 비트수)개가 된다. 이 경우에도, 각각의 문턱전압 분포에서 리드 동작이 실시될 때 상기의 조건으로 이븐 리드 동작 및 오드 리드 동작을 실시한다.
When two or more bits of data are stored in the memory cell, the threshold voltage distribution is 2 n (n is the number of bits of data stored in the memory cell). Even in this case, when the read operation is performed in each threshold voltage distribution, the even read operation and the odd read operation are performed under the above conditions.
110 : 메모리 어레이 110MB : 메모리 블록
120 : 제어 회로 130 : 전압 생성 회로
140 : 로우 디코더 150 : 페이지 버퍼 그룹
160 : 열 선택 회로 170 : 입출력 회로110:
120: control circuit 130: voltage generating circuit
140: row decoder 150: page buffer group
160: column selection circuit 170: input and output circuit
Claims (5)
상기 선택된 메모리 블록의 오드 페이지에 포함된 오드 메모리 셀들에 데이터를 저장하기 위한 오드 프로그램 동작을 실시하는 단계;
상기 이븐 프로그램 동작 및 상기 오드 프로그램 동작이 실시된 후, 열을 이용하여 스트레스를 가하기 위해 열공정을 실시하는 단계;
상기 이븐 메모리 셀들에 저장된 데이터가 변경되었는지를 확인하기 위해 상기 이븐 메모리 셀들에 제1 리드 전압을 인가하여 제1 리드 동작을 실시하는 단계; 및
상기 오드 메모리 셀들에 저장된 데이터가 변경되었는지를 확인하기 위해 상기 오드 메모리 셀들에 제2 리드 전압을 인가하여 제2 리드 동작을 실시하는 단계를 포함하며,
상기 제1 리드 전압은 상기 제2 리드 전압보다 높고, 상기 오드 프로그램 동작 시 발생되는 간섭 현상에 의한 이븐 메모리 셀들의 문턱전압 상승폭을 상기 제2 리드 전압에 더한 전압보다는 낮은 레벨로 인가되는 반도체 메모리 장치의 테스트 방법.
Performing an even program operation for storing data in even memory cells included in an even page of a selected memory block;
Performing an odd program operation for storing data in odd memory cells included in an odd page of the selected memory block;
Performing a thermal process to apply stress using heat after the even program operation and the odd program operation are performed;
Performing a first read operation by applying a first read voltage to the even memory cells to determine whether data stored in the even memory cells has changed; And
Performing a second read operation by applying a second read voltage to the odd memory cells to determine whether data stored in the odd memory cells has changed;
The first read voltage is higher than the second read voltage, and the semiconductor memory device is applied at a level lower than a voltage obtained by increasing the threshold voltage of even memory cells due to an interference phenomenon generated during the odd program operation to the second read voltage. Test method.
상기 선택된 메모리 블록의 이븐 페이지에 포함된 이븐 메모리 셀들에 데이터를 저장하기 위한 이븐 프로그램 동작을 실시하는 단계;
상기 오드 프로그램 동작 및 상기 이븐 프로그램 동작이 실시된 후, 열을 이용하여 스트레스를 가하기 위해 열공정을 실시하는 단계;
상기 이븐 메모리 셀들에 저장된 데이터가 변경되었는지를 확인하기 위해 상기 이븐 메모리 셀들에 제1 리드 전압을 인가하여 제1 리드 동작을 실시하는 단계; 및
상기 오드 메모리 셀들에 저장된 데이터가 변경되었는지를 확인하기 위해 상기 오드 메모리 셀들에 제2 리드 전압을 인가하여 제2 리드 동작을 실시하는 단계를 포함하며,
상기 제2 리드 전압은 상기 제1 리드 전압보다 높고, 상기 이븐 프로그램 동작 시 발생되는 간섭 현상에 의한 오드 메모리 셀들의 문턱전압 상승폭을 상기 제1 리드 전압에 더한 전압보다는 낮은 레벨로 인가되는 반도체 메모리 장치의 테스트 방법.
Performing an odd program operation for storing data in odd memory cells included in an odd page of a selected memory block;
Performing an even program operation for storing data in even memory cells included in an even page of the selected memory block;
Performing a thermal process to apply stress using heat after the odd program operation and the even program operation are performed;
Performing a first read operation by applying a first read voltage to the even memory cells to determine whether data stored in the even memory cells has changed; And
Performing a second read operation by applying a second read voltage to the odd memory cells to determine whether data stored in the odd memory cells has changed;
The second read voltage is higher than the first read voltage, and the semiconductor memory device is applied at a level lower than a voltage obtained by increasing the threshold voltage of the odd memory cells due to the interference generated during the even program operation to the first read voltage. Test method.
상기 이븐 메모리 셀들에 저장되는 데이터와 상기 오드 메모리 셀들에 저장되는 데이터가 동일한 반도체 메모리 장치의 테스트 방법.
The method according to claim 1 or 2,
The method of claim 1, wherein the data stored in the even memory cells and the data stored in the odd memory cells are the same.
상기 문턱전압 상승폭이 0V보다는 크고 1V보다는 작은 범위에서 정해지는 반도체 메모리 장치의 테스트 방법.
The method according to claim 1 or 2,
And the threshold voltage rise is greater than 0V and less than 1V.
상기 제2 리드 동작이 상기 제1 리드 동작보다 먼저 실시되는 반도체 메모리 장치의 테스트 방법. The method according to claim 1 or 2,
And the second read operation is performed before the first read operation.
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KR1020100130515A KR20120069111A (en) | 2010-12-20 | 2010-12-20 | Method of testing a semiconductor memory device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9455008B2 (en) | 2014-02-19 | 2016-09-27 | SK Hynix Inc. | Word line test control circuit of semiconductor apparatus and testing method thereof |
-
2010
- 2010-12-20 KR KR1020100130515A patent/KR20120069111A/en not_active Application Discontinuation
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