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JP2009004005A - Nonvolatile semiconductor memory device and test method thereof - Google Patents

Nonvolatile semiconductor memory device and test method thereof Download PDF

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JP2009004005A
JP2009004005A JP2007162204A JP2007162204A JP2009004005A JP 2009004005 A JP2009004005 A JP 2009004005A JP 2007162204 A JP2007162204 A JP 2007162204A JP 2007162204 A JP2007162204 A JP 2007162204A JP 2009004005 A JP2009004005 A JP 2009004005A
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JP
Japan
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voltage
column
circuit
test
memory cell
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2007162204A
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Japanese (ja)
Inventor
Ichiro Tomohiro
一郎 友廣
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.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
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Abstract

【課題】 高信頼性に向けたテスト時間の短縮化が可能な不揮発性半導体記憶装置を提供する。
【解決手段】 書き込み用の列電圧発生回路20から列選択回路13,14に書き込み動作時の選択列電圧を供給する複数の電圧供給路29、各電圧供給路に外部から電圧印加可能な外部電圧印加端子24、列電圧発生回路と外部電圧印加端子を分離してその一方から供給される電圧を選択して各電圧供給路に供給する第1スイッチ回路22、及び、列電圧発生回路または外部電圧印加端子と各電圧供給路を個別に接続する第2スイッチ回路23を備え、列選択回路が、テストモード時に1または複数のメモリセルブロック11に対して、通常の書き込み動作時に同時に選択される列数より多いテスト用選択列を電圧供給路毎に区分して選択し、各テスト用選択列に接続するメモリセル端子に対応する電圧供給路を経由して電圧降下したテスト用の選択列電圧を印加可能に構成される。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonvolatile semiconductor memory device capable of shortening a test time for high reliability.
SOLUTION: A plurality of voltage supply paths 29 for supplying a selected column voltage at the time of a write operation from a write column voltage generation circuit 20 to column selection circuits 13 and 14, and an external voltage capable of applying a voltage to each voltage supply path from the outside A first switch circuit 22 that separates the application terminal 24, the column voltage generation circuit, and the external voltage application terminal and selects a voltage supplied from one of them, and supplies the voltage to each voltage supply path, and the column voltage generation circuit or external voltage A second switch circuit 23 for individually connecting the application terminal and each voltage supply path is provided, and the column selection circuit simultaneously selects one or a plurality of memory cell blocks 11 in the test mode during a normal write operation. Tests with a voltage drop via the voltage supply paths corresponding to the memory cell terminals connected to each test selection column by selecting the selected test columns more than the number for each voltage supply path. The selected column voltage can be applied.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、不揮発性半導体記憶装置及びそのテスト方法に関し、より詳細には、フラッシュメモリ等の動作モード別の電圧印加によって電気的にデータの読み出し、書き込み及び消去動作が可能な不揮発性メモリセルを備えた不揮発性半導体記憶装置のテスト容易化技術に関する。   The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device and a test method thereof, and more particularly, to a nonvolatile memory cell capable of electrically reading, writing, and erasing data by applying a voltage for each operation mode such as a flash memory. The present invention relates to a test facilitating technique for a nonvolatile semiconductor memory device provided.

動作モード別の電圧印加によって電気的にデータの読み出し、書き込み及び消去動作が可能な不揮発性メモリセルを備えた不揮発性半導体記憶装置の代表的なものとしてフラッシュメモリがある。   There is a flash memory as a typical nonvolatile semiconductor memory device including a nonvolatile memory cell that can electrically read, write, and erase data by applying a voltage for each operation mode.

ここで、一般的なフラッシュメモリにおける書き込み、消去、読み出しの各メモリ動作について、図10〜図12を参照して簡単に説明しておく。図10〜図12は、単体のフラッシュメモリセルへの書き込み、消去、読み出しの各メモリ動作時における各端子(制御ゲート1、ドレイン2、ソース3)に対する電圧印加条件と、フローティングゲート5と各端子1〜3間での電子(負電荷)の流れを、模式的に示している。尚、以下の説明では、フラッシュメモリセルは、基板4上に形成されたドレイン2とソース3間のチャネル領域上に、トンネル酸化膜6を介してフローティングゲート5が形成され、フローティングゲート5上に、絶縁膜7を介して制御ゲート1が形成された、所謂スタックゲート型のフラッシュメモリセルを想定している。   Here, writing, erasing, and reading memory operations in a general flash memory will be briefly described with reference to FIGS. 10 to 12 show voltage application conditions for each terminal (control gate 1, drain 2 and source 3) at the time of each memory operation of writing, erasing and reading to a single flash memory cell, floating gate 5 and each terminal. The flow of electrons (negative charge) between 1 and 3 is schematically shown. In the following description, in the flash memory cell, the floating gate 5 is formed on the channel region between the drain 2 and the source 3 formed on the substrate 4 via the tunnel oxide film 6. A so-called stack gate type flash memory cell in which the control gate 1 is formed via the insulating film 7 is assumed.

当業者に良く知られているように、フラッシュメモリは書き込み動作によりフローティングゲート5中に蓄積される負電荷量(電子の蓄積量)を増大させることで閾値電圧を所定値より高くしてデータの書き込みを行い、消去動作によりフローティングゲート5中に蓄積される負の電荷量を減少させることで閾値電圧を所定値より低くしてデータの消去を行うことによって、データの記憶を実現している。   As is well known to those skilled in the art, the flash memory increases the negative charge amount (electron accumulation amount) accumulated in the floating gate 5 by the write operation to increase the threshold voltage above a predetermined value, thereby increasing the data amount. Data is stored by performing writing and erasing data by decreasing the threshold voltage below a predetermined value by reducing the amount of negative charge accumulated in the floating gate 5 by the erasing operation.

書き込み動作では、図10に示すように、ソース3に0V、ドレイン2に例えば5Vの正電圧、制御ゲート1に例えば12Vの正電圧を印加する。これにより、ソース・ドレイン間に電流を流すことで発生するホットエレクトロンがフローティングゲート5に注入される。この結果、メモリセルの閾値電圧が高くなる。   In the write operation, as shown in FIG. 10, a positive voltage of 0 V is applied to the source 3, a positive voltage of, for example, 5 V is applied to the drain 2, and a positive voltage of, for example, 12 V is applied to the control gate 1. As a result, hot electrons generated by passing a current between the source and the drain are injected into the floating gate 5. As a result, the threshold voltage of the memory cell increases.

また、消去動作では、図11に示すように、ソース3とフローティングゲート5間のトンネル酸化膜6に流れるトンネル電流を利用する。消去動作では、ソース3に約6V、コントロールゲートに約−8Vの電圧を印加する。ドレイン2は、オープン状態(電圧非印加の高インピーダンス状態)にする。この時、フローティングゲート5・ソース3間の非常に高い電界により、トンネル酸化膜6にFN(Fowler‐Nordheim)電流が流れる。これにより、フローティングゲート6に蓄積されている電子はソース3へ引き抜かれる。消去動作により、書き込み状態のフラッシュメモリセルの閾値電圧が低くなる。   Further, in the erase operation, as shown in FIG. 11, a tunnel current flowing in the tunnel oxide film 6 between the source 3 and the floating gate 5 is used. In the erase operation, a voltage of about 6V is applied to the source 3 and a voltage of about −8V is applied to the control gate. The drain 2 is in an open state (a high impedance state in which no voltage is applied). At this time, an FN (Fowler-Nordheim) current flows through the tunnel oxide film 6 due to a very high electric field between the floating gate 5 and the source 3. Thereby, electrons accumulated in the floating gate 6 are extracted to the source 3. The threshold voltage of the flash memory cell in the written state is lowered by the erase operation.

また、読み出し動作では、図12に示すように、センスアンプ等の比較回路(図示せず)を用いて、メモリセルの閾値電圧に応じてドレイン・ソース間を流れる電流Idsと、消去状態の閾値電圧と書き込み状態の閾値電圧の中間的な閾値電圧に対応する基準電流(図示せず)とを、大小比較することで実現している。図12(a)では、フローティングゲート5に電子が注入されていないため、閾値電圧が低い消去状態でのメモリセル電流Idsを示しており、データ“1”を表しているものとする。図12(b)では、フローティングゲート5に電子が注入されているため、閾値電圧が高い書き込み状態でのメモリセル電流Idsを示しており、データ“0” を表しているものとする。   In the read operation, as shown in FIG. 12, a comparison circuit (not shown) such as a sense amplifier is used, and the current Ids flowing between the drain and the source according to the threshold voltage of the memory cell and the erase state threshold This is realized by comparing the magnitude of a reference current (not shown) corresponding to an intermediate threshold voltage between the voltage and the threshold voltage in the writing state. In FIG. 12A, since electrons are not injected into the floating gate 5, the memory cell current Ids in the erased state with a low threshold voltage is shown, and it is assumed that data “1” is represented. In FIG. 12B, since electrons are injected into the floating gate 5, the memory cell current Ids in a writing state with a high threshold voltage is shown, and it is assumed that data “0” is represented.

以上、図10〜図12を参照して説明したように、書き込み、消去、読み出しの各メモリ動作で、各端子への電圧印加条件が異なる。図13に、各メモリ動作における各端子への電圧印加条件を一覧にして示す。   As described above with reference to FIGS. 10 to 12, the voltage application condition to each terminal is different in each memory operation of writing, erasing, and reading. FIG. 13 shows a list of voltage application conditions to each terminal in each memory operation.

NOR型フラッシュメモリにおけるメモリセルブロックの構成例を図14に示す。図14に示すように、メモリセルブロック11は、フラッシュメモリセルを行及び列方向にマトリクス状に複数配列し、同一行に配列された複数のメモリセルの各制御ゲートを行方向に延伸する共通のワードWL線に接続し、同一列に配列された複数のメモリセルの各ドレインを列方向に延伸する共通のビット線BLに接続し、複数のメモリセルの各ソースを共通のソース線SLに接続して構成される。ここで、メモリセルの各端子への電圧印加を、夫々ワード線WL、ビット線BL、ソース線SLを介して行うように構成されている。尚、図13では、各ワードWL線、各ビット線BL、及び、ソース線に印加している電圧値は、書き込み動作時の一例を示しており、後述する書き込みドレインディスターブ現象の説明で使用する。   FIG. 14 shows a configuration example of a memory cell block in the NOR type flash memory. As shown in FIG. 14, in the memory cell block 11, a plurality of flash memory cells are arranged in a matrix in the row and column directions, and the control gates of the plurality of memory cells arranged in the same row are extended in the row direction. Are connected to a common bit line BL extending in the column direction, and each source of the plurality of memory cells is connected to a common source line SL. Connected and configured. Here, a voltage is applied to each terminal of the memory cell through the word line WL, the bit line BL, and the source line SL, respectively. In FIG. 13, the voltage values applied to each word WL line, each bit line BL, and the source line are shown as an example during a write operation, and are used in the description of the write drain disturb phenomenon described later. .

また、図14に示すメモリセルブロック11の構成例では、1つのブロック内の全メモリセルのソースが共通のソース線SLに接続されているが、これは、メモリセルブロック11の面積の増加を抑制することを1つの目的としており、従って、上記消去動作はメモリセルブロック単位で一括して行われる。また、上記FN電流による消去動作は消去動作に要する時間が長いため、消去動作をメモリセルブロック単位で一括して行うことで、メモリセル当たりの消去時間を短くできる。   In the configuration example of the memory cell block 11 shown in FIG. 14, the sources of all the memory cells in one block are connected to the common source line SL. This increases the area of the memory cell block 11. Therefore, the erasing operation is performed collectively in units of memory cell blocks. In addition, since the erasing operation using the FN current requires a long time for the erasing operation, the erasing time per memory cell can be shortened by collectively performing the erasing operation for each memory cell block.

更に、複数のメモリセルブロック11をプレーンと呼ばれる単位で纏めることで、メモリセルブロック11の配置の自由度を増加させたり、1つのプレーン内で書き込み若しくは消去動作を実行しながら別のプレーン内のデータを同時に読み出すことができる機能を持たせたりすることも一般的となっている。   Further, by collecting a plurality of memory cell blocks 11 in units called planes, the degree of freedom of arrangement of the memory cell blocks 11 can be increased, or a write or erase operation can be executed in one plane It is also common to have a function that allows data to be read simultaneously.

フラッシュメモリのデータ書き換えは消去単位となるメモリセルブロック毎に一括して消去を行った後で、必要なメモリセルに新たなデータを書き込むという一連の動作である。この書き込み動作時には、図14に示すように、書き込み対象のメモリセル8以外にも同じビット線上の非選択メモリセル9のドレインにも高電圧ストレスが印加される。この高電圧ストレスによりドレインディスターブと呼ばれるメモリセルの閾値電圧を低下させる現象が発生することがある。ドレインディスターブによって閾値電圧が低下するメモリセルは不良セルとして出荷前に冗長メモリセルと置き換える必要がある。従って、ドレインディスターブに対する耐久テストがウェハテストにおいて行われる。具体的にはドレインディスターブに相当する高電圧ストレスを各メモリセルのドレインに対して与え、ストレス前後でのメモリセルの閾値電圧変動を確認することで行われる。ドレインディスターブのストレスを正確にテストする手法として、下記の特許文献1に開示されているテスト方法等が知られている。   The data rewriting of the flash memory is a series of operations in which new data is written to necessary memory cells after erasing in batches for each memory cell block as an erasing unit. During this write operation, as shown in FIG. 14, high voltage stress is applied not only to the write target memory cell 8 but also to the drains of the non-selected memory cells 9 on the same bit line. This high voltage stress may cause a phenomenon called drain disturb that lowers the threshold voltage of the memory cell. It is necessary to replace a memory cell whose threshold voltage is lowered by drain disturbance as a defective cell with a redundant memory cell before shipment. Therefore, a durability test for the drain disturb is performed in the wafer test. Specifically, a high voltage stress corresponding to drain disturb is applied to the drain of each memory cell, and the threshold voltage fluctuation of the memory cell before and after the stress is confirmed. As a technique for accurately testing the drain disturb stress, a test method disclosed in Patent Document 1 below is known.

またドレインディスターブテストは、メモリ容量の大容量化に伴い、複数のビット線に対して一括して高電圧ストレスを印加するテスト方法も一般に行われており、例えば、下記の特許文献2に開示されているテスト方法等が知られている。一括して高電圧ストレスを印加する場合、通常は外部電圧印加端子(VPP端子)から電圧を与える。この場合、外部電圧印加端子からメモリセルに至るまでの電圧印加経路に電流が流れることによる当該電圧印加経路上での電圧降下によるドレイン電圧の低下が問題となるため、実際はこの電圧降下を加味した電圧を外部より印加する必要が生じる。ここで上記電流経路を流れる電流は、ドレイン電圧を印加されているメモリセルのオフリークが主である。フラッシュメモリ等のフローティングゲートを有するメモリセルでは、制御ゲートを0Vに固定していてもドレイン領域とフローティングゲート間のカップリング容量によりドレイン電圧を印加するとフローティングゲート電極の電位が持ち上げられるため、ドレイン・ソース間の電流は通常のトランジスタより大きなものとなるため、上述のような外部印加電圧を高くする等の配慮が必要となる。   In addition, the drain disturb test is generally performed by applying a high voltage stress to a plurality of bit lines at once as the memory capacity is increased. For example, the drain disturb test is disclosed in Patent Document 2 below. There are known test methods. When applying a high voltage stress all at once, a voltage is usually applied from an external voltage application terminal (VPP terminal). In this case, since a drain voltage drop due to a voltage drop on the voltage application path due to a current flowing through the voltage application path from the external voltage application terminal to the memory cell becomes a problem, this voltage drop was actually taken into account. It is necessary to apply a voltage from the outside. Here, the current flowing through the current path is mainly off-leakage of the memory cell to which the drain voltage is applied. In a memory cell having a floating gate such as a flash memory, the potential of the floating gate electrode is raised when a drain voltage is applied by the coupling capacitance between the drain region and the floating gate even if the control gate is fixed at 0 V. Since the current between the sources is larger than that of a normal transistor, it is necessary to consider such as increasing the externally applied voltage as described above.

特開平2000−174146号公報JP 2000-174146 A 特開平2004−22013号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-22013

ところで、不揮発性半導体記憶装置の大容量化を背景にメモリセルの微細化が進むにつれ、メモリセルのオフリーク電流が増加している。メモリセルのオフリーク電流は、現行世代の製造プロセスにおいても問題となりつつあり、上述のように外部から印加するストレス電圧はリーク電流を考慮する必要があるが、今後微細化が進むと確実に問題となり適切な対応が望まれる。   By the way, as the miniaturization of the memory cell advances against the background of the increase in capacity of the nonvolatile semiconductor memory device, the off-leak current of the memory cell increases. Off-leakage current of memory cells is becoming a problem even in the current generation manufacturing process, and as described above, it is necessary to consider the leakage current for the stress voltage applied from the outside, but it will surely become a problem as miniaturization progresses in the future. Appropriate response is desired.

また、微細化によりメタル配線のシート抵抗も増加傾向にあり上述の電圧印加経路全体の抵抗値も前世代に比べ大きくなっている。これらからメモリセルに所望の高電圧ストレスを与えるには外部から従来の製造プロセスのものより、より高電圧を供給する必要が生じる。しかし、一方で微細化によりトランジスタやメモリセルの耐圧も下がることから、外部から印加するストレス電圧を高電圧化することが困難となる。   Further, the sheet resistance of metal wiring tends to increase due to miniaturization, and the resistance value of the entire voltage application path described above is larger than that of the previous generation. From these, in order to give a desired high voltage stress to the memory cell, it is necessary to supply a higher voltage from the outside than in the conventional manufacturing process. However, with miniaturization, the withstand voltage of transistors and memory cells also decreases, so it is difficult to increase the stress voltage applied from the outside.

以下、上述した制限から今後のプロセス世代では一括して高電圧ストレスを印加できるビット線本数を減らす必要が生じてテスト時間が増加する傾向にあることを、図15を参照して説明する。図15は、外部電圧印加端子(VPP端子)に印加する外部ストレス電圧と、選択ビット線電圧(ドレインディスターブの対象となるメモリセルのドレイン電圧)の関係を、高電圧ストレスを印加するビット線本数の3通りについて、模式的に示している。図15では、VPP端子からの外部入力電圧がトランジスタの耐圧を超えて印加されても、電圧印加経路のVPP端子側端部での実効的な電圧が当該トランジスタの耐圧で制限されるため、外部入力電圧が当該耐圧以下で、外部入力電圧と選択ビット線電圧が比例関係で表され、外部入力電圧が当該耐圧を超過しても、選択ビット線電圧は外部入力電圧が当該耐圧時の電圧値のまま固定される。図15では、4つのメモリセルブロックの全ビット線を選択して一括で高電圧ストレスを印加した場合、外部入力電圧が当該耐圧を超え、所望の高電圧ストレス(例えば、5V)をメモリセルに印加できないため、高電圧ストレスを同時に印加するビット線本数を最大2つのメモリセルブロックずつまでに制限しなければならず、テスト時間が4ブロック一括の場合と比べ2倍のテスト時間が掛かることになる。このテスト時間増大の問題は大容量化するほど顕著になる。尚、図15では、高電圧ストレスを印加するビット線本数が通常の書き込み動作時の最大数(例えば、8または16)場合には、外部入力電圧が当該耐圧未満で、所望の高電圧ストレスがメモリセルのドレインに印加できることを参考に示している。   Hereinafter, it will be described with reference to FIG. 15 that the test time tends to increase because it is necessary to reduce the number of bit lines to which high voltage stress can be applied at a time in future process generations due to the above-mentioned limitations. FIG. 15 shows the relationship between the external stress voltage applied to the external voltage application terminal (VPP terminal) and the selected bit line voltage (drain voltage of the memory cell subject to drain disturb), and the number of bit lines to which high voltage stress is applied. These three types are schematically shown. In FIG. 15, even if the external input voltage from the VPP terminal is applied exceeding the withstand voltage of the transistor, the effective voltage at the VPP terminal side end of the voltage application path is limited by the withstand voltage of the transistor. The input voltage is less than or equal to the withstand voltage, and the external input voltage and the selected bit line voltage are expressed in a proportional relationship. Even if the external input voltage exceeds the withstand voltage, the selected bit line voltage is the voltage value when the external input voltage is at the withstand voltage. It is fixed as it is. In FIG. 15, when all the bit lines of four memory cell blocks are selected and a high voltage stress is applied at once, the external input voltage exceeds the breakdown voltage and a desired high voltage stress (for example, 5V) is applied to the memory cell. Since it cannot be applied, the number of bit lines to which high voltage stress is applied simultaneously must be limited to a maximum of two memory cell blocks, and the test time takes twice as long as the test time of four blocks at a time. Become. The problem of increasing the test time becomes more prominent as the capacity increases. In FIG. 15, when the number of bit lines to which a high voltage stress is applied is the maximum number (for example, 8 or 16) during a normal write operation, the external input voltage is less than the withstand voltage and the desired high voltage stress is This shows that it can be applied to the drain of the memory cell.

更に、電圧印加経路の電圧降下の要因となるメモリセルのオフリーク電流は微細化が進むにつれて増加するだけでなく、そのばらつきも大きくなっている。リーク電流が想定以上に大きい場合に複数のメモリセルに一括してストレスを与えると、メモリセルに掛かるストレスが不十分なものとなり不良セルの検出ができなくなる危険性も発生する。   Further, the off-leak current of the memory cell that causes a voltage drop in the voltage application path not only increases as the miniaturization progresses, but also its variation increases. If a plurality of memory cells are collectively stressed when the leak current is larger than expected, there is a risk that the stress applied to the memory cells becomes insufficient and a defective cell cannot be detected.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、高信頼性に向けたテスト回路を備え、そのテスト時間の短縮化が可能な不揮発性半導体記憶装置及びそのテスト方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a nonvolatile semiconductor memory device including a test circuit for high reliability and capable of reducing the test time, and a test method thereof. It is to provide.

上記目的を達成するための本発明に係る不揮発性半導体記憶装置は、第1端子、第2端子、及び、前記第1端子と前記第2端子間の導通を制御する制御端子を備え、前記各端子への動作モード別の電圧印加によって電気的にデータの読み出し動作、書き込み動作及び消去動作が可能な不揮発性のメモリセルを行及び列方向に複数配列してなるメモリセルブロックを複数配置してなるブロック群と、前記メモリセルブロックの1つにおいて、列単位で1または複数列の前記メモリセルを選択して、選択された選択列の前記メモリセルの前記第1端子に対して前記動作モードに応じた選択列電圧を印加し、選択されていない非選択列の前記メモリセルの前記第1端子に対して前記動作モードに応じた非選択列電圧を印加するか、或いは、電圧非印加状態とする列選択回路と、前記メモリセルブロックの1つにおいて、行単位で1または複数行の前記メモリセルを選択して、選択された選択行の前記メモリセルの前記制御端子に対して前記動作モードに応じた選択行電圧を印加し、選択されていない非選択行の前記メモリセルの前記制御端子に対して前記動作モードに応じた非選択行電圧を印加し、テスト用に全ての行の前記メモリセルの前記制御端子に対して前記非選択列電圧またはテスト用の非選択行電圧を印加する行選択回路と、前記書き込み動作時の前記選択列電圧を発生して前記列選択回路に供給する書き込み列電圧発生回路と、前記動作モードに応じた前記選択行電圧を発生して前記行選択回路に供給する選択行電圧発生回路と、を備えてなる不揮発性半導体記憶装置であって、
前記書き込み列電圧発生回路から前記列選択回路に前記書き込み動作時の前記選択列電圧を供給する複数の電圧供給路と、前記複数の電圧供給路にテスト用の外部電圧を印加可能な外部電圧印加端子と、前記書き込み列電圧発生回路と前記外部電圧印加端子を分離して、前記書き込み列電圧発生回路と前記外部電圧印加端子の何れか一方から供給される電圧を選択して前記複数の電圧供給路に供給する第1スイッチ回路と、前記書き込み列電圧発生回路と前記外部電圧印加端子の前記第1スイッチ回路によって選択された方と前記複数の電圧供給路を個別に接続する第2スイッチ回路と、を備え、
前記列選択回路が、所定のテストモードにおいて、1または複数の前記メモリセルブロックに対して、通常の前記書き込み動作時に同時に選択される選択列の数より多いテスト用の選択列を選択し、選択した前記テスト用の選択列を前記電圧供給路毎に区分して、区分した個々の前記テスト用の選択列の前記メモリセルの前記第1端子に、前記外部電圧印加端子から印加された前記テスト用の外部電圧から対応する前記電圧供給路を経由して電圧降下したテスト用の前記選択列電圧を印加可能に構成されていることを第1の特徴とする。
In order to achieve the above object, a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention includes a first terminal, a second terminal, and a control terminal that controls conduction between the first terminal and the second terminal. A plurality of memory cell blocks are arranged in which a plurality of nonvolatile memory cells that can electrically perform a data read operation, a write operation, and an erase operation by applying a voltage to each terminal in an operation mode are arranged in the row and column directions. In the block group and one of the memory cell blocks, one or more columns of the memory cells are selected, and the operation mode is selected with respect to the first terminal of the memory cells in the selected column. A selected column voltage according to the operation mode is applied, and a non-selected column voltage according to the operation mode is applied to the first terminal of the memory cell in the non-selected column that is not selected. In one of the column selection circuit to be brought into a state and one of the memory cell blocks, one or a plurality of rows of the memory cells are selected in units of rows, and the control terminals of the memory cells in the selected row are selected. A selected row voltage according to the operation mode is applied, and a non-selected row voltage according to the operation mode is applied to the control terminals of the memory cells in the non-selected row that has not been selected. A row selection circuit for applying the non-selected column voltage or a test non-selected row voltage to the control terminal of the memory cell; and generating the selected column voltage during the write operation to the column selection circuit. A nonvolatile semiconductor memory device comprising: a write column voltage generation circuit to be supplied; and a selection row voltage generation circuit that generates the selected row voltage according to the operation mode and supplies the selected row voltage to the row selection circuit. ,
A plurality of voltage supply paths for supplying the selected column voltage during the write operation from the write column voltage generation circuit to the column selection circuit, and an external voltage application capable of applying a test external voltage to the plurality of voltage supply paths A plurality of voltage supplies by separating a terminal, the write column voltage generation circuit, and the external voltage application terminal, and selecting a voltage supplied from either the write column voltage generation circuit or the external voltage application terminal A first switch circuit to be supplied to a path; a second switch circuit for individually connecting the write column voltage generation circuit and the external voltage application terminal selected by the first switch circuit; and the plurality of voltage supply paths; With
The column selection circuit selects, in a predetermined test mode, a selection column for testing that is larger than the number of selection columns simultaneously selected in the normal write operation for one or a plurality of the memory cell blocks. The test selection column is divided for each of the voltage supply paths, and the test is applied from the external voltage application terminal to the first terminal of the memory cell of each of the divided selection columns for test. A first feature is that the selected column voltage for testing, which has been dropped from the external voltage for use via the corresponding voltage supply path, can be applied.

上記第1の特徴の不揮発性半導体記憶装置によれば、テスト用の選択列を電圧供給路毎に区分して割り当て、区分した個々のテスト用の選択列のメモリセルの第1端子(フラッシュメモリセルではドレインに相当)に対して、外部電圧印加端子に印加されたテスト用の外部電圧から対応する個々の電圧供給路を経由して電圧降下したテスト用の選択列電圧を印加できるため、1つの電圧供給路当たりの選択列のメモリセル(第1及び第2端子間)に流れるオフリーク電流の合計値は、全ての選択列のメモリセルに流れるオフリーク電流の合計値より少なくとも半減するので、1つの電圧供給路当たりの電圧降下量が少なくとも半減するため、外部電圧印加端子から印加するテスト用の外部電圧の低電圧化が図れる。この結果、同時にテスト用の選択列電圧を印加できる選択列数を増加することができ、テスト用の選択列電圧を印加して書き込み動作時の非選択メモリセルに生じるデータ劣化(ドレインディスターブ)のテストに要する時間の短縮が可能となる。   According to the nonvolatile semiconductor memory device of the first feature, the test selection column is divided and assigned for each voltage supply path, and the first terminals of the memory cells of the divided individual test selection columns (flash memory) In the cell, corresponding to the drain), the selected column voltage for testing can be applied by dropping the voltage from the external voltage for testing applied to the external voltage application terminal via the corresponding individual voltage supply path. Since the total value of off-leakage currents flowing in the memory cells (between the first and second terminals) in the selected column per one voltage supply path is at least half that of the total value of off-leakage currents flowing in the memory cells in all the selected columns. Since the amount of voltage drop per voltage supply path is at least halved, the test external voltage applied from the external voltage application terminal can be reduced. As a result, the number of selected columns to which a test select column voltage can be simultaneously applied can be increased, and data deterioration (drain disturb) caused in non-selected memory cells during a write operation by applying a test select column voltage can be increased. The time required for the test can be shortened.

本発明に係る不揮発性半導体記憶装置は、上記第1の特徴に加えて、更に、前記外部電圧印加端子が複数設けられ、前記第1スイッチ回路によって、前記書き込み列電圧発生回路と前記複数の外部電圧印加端子の夫々が各別に分離され、前記第2スイッチ回路によって、前記電圧供給路の夫々が対応する前記複数の外部電圧印加端子の何れか1つと接続可能に構成されていることを第2の特徴とする。   In addition to the first feature, the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention further includes a plurality of external voltage application terminals, and the first switch circuit causes the write column voltage generation circuit and the plurality of external devices to be connected. Each of the voltage application terminals is separated from each other, and each of the voltage supply paths is configured to be connectable to any one of the corresponding external voltage application terminals by the second switch circuit. It is characterized by.

上記第2の特徴の不揮発性半導体記憶装置によれば、外部電圧印加端子が複数設けてあるので、外部電圧印加端子毎の選択列のメモリセルのオフリーク電流の合計値にばらつきがあっても、外部電圧印加端子毎に、テスト用の選択列電圧が所望の電圧値になるように個別に調整でき、より高精度な書き込み動作時の非選択メモリセルのデータ劣化(ドレインディスターブ)のテストが可能となる。   According to the nonvolatile semiconductor memory device of the second feature, since a plurality of external voltage application terminals are provided, even if the total value of the off-leak current of the memory cells in the selected column for each external voltage application terminal varies, For each external voltage application terminal, the selected column voltage for testing can be individually adjusted to the desired voltage value, and data deterioration (drain disturbance) of unselected memory cells can be tested during more precise write operations. It becomes.

本発明に係る不揮発性半導体記憶装置は、上記第1または第2の特徴に加えて、更に、前記所定のテストモードにおいて、前記列選択回路によって選択された前記選択列に印加される電圧降下したテスト用の前記選択列電圧を測定するためのテスト用電圧測定端子と、前記テスト用電圧測定端子を、前記電圧供給路毎に各別に、前記電圧供給路の前記列選択回路側の端部と前記所定のテストモードにおいて選択した前記選択列の何れか1つの間の特定ノードに接続する第3スイッチ回路と、を備えていることを第3の特徴とする。   In addition to the first or second feature, the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention further includes a voltage drop applied to the selected column selected by the column selection circuit in the predetermined test mode. A test voltage measurement terminal for measuring the selected column voltage for testing, and an end of the voltage supply path on the column selection circuit side separately for each of the voltage supply paths. And a third switch circuit connected to a specific node between any one of the selected columns selected in the predetermined test mode.

上記第3の特徴の不揮発性半導体記憶装置によれば、第3スイッチ回路によって選択された特定ノードの電圧を外部から測定可能となるため、電圧供給路毎に、外部電圧印加端子に印加するテスト用の外部電圧から特定ノードまでの電圧供給路の電圧降下量が測定できるため、所望の選択列電圧を得るために必要なテスト用の外部電圧を、実際に選択列電圧を印加するメモリセルブロックにおいて実際に検証することが可能となり、より高精度な書き込み動作時の非選択メモリセルのデータ劣化(ドレインディスターブ)のテストが可能となる。   According to the nonvolatile semiconductor memory device of the third feature, since the voltage of the specific node selected by the third switch circuit can be measured from the outside, the test applied to the external voltage application terminal for each voltage supply path The memory cell block that actually applies the selected column voltage to the test external voltage necessary to obtain the desired selected column voltage because the voltage drop amount of the voltage supply path from the external voltage to the specific node can be measured Thus, it is possible to actually verify the data, and it is possible to test the data deterioration (drain disturbance) of the non-selected memory cell at the time of a more accurate write operation.

本発明に係る不揮発性半導体記憶装置は、上記何れかの特徴に加えて、更に、前記第1スイッチ回路がダイオード回路で構成され、前記書き込み列電圧発生回路が前記ダイオード回路のアノード側に接続し、前記外部電圧印加端子と前記第2スイッチ回路の一方端が前記ダイオード回路のカソード側に接続していることを第4の特徴とする。   In the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention, in addition to any of the above features, the first switch circuit is configured by a diode circuit, and the write column voltage generation circuit is connected to the anode side of the diode circuit. The fourth feature is that the external voltage application terminal and one end of the second switch circuit are connected to the cathode side of the diode circuit.

上記第4の特徴の不揮発性半導体記憶装置によれば、外部電圧印加端子にテスト用の外部電圧が印加されない場合には、自動的に書き込み列電圧発生回路から供給される電圧を選択し、外部電圧印加端子に書き込み列電圧発生回路の出力電圧以上のテスト用の外部電圧が印加された場合には、自動的に外部電圧印加端子から供給される電圧を選択する第1スイッチ回路が簡単な回路構成で実現できる。   According to the nonvolatile semiconductor memory device of the fourth feature, when the test external voltage is not applied to the external voltage application terminal, the voltage supplied from the write column voltage generation circuit is automatically selected, and the external A first switch circuit that automatically selects a voltage supplied from an external voltage application terminal when a test external voltage equal to or higher than the output voltage of the write column voltage generation circuit is applied to the voltage application terminal. It can be realized by configuration.

本発明に係る不揮発性半導体記憶装置は、上記何れかの特徴に加えて、更に、前記選択行電圧発生回路が、前記所定のテストモードにおいて、前記テスト用の非選択行電圧として、消去動作時に選択行電圧として印加する負電圧より絶対値で低電圧の負電圧を発生し、前記行選択回路が、前記選択行電圧発生回路から供給される前記テスト用の負電圧の非選択行電圧を、選択された前記メモリセルブロックの全ての行の前記メモリセルの前記制御端子に印加することを第5の特徴とする。   In addition to any one of the above features, the non-volatile semiconductor memory device according to the present invention further includes the selected row voltage generating circuit that performs the test as a non-selected row voltage for testing in an erasing operation in the predetermined test mode. A negative voltage having an absolute value lower than a negative voltage applied as a selected row voltage is generated, and the row selection circuit supplies a non-selected row voltage of the test negative voltage supplied from the selected row voltage generation circuit, A fifth feature is that the voltage is applied to the control terminals of the memory cells in all rows of the selected memory cell block.

上記第5の特徴の不揮発性半導体記憶装置によれば、外部電圧印加端子から印加するテスト用の外部電圧の電圧値を上昇させることなく、同じ選択列電圧に対してドレインディスターブの原因となるテスト対象のメモリセルの制御端子(フラッシュメモリセルでは制御ゲートに相当)と第1端子(フラッシュメモリセルではドレインに相当)間の電圧差を大きくでき、これにより書き込み動作時の非選択メモリセルのデータ劣化現象(ドレインディスターブ現象)が加速されるため、当該データ劣化現象に弱いメモリセルを効率的に発見可能となる。更に、メモリセルの制御端子の電圧が低下してメモリセルの第1及び第2端子間のオフリーク電流を低下させることができるため、外部電圧印加端子から印加するテスト用の外部電圧の電圧値を上昇させることなく、1つの電圧供給路に接続可能な選択列の数を増加でき、これにより同時にテスト可能な選択列の数が増加するので、テスト用の選択列電圧を印加して書き込み動作時の非選択メモリセルに生じるデータ劣化のテストに要する時間の更なる短縮が可能となる。   According to the nonvolatile semiconductor memory device of the fifth feature, a test that causes drain disturbance to the same selected column voltage without increasing the voltage value of the test external voltage applied from the external voltage application terminal. The voltage difference between the control terminal of the target memory cell (corresponding to the control gate in the flash memory cell) and the first terminal (corresponding to the drain in the flash memory cell) can be increased. Since the deterioration phenomenon (drain disturb phenomenon) is accelerated, it becomes possible to efficiently find memory cells that are vulnerable to the data deterioration phenomenon. Furthermore, since the voltage at the control terminal of the memory cell can be reduced to reduce the off-leakage current between the first and second terminals of the memory cell, the voltage value of the test external voltage applied from the external voltage application terminal can be reduced. Without increasing, the number of selectable columns connectable to one voltage supply path can be increased, thereby increasing the number of selectable columns that can be tested at the same time. It is possible to further reduce the time required for the data deterioration test occurring in the unselected memory cells.

上記目的を達成するための本発明に係る不揮発性半導体記憶装置のテスト方法は、上記第3の特徴の不揮発性半導体記憶装置に対する書き込み動作に伴うメモリセルのデータ劣化を評価するためのテスト方法であって、
前記不揮発性半導体記憶装置を前記所定のテストモードに設定し、前記行選択回路が、テスト対象の1または複数の前記メモリセルブロックに対して、全ての行の前記メモリセルの前記制御端子に所定の非選択行電圧を印加するように、前記列選択回路が、テスト対象の1または複数の前記メモリセルブロックに対して、通常の前記書き込み動作時に同時に選択される選択列の数より多いテスト用の選択列を選択するように、前記第1スイッチ回路と前記第2スイッチ回路が、前記外部電圧印加端子から供給される電圧を選択して前記複数の電圧供給路に供給するように、且つ、前記第3スイッチ回路が、前記テスト用電圧測定端子と前記電圧供給路の1つの前記特定ノードが接続するように、夫々制御し、前記外部電圧印加端子に電圧を印加して、前記テスト用電圧測定端子に出力される前記特定ノードの電圧を測定し、前記特定ノードの電圧から得られるテスト用の前記選択列電圧が所定値となるように、前記外部電圧印加端子に印加する電圧値を、規定の電圧範囲内において制御することを第1の特徴とする。
In order to achieve the above object, a test method for a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention is a test method for evaluating data deterioration of a memory cell accompanying a write operation to the nonvolatile semiconductor memory device according to the third feature. There,
The nonvolatile semiconductor memory device is set to the predetermined test mode, and the row selection circuit is predetermined for the control terminals of the memory cells in all rows for one or a plurality of the memory cell blocks to be tested. The non-selected row voltage is applied to the one or a plurality of memory cell blocks to be tested by the column selection circuit for a test larger than the number of selected columns simultaneously selected during the normal write operation. So that the first switch circuit and the second switch circuit select a voltage supplied from the external voltage application terminal and supply the selected voltage to the plurality of voltage supply paths, The third switch circuit controls each of the test voltage measurement terminal and one specific node of the voltage supply path to connect each other, and applies a voltage to the external voltage application terminal. And measuring the voltage of the specific node output to the test voltage measuring terminal, and the external voltage applying terminal so that the selected column voltage for testing obtained from the voltage of the specific node becomes a predetermined value. The first feature is to control the voltage value applied to the signal voltage within a specified voltage range.

上記第1の特徴の不揮発性半導体記憶装置のテスト方法によれば、不揮発性半導体記憶装置を書き込み動作時の非選択メモリセルのデータ劣化(ドレインディスターブ)をテストするための所定のテストモードに設定し、行選択回路、列選択回路、第1乃至第3スイッチ回路を夫々制御すると、外部電圧印加端子から第3スイッチ回路によって選択的に接続された特定ノードまでの電圧供給路が確立され、外部電圧印加端子に印加された外部電圧に基づく特定ノードの電圧がテスト用電圧測定端子に出力されるため、その出力電圧を測定することで、テスト用の前記選択列電圧が所定値となるように、外部電圧印加端子に印加する電圧値を、規定の電圧範囲内(例えば、不揮発性半導体記憶装置のトランジスタの耐圧以下)において制御することが可能となる。この結果、複数の電圧供給路を用いることで、同時にテスト用の選択列電圧を印加できる選択列数を増加して、外部電圧の調整により所定値となる所望のテスト用の選択列電圧を各選択列のメモリセルの第1端子に印加でき、書き込み動作時の非選択メモリセルに生じるデータ劣化のテストを、短縮されたテスト所要時間で実行可能となる。   According to the nonvolatile semiconductor memory device test method of the first feature, the nonvolatile semiconductor memory device is set to a predetermined test mode for testing data deterioration (drain disturb) of unselected memory cells during a write operation. When the row selection circuit, the column selection circuit, and the first to third switch circuits are controlled, a voltage supply path from the external voltage application terminal to the specific node selectively connected by the third switch circuit is established. Since the voltage of a specific node based on the external voltage applied to the voltage application terminal is output to the test voltage measurement terminal, the output voltage is measured so that the selected column voltage for test becomes a predetermined value. The voltage value applied to the external voltage application terminal is controlled within a specified voltage range (for example, the breakdown voltage of the transistor of the nonvolatile semiconductor memory device or less). Theft is possible. As a result, by using a plurality of voltage supply paths, the number of selected columns to which a test column voltage can be applied simultaneously is increased, and a desired test column voltage that becomes a predetermined value by adjusting an external voltage is set for each. It can be applied to the first terminal of the memory cell in the selected column, and a test for data deterioration occurring in the non-selected memory cell during the write operation can be executed with a shortened test time.

本発明に係る不揮発性半導体記憶装置のテスト方法は、上記第1の特徴に加えて、更に、前記外部電圧印加端子に電圧を印加する前に、前記テスト用の前記選択列電圧の前記所定値を測定する工程を備え、前記所定値を測定する工程において、前記不揮発性半導体記憶装置を前記所定のテストモードに設定し、前記行選択回路が、テスト対象の前記メモリセルブロックの1つに対して、全ての行の前記メモリセルに所定の非選択行電圧を印加するように、前記列選択回路が、テスト対象の前記メモリセルブロックの1つに対して、テスト用の1つの選択列を選択するように、前記第1スイッチ回路と前記第2スイッチ回路が、前記書き込み列電圧発生回路から供給される電圧を選択して前記1つの選択列と接続する前記電圧供給路に供給するように、且つ、前記第3スイッチ回路が、前記1つの選択列と接続する前記電圧供給路の前記特定ノードと前記テスト用電圧測定端子が接続するように、夫々制御し、前記テスト用電圧測定端子に出力される前記特定ノードの電圧を測定し、前記所定値とすることを第2の特徴とする。   In addition to the first feature, the test method of the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention further includes the predetermined value of the selected column voltage for the test before applying a voltage to the external voltage application terminal. In the step of measuring the predetermined value, the nonvolatile semiconductor memory device is set in the predetermined test mode, and the row selection circuit applies to one of the memory cell blocks to be tested. The column selection circuit applies one selected column for testing to one of the memory cell blocks to be tested so that a predetermined unselected row voltage is applied to the memory cells in all rows. As selected, the first switch circuit and the second switch circuit select a voltage supplied from the write column voltage generation circuit and supply the selected voltage to the voltage supply path connected to the one selected column. And the third switch circuit controls the test voltage measurement terminal so that the specific node of the voltage supply path connected to the one selected column is connected to the test voltage measurement terminal. The second characteristic is that the voltage of the specific node output to the terminal is measured and set to the predetermined value.

上記第2の特徴の不揮発性半導体記憶装置のテスト方法によれば、上記第1の特徴の不揮発性半導体記憶装置のテスト方法において使用するテスト用の選択列電圧の所定値を、実際のテスト対象のメモリセルブロックを用いて取得できるので、実際の書き込み動作において非選択メモリセルの第1端子に印加される選択列電圧が、所定のテストモードにおいても印加されることになるため、より高精度な書き込み動作時の非選択メモリセルに生じるデータ劣化のテストの実行が可能となる。   According to the test method for a nonvolatile semiconductor memory device of the second feature, the predetermined value of the selected column voltage for testing used in the test method for the nonvolatile semiconductor memory device of the first feature is set to an actual test target. Since the selected column voltage applied to the first terminal of the non-selected memory cell in the actual write operation is also applied in the predetermined test mode, it can be obtained with higher accuracy. This makes it possible to execute a test for data deterioration occurring in an unselected memory cell at the time of a write operation.

以下、本発明に係る不揮発性半導体記憶装置及びそのテスト方法(以下、適宜「本発明装置」及び「本発明方法」と称す)の一実施形態につき、図面に基づいて具体的に説明する。   DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a nonvolatile semiconductor memory device and a test method thereof (hereinafter appropriately referred to as “device of the present invention” and “method of the present invention”) will be specifically described below with reference to the drawings.

[第1実施形態]
図1に、本発明装置10の第1実施形態における概略のブロック構成を模式的に示す。本発明装置10は、メモリセルブロック11を複数配置してなるブロック群、ワード線選択回路12(行選択回路に相当)、ローカルビット線選択回路13(列選択回路に相当)、グローバルビット線選択回路14(列選択回路に相当)、特定ノード選択回路15(第3スイッチ回路に相当)、ブロック選択回路16、読み出し回路17、書き込み電圧スイッチ回路18、動作モード別電圧発生回路19(選択行電圧発生回路に相当)、書き込み動作用ビット線電圧発生回路20(書き込み列電圧発生回路に相当)、ビット線電圧整圧回路21、第1スイッチ回路22、第2スイッチ回路23、テスト用の外部電圧を印加可能な外部電圧印加端子24、テスト用電圧測定端子25、出力インタフェース回路26、入力インタフェース回路27、及び、制御回路28等を備えて構成される。
[First Embodiment]
FIG. 1 schematically shows a schematic block configuration in the first embodiment of the device 10 of the present invention. The device 10 of the present invention includes a block group including a plurality of memory cell blocks 11, a word line selection circuit 12 (corresponding to a row selection circuit), a local bit line selection circuit 13 (corresponding to a column selection circuit), and a global bit line selection. A circuit 14 (corresponding to a column selection circuit), a specific node selection circuit 15 (corresponding to a third switch circuit), a block selection circuit 16, a read circuit 17, a write voltage switch circuit 18, and an operation mode voltage generation circuit 19 (selected row voltage) A bit line voltage generation circuit for write operation 20 (corresponding to a write column voltage generation circuit), a bit line voltage regulator circuit 21, a first switch circuit 22, a second switch circuit 23, and an external voltage for testing External voltage application terminal 24, test voltage measurement terminal 25, output interface circuit 26, input interface circuit 27 And configured to include a control circuit 28, and the like.

メモリセルブロック11は、不揮発性のメモリセルを行方向及び列方向に複数配列し、同一行に配列された複数のメモリセルの各制御端子を行方向に延伸する共通のワード線に接続し、同一列に配列された複数のメモリセルの各第1端子を列方向に延伸する共通のビット線(ローカルビット線)に接続し、複数のメモリセルの各第2端子を行方向または列方向に延伸する共通のソース線に接続して構成される。   The memory cell block 11 includes a plurality of nonvolatile memory cells arranged in a row direction and a column direction, and each control terminal of the plurality of memory cells arranged in the same row is connected to a common word line extending in the row direction, The first terminals of the plurality of memory cells arranged in the same column are connected to a common bit line (local bit line) extending in the column direction, and the second terminals of the plurality of memory cells are connected in the row direction or the column direction. It is connected to a common source line that extends.

本実施形態では、メモリセルとして、図10〜図12で例示した素子構造のスタックゲート型のフラッシュメモリセルを想定する。メモリセルは、図10〜図12に示すように、制御ゲート1(制御端子に相当)、フローティングゲート5、ドレイン2(第1端子に相当)、及び、ソース3(第2端子に相当)、基板4を備え、各端子への動作モード別の電圧印加によって電気的にデータの読み出し、書き込み、及び、消去の各メモリ動作が可能である。各メモリ動作(読み出し、書き込み、消去)の各端子への電圧印加条件は、背景技術の欄で、図10〜図12を参照して説明した通りであるので、重複する説明は割愛する。以上より、本実施形態では、各メモリセルブロック11は、所謂NOR型のフラッシュメモリセルアレイとして構成されている。   In the present embodiment, a stack gate type flash memory cell having the element structure illustrated in FIGS. 10 to 12 is assumed as the memory cell. As shown in FIGS. 10 to 12, the memory cell includes a control gate 1 (corresponding to a control terminal), a floating gate 5, a drain 2 (corresponding to a first terminal), and a source 3 (corresponding to a second terminal), A substrate 4 is provided, and memory operations such as data reading, writing, and erasing can be performed electrically by applying voltage to each terminal according to the operation mode. Since the voltage application condition to each terminal of each memory operation (reading, writing, erasing) is as described with reference to FIGS. 10 to 12 in the background art column, the overlapping description is omitted. As described above, in this embodiment, each memory cell block 11 is configured as a so-called NOR type flash memory cell array.

尚、本発明装置10は、動作モードとして、上記3つのメモリ動作等の通常の動作モード以外に、書き込み動作時における書き込み対象の選択メモリセルと同一列の非選択メモリセルに掛かる高電圧ストレスに起因するデータ劣化(ドレインディスターブ)を効率的に評価するためのテストモードを備える。一般に、フラッシュメモリ等の不揮発性半導体記憶装置は、テスト容易化のために種々のテストモードを備えているが、本実施形態では、上記ドレインディスターブ評価用のテストモードを単にテストモードと称し、当該テストモードにおけるテストを適宜、単にテストと称す。   In addition to the normal operation modes such as the three memory operations described above, the device 10 of the present invention is not subject to high voltage stress applied to unselected memory cells in the same column as the write target selected memory cell during the write operation. A test mode for efficiently evaluating the resulting data degradation (drain disturbance) is provided. In general, a nonvolatile semiconductor memory device such as a flash memory has various test modes for easy test. In this embodiment, the drain disturb evaluation test mode is simply referred to as a test mode. A test in the test mode is simply referred to as a test as appropriate.

ワード線選択回路12は、メモリセルブロック11毎に設けられ、入力する行アドレス信号RAに応じてメモリセルブロック11に配置された複数のワード線の中から1または複数を選択して、選択された選択ワード線に対して動作モードに応じた選択ワード線電圧(選択行電圧に相当)を印加し、選択されない非選択ワード線に対して動作モードに応じた非選択ワード線電圧(非選択行電圧に相当)を印加するように構成されている。消去動作モードでは、ブロック単位で消去動作が実行されるので、ワード線選択回路12は、ワード線単位での選択・非選択動作は実行しない。更に、ワード線選択回路12は、テストモード選択時に、消去動作時と同様に、ワード線単位での選択・非選択動作は実行せずに、全てのワード線を非選択として、後述するテスト用の非選択ワード線電圧(非選択行電圧に相当)を印加するように構成されている。尚、ワード線選択回路12は、ブロック選択回路16で選択されたメモリセルブロック11において活性化するようにブロック選択回路16でのデコード出力(ブロック選択信号)によって制御される。   The word line selection circuit 12 is provided for each memory cell block 11 and is selected by selecting one or a plurality of word lines arranged in the memory cell block 11 according to the input row address signal RA. A selected word line voltage (corresponding to the selected row voltage) corresponding to the operation mode is applied to the selected word line, and an unselected word line voltage (non-selected row) corresponding to the operation mode is applied to an unselected word line. (Corresponding to a voltage) is applied. In the erase operation mode, since the erase operation is executed in units of blocks, the word line selection circuit 12 does not execute the selection / non-selection operation in units of word lines. Further, when the test mode is selected, the word line selection circuit 12 does not perform the selection / non-selection operation in units of word lines, as in the erase operation, and sets all the word lines to non-selection for a test to be described later. The unselected word line voltage (corresponding to the unselected row voltage) is applied. The word line selection circuit 12 is controlled by a decode output (block selection signal) from the block selection circuit 16 so as to be activated in the memory cell block 11 selected by the block selection circuit 16.

ローカルビット線選択回路13は、メモリセルブロック11毎に設けられ、入力する下位の列アドレス信号CA1に応じてメモリセルブロック11に配置された複数のローカルビット線の1または複数を選択して、選択された選択ビット線に対して動作モードに応じた選択ビット線電圧(選択列電圧に相当)を印加し、選択されない非選択ビット線に対して動作モードに応じた非選択ビット線電圧(非選択列電圧に相当)を印加するか、または、オープン状態とするように構成されている。本実施形態では、非選択ビット線に対してはオープン状態とするが、メモリセルブロック11のアレイ構成によっては(例えば、仮想接地線型のメモリセルアレイ等の場合)、一部または全ての非選択ビット線に対して非選択ビット線電圧を印加するようにしてもよい。また、ローカルビット線選択回路13は、ブロック選択回路16のデコード出力(ブロック選択信号)の入力を受け付けて、メモリセルブロック11が非選択時には、全てのビット線をオープン状態とする。尚、消去動作モードでは、ブロック単位で消去動作が実行されるので、ローカルビット線選択回路13は、ビット線単位での選択・非選択動作は実行しない。   The local bit line selection circuit 13 is provided for each memory cell block 11 and selects one or more of the plurality of local bit lines arranged in the memory cell block 11 in accordance with the input lower column address signal CA1. A selected bit line voltage (corresponding to a selected column voltage) corresponding to the operation mode is applied to the selected selected bit line, and an unselected bit line voltage (non-selected) corresponding to the operation mode is applied to an unselected bit line. (Corresponding to a selected column voltage) is applied, or an open state is established. In this embodiment, an unselected bit line is in an open state, but depending on the array configuration of the memory cell block 11 (for example, in the case of a virtual ground line type memory cell array), some or all unselected bits A non-selected bit line voltage may be applied to the line. Further, the local bit line selection circuit 13 accepts the input of the decode output (block selection signal) of the block selection circuit 16 and, when the memory cell block 11 is not selected, opens all the bit lines. In the erase operation mode, since the erase operation is executed in units of blocks, the local bit line selection circuit 13 does not execute the selection / non-selection operation in units of bit lines.

本実施形態では、メモリセルブロック11が、行及び列方向にマトリクス状に複数配置されており、列方向に配置された複数のメモリセルブロック11によって1つのプレーンが構成されている。具体的には、各メモリセルブロック11のローカルビット線選択回路13は、MOSFETからなる転送ゲートの集合体として構成され、各転送ゲートの一端がローカルビット線に接続し、各転送ゲートの他端がグローバルビット線に接続する。グローバルビット線は、1または数本(例えば、2または4本)のローカルビット線に対して1本割り当てられ、同一プレーン内の全てのメモリセルブロック11を縦断して共通に使用される。尚、1本ローカルビット線に対して1本のグローバルビット線が存在する場合は、ローカルビット線選択回路13では、実質的な列選択は行わずに、グローバルビット線選択回路14で実質的な列選択が行われる。図1に示すプレーン構成例では、メモリセルブロック11が2行×2列で構成され、各プレーンは2つのメモリセルブロック11で構成されているが、プレーン構成は、図1に示す構成例に限定されるものではない。   In the present embodiment, a plurality of memory cell blocks 11 are arranged in a matrix in the row and column directions, and one plane is constituted by the plurality of memory cell blocks 11 arranged in the column direction. Specifically, the local bit line selection circuit 13 of each memory cell block 11 is configured as an aggregate of transfer gates composed of MOSFETs, one end of each transfer gate is connected to the local bit line, and the other end of each transfer gate. Connects to the global bit line. One global bit line is assigned to one or several (for example, 2 or 4) local bit lines, and all the memory cell blocks 11 in the same plane are vertically used in common. If there is one global bit line for one local bit line, the local bit line selection circuit 13 does not perform substantial column selection, and the global bit line selection circuit 14 does not perform substantial column selection. Column selection is performed. In the plane configuration example shown in FIG. 1, the memory cell block 11 is configured by 2 rows × 2 columns, and each plane is configured by two memory cell blocks 11, but the plane configuration is the same as the configuration example shown in FIG. It is not limited.

グローバルビット線選択回路14は、プレーン毎に設けられ、入力する上位の列アドレス信号CA2に応じて同一列の複数のメモリセルブロック11に共通に配置された複数のグローバルビット線の1または複数を選択して、選択された選択グローバルビット線に対して動作モードに応じた選択ビット線電圧を印加し、選択されない非選択グローバルビット線に対して動作モードに応じた非選択ビット線電圧を印加するか、または、オープン状態とするように構成されている。本実施形態では、非選択グローバルビット線に対してはオープン状態とするが、メモリセルブロック11のアレイ構成によっては(例えば、仮想接地線型のメモリセルアレイ等の場合)、一部または全ての非選択グローバルビット線に対して非選択ビット線電圧を印加するようにしてもよい。   The global bit line selection circuit 14 is provided for each plane, and selects one or a plurality of global bit lines that are commonly arranged in a plurality of memory cell blocks 11 in the same column in accordance with an input upper column address signal CA2. Select, apply a selected bit line voltage according to the operation mode to the selected selected global bit line, and apply a non-selected bit line voltage according to the operation mode to an unselected global bit line that is not selected Or configured to be in an open state. In this embodiment, an unselected global bit line is in an open state, but depending on the array configuration of the memory cell block 11 (for example, in the case of a virtual ground line type memory cell array), some or all of the unselected global bit lines are not selected. An unselected bit line voltage may be applied to the global bit line.

また、各プレーンのグローバルビット線選択回路14は、MOSFETからなる転送ゲートの集合体として構成され、各転送ゲートの一端がグローバルビット線に接続し、各転送ゲートの他端が、読み出し回路17と書き込み電圧スイッチ回路18に接続する。また、グローバルビット線選択回路14は、プレーン選択信号PSの入力を受け付けて、プレーンが非選択時には、転送ゲートをオフにして全てのグローバルビット線をオープン状態とする。尚、消去動作モードでは、ブロック単位で消去動作が実行されるので、グローバルビット線選択回路14は、グローバルビット線単位での選択・非選択動作は実行しない。   The global bit line selection circuit 14 of each plane is configured as an assembly of transfer gates composed of MOSFETs, one end of each transfer gate is connected to the global bit line, and the other end of each transfer gate is connected to the read circuit 17. Connected to the write voltage switch circuit 18. The global bit line selection circuit 14 receives an input of the plane selection signal PS, and when the plane is not selected, turns off the transfer gate and opens all the global bit lines. In the erase operation mode, since the erase operation is executed in units of blocks, the global bit line selection circuit 14 does not execute the selection / non-selection operation in units of global bit lines.

特定ノード選択回路15は、プレーン毎に設けられ、1つのプレーンの列方向の一方端にグローバルビット線選択回路14が配置され、他方端に特定ノード選択回路15が配置されている。特定ノード選択回路15は、1つのプレーン中の特定の1本のグローバルビット線のグローバルビット線選択回路14とは反対側のノードを特定ノードとして、プレーン選択信号PSと特定ノード選択信号NSの入力に応じて、複数のプレーンの中から1つのプレーンの特定ノードを選択して、テスト用電圧測定端子25と電気的に接続するように構成されている。プレーン毎の特定ノード選択回路15は、図2に示すように、プレーン選択信号PSと特定ノード選択信号NSをデコードするANDゲート31、ANDゲート31の出力電圧レベルを高電圧化するレベルシフト回路32、及び、MOSFETからなる転送ゲート33を備えて構成される。転送ゲート33の一方端が特定ノード(グローバルビット線)に接続し、転送ゲート33の他方端が、テスト用電圧測定端子25に連絡する接続配線30に接続している。これにより、テスト用電圧測定端子25から、特定ノードの電圧レベルを本発明装置10の外部(例えば、外部テスタ)から測定可能となり、特定ノードの電圧レベルから、ローカルビット線選択回路13によって選択された選択ビット線に対して書き込み動作時に印加される選択ビット線電圧を外部(例えば、外部テスタ)からモニターすることが可能となる。   The specific node selection circuit 15 is provided for each plane, and the global bit line selection circuit 14 is arranged at one end in the column direction of one plane, and the specific node selection circuit 15 is arranged at the other end. The specific node selection circuit 15 inputs a plane selection signal PS and a specific node selection signal NS with a node on the opposite side of the global bit line selection circuit 14 of one specific global bit line in one plane as a specific node. Accordingly, a specific node of one plane is selected from a plurality of planes and electrically connected to the test voltage measurement terminal 25. As shown in FIG. 2, the specific node selection circuit 15 for each plane includes an AND gate 31 that decodes the plane selection signal PS and the specific node selection signal NS, and a level shift circuit 32 that increases the output voltage level of the AND gate 31. And a transfer gate 33 made of a MOSFET. One end of the transfer gate 33 is connected to a specific node (global bit line), and the other end of the transfer gate 33 is connected to a connection wiring 30 connected to the test voltage measurement terminal 25. As a result, the voltage level of the specific node can be measured from the outside of the inventive device 10 (for example, an external tester) from the test voltage measurement terminal 25 and is selected by the local bit line selection circuit 13 from the voltage level of the specific node. The selected bit line voltage applied to the selected bit line during the write operation can be monitored from the outside (for example, an external tester).

ブロック選択回路16は、メモリセルブロック11毎に設けられ、ブロックアドレス信号BAの入力を受け付けて、対応するメモリセルブロック11の選択・非選択を判定するブロック選択信号(図示せず)を同じメモリセルブロック11内のワード線選択回路12、ローカルビット線選択回路13に出力する。   The block selection circuit 16 is provided for each memory cell block 11, receives a block address signal BA, and receives a block selection signal (not shown) for determining whether or not the corresponding memory cell block 11 is selected in the same memory. The data is output to the word line selection circuit 12 and the local bit line selection circuit 13 in the cell block 11.

読み出し回路17は、読み出し動作時において、ローカルビット線選択回路13とグローバルビット線選択回路14によって選択された選択ビット線を流れる電流量に基づいて選択メモリセルのデータの読み出しを行うように構成されている。読み出し回路17の回路構成としては、種々の周知な回路構成の中から、メモリセルブロック11のアレイ構成に適したものを採用するものとし、詳細な説明は割愛する。   The read circuit 17 is configured to read data in the selected memory cell based on the amount of current flowing through the selected bit line selected by the local bit line selection circuit 13 and the global bit line selection circuit 14 during the read operation. ing. As the circuit configuration of the read circuit 17, one that is suitable for the array configuration of the memory cell block 11 is adopted from various known circuit configurations, and detailed description thereof is omitted.

書き込み電圧スイッチ回路18は、プレーン毎に設けられ、グローバルビット線選択回路14によって選択された選択グローバルビット線に対して、書き込み動作用ビット線電圧発生回路20または外部電圧印加端子24から供給される書き込み動作用のビット線電圧を、書き込み用データのデータ値に応じて選択的に印加する回路である。具体的には、ビット線電圧は、データ値が“0”の場合に印加され、“1”の場合には印加されない。書き込み電圧スイッチ回路18は、通常の書き込み動作時には、第1スイッチ回路22と第2スイッチ回路23とビット線電圧供給配線29を介して書き込み動作用ビット線電圧発生回路20と接続し、本実施形態のテストモード時には、第2スイッチ回路23とビット線電圧供給配線29を介して外部電圧印加端子24と接続する。   The write voltage switch circuit 18 is provided for each plane, and is supplied from the write operation bit line voltage generation circuit 20 or the external voltage application terminal 24 to the selected global bit line selected by the global bit line selection circuit 14. This is a circuit that selectively applies a bit line voltage for a write operation in accordance with a data value of write data. Specifically, the bit line voltage is applied when the data value is “0”, and is not applied when the data value is “1”. In the normal write operation, the write voltage switch circuit 18 is connected to the write operation bit line voltage generation circuit 20 via the first switch circuit 22, the second switch circuit 23, and the bit line voltage supply wiring 29. In the test mode, the external voltage application terminal 24 is connected via the second switch circuit 23 and the bit line voltage supply wiring 29.

動作モード別電圧発生回路19は、書き込み動作時に選択メモリセルの制御ゲートに接続する選択ワード線に印加する書き込み動作用の正電圧の選択ワード線電圧(選択行電圧に相当。例えば、12V)を、電源電圧を昇圧して発生する書き込み動作用の選択ワード線電圧発生回路と、読み出し動作時に選択ワード線に印加する読み出し動作用の正電圧の選択ワード線電圧(選択行電圧に相当。例えば、5V)を、電源電圧を昇圧して発生する読み出し動作用の選択ワード線電圧発生回路と、消去動作時に選択メモリセルブロックの全てのワード線に印加する消去動作用の負電圧の選択ワード線電圧(選択行電圧に相当。例えば、−8V)、及び、テストモード選択時に、テスト対象として選択された複数のメモリセルブロックの全てのワード線に、メモリセルをオフするための負電圧の非選択ワード線電圧(非選択行電圧に相当。例えば、−2V)を発生する負電圧発生回路と、消去動作時に選択メモリセルブロックのソース線に印加する消去動作用の正電圧のソース線電圧を、電源電圧を昇圧して発生する消去動作用のソース線電圧発生回路と、を備えて構成される。   The voltage generation circuit 19 for each operation mode applies a positive selected word line voltage (corresponding to a selected row voltage, for example, 12 V) for a write operation applied to a selected word line connected to a control gate of a selected memory cell during a write operation. A selection word line voltage generation circuit for write operation generated by boosting the power supply voltage, and a positive selection word line voltage for read operation applied to the selected word line during the read operation (corresponding to a selected row voltage, for example, 5V), a selected word line voltage generation circuit for read operation that is generated by boosting the power supply voltage, and a negative selected word line voltage for erase operation that is applied to all the word lines of the selected memory cell block during the erase operation. (Corresponding to the selected row voltage. For example, -8V), and when the test mode is selected, all the memory cell blocks selected as test targets are A negative voltage generating circuit for generating a negative non-selected word line voltage (corresponding to a non-selected row voltage; for example, −2 V) for turning off the memory cell on the line, and a source line of the selected memory cell block during the erasing operation And a source line voltage generation circuit for erasing operation that generates a positive source line voltage for erasing operation by boosting the power supply voltage.

ここで、動作モード別電圧発生回路19の負電圧発生回路は、消去動作時とテストモード選択時で、発生する負電圧値が異なるので、その回路構成について、図3を参照して説明する。本実施形態の負電圧発生回路は、負電圧ポンプ回路40、コンパレータ41、第1基準電圧V1(例えば、2V)と負電圧ポンプ回路40が発生した負電圧Vnegの間を分圧する分圧抵抗42〜44とN型MOSFET45からなる分圧回路、分圧回路のオンオフを切り替えるP型MOSFET46、負電圧発生回路の活性化信号EnegからP型MOSFET46のゲート信号を生成するインバータ47、コンパレータ41と活性化信号Enegから負電圧ポンプ回路40の活性化信号を生成するANDゲート48、及び、消去動作時とテストモード選択時で信号レベルが切り替わるモード選択信号MSからN型MOSFET45のゲート信号を生成するレベルシフト回路49を備えて構成される。   Here, since the negative voltage generation circuit of the voltage generation circuit 19 for each operation mode generates different negative voltage values during the erase operation and when the test mode is selected, the circuit configuration will be described with reference to FIG. The negative voltage generation circuit of the present embodiment includes a negative voltage pump circuit 40, a comparator 41, and a voltage dividing resistor 42 that divides between the first reference voltage V1 (for example, 2V) and the negative voltage Vneg generated by the negative voltage pump circuit 40. -44 and the N-type MOSFET 45, the P-type MOSFET 46 for switching on / off of the voltage-dividing circuit, the inverter 47 for generating the gate signal of the P-type MOSFET 46 from the activation signal Eneg of the negative voltage generating circuit, the comparator 41 and the activation An AND gate 48 that generates an activation signal for the negative voltage pump circuit 40 from the signal Eeg, and a level shift that generates a gate signal for the N-type MOSFET 45 from the mode selection signal MS that switches the signal level between the erase operation and the test mode selection. A circuit 49 is provided.

図3に示す回路構成は、一般的な負電圧発生回路の回路構成に対して、N型MOSFET45とレベルシフト回路49を追加することで、負電圧Vnegの電圧レベルを−8Vと−2Vの何れか一方に選択可能となる。活性化信号Enegが高レベルで負電圧発生回路が活性化されると、分圧回路の分圧抵抗42,43の接続点Ncの電圧レベルが、コンパレータ41の反転入力に接続する第2基準電圧V2(例えば、1.5V)を超過する場合、コンパレータ41の出力レベルが高レベルとなり、負電圧ポンプ回路40が活性化して、負電圧Vnegの電圧レベルをより負電圧とするように作動する。分圧回路の分圧比は、N型MOSFET45がオフ状態の消去動作時に負電圧Vnegが−8Vで接続点Ncの電圧レベルが1.5Vとなるように、また、N型MOSFET45がオン状態のテストモード選択時に負電圧Vnegが−2Vで接続点Ncの電圧レベルが1.5Vとなるように、分圧抵抗42〜44の各抵抗値が設定されている。尚、第1基準電圧V1及び第2基準電圧V2は夫々電源電圧を基に生成される。   In the circuit configuration shown in FIG. 3, an N-type MOSFET 45 and a level shift circuit 49 are added to the circuit configuration of a general negative voltage generation circuit, so that the voltage level of the negative voltage Vneg is -8V or -2V. Either one can be selected. When the activation signal Eneg is high and the negative voltage generating circuit is activated, the voltage level at the connection point Nc of the voltage dividing resistors 42 and 43 of the voltage dividing circuit is the second reference voltage connected to the inverting input of the comparator 41. When V2 (for example, 1.5V) is exceeded, the output level of the comparator 41 becomes a high level, the negative voltage pump circuit 40 is activated, and the voltage level of the negative voltage Vneg is operated to be a more negative voltage. The voltage dividing ratio of the voltage dividing circuit is such that the negative voltage Vneg is −8V and the voltage level of the connection point Nc is 1.5V during the erase operation when the N-type MOSFET 45 is OFF, and the N-type MOSFET 45 is ON. The resistance values of the voltage dividing resistors 42 to 44 are set so that the negative voltage Vneg is −2 V and the voltage level of the connection point Nc is 1.5 V when the mode is selected. The first reference voltage V1 and the second reference voltage V2 are each generated based on the power supply voltage.

書き込み動作用ビット線電圧発生回路20は、書き込み動作時の選択ビット線に対して所望の選択ビット線電圧(例えば、5V)が印加されるように、書き込み動作用ビット線電圧発生回路20から選択メモリセルに至るまでの電圧供給路上の電圧降下分を考慮して昇圧させた高電圧を発生して、第1スイッチ回路22、第2スイッチ回路23、ビット線電圧供給配線29、書き込み電圧スイッチ回路18、グローバルビット線選択回路14、選択グローバルビット線、及び、ローカルビット線選択回路13を経由して、選択ビット線に供給する。   The write operation bit line voltage generation circuit 20 selects from the write operation bit line voltage generation circuit 20 such that a desired selection bit line voltage (for example, 5 V) is applied to the selection bit line during the write operation. The first switch circuit 22, the second switch circuit 23, the bit line voltage supply wiring 29, and the write voltage switch circuit are generated by generating a boosted voltage in consideration of the voltage drop on the voltage supply path leading to the memory cell. 18, the data is supplied to the selected bit line via the global bit line selection circuit 14, the selected global bit line, and the local bit line selection circuit 13.

尚、電源電圧を昇圧して正電圧を発生する動作モード別電圧発生回路19の書き込み動作用及び読み出し動作用の選択ワード線電圧発生回路、消去動作用のソース線電圧発生回路、並びに、書き込み動作用ビット線電圧発生回路20は、各電圧発生回路の回路構成としては、種々の周知な回路構成の中から本発明装置に適したものを採用するものとし、詳細な説明は割愛する。   The voltage generation circuit 19 for each operation mode that boosts the power supply voltage to generate a positive voltage is a selected word line voltage generation circuit for write operation and read operation, a source line voltage generation circuit for erase operation, and a write operation As the bit line voltage generation circuit 20, a circuit configuration of each voltage generation circuit that is suitable for the device of the present invention is adopted from various known circuit configurations, and detailed description thereof is omitted.

ビット線電圧整圧回路21は、外部電圧印加端子24とビット線電圧供給配線29の間に介装されたP型MOSFETからなる第2スイッチ回路23の各ゲートレベルを、ビット線電圧供給配線29の電圧レベルに応じて調整することで、第2スイッチ回路23と協働してビット線電圧供給配線29の電圧レベルを安定化させる。   The bit line voltage regulator circuit 21 determines the gate level of the second switch circuit 23 composed of a P-type MOSFET interposed between the external voltage application terminal 24 and the bit line voltage supply wiring 29, as the bit line voltage supply wiring 29. By adjusting according to the voltage level, the voltage level of the bit line voltage supply wiring 29 is stabilized in cooperation with the second switch circuit 23.

第1スイッチ回路22は、書き込み動作用ビット線電圧発生回路20と外部電圧印加端子24を分離して、書き込み動作用ビット線電圧発生回路20と外部電圧印加端子24の何れか一方から供給される電圧を選択して、第2スイッチ回路23を介して各ビット線電圧供給配線29に供給する。本実施形態では、N型MOSFETのドレインとゲートを書き込み動作用ビット線電圧発生回路20の出力ノードに夫々共通に接続し、ソースを第2スイッチ回路23の一方端に接続して、書き込み動作用ビット線電圧発生回路20から第2スイッチ回路23側に流れるダイオード回路として構成されている。   The first switch circuit 22 separates the write operation bit line voltage generation circuit 20 and the external voltage application terminal 24, and is supplied from either the write operation bit line voltage generation circuit 20 or the external voltage application terminal 24. A voltage is selected and supplied to each bit line voltage supply wiring 29 via the second switch circuit 23. In the present embodiment, the drain and gate of the N-type MOSFET are connected in common to the output node of the write operation bit line voltage generation circuit 20, and the source is connected to one end of the second switch circuit 23 for writing operation. It is configured as a diode circuit that flows from the bit line voltage generation circuit 20 to the second switch circuit 23 side.

第2スイッチ回路23は、書き込み動作用ビット線電圧発生回路20と外部電圧印加端子24の第1スイッチ回路22によって選択された方と各ビット線電圧供給配線29を個別に接続する。   The second switch circuit 23 individually connects each bit line voltage supply wiring 29 to the bit line voltage generation circuit 20 for write operation and the one selected by the first switch circuit 22 of the external voltage application terminal 24.

本実施形態では、第1スイッチ回路22と第2スイッチ回路23と外部電圧印加端子24は、ビット線電圧供給配線29毎に個別に設けられている。また、ビット線電圧供給配線29はプレーン毎に設けられている。図1に示すブロック構成例では、2つのプレーンを例示しているので、第1スイッチ回路22と第2スイッチ回路23と外部電圧印加端子24とビット線電圧供給配線29は2系統が夫々独立して存在する。尚、ビット線電圧供給配線29は必ずしもプレーン毎に設ける必要はなく、プレーン数が多い場合(例えば、4以上の場合)には、複数のプレーンに対して、1本のビット線電圧供給配線29を割り当ててもよい。また、ビット線電圧供給配線29の本数で規定される系統数も複数であれば、2に限定されるものではない。更に、1つのメモリセルブロック11のローカルビット線数が多い場合には、1プレーンに2本以上のビット線電圧供給配線29を割り当てるようにしても構わない。本発明の趣旨は、外部電圧印加端子24から各のメモリセルブロック11の各ローカルビット線に至るまでの電圧供給路での電圧降下を抑制するために、1本のビット線電圧供給配線29が同時に接続可能なローカルビット線の本数を低減して、複数本設けている点にあるので、1本のビット線電圧供給配線29とグローバルビット線選択回路14との対応関係は、図1に示す回路構成に限定されるものではない。   In the present embodiment, the first switch circuit 22, the second switch circuit 23, and the external voltage application terminal 24 are individually provided for each bit line voltage supply wiring 29. Further, the bit line voltage supply wiring 29 is provided for each plane. Since the block configuration example shown in FIG. 1 illustrates two planes, the first switch circuit 22, the second switch circuit 23, the external voltage application terminal 24, and the bit line voltage supply wiring 29 have two independent systems. Exist. The bit line voltage supply wiring 29 is not necessarily provided for each plane. When the number of planes is large (for example, 4 or more), one bit line voltage supply wiring 29 is provided for a plurality of planes. May be assigned. The number of systems defined by the number of bit line voltage supply wirings 29 is not limited to two as long as the number of systems is also plural. Further, when the number of local bit lines in one memory cell block 11 is large, two or more bit line voltage supply wirings 29 may be assigned to one plane. The gist of the present invention is that one bit line voltage supply wiring 29 is provided to suppress a voltage drop in the voltage supply path from the external voltage application terminal 24 to each local bit line of each memory cell block 11. Since the number of local bit lines that can be connected simultaneously is reduced and a plurality of local bit lines are provided, the correspondence between one bit line voltage supply wiring 29 and the global bit line selection circuit 14 is shown in FIG. The circuit configuration is not limited.

出力インタフェース回路26は、プレーン毎に設けられた読み出し回路17から出力される読み出しデータを選択して、データ出力端子(図示せず)から所定の出力電圧レベルに変換して外部に出力するインタフェース回路である。   The output interface circuit 26 selects read data output from the read circuit 17 provided for each plane, converts it to a predetermined output voltage level from a data output terminal (not shown), and outputs it to the outside. It is.

入力インタフェース回路27は、外部から各種入力信号を受け付けて、本発明装置10の内部回路に供給するインタフェース回路であり、アドレス入力端子(図示せず)からアドレス入力を受け付けるアドレス入力回路、データ入力端子(図示せず)からデータ入力を受け付けるデータ入力回路、複数の制御入力端子(図示せず)から各種の制御入力(チップイネーブル入力、出力イネーブル入力、書き込みイネーブル入力等)を受け付ける制御入力回路等を備えて構成される。入力インタフェース回路27の各回路構成は、一般的なフラッシュメモリで使用されているものと同様であり、詳細な説明及び図示は省略する。   The input interface circuit 27 is an interface circuit that receives various input signals from the outside and supplies them to the internal circuit of the device 10 of the present invention. The input interface circuit 27 receives an address input from an address input terminal (not shown), a data input terminal A data input circuit for receiving data input from (not shown), a control input circuit for receiving various control inputs (chip enable input, output enable input, write enable input, etc.) from a plurality of control input terminals (not shown), etc. It is prepared for. Each circuit configuration of the input interface circuit 27 is the same as that used in a general flash memory, and detailed description and illustration are omitted.

制御回路28は、読み出し、書き込み、消去の各メモリ動作の制御を行う回路で、特に、書き込み及び消去動作におけるメモリセルへの各動作モードに応じた電圧印加と、その後のメモリセルの書き込みまたは消去状態を検証する読み出し動作を所定の制御アルゴリズムに則って行うシーケンシャルな制御を実行する回路で、ステートマシンや簡単なマイクロプロセッサを応用して構成される。また、動作モードは、本発明装置に入力される制御入力信号及び動作モード選択用のコマンドが制御回路28に入力されることによって識別される。認識された動作モードを示す動作モード信号(モード選択信号MS、特定ノード選択信号NSを含む)が、制御回路28から、ワード線選択回路12、ローカルビット線選択回路13、グローバルビット線選択回路14、特定ノード選択回路15、ブロック選択回路16、読み出し回路17、書き込み電圧スイッチ回路18、動作モード別電圧発生回路19、書き込み動作用ビット線電圧発生回路20等に夫々出力される。尚、制御回路28は、フラッシュメモリに搭載されている公知の回路構成が利用できるので、詳細な説明は省略する。   The control circuit 28 is a circuit that controls each memory operation of reading, writing, and erasing, and in particular, voltage application according to each operation mode to the memory cell in writing and erasing operations, and subsequent writing or erasing of the memory cells. A circuit that executes sequential control for performing a read operation for verifying a state in accordance with a predetermined control algorithm, and is configured by applying a state machine or a simple microprocessor. The operation mode is identified when a control input signal and an operation mode selection command input to the device of the present invention are input to the control circuit 28. An operation mode signal (including a mode selection signal MS and a specific node selection signal NS) indicating the recognized operation mode is transmitted from the control circuit 28 to the word line selection circuit 12, the local bit line selection circuit 13, and the global bit line selection circuit 14. Are output to the specific node selection circuit 15, the block selection circuit 16, the read circuit 17, the write voltage switch circuit 18, the operation mode voltage generation circuit 19, the write operation bit line voltage generation circuit 20, and the like. The control circuit 28 can use a well-known circuit configuration mounted on the flash memory, and thus a detailed description thereof is omitted.

次に、本発明装置10の書き込み動作時とテストモード選択時の回路動作について説明する。   Next, the circuit operation at the time of writing operation and test mode selection of the device 10 of the present invention will be described.

〈書き込み動作時〉
先ず、制御回路18が、書き込み動作時である旨の動作モード信号を、上述の各回路に出力する。この場合、外部電圧印加端子24へは外部電圧の入力がないので、書き込み動作用ビット線電圧発生回路20の出力するビット線電圧が、第1スイッチ回路22によって自動的に選択され、第2スイッチ回路23、ビット線電圧供給配線29、書き込み電圧スイッチ回路18、グローバルビット線選択回路14、選択グローバルビット線、及び、ローカルビット線選択回路13を経由して、選択メモリセルブロック11の選択ビット線に供給される。尚、非選択メモリセルブロック11のローカルビット線及び選択メモリセルブロック11の非選択ビット線はオープン状態または接地状態(0V印加)となり、選択ビット線にのみ選択ビット線電圧(5V)が印加される。一方、動作モード別電圧発生回路19からは、書き込み動作用の選択ワード線電圧(12V)が選択メモリセルブロック11のワード線選択回路12に供給され、選択ワード線に印加される。非選択メモリセルブロック11のワード線及び選択メモリセルブロック11の非選択ワード線には接地電圧(0V)が印加され、各非選択メモリセルはオフ状態となる。これにより、書き込み対象の選択メモリセルの制御ゲート1、ドレイン2、ソース3の各端子には、図10に示す書き込み動作用の各端子電圧が印加され、ホットエレクトロン注入による書き込み動作が実行される。このとき、同時に選択ビット線に接続する非選択メモリセル(ワード線の電圧レベルが0V)にも同様に選択ビット線電圧(5V)が印加されるため、消去され易いメモリセル(本テストモードでスクリーニングして除去すべき不良メモリセル)の場合には、その非選択メモリセルが書き込み状態(フローティングゲート5に電子が注入されている状態)では、その注入された電子の一部がドレイン側(ビット線側)に弱く引き抜かれ、同じビット線上での書き込み動作がその非選択メモリセルを除く全てのメモリセルで繰り返されることで、当該非選択メモリセルのフローティングゲート5に注入された電子が、書き込み状態と判定されないレベルまで放出されると、読み出し動作でエラーが発生することになる(ドレインディスターブ現象)。また、読み出しエラーに至る前に、読み出し動作の動作マージンが低下することになる。
<During writing operation>
First, the control circuit 18 outputs an operation mode signal indicating that a write operation is being performed to each circuit described above. In this case, since no external voltage is input to the external voltage application terminal 24, the bit line voltage output from the write operation bit line voltage generation circuit 20 is automatically selected by the first switch circuit 22, and the second switch The selected bit line of the selected memory cell block 11 through the circuit 23, the bit line voltage supply wiring 29, the write voltage switch circuit 18, the global bit line selection circuit 14, the selected global bit line, and the local bit line selection circuit 13. To be supplied. Note that the local bit line of the non-selected memory cell block 11 and the non-selected bit line of the selected memory cell block 11 are in an open state or a ground state (0 V applied), and the selected bit line voltage (5 V) is applied only to the selected bit line. The On the other hand, the operation mode voltage generation circuit 19 supplies the selected word line voltage (12 V) for the write operation to the word line selection circuit 12 of the selected memory cell block 11 and applies it to the selected word line. A ground voltage (0 V) is applied to the word lines of the non-selected memory cell block 11 and the non-selected word lines of the selected memory cell block 11, and each non-selected memory cell is turned off. Thereby, each terminal voltage for the write operation shown in FIG. 10 is applied to each terminal of the control gate 1, the drain 2 and the source 3 of the selected memory cell to be written, and the write operation by hot electron injection is executed. . At this time, since the selected bit line voltage (5 V) is also applied to the non-selected memory cells (word line voltage level 0 V) connected to the selected bit line at the same time, the memory cells that are easily erased (in this test mode) In the case of a defective memory cell to be removed by screening), when the non-selected memory cell is in a write state (a state where electrons are injected into the floating gate 5), a part of the injected electrons is on the drain side ( The bit line is weakly pulled out and the write operation on the same bit line is repeated in all memory cells except the non-selected memory cell, so that the electrons injected into the floating gate 5 of the non-selected memory cell are If released to a level that is not determined to be in the write state, an error will occur in the read operation (drain disturb current). ). Further, the operation margin of the read operation is lowered before the read error is reached.

〈テストモード選択時〉
従って、テストモードにおいて、ドレインディスターブ耐性の低いメモリセルを効率的にスクリーニングして除去するために、通常の書き込み動作で選択される選択ビット線の本数より大幅に多い複数のビット線を同時に選択して、選択ビット線電圧(5V)を各選択ビット線に同時に印加する。本実施形態では、全てのメモリセルブロック11の全ビット線が、2系統に分割して同時に選択される。
<When test mode is selected>
Therefore, in the test mode, in order to efficiently screen and remove memory cells having low drain disturb tolerance, a plurality of bit lines significantly larger than the number of selected bit lines selected in the normal write operation are simultaneously selected. Then, the selected bit line voltage (5 V) is simultaneously applied to each selected bit line. In this embodiment, all the bit lines of all the memory cell blocks 11 are divided into two systems and selected simultaneously.

先ず、制御回路18が、テストモード選択時である旨の動作モード信号を、上述の各回路に出力する。この場合、書き込み動作用ビット線電圧発生回路20が出力するビット線電圧より高電圧の外部電圧を、2つの外部電圧印加端子24から入力するので、書き込み動作用ビット線電圧発生回路20の動作状態に関係なく、各外部電圧印加端子24から入力されたテスト用の外部ビット線電圧が、第1スイッチ回路22によって自動的に選択され、第2スイッチ回路23、ビット線電圧供給配線29、書き込み電圧スイッチ回路18、グローバルビット線選択回路14、選択グローバルビット線、及び、ローカルビット線選択回路13を経由して、各プレーンに分かれて、全てのメモリセルブロック11の全てのビット線に供給される。テストモード選択時には、ローカルビット線選択回路13は全てのローカルビット線を選択して各グローバルビット線に接続し、グローバルビット線選択回路14は全てのグローバルビット線を選択して書き込み電圧スイッチ回路18に接続し、書き込み電圧スイッチ回路18は選択された全てのグローバルビット線を、書き込みデータを“0”としてビット線電圧供給配線29に接続する。これにより、全てのメモリセルブロック11の全てのビット線には、各外部電圧印加端子24から入力されたテスト用の外部ビット線電圧から、第2スイッチ回路23、ビット線電圧供給配線29、書き込み電圧スイッチ回路18、グローバルビット線選択回路14、選択グローバルビット線、及び、ローカルビット線選択回路13の電圧供給路を経て電圧降下した選択ビット線電圧が印加される。   First, the control circuit 18 outputs an operation mode signal indicating that the test mode is selected to each circuit described above. In this case, since an external voltage higher than the bit line voltage output from the write operation bit line voltage generation circuit 20 is input from the two external voltage application terminals 24, the operation state of the write operation bit line voltage generation circuit 20. Regardless of the test voltage, the test external bit line voltage input from each external voltage application terminal 24 is automatically selected by the first switch circuit 22, and the second switch circuit 23, the bit line voltage supply wiring 29, the write voltage, and so on. Via the switch circuit 18, the global bit line selection circuit 14, the selected global bit line, and the local bit line selection circuit 13, it is divided into planes and supplied to all bit lines of all memory cell blocks 11. . When the test mode is selected, the local bit line selection circuit 13 selects all the local bit lines and connects them to each global bit line, and the global bit line selection circuit 14 selects all the global bit lines and selects the write voltage switch circuit 18. The write voltage switch circuit 18 connects all selected global bit lines to the bit line voltage supply wiring 29 with write data “0”. Thereby, the second switch circuit 23, the bit line voltage supply wiring 29, and the write are written in all the bit lines of all the memory cell blocks 11 from the test external bit line voltages inputted from the respective external voltage application terminals 24. The selected bit line voltage dropped through the voltage supply path of the voltage switch circuit 18, the global bit line selection circuit 14, the selected global bit line, and the local bit line selection circuit 13 is applied.

ここで、各ローカルビット線に印加される選択ビット線電圧は、グローバルビット線の電圧とは、ローカルビット線選択回路13の各転送ゲートの両端電圧分の電圧差が生じているが、1本のローカルビット線に接続する全メモリセルのオフリーク電流の合計は、全てのメモリセルブロック11の全てのメモリセルのオフリーク電流の合計と比較すると、全てのローカルビット線の本数分の1と大幅に小さくなるため、その電圧差は無視できるので、特定ノード選択回路15で選択された特定ノードの電圧レベルをテスト用電圧測定端子25から測定することで、選択ビット線電圧をモニターすることができる。従って、テスト用電圧測定端子25から測定される特定ノードの電圧レベルを基に、当該電圧レベルが通常の書き込み動作時に選択ビット線に印加される選択ビット線電圧と同電圧レベルの所定値となるように、各外部電圧印加端子24から入力するテスト用の外部ビット線電圧の電圧レベルを調整する。但し、外部ビット線電圧の電圧レベルは、本発明装置10の内部で使用されているトランジスタ、例えば、第1スイッチ回路22、第2スイッチ回路23、書き込み電圧スイッチ回路18等を構成するトランジスタの耐圧以下となるように制限される。外部ビット線電圧の電圧レベルが当該耐圧を超える場合は、同じプレーン内において同時に選択されるメモリセルブロック数を減らすか、或いは、同時に選択されるグローバルビット線の本数を減らすことで、外部ビット線電圧の電圧レベルが当該耐圧以下となるように調整する必要がある。   Here, the selection bit line voltage applied to each local bit line is different from the voltage of the global bit line by a voltage difference between both ends of each transfer gate of the local bit line selection circuit 13. The total off-leakage current of all the memory cells connected to the local bit lines is significantly smaller than the sum of the off-leakage currents of all the memory cells in all the memory cell blocks 11, which is 1 / the number of all the local bit lines. Since the voltage difference is negligible, the selected bit line voltage can be monitored by measuring the voltage level of the specific node selected by the specific node selection circuit 15 from the test voltage measurement terminal 25. Therefore, based on the voltage level of the specific node measured from the test voltage measurement terminal 25, the voltage level becomes a predetermined value at the same voltage level as the selected bit line voltage applied to the selected bit line during the normal write operation. As described above, the voltage level of the test external bit line voltage input from each external voltage application terminal 24 is adjusted. However, the voltage level of the external bit line voltage depends on the breakdown voltage of the transistors used in the device 10 of the present invention, for example, the transistors constituting the first switch circuit 22, the second switch circuit 23, the write voltage switch circuit 18, etc. Restricted to be: When the voltage level of the external bit line voltage exceeds the withstand voltage, the external bit line can be reduced by reducing the number of memory cell blocks simultaneously selected in the same plane or by reducing the number of global bit lines simultaneously selected. It is necessary to adjust so that the voltage level of the voltage is equal to or lower than the withstand voltage.

一方、動作モード別電圧発生回路19からは、テストモード選択時の非選択ワード線電圧(−2V)が全てのメモリセルブロック11のワード線選択回路12に供給され、各メモリセルブロック11の全てのワード線に印加される。従って、全てのメモリセルの制御ゲートには−2Vの負電圧が印加されて非導通状態となるものの、ドレインには選択ビット線電圧が印加され、通常の書き込み動作時の非選択メモリセルのドレインと同じ電圧印加条件となる。   On the other hand, the non-selected word line voltage (−2V) when the test mode is selected is supplied from the voltage generation circuit 19 for each operation mode to the word line selection circuits 12 of all the memory cell blocks 11, and all the memory cell blocks 11 are all connected. Applied to the word line. Therefore, although a negative voltage of −2 V is applied to the control gates of all the memory cells, the selected bit line voltage is applied to the drains, and the drains of the unselected memory cells during the normal write operation. The same voltage application conditions are applied.

ここで、比較例として、図4に例示するような従来の回路構成によって、外部電圧印加端子24から入力されるテスト用の外部電圧が、1系統の第2スイッチ回路23とビット線電圧供給配線29を介して、2つのプレーンの書き込み電圧スイッチ回路18とグローバルビット線選択回路14に共通に供給される回路構成により、図15を用いて説明したように4つのメモリセルブロック11の全ビット線を選択して一括で高電圧ストレスを印加した場合、外部入力電圧が当該耐圧を超え、所望の高電圧ストレス(例えば、5V)をメモリセルに印加できない場合を想定する。尚、図1の本発明装置10の回路構成と、図4に例示する比較例では、対応する回路には同じ符号を付しており、また、両回路構成のメモリセルブロック11は全く同じであるとする。   Here, as a comparative example, the test external voltage input from the external voltage application terminal 24 is applied to one system of the second switch circuit 23 and the bit line voltage supply wiring by the conventional circuit configuration illustrated in FIG. As shown in FIG. 15, all the bit lines of the four memory cell blocks 11 are provided by the circuit configuration commonly supplied to the write voltage switch circuit 18 and the global bit line selection circuit 14 of two planes When a high voltage stress is applied in a batch and the external input voltage exceeds the breakdown voltage, a desired high voltage stress (for example, 5V) cannot be applied to the memory cell. In the circuit configuration of the device 10 of the present invention in FIG. 1 and the comparative example illustrated in FIG. 4, the corresponding circuits are denoted by the same reference numerals, and the memory cell blocks 11 in both circuit configurations are exactly the same. Suppose there is.

図4に例示する比較例に対して、本実施形態では、第1スイッチ回路22と第2スイッチ回路23と外部電圧印加端子24とビット線電圧供給配線29が、プレーン毎に夫々独立して2系統存在するので、4つのメモリセルブロック11の全ビット線を選択して一括で選択ビット線電圧を印加する場合でも、1つの外部電圧印加端子24から系統別に2つのメモリセルブロック11の全ビット線に選択ビット線電圧が各別に印加されるため、図5に示すように、図15の2つのメモリセルブロック11を同時に選択した場合と同じ状況となり、テスト時間が図4に例示する比較例では、2回に分けてテスト用の外部入力電圧の印加を行っていたのが、1回の印加で済むため、テスト時間が2分の1に短縮されることになる。   In contrast to the comparative example illustrated in FIG. 4, in the present embodiment, the first switch circuit 22, the second switch circuit 23, the external voltage application terminal 24, and the bit line voltage supply wiring 29 are each independently 2 for each plane. Since there is a system, even when all the bit lines of the four memory cell blocks 11 are selected and the selected bit line voltage is applied all at once, all the bits of the two memory cell blocks 11 can be applied to each system from one external voltage application terminal 24. Since the selected bit line voltage is applied to each line separately, as shown in FIG. 5, the situation is the same as when the two memory cell blocks 11 of FIG. 15 are simultaneously selected, and the test time is a comparative example illustrated in FIG. In this case, the application of the test external input voltage is performed in two steps. However, the test time can be shortened to one half because only one application is required.

以下、本実施形態のテストモードを使用した本発明方法によるドレインディスターブのスクリーニングテストの処理手順を、図6を参照して説明する。先ず、通常の書き込み動作で全てのメモリセルブロック11の全てのメモリセルを書き込み状態とする(ステップ#11)。次に、本発明装置11をテストモードに設定し、動作モード別電圧発生回路19を制御して、テストモード選択時の非選択ワード線電圧(−2V)を発生して、全てのメモリセルブロック11のワード線選択回路12に供給し、全てのメモリセルの制御ゲートには−2Vの負電圧が印加されるようにする(ステップ#12)。また、ステップ#12の制御と並行して、書き込み電圧スイッチ回路18、グローバルビット線選択回路14、及び、ローカルビット線選択回路13を制御して、全てのメモリセルブロック11の全てのローカルビット線が、2系統の第2スイッチ回路23とビット線電圧供給配線29を経由して、各外部電圧印加端子24に各別に電気的に接続させる(ステップ#13)。更に、ステップ#12及び#13の制御と並行して、特定ノード選択回路15を制御して、何れか一方のプレーンの特定ノードを選択してテスト用電圧測定端子25と電気的に接続させる(ステップ#14)。次に、特定ノードの電圧レベルを測定して、選択ビット線電圧をモニターしながら、各外部電圧印加端子24からテスト用の外部ビット線電圧を供給し、選択ビット線電圧が、通常の書き込み動作時に選択ビット線に印加される選択ビット線電圧と同電圧レベルの所定値となるまで上昇し、当該所定値に至った状態で、外部ビット線電圧の印加を、通常の書き込み動作時の選択ビット線電圧の印加時間(例えば、1μ秒)の1本のローカルビット線に接続するメモリセル数(N)から1差し引いた値(N−1)倍に相当する期間以上(例えば、(N−1)μ秒以上)継続した後、当該印加を停止する(ステップ#15)。その後、全てのメモリセルブロック11の全てのメモリセルを逐次読み出して、データ“0”と判定されなかったメモリセルを不良メモリセルとして抽出する(ステップ#16)。抽出された不良メモリセルを冗長救済用のメモリセルと置換して不良救済する(ステップ#17)。ここで、ステップ#12〜#14の処理は、夫々並行して行わずに、任意の順番で行っても構わない。また、ステップ#15において、特定ノードの電圧レベルの測定において、特定ノード選択回路15を制御して特定ノードを切り換えて全ての特定ノードの電圧レベルが当該所定値に至った状態を確認するようにするのも好ましい。また、ステップ#15において、特定ノードの電圧レベルの測定途中において、最も測定レベルの低い特定ノードを検出してモニター対象としても選択しても良い。   Hereinafter, the processing procedure of the drain disturb screening test by the method of the present invention using the test mode of the present embodiment will be described with reference to FIG. First, all memory cells in all memory cell blocks 11 are set in a write state by a normal write operation (step # 11). Next, the device 11 of the present invention is set to a test mode, and the voltage generation circuit 19 for each operation mode is controlled to generate a non-selected word line voltage (−2 V) when the test mode is selected. The negative voltage of −2V is applied to the control gates of all the memory cells (step # 12). In parallel with the control of step # 12, the write voltage switch circuit 18, the global bit line selection circuit 14, and the local bit line selection circuit 13 are controlled to thereby control all the local bit lines of all the memory cell blocks 11. However, they are electrically connected to the external voltage application terminals 24 individually through the two systems of the second switch circuit 23 and the bit line voltage supply wiring 29 (step # 13). Further, in parallel with the control of steps # 12 and # 13, the specific node selection circuit 15 is controlled to select a specific node of one of the planes and to electrically connect to the test voltage measurement terminal 25 ( Step # 14). Next, while measuring the voltage level of a specific node and monitoring the selected bit line voltage, an external bit line voltage for test is supplied from each external voltage application terminal 24, and the selected bit line voltage is changed to a normal write operation. Sometimes the voltage level rises to a predetermined value at the same voltage level as the selected bit line voltage applied to the selected bit line, and in this state, the external bit line voltage is applied to the selected bit during normal write operation. More than a period corresponding to a value (N-1) times a value obtained by subtracting 1 from the number (N) of memory cells connected to one local bit line for a line voltage application time (for example, 1 μsec) (for example, (N−1 ) [Mu] sec or more) After continuing, the application is stopped (step # 15). Thereafter, all the memory cells in all the memory cell blocks 11 are sequentially read, and the memory cells that are not determined to be data “0” are extracted as defective memory cells (step # 16). The extracted defective memory cell is replaced with a redundant repair memory cell to repair the defect (step # 17). Here, the processes of steps # 12 to # 14 may be performed in an arbitrary order without being performed in parallel. In step # 15, in the measurement of the voltage level of the specific node, the specific node selection circuit 15 is controlled to switch the specific node so as to confirm that the voltage levels of all the specific nodes have reached the predetermined value. It is also preferable to do this. Further, in step # 15, during the measurement of the voltage level of the specific node, the specific node having the lowest measurement level may be detected and selected as a monitoring target.

次に、図6に示すスクリーニングテストのステップ#15で外部ビット線電圧の制御に使用する所定値(通常の書き込み動作時に選択ビット線に印加される選択ビット線電圧と同電圧レベル)を予め取得する本発明方法について図7を参照して説明する。   Next, in step # 15 of the screening test shown in FIG. 6, a predetermined value used for controlling the external bit line voltage (the same voltage level as the selected bit line voltage applied to the selected bit line during normal write operation) is acquired in advance. The method of the present invention will be described with reference to FIG.

先ず、通常の書き込み動作で全てのメモリセルブロック11の全てのメモリセルを書き込み状態とする(ステップ#21)。次に、本発明装置11をテストモードに設定し、動作モード別電圧発生回路19を制御して、テストモード選択時の非選択ワード線電圧(−2V)を発生して、全てのメモリセルブロック11のワード線選択回路12に供給し、全てのメモリセルの制御ゲートには−2Vの負電圧が印加されるようにする(ステップ#22)。また、ステップ#22の制御と並行して、書き込み電圧スイッチ回路18、グローバルビット線選択回路14、及び、ローカルビット線選択回路13を制御して、1つのメモリセルブロック11の特定ノードを含むグローバルビット線に接続する1本のローカルビット線を選択し、第1スイッチ回路22と第2スイッチ回路23とビット線電圧供給配線29を経由して、書き込み動作用ビット線電圧発生回路20の出力端子と電気的に接続させる(ステップ#23)。更に、ステップ#22及び#23の制御と並行して、特定ノード選択回路15を制御して、ステップ#23で選択されたローカルビット線が属するプレーンの特定ノードを選択してテスト用電圧測定端子25と電気的に接続させる(ステップ#24)。次に、書き込み動作用ビット線電圧発生回路20を活性化して通常の書き込み動作時に出力する高電圧を出力させ、ステップ#23で選択されたローカルビット線に選択ビット線電圧を印加する(ステップ#25)。次に、特定ノードの電圧レベルを測定して、当該測定レベルを所定値とする(ステップ#26)。尚、ステップ#22〜#24の処理は、夫々並行して行わずに、任意の順番で行っても構わない。   First, all memory cells in all memory cell blocks 11 are set in a write state by a normal write operation (step # 21). Next, the device 11 of the present invention is set to a test mode, and the voltage generation circuit 19 for each operation mode is controlled to generate a non-selected word line voltage (−2 V) when the test mode is selected. The negative voltage of −2 V is applied to the control gates of all the memory cells (step # 22). In parallel with the control in step # 22, the write voltage switch circuit 18, the global bit line selection circuit 14, and the local bit line selection circuit 13 are controlled to include a specific node of one memory cell block 11. One local bit line to be connected to the bit line is selected, and the output terminal of the write operation bit line voltage generation circuit 20 via the first switch circuit 22, the second switch circuit 23, and the bit line voltage supply wiring 29. (Step # 23). Further, in parallel with the control of steps # 22 and # 23, the specific node selection circuit 15 is controlled to select the specific node of the plane to which the local bit line selected in step # 23 belongs, and the test voltage measurement terminal 25 (step # 24). Next, the write operation bit line voltage generation circuit 20 is activated to output a high voltage output during a normal write operation, and the selected bit line voltage is applied to the local bit line selected in step # 23 (step #). 25). Next, the voltage level of the specific node is measured, and the measured level is set to a predetermined value (step # 26). Note that the processes of steps # 22 to # 24 may be performed in an arbitrary order without being performed in parallel.

[第2実施形態]
図8に、本発明装置10の第2実施形態における概略のブロック構成を模式的に示す。図8に示すように、本発明装置10の第2実施形態では、図1に示す第1実施形態の構成に対して、第1スイッチ回路22と外部電圧印加端子24を夫々1つだけで構成している。つまり、第1実施形態では、書き込み動作用ビット線電圧発生回路20からグローバルビット線選択回路14に至る書き込み動作用ビット線電圧の電圧供給路が、書き込み動作用ビット線電圧発生回路20の出力端子から2系統に分岐した構成であったのに対し、第2実施形態では、外部電圧印加端子24から2系統に分岐する構成としている。その他の回路構成は、第1実施形態と全く同じであるので、重複する説明は割愛する。テストモード選択時に外部電圧印加端子24から供給される外部ビット線電圧の電圧供給路が2系統に分岐することで、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
[Second Embodiment]
FIG. 8 schematically shows a schematic block configuration in the second embodiment of the device 10 of the present invention. As shown in FIG. 8, in the second embodiment of the device 10 of the present invention, the first switch circuit 22 and the external voltage application terminal 24 are configured by one each compared to the configuration of the first embodiment shown in FIG. is doing. That is, in the first embodiment, the voltage supply path for the write operation bit line voltage from the write operation bit line voltage generation circuit 20 to the global bit line selection circuit 14 is the output terminal of the write operation bit line voltage generation circuit 20. However, in the second embodiment, the external voltage application terminal 24 is branched into two systems. The other circuit configuration is exactly the same as that of the first embodiment, and a duplicate description is omitted. When the test mode is selected, the voltage supply path of the external bit line voltage supplied from the external voltage application terminal 24 is branched into two systems, so that the same effect as in the first embodiment can be obtained.

[第3実施形態]
図9に、本発明装置10の第3実施形態における概略のブロック構成を模式的に示す。図9に示すように、本発明装置10の第3実施形態では、図1に示す第1実施形態の構成に対して、特定ノード選択回路15とテスト用電圧測定端子25と接続配線30を設けずに構成している。その他の回路構成は、第1実施形態と全く同じであるので、重複する説明は割愛する。
[Third Embodiment]
FIG. 9 schematically shows a schematic block configuration in the third embodiment of the device 10 of the present invention. As shown in FIG. 9, in the third embodiment of the device 10 of the present invention, a specific node selection circuit 15, a test voltage measurement terminal 25, and a connection wiring 30 are provided in the configuration of the first embodiment shown in FIG. 1. It is configured without. The other circuit configuration is exactly the same as that of the first embodiment, and a duplicate description is omitted.

第3実施形態では、テスト用電圧測定端子25から特定ノードの電圧レベルをモニターせずにドレインディスターブのスクリーニングテストを行う。従って、図6に示すスクリーニングテストの処理手順のステップ#15において、各外部電圧印加端子24からテスト用の外部ビット線電圧を供給する際には、特定ノードの電圧レベルをモニターするのではなく、予めシミュレーションや実験により取得した入力電圧レベルを各外部電圧印加端子24から供給する。この場合、チップ、ウェハ或いはロット毎のばらつきに対応することは不可能となるが、特定ノード選択回路15とテスト用電圧測定端子25と接続配線30を設けないことからチップ面積の増大を抑制でき、テスト手順の簡素化が図れる。   In the third embodiment, a drain disturb screening test is performed without monitoring the voltage level of a specific node from the test voltage measurement terminal 25. Therefore, in step # 15 of the screening test procedure shown in FIG. 6, when supplying an external bit line voltage for testing from each external voltage application terminal 24, the voltage level of a specific node is not monitored. An input voltage level acquired in advance by simulation or experiment is supplied from each external voltage application terminal 24. In this case, it is impossible to cope with variations among chips, wafers or lots, but since the specific node selection circuit 15, the test voltage measurement terminal 25, and the connection wiring 30 are not provided, an increase in chip area can be suppressed. The test procedure can be simplified.

次に、本発明装置の別実施形態について説明する。   Next, another embodiment of the device of the present invention will be described.

〈1〉上記各実施形態では、動作モード別電圧発生回路19から、テストモード選択時の非選択ワード線電圧(−2V)がテスト対象の全てのメモリセルブロック11のワード線選択回路12に供給され、各メモリセルブロック11の全てのワード線に印加される構成となっていたが、ワード線に印加される電圧は、当該非選択ワード線電圧(−2V)に代えて、通常の書き込み動作時の非選択ワード線電圧(0V)を使用しても構わない。この場合、動作モード別電圧発生回路19の負電圧発生回路は、消去動作時の負電圧の選択ワード線電圧(−8V)だけ発生できれば良いので、図3に示す回路構成では、レベルシフト回路49とN型MOSFET45が不要となる。   <1> In each of the above embodiments, the non-selected word line voltage (−2 V) when the test mode is selected is supplied from the operation mode voltage generation circuit 19 to the word line selection circuits 12 of all the memory cell blocks 11 to be tested. However, the voltage applied to all the word lines of each memory cell block 11 is changed to the normal write operation instead of the unselected word line voltage (-2V). The unselected word line voltage (0V) at the time may be used. In this case, the negative voltage generation circuit of the voltage generation circuit 19 for each operation mode only needs to generate only the selected word line voltage (−8 V) as a negative voltage during the erase operation. Therefore, in the circuit configuration shown in FIG. And the N-type MOSFET 45 becomes unnecessary.

〈2〉更に、上記第1及び第2実施形態では、図6に示すスクリーニングテストの処理手順のステップ#15において、各外部電圧印加端子24からテスト用の外部ビット線電圧を供給する際に、特定ノードの電圧レベルをモニターして外部ビット線電圧の調整を行うようにしたが、第3実施形態と同様に、特定ノードの電圧レベルをモニターするのではなく、予めシミュレーションや実験により取得した入力電圧レベルを各外部電圧印加端子24から供給するようにしても構わない。尚、第1及び第2実施形態では、特定ノード選択回路15とテスト用電圧測定端子25と接続配線30が設けてあるので、これらを使用して、特定ノードの電圧レベルが所定値となる入力電圧レベルを予め取得することが可能である。   <2> Furthermore, in the first and second embodiments, when supplying the test external bit line voltage from each external voltage application terminal 24 in step # 15 of the screening test procedure shown in FIG. The voltage level of the specific node is monitored to adjust the external bit line voltage. However, as in the third embodiment, the voltage level of the specific node is not monitored, but the input obtained by simulation or experiment in advance. The voltage level may be supplied from each external voltage application terminal 24. In the first and second embodiments, since the specific node selection circuit 15, the test voltage measurement terminal 25, and the connection wiring 30 are provided, these are used to input the voltage level of the specific node to a predetermined value. The voltage level can be acquired in advance.

〈3〉更に、上記第3実施形態では、第1実施形態の回路構成を基礎として、特定ノード選択回路15とテスト用電圧測定端子25と接続配線30を設けない構成としたが、第2実施形態の回路構成を基礎として、同様の回路構成としても構わない。   <3> Further, in the third embodiment, the specific node selection circuit 15, the test voltage measurement terminal 25, and the connection wiring 30 are not provided on the basis of the circuit configuration of the first embodiment. A similar circuit configuration may be used on the basis of the circuit configuration of the embodiment.

〈4〉更に、上記各実施形態では、列方向に配置された複数のメモリセルブロック11によって1つのプレーンを構成し、ローカルビット線選択回路13を介して同一プレーン内のメモリセルブロック11のローカルビット線をグローバルビット線に接続し、グローバルビット線をプレーン単位でグローバルビット線選択回路14により選択する階層的なビット線選択構造となっていたが、グローバルビット線及びグローバルビット線選択回路14を設けずに、メモリセルブロック11毎に書き込み電圧スイッチ回路18を設けて直接にローカルビット線選択回路13と接続する構成であっても良い。   <4> Further, in each of the above embodiments, a plurality of memory cell blocks 11 arranged in the column direction form one plane, and the local bit line selection circuit 13 is used to locally connect the memory cell blocks 11 in the same plane. Although the bit line is connected to the global bit line and the global bit line is selected by the global bit line selection circuit 14 in the plane unit, it has a hierarchical bit line selection structure. A configuration may be employed in which a write voltage switch circuit 18 is provided for each memory cell block 11 and is directly connected to the local bit line selection circuit 13 without being provided.

また、プレーンを構成する場合も、行方向に配置された複数のメモリセルブロック11によって1つのプレーンを構成するようにしても構わない。この場合、階層的なワード線選択構造となる。   Also, in the case of configuring a plane, a single plane may be configured by a plurality of memory cell blocks 11 arranged in the row direction. In this case, a hierarchical word line selection structure is obtained.

〈5〉更に、上記各実施形態では、1つのビット線電圧整圧回路21を複数の第2スイッチ回路23に対して共通に使用する構成であったが、第2スイッチ回路23毎に個別にビット線電圧整圧回路21を設ける回路構成であっても良い。この場合、第2スイッチ回路23は、通常の書き込み動作時には、選択されたプレーンに対応する何れか1つだけがオンし、テストモード選択時には、全ての第2スイッチ回路23がオンするように、ビット線電圧整圧回路21を制御することができる。   <5> Furthermore, in each of the above embodiments, the single bit line voltage regulator circuit 21 is commonly used for the plurality of second switch circuits 23. However, each bit switch voltage 23 is individually provided for each second switch circuit 23. A circuit configuration in which the bit line voltage regulating circuit 21 is provided may be used. In this case, only one of the second switch circuits 23 corresponding to the selected plane is turned on during the normal write operation, and all the second switch circuits 23 are turned on when the test mode is selected. The bit line voltage regulator circuit 21 can be controlled.

〈6〉更に、上記各実施形態では、メモリセルは図10〜図12に示す素子構造のフラッシュメモリセルを想定したが、フラッシュメモリセルと同様に、書き込み動作時に書き込み対象でない非選択メモリセルに対して選択ビット線側から印加されるストレスによってデータ劣化の生じる可能性のある構造のメモリセルに対しても本発明装置及び本発明方法は適応可能である。   <6> Further, in each of the above embodiments, the memory cell is assumed to be the flash memory cell having the element structure shown in FIGS. 10 to 12. On the other hand, the device of the present invention and the method of the present invention can also be applied to a memory cell having a structure in which data deterioration may occur due to stress applied from the selected bit line side.

本発明は、不揮発性半導体記憶装置に利用可能であり、特に、不揮発性半導体記憶装置におけるメモリセルの書き込み動作に伴うデータ劣化不良を効率的にスクリーニングするテスト方法に有用である。   The present invention can be used for a nonvolatile semiconductor memory device, and is particularly useful for a test method for efficiently screening for data deterioration defects accompanying a write operation of a memory cell in a nonvolatile semiconductor memory device.

本発明に係る不揮発性半導体記憶装置の第1実施形態における概略のブロック構成を模式的に示すブロック図1 is a block diagram schematically showing a schematic block configuration in a first embodiment of a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention. 本発明に係る不揮発性半導体記憶装置の特定ノード選択回路の回路構成例を示す回路図4 is a circuit diagram showing a circuit configuration example of a specific node selection circuit of the nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention. 本発明に係る不揮発性半導体記憶装置の動作モード別電圧発生回路内の負電圧発生回路の回路構成例を示す回路図The circuit diagram which shows the circuit structural example of the negative voltage generation circuit in the voltage generation circuit according to operation mode of the non-volatile semiconductor memory device which concerns on this invention 従来の不揮発性半導体記憶装置の概略のブロック構成例を模式的に示すブロック図A block diagram schematically showing a schematic block configuration example of a conventional nonvolatile semiconductor memory device 本発明に係る不揮発性半導体記憶装置における外部電圧印加端子に印加する外部ストレス電圧と選択ビット線電圧の関係を模式的に示す図The figure which shows typically the relationship between the external stress voltage applied to the external voltage application terminal and the selection bit line voltage in the non-volatile semiconductor memory device which concerns on this invention 本発明に係る不揮発性半導体記憶装置のテスト方法によるドレインディスターブのスクリーニングテストの処理手順を示すフローチャート6 is a flowchart showing a processing procedure of a drain disturb screening test by a test method for a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention. 本発明に係る不揮発性半導体記憶装置のテスト方法による通常の書き込み動作時に選択ビット線に印加される選択ビット線電圧を取得する処理手順を示すフローチャート10 is a flowchart showing a processing procedure for acquiring a selected bit line voltage applied to a selected bit line during a normal write operation by a test method for a nonvolatile semiconductor memory device according to the present invention. 本発明に係る不揮発性半導体記憶装置の第2実施形態における概略のブロック構成を模式的に示すブロック図The block diagram which shows typically the schematic block configuration in 2nd Embodiment of the non-volatile semiconductor memory device which concerns on this invention 本発明に係る不揮発性半導体記憶装置の第3実施形態における概略のブロック構成を模式的に示すブロック図The block diagram which shows typically the schematic block structure in 3rd Embodiment of the non-volatile semiconductor memory device which concerns on this invention フラッシュメモリセルへの書き込み動作時における各端子に対する電圧印加条件とフローティングゲートと各端子間の電子の流れを模式的に示す素子断面図Device cross-sectional view schematically showing the voltage application condition for each terminal and the flow of electrons between the floating gate and each terminal during the write operation to the flash memory cell フラッシュメモリセルへの消去動作時における各端子に対する電圧印加条件とフローティングゲートと各端子間の電子の流れを模式的に示す素子断面図Device sectional view schematically showing the voltage application condition for each terminal and the flow of electrons between the floating gate and each terminal during the erase operation to the flash memory cell フラッシュメモリセルへの読み出し動作時における各端子に対する電圧印加条件とフローティングゲートと各端子間の電子の流れを模式的に示す素子断面図Device cross-sectional view schematically showing the voltage application condition for each terminal and the flow of electrons between the floating gate and each terminal during a read operation to the flash memory cell フラッシュメモリセルの各メモリ動作における各端子への電圧印加条件を一覧にして示す図表Chart showing a list of voltage application conditions to each terminal in each memory operation of the flash memory cell NOR型フラッシュメモリにおけるメモリセルブロックの構成例を示す図The figure which shows the structural example of the memory cell block in NOR type flash memory 従来の不揮発性半導体記憶装置における外部電圧印加端子に印加する外部ストレス電圧と選択ビット線電圧の関係を模式的に示す図The figure which shows typically the relationship between the external stress voltage applied to the external voltage application terminal and the selection bit line voltage in the conventional non-volatile semiconductor memory device

符号の説明Explanation of symbols

1: フラッシュメモリセルの制御ゲート
2: フラッシュメモリセルのドレイン
3: フラッシュメモリセルのソース
4: フラッシュメモリセルの基板
5: フラッシュメモリセルのフローティングゲート
6: フラッシュメモリセルのトンネル酸化膜
7: フラッシュメモリセルの絶縁膜
8: 書き込み対象のメモリセル
9: 非選択メモリセル
10: 本発明に係る不揮発性半導体記憶装置
11: メモリセルブロック
12: ワード線選択回路(行選択回路)
13: ローカルビット線選択回路(列選択回路)
14: グローバルビット線選択回路(列選択回路)
15: 特定ノード選択回路(第3スイッチ回路)
16: ブロック選択回路
17: 読み出し回路
18: 書き込み電圧スイッチ回路
19: 動作モード別電圧発生回路
20: 書き込み動作用ビット線電圧発生回路(選択行電圧発生回路)
21: ビット線電圧整圧回路
22: 第1スイッチ回路
23: 第2スイッチ回路
24: 外部電圧印加端子
25: テスト用電圧測定端子
26: 出力インタフェース回路
27: 入力インタフェース回路
28: 制御回路
29: ビット線電圧供給配線
30: 接続配線
31: ANDゲート
32: レベルシフト回路
33: 転送ゲート
40: 負電圧ポンプ回路
41: コンパレータ
42〜44: 分圧抵抗
45: N型MOSFET
46: P型MOSFET
47: インバータ
48: ANDゲート
49: レベルシフト回路
BA: ブロックアドレス信号
BL: ビット線
CA1、CA2: 列アドレス信号
Eneg: 負電圧発生回路の活性化信号
Ids: メモリセル電流
MS: モード選択信号
NS: 特定ノード選択信号
Nc: 接続点(コンパレータの非反転入力)
PS: プレーン選択信号
RA: 行アドレス信号
SL: ソース線
V1: 第1基準電圧
V2: 第2基準電圧
Vneg: 負電圧
VPP: 外部電圧印加端子
WL: ワード線
1: Flash memory cell control gate 2: Flash memory cell drain 3: Flash memory cell source 4: Flash memory cell substrate 5: Flash memory cell floating gate 6: Flash memory cell tunnel oxide film 7: Flash memory Cell insulating film 8: Memory cell to be written 9: Non-selected memory cell 10: Non-volatile semiconductor memory device according to the present invention 11: Memory cell block 12: Word line selection circuit (row selection circuit)
13: Local bit line selection circuit (column selection circuit)
14: Global bit line selection circuit (column selection circuit)
15: Specific node selection circuit (third switch circuit)
16: Block selection circuit 17: Read circuit 18: Write voltage switch circuit 19: Voltage generation circuit for each operation mode 20: Bit line voltage generation circuit for write operation (selected row voltage generation circuit)
21: Bit line voltage regulator 22: First switch circuit 23: Second switch circuit 24: External voltage application terminal 25: Test voltage measurement terminal 26: Output interface circuit 27: Input interface circuit 28: Control circuit 29: Bit Line voltage supply wiring 30: Connection wiring 31: AND gate 32: Level shift circuit 33: Transfer gate 40: Negative voltage pump circuit 41: Comparator 42 to 44: Voltage dividing resistor 45: N-type MOSFET
46: P-type MOSFET
47: Inverter 48: AND gate 49: Level shift circuit BA: Block address signal BL: Bit line CA1, CA2: Column address signal Eeg: Activation signal of negative voltage generation circuit Ids: Memory cell current MS: Mode selection signal NS: Specific node selection signal Nc: Connection point (Non-inverting input of comparator)
PS: Plane selection signal RA: Row address signal SL: Source line V1: First reference voltage V2: Second reference voltage Vneg: Negative voltage VPP: External voltage application terminal WL: Word line

Claims (7)

第1端子、第2端子、及び、前記第1端子と前記第2端子間の導通を制御する制御端子を備え、前記各端子への動作モード別の電圧印加によって電気的にデータの読み出し動作、書き込み動作及び消去動作が可能な不揮発性のメモリセルを行及び列方向に複数配列してなるメモリセルブロックを複数配置してなるブロック群と、
前記メモリセルブロックの1つにおいて、列単位で1または複数列の前記メモリセルを選択して、選択された選択列の前記メモリセルの前記第1端子に対して前記動作モードに応じた選択列電圧を印加し、選択されていない非選択列の前記メモリセルの前記第1端子に対して前記動作モードに応じた非選択列電圧を印加するか、或いは、電圧非印加状態とする列選択回路と、
前記メモリセルブロックの1つにおいて、行単位で1または複数行の前記メモリセルを選択して、選択された選択行の前記メモリセルの前記制御端子に対して前記動作モードに応じた選択行電圧を印加し、選択されていない非選択行の前記メモリセルの前記制御端子に対して前記動作モードに応じた非選択行電圧を印加し、テスト用に全ての行の前記メモリセルの前記制御端子に対して前記非選択列電圧またはテスト用の非選択行電圧を印加する行選択回路と、
前記書き込み動作時の前記選択列電圧を発生して前記列選択回路に供給する書き込み列電圧発生回路と、
前記動作モードに応じた前記選択行電圧を発生して前記行選択回路に供給する選択行電圧発生回路と、を備えてなる不揮発性半導体記憶装置であって、
前記書き込み列電圧発生回路から前記列選択回路に前記書き込み動作時の前記選択列電圧を供給する複数の電圧供給路と、
前記複数の電圧供給路にテスト用の外部電圧を印加可能な外部電圧印加端子と、
前記書き込み列電圧発生回路と前記外部電圧印加端子を分離して、前記書き込み列電圧発生回路と前記外部電圧印加端子の何れか一方から供給される電圧を選択して前記複数の電圧供給路に供給する第1スイッチ回路と、
前記書き込み列電圧発生回路と前記外部電圧印加端子の前記第1スイッチ回路によって選択された方と前記複数の電圧供給路を個別に接続する第2スイッチ回路と、を備え、
前記列選択回路が、所定のテストモードにおいて、1または複数の前記メモリセルブロックに対して、通常の前記書き込み動作時に同時に選択される選択列の数より多いテスト用の選択列を選択し、選択した前記テスト用の選択列を前記電圧供給路毎に区分して、区分した個々の前記テスト用の選択列の前記メモリセルの前記第1端子に、前記外部電圧印加端子から印加された前記テスト用の外部電圧から対応する前記電圧供給路を経由して電圧降下したテスト用の前記選択列電圧を印加可能に構成されていることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
A first terminal, a second terminal, and a control terminal for controlling conduction between the first terminal and the second terminal, and electrically reading data by applying a voltage to each terminal according to an operation mode; A block group in which a plurality of memory cell blocks are arranged in which a plurality of nonvolatile memory cells capable of writing operation and erasing operation are arranged in the row and column directions;
In one of the memory cell blocks, one or more columns of the memory cells are selected, and a selected column corresponding to the operation mode is selected for the first terminal of the memory cell in the selected selected column. A column selection circuit that applies a voltage and applies a non-selected column voltage corresponding to the operation mode to the first terminal of the memory cell of the non-selected column that is not selected, or sets a voltage non-applied state. When,
In one of the memory cell blocks, one or more rows of the memory cells are selected in units of rows, and a selected row voltage corresponding to the operation mode with respect to the control terminal of the memory cell of the selected selected row. And applying a non-selected row voltage according to the operation mode to the control terminals of the memory cells in the non-selected non-selected rows, and the control terminals of the memory cells in all rows for testing. A row selection circuit for applying the unselected column voltage or the unselected row voltage for testing to
A write column voltage generation circuit that generates the selected column voltage during the write operation and supplies the selected column voltage to the column selection circuit;
A selected row voltage generation circuit that generates the selected row voltage according to the operation mode and supplies the selected row voltage to the row selection circuit, and a nonvolatile semiconductor memory device comprising:
A plurality of voltage supply paths for supplying the selected column voltage during the write operation from the write column voltage generation circuit to the column selection circuit;
An external voltage application terminal capable of applying an external voltage for testing to the plurality of voltage supply paths;
The write column voltage generation circuit and the external voltage application terminal are separated, and a voltage supplied from either the write column voltage generation circuit or the external voltage application terminal is selected and supplied to the plurality of voltage supply paths. A first switch circuit that
The write column voltage generation circuit, the one selected by the first switch circuit of the external voltage application terminal, and a second switch circuit for individually connecting the plurality of voltage supply paths,
The column selection circuit selects, in a predetermined test mode, a selection column for testing that is larger than the number of selection columns simultaneously selected in the normal write operation for one or a plurality of the memory cell blocks. The test selection column is divided for each of the voltage supply paths, and the test is applied from the external voltage application terminal to the first terminal of the memory cell of each of the divided selection columns for test. The nonvolatile semiconductor memory device is configured to be able to apply the selected column voltage for testing that has been dropped from the external voltage for use via the corresponding voltage supply path.
前記外部電圧印加端子が複数設けられ、
前記第1スイッチ回路によって、前記書き込み列電圧発生回路と前記複数の外部電圧印加端子の夫々が各別に分離され、
前記第2スイッチ回路によって、前記電圧供給路の夫々が対応する前記複数の外部電圧印加端子の何れか1つと接続可能に構成されていることを特徴とする請求項1に記載の不揮発性半導体記憶装置。
A plurality of external voltage application terminals are provided,
The first switch circuit separates each of the write column voltage generation circuit and the plurality of external voltage application terminals,
2. The nonvolatile semiconductor memory according to claim 1, wherein each of the voltage supply paths can be connected to one of the corresponding external voltage application terminals by the second switch circuit. apparatus.
前記所定のテストモードにおいて、前記列選択回路によって選択された前記選択列に印加される電圧降下したテスト用の前記選択列電圧を測定するためのテスト用電圧測定端子と、
前記テスト用電圧測定端子を、前記電圧供給路毎に各別に、前記電圧供給路の前記列選択回路側の端部と前記所定のテストモードにおいて選択した前記選択列の何れか1つの間の特定ノードに接続する第3スイッチ回路と、を備えていることを特徴とする請求項1または2に記載の不揮発性半導体記憶装置。
In the predetermined test mode, a test voltage measurement terminal for measuring the selected column voltage for a test with a voltage drop applied to the selected column selected by the column selection circuit;
The test voltage measurement terminal is specified for each of the voltage supply paths between the end of the voltage supply path on the column selection circuit side and any one of the selected columns selected in the predetermined test mode. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, further comprising a third switch circuit connected to the node.
前記第1スイッチ回路がダイオード回路で構成され、
前記書き込み列電圧発生回路が前記ダイオード回路のアノード側に接続し、前記外部電圧印加端子と前記第2スイッチ回路の一方端が前記ダイオード回路のカソード側に接続していることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の不揮発性半導体記憶装置。
The first switch circuit comprises a diode circuit;
The write column voltage generation circuit is connected to the anode side of the diode circuit, and the external voltage application terminal and one end of the second switch circuit are connected to the cathode side of the diode circuit. The nonvolatile semiconductor memory device according to any one of 1 to 3.
前記選択行電圧発生回路が、前記所定のテストモードにおいて、前記テスト用の非選択行電圧として、消去動作時に選択行電圧として印加する負電圧より絶対値で低電圧の負電圧を発生し、
前記行選択回路が、前記選択行電圧発生回路から供給される前記テスト用の負電圧の非選択行電圧を、選択された前記メモリセルブロックの全ての行の前記メモリセルの前記制御端子に印加することを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の不揮発性半導体記憶装置。
The selected row voltage generation circuit generates a negative voltage having an absolute value lower than the negative voltage applied as the selected row voltage during the erasing operation as the unselected row voltage for the test in the predetermined test mode;
The row selection circuit applies a non-selection row voltage of the test negative voltage supplied from the selection row voltage generation circuit to the control terminals of the memory cells in all rows of the selected memory cell block. The nonvolatile semiconductor memory device according to claim 1, wherein the nonvolatile semiconductor memory device is a non-volatile semiconductor memory device.
請求項3に記載の不揮発性半導体記憶装置に対する書き込み動作に伴うメモリセルのデータ劣化を評価するためのテスト方法であって、
前記不揮発性半導体記憶装置を前記所定のテストモードに設定し、
前記行選択回路が、テスト対象の1または複数の前記メモリセルブロックに対して、全ての行の前記メモリセルの前記制御端子に所定の非選択行電圧を印加するように、
前記列選択回路が、テスト対象の1または複数の前記メモリセルブロックに対して、通常の前記書き込み動作時に同時に選択される選択列の数より多いテスト用の選択列を選択するように、
前記第1スイッチ回路と前記第2スイッチ回路が、前記外部電圧印加端子から供給される電圧を選択して前記複数の電圧供給路に供給するように、且つ、
前記第3スイッチ回路が、前記テスト用電圧測定端子と前記電圧供給路の1つの前記特定ノードが接続するように、夫々制御し、
前記外部電圧印加端子に電圧を印加して、前記テスト用電圧測定端子に出力される前記特定ノードの電圧を測定し、前記特定ノードの電圧から得られるテスト用の前記選択列電圧が所定値となるように、前記外部電圧印加端子に印加する電圧値を、規定の電圧範囲内において制御することを特徴とする不揮発性半導体記憶装置のテスト方法。
A test method for evaluating data deterioration of a memory cell accompanying a write operation to the nonvolatile semiconductor memory device according to claim 3,
Setting the nonvolatile semiconductor memory device to the predetermined test mode;
The row selection circuit applies a predetermined unselected row voltage to the control terminals of the memory cells in all rows for one or a plurality of the memory cell blocks to be tested.
The column selection circuit selects, for one or a plurality of the memory cell blocks to be tested, more test selection columns than the number of selection columns simultaneously selected during the normal write operation.
The first switch circuit and the second switch circuit select a voltage supplied from the external voltage application terminal and supply the selected voltage to the plurality of voltage supply paths; and
The third switch circuit controls each of the test voltage measurement terminal and the one specific node of the voltage supply path to be connected,
A voltage is applied to the external voltage application terminal, the voltage of the specific node output to the test voltage measurement terminal is measured, and the selected column voltage for testing obtained from the voltage of the specific node is a predetermined value. The method for testing a nonvolatile semiconductor memory device, wherein the voltage value applied to the external voltage application terminal is controlled within a specified voltage range.
前記外部電圧印加端子に電圧を印加する前に、前記テスト用の前記選択列電圧の前記所定値を測定する工程を備え、
前記所定値を測定する工程において、
前記不揮発性半導体記憶装置を前記所定のテストモードに設定し、
前記行選択回路が、テスト対象の前記メモリセルブロックの1つに対して、全ての行の前記メモリセルに所定の非選択行電圧を印加するように、
前記列選択回路が、テスト対象の前記メモリセルブロックの1つに対して、テスト用の1つの選択列を選択するように、
前記第1スイッチ回路と前記第2スイッチ回路が、前記書き込み列電圧発生回路から供給される電圧を選択して前記1つの選択列と接続する前記電圧供給路に供給するように、且つ、
前記第3スイッチ回路が、前記1つの選択列と接続する前記電圧供給路の前記特定ノードと前記テスト用電圧測定端子が接続するように、夫々制御し、
前記テスト用電圧測定端子に出力される前記特定ノードの電圧を測定し、前記所定値とすることを特徴とする請求項6に記載の不揮発性半導体記憶装置のテスト方法。
Measuring the predetermined value of the selected column voltage for the test before applying a voltage to the external voltage application terminal,
In the step of measuring the predetermined value,
Setting the nonvolatile semiconductor memory device to the predetermined test mode;
The row selection circuit applies a predetermined unselected row voltage to the memory cells in all rows for one of the memory cell blocks to be tested.
The column selection circuit selects one selection column for testing for one of the memory cell blocks to be tested.
The first switch circuit and the second switch circuit select a voltage supplied from the write column voltage generation circuit and supply it to the voltage supply path connected to the one selected column; and
The third switch circuit controls each of the specific node of the voltage supply path connected to the one selected column and the test voltage measurement terminal to be connected;
7. The test method for a nonvolatile semiconductor memory device according to claim 6, wherein a voltage of the specific node output to the test voltage measurement terminal is measured and set to the predetermined value.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101027338B1 (en) 2009-03-30 2011-04-11 주식회사 하이닉스반도체 Burn-in test method and integrated circuit
CN104793124A (en) * 2015-04-06 2015-07-22 长沙学院 Switched circuit fault diagnosis method based on wavelet transformation and ICA (independent component analysis) feature extraction

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