JPH06150680A - 不揮発性半導体記憶装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気的に書き込み及び一括消去可能な不揮発
性半導体記憶装置においてテスト時に自動書き込み動作
／自動消去動作の最大繰り返し回数を通常時よりも小さ
くすることによりテスト時間を短縮する。 【構成】 制御回路７Ａ内に、情報の自動書き込み動作
／自動消去動作時の繰り返し回数を所定の最大繰り返し
回数まで計数可能なカウンタ７ｂと、カウンタ７ｂの計
数可能な最大繰り返し回数よりも小さい最大繰り返し回
数まで計数可能なカウンタ７ｂとを備え、通常モード時
にはカウンタ７ａを用い、テストモード時にはカウンタ
７ｂを用いて、自動書き込み動作／自動消去動作を実行
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、不揮発性半導体記憶
装置に関し、特に電気的に書き込み及び一括消去可能な
不揮発性半導体記憶装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、電気的に書き込み及び一括消去
可能な不揮発性半導体記憶装置としてのフラッシュメモ
リを示すブロック図である。同図において、外部よりア
ドレス入力端子Ａ_０〜Ａ₁₆を介して入力されるアドレス
信号に応じてＸデコーダ１とＹデコーダ２により、メモ
リセルアレイ３内のメモリセルがバイト単位で選択され
る。

【０００３】これら選択されたバイト単位のメモリセル
に、外部からデータ入出力端子Ｄ_０〜Ｄ_７とセンスアン
プ及び出力バッファ４とＹゲート回路５とを介して入力
されるデータが書き込まれる。

【０００４】メモリセルアレイ３のデータの書き込みや
消去は、外部からデータ入出力端子Ｄ_０〜Ｄ_７に入力さ
れてコマンドラッチ回路６にラッチされたコマンドの内
容に応じて、制御回路７により実行される。

【０００５】チップイネ−ブル端子ＣＥバー及びアウト
プットイネーブル端子ＯＥバーを介して外部よりチップ
イネーブル回路及びアウトプットイネーブル回路８に入
力されるチップイネーブル信号及びアウトプットイネー
ブル信号と、外部よりライトイネーブル端子ＷＥバーに
入力されるライトイネーブル信号とに応じて、制御回路
７によるデータの書き込みや消去が可能な状態になる。

【０００６】そして、制御回路７は、プログラム電圧発
生部９または消去電圧発生部１０からそれぞれプログラ
ム電圧または消去電圧を発生させて、タイマ１０による
所定の時間内に書き込みや消去を実行し、終了する度
に、ベリファイ電圧発生回路１１からベリファイ電圧を
発生させて書き込みや消去の状態をチェックする。

【０００７】なお、制御回路７は、外部からのコマンド
に応じて、書き込み動作や消去動作を外部指令に従いな
がら実行するか、または自動的に実行する。また、制御
回路７は、書き込み動作や消去動作毎にパルスを発生し
てこれを書き込み動作や消去動作の回数として制御回路
７内部のカウンタ回路７ａにより計数する。１バイトに
対する書き込み動作／消去動作の最大繰り返し回数はあ
らかじめ２５／１０００と固定で、カウンタ回路７ａに
計数可能な最大値として設定される。

【０００８】また、書き込みと動作と消去動作が実行さ
れる際にはＶ_PP端子にＶ_PPH（１２Ｖ）が印加される。

【０００９】次に、上述した構成の制御回路による動作
を説明する。まず、外部操作に従って書き込み動作／消
去動作を実行する場合について説明する。外部よりデー
タ入出力端子Ｄ_０〜Ｄ_７を介して、ライトプログラムコ
マンド／ライトイレーズコマンドが入力された後に、プ
ログラムパルス／イレーズパルスが入力される。コマン
ドラッチ回路６は、それらのコマンドをラッチして制御
回路７に指令を出力する。制御回路７は、コマンンドラ
ッチ回路６からの指令に応じて書き込み動作／消去動作
を実行する。

【００１０】制御回路７による書き込み動作／消去動作
が終了する都度、外部からライトプログラムベリファイ
コマンド／ライトイレーズベリファイコマンドが入力さ
れて、制御回路７により書き込み／消去の状態がチェッ
クされる。書き込み／消去の状態が十分でない場合に
は、書き込み／消去の状態が良好になるまで上述した外
部からのコマンド入力操作を繰り返して制御回路７に書
き込み動作／消去動作を繰り返し実行させる。

【００１１】制御回路７による書き込み動作／消去動作
の繰り返し回数は、あらかじめ定められていてカウンタ
回路７ａに設定される計数可能な最大値例えば２５／１
０００まで実行可能で、２５／１０００回目の書き込み
動作／消去動作後のベリファイでも書き込み／消去の状
態が十分でない場合には、そのデバイスの書き込み／消
去はフェイル（失敗）となる。

【００１２】制御回路７は、このように書き込み／消去
の状態が良好になるまで書き込み動作／消去動作を外部
操作に応じて繰り返し実行する機能の他に、外部操作に
よらず自動的に書き込み動作／消去動作を繰り返し実行
する自動書き込み動作／自動消去動作の機能をもつ。

【００１３】制御回路７による自動書き込み動作を図５
のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップｓ
１でＶ_CC端子に５Ｖ、Ｖ_PP端子にＶ_PPH（１２Ｖ）が印
加された後、ステップｓ２で外部からコマンドラッチ回
路６にオートプログラムコマンドが入力されて、コマン
ドラッチ回路６から制御回路７に自動書き込み指令が出
力される。

【００１４】この自動書き込み指令により、ステップｓ
３で制御回路７はカウンタ回路７ａの初期値を０に設定
して、ステップｓ４で書き込みデータが外部からデータ
入出力端子Ｄ_０〜Ｄ_７に入力される。

【００１５】続いて、ステップｓ５で１回目の自動書き
込み動作を開始し、ステップｓ６で例えば１０μｓで書
き込み動作を終了した後、ステップｓ６でカウンタ回路
７ａをインクリメントする。

【００１６】続いて、カウンタ回路７ａの計数値が最大
値２５にまだ達していないので、ステップｓ７を経てス
テップｓ８に進み、ベリファイを実行して書き込み状態
をチェックする。書き込み状態が良好であれば、そのデ
バイスは書き込みをパスする。

【００１７】上記ステップｓ８で、ベリファイを実行し
た結果、書き込み状態が十分でない場合には、書き込み
失敗で、上記ステップｓ４〜ｓ８を繰り返しその都度カ
ウンタ回路７ａをインクリメントする。

【００１８】ステップｓ７でカウンタ回路７ａの計数値
が最大値２５に達したら、ステップｓ１０に進んでベリ
ファイを実行する。その結果、書き込み状態が良好であ
ればそのデバイスは書き込みをパスし、書き込み状態が
十分でなければそのデバイスは書き込み失敗である。

【００１９】次に、制御回路７による自動消去動作を図
６のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップ
ｔ１でＶ_CC端子に５Ｖ、Ｖ_PP端子にＶ_PPH（１２Ｖ）が
印加された後、ステップｔ２で外部からコマンドラッチ
回路６にオートイレーズコマンドが入力されて、コマン
ドラッチ回路６から制御回路７に自動書き込み指令が出
力される。

【００２０】続いて、ステップｔ３で、全バイトが書き
込まれている状態で００Ｈか否かを判断し、００Ｈでな
い場合にステップｔ４で全バイトを００Ｈにした後、ス
テップｔ５でアドレスの先頭番地を指定する。また、上
記ステップｔ３で全バイトが００Ｈである場合にはステ
ップｔ５に進む。

【００２１】続いて、ステップｔ６で制御回路７はカウ
ンタ回路７ａの初期値を０に設定して、ステップｔ７で
１回目の消去動作を開始する。ステップｔ７で例えば
９．５ｍｓで消去動作を終了した後、ステップｔ８でカ
ウンタ回路７ａをインクリメントする。

【００２２】続いて、カウンタ回路７ａの計数値が最大
値１０００にまだ達していないので、ステップｔ９を経
てステップｔ１０に進み、ベリファイを実行して消去状
態をチェックする。消去状態が良好であれば、そのデバ
イスは消去をパスする。

【００２３】上記ステップｔ１０で、ベリファイを実行
した結果、消去状態が十分でない場合には、消去失敗
で、上記ステップｔ７〜ｔ１０を繰り返しその都度カウ
ンタ回路７ａをインクリメントする。

【００２４】上記ステップｔ９でカウンタ回路７ａの計
数値が最大値１０００に達したら、ステップｔ１１に進
んでベリファイを実行する。その結果、消去状態が良好
であればそのデバイスは消去をパスし、消去状態が十分
でなければそのデバイスは消去失敗である。

【００２５】このように、自動書き込み動作／自動消去
動作では、最初に外部よりオートプトグラムコマンド／
オートイレーズコマンドが入力されるだけで制御回路７
は書き込み動作／消去動作の全工程を自動的に実行する
ので、外部操作は非常に簡単である。

【００２６】なお、自動書き込み動作／自動消去動作の
テストを行う場合も、上述した通常時と同じ動作を実施
する。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】従来の不揮発性半導体
記憶装置は、上述したように、自動書き込み動作／自動
消去動作毎に発生するパルス数即ち自動書き込み動作／
自動消去動作の繰り返し回数を計数するカウンタ回路７
ａの計数可能な最大値があらかじめ定められた値に設定
され変化させることができないので、テスト時にも通常
時と同じく、書き込み／消去が良好な状態にならなけれ
ばカウンタ回路７ａに設定された最大値まで書き込み動
作／消去動作を繰り返す。そのため、テスト時間が長く
なるという問題点があった。

【００２８】この発明は、このような問題点を解決する
ためになされたもので、テスト時に、自動書き込み動作
／自動消去動作の最大繰り返し回数を通常時よりも小さ
くすることによりテスト時間を短縮することができる不
揮発性半導体記憶装置を得ることを目的とする。

【００２９】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る不揮発性半導体記憶装置は、電気的に情報の書き込み
と消去が可能な不揮発性半導体記憶装置において、情報
の自動書き込み動作または自動消去動作時の繰り返し回
数を最大繰り返し回数まで計数する第１カウンタと、上
記第１カウンタの最大繰り返し回数よりも小さい最大繰
り返し回数まで計数する第２カウンタとを有し、通常モ
ード時には上記第１カウンタを用いて自動書き込みまた
は自動消去を実行し、テストモード時には上記第２カウ
ンタを用いて自動書き込みまたは自動消去を実行する制
御手段を備えたものである。

【００３０】この発明の請求項２に係る不揮発性半導体
記憶装置は、電気的に情報の書き込みと消去が可能な不
揮発性半導体記憶装置において、情報の自動書き込み動
作または自動消去動作時の最大繰り返し回数が設定可能
で、設定された最大繰り返し回数まで繰り返し回数を計
数するカウンタを有し、このカウンタを用いて自動書き
込みまたは自動消去を実行する制御手段を備えたもので
ある。

【００３１】

【作用】この発明の請求項１に係る不揮発性半導体装置
においては、制御回路は、通常モード時に、情報の自動
書き込み動作または自動消去動作時の繰り返し回数を最
大繰り返し回数まで計数する第１カウンタを用い、テス
トモード時には、上記第１カウンタの最大繰り返し回数
よりも小さい最大繰り返し回数まで計数する第２カウン
タを用いて、自動書き込みまたは自動消去を実行する。

【００３２】この発明の請求項２に係る不揮発性半導体
記憶装置においては、制御回路は、情報の自動書き込み
動作または自動消去動作の最大繰り返し回数が外部から
カウンタに設定されて、設定された最大繰り返し回数ま
で上記カウンタにより自動書き込み動作または自動消去
動作を計数する。

【００３３】

【実施例】以下、この発明の諸実施例を図について説明
する。 実施例１．図１は、この発明の実施例１を示すブロック
図である。同図において、例えばアドレス入力端子Ａ_１
からの入力がＸデコーダ内のアドレス検出回路１３に入
力されると共に高電圧検出回路１４に入力され、その入
力がアドレス入力である場合には高電圧検出回路１４か
ら制御回路７Ａに５Ｖが印加されて制御回路７Ａが通常
動作を実行する通常モードとなり、その入力が高電圧Ｖ
_HHである場合には制御回路７Ａに０Ｖが印加されて制御
回路７Ａがテストを実行するテストモードとなる。

【００３４】制御回路７Ａは、従来例と同じくコマンド
ラッチ回路６からの指令に応じて、１バイトに対する計
数可能な最大値が自動書き込み動作時には例えば２５に
設定され自動消去動作時には例えば１０００に設定され
るカウンタ回路７ａを有し、通常モード時に、書き込み
動作／消去動作毎に発生するパルス数を書き込み動作／
消去動作の繰り返し回数としてカウンタ回路７ａにより
計数する。

【００３５】また、制御回路７Ａは、コマンドラッチ回
路６からの指令に応じて、１バイトに対する計数可能な
最大値が自動書き込み動作時には２５よりも小さい例え
ば１２に設定され自動消去動作時には１０００よりも小
さい数に設定されるカウンタ回路７ａを有し、テストモ
ード時に、書き込み動作／消去動作毎に発生するパルス
数を書き込み動作／消去動作の繰り返し回数としてカウ
ンタ回路７ｂにより計数する。なお、上述した構成以外
の他の部分は図４と同様である。

【００３６】次に、上述した構成の制御回路７Ａによる
動作を図２を用いて説明する。まず、自動書き込み時に
ついて説明する。ステップｕ１でＶ_CC端子に５Ｖが印加
されかつＶ_PP端子にＶ_PPH（１２Ｖ）が印加された後、
ステップｕ２でアドレス入力端子Ａ_１に高電圧Ｖ_HHが入
力されて高電圧検出回路１４により検出される。高電圧
検出回路１４は制御回路７Ａに０Ｖを供給して制御回路
７Ａをテストモードに切り替える。これにより、制御回
路７Ａ内のカウンタ回路７ｂが動作可能になる。

【００３７】続いて、ステップｕ３で、外部からコマン
ドラッチ回路６にオートプログラムコマンドが入力され
てコマンドラッチ回路６から制御回路７Ａに自動書き込
み指令が出力される。

【００３８】制御回路７Ａでは、カウンタ回路７ｂが動
作可能にされているので、ステップｕ４では、カウンタ
回路７ｂがコマンドラッチ回路６からの自動書き込み指
令を受けて図５と同様な自動書き込み動作を実行する。
ただし、カウンタ回路７ｂの計数可能な最大値は１２に
設定されているので、１バイトに対する自動書き込み動
作は最大１２回繰り返され、１２回目の自動書き込み動
作でも書き込み状態が十分でない場合に、そのデバイス
は書き込み失敗（フェイル）となる。

【００３９】このように、テストモード時に、計数可能
な最大値が通常モード時よりも小さい１２に設定される
カウンタ回路７ｂを用いて１バイトに対する自動書き込
み動作の繰り返し回数を計数することによって、テスト
に要する時間が通常モード時の約半分に短縮される。

【００４０】また、自動消去時にも、図２（ｂ）に示す
ように、ステップｖ１でＶ_CC端子に５Ｖが印加されかつ
Ｖ_PP端子にＶ_PPH（１２Ｖ）が印加された後、ステップ
ｖ２でアドレス入力端子Ａ_１に入力された高電圧Ｖ_HH２
が高電圧検出回路１４により検出され高電圧検出回路１
４から制御回路７Ａに０Ｖが供給されて、制御回路７Ａ
がテストモードに切り替わる。

【００４１】その後、ステップｖ３で、外部からコマン
ドラッチ回路６にオートイレーズコマンドが入力されて
コマンドラッチ回路６から制御回路７Ａに自動消去指令
が出力されて、ステップｖ４で制御回路７Ａが自動消去
動作を実行し、自動消去動作毎に発するパルスが自動消
去動作の繰り返し回数としてカウンタ回路７ｂにより計
数される。

【００４２】このように、テストモード時に、計数可能
な最大値が通常モード時よりも小さく設定されるカウン
タ回路７ｂを用いて１バイトに対する自動消去動作の繰
り返し回数を計数することによって、テストに要する時
間が短縮される。なお、通常モードでは、自動書き込み
動作／自動消去動作ともに、従来例と同様にカウンタ回
路７ａが用いられてパルス数が計数される。

【００４３】実施例２．上記実施例１では、特定の端子
に高電圧を印加することによって制御回路７Ａがテスト
モードに切り替わるように構成したが、外部からテスト
用のコマンドを入力しコマンドラッチ回路６にラッチさ
せてテストモードに切り替えるようにしても良い。

【００４４】実施例３．上記実施例１では、制御回路７
Ａがテストモードに切り替わってカウンタ回路７ｂが動
作可能な状態になった後にオートプログラムコマンド／
オートイレーズコマンドが外部から入力されると、カウ
ンタ回路７ｂの計数可能な最大値は通常モード時よりも
小さいあらかじめ定まっている値に設定される。これに
対して、この実施例３では、図３（ａ）／図３（ｂ）に
示すように、ステップｗ２／ステップｘ３でテストモー
ドに切り替わってカウンタ回路７ｂが動作可能な状態に
なった後に、カウンタ回路７ｂの計数可能な最大値を外
部からデータ入出力端子Ｄ_０〜Ｄ_７及びコマンドラッチ
回路６を介してカウンタ回路７ｂに任意に設定する。

【００４５】従って、この実施例３では、外部から入力
するカウンタ回路７ｂの計数可能な最大値に応じて１バ
イトに対する自動書き込み動作／自動消去動作の繰り返
し回数を可変にすることができるので、テスト時間を自
由に設定することができる。

【００４６】実施例４．上記実施例１〜３では、カウン
タ回路７ｂの初期値を例えば０に固定しておき上限値を
変えることによってカウンタ回路７ｂの計数可能な最大
値を変化させるが、カウンタ回路７ｂの上限値を固定し
ておき初期値を変えることによってカウンタ回路７ｂの
計数可能な最大値を変化させるようにしても同様の効果
が得られる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明した通り、この発明の請求項１
に係る不揮発性半導体記憶装置は、通常モード時には情
報の自動書き込み動作または自動消去動作時の繰り返し
回数を最大繰り返し回数まで計数する第１カウンタを用
い、テストモード時には上記第１カウンタの最大繰り返
し回数よりも小さい最大繰り返し回数まで計数する第２
カウンタを用いて、自動書き込み動作または自動消去動
作を実行するよう構成したことによって、テスト時の自
動書き込み動作／自動消去動作の最大繰り返し回数が通
常モード時よりも小さいので、テスト時間を短縮するこ
とができるという効果を奏する。

【００４８】また、この発明の請求項２に係る不揮発性
半導体記憶装置は、情報の自動書き込み動作または自動
消去動作時の最大繰り返し回数が設定可能で、設定され
た最大繰り返し回数まで繰り返し回数を計数するカウン
タを用いて自動書き込み動作または自動消去動作を実行
するよう構成したことによって、テスト時に自動書き込
み動作または自動消去動作の最大繰り返し回数を通常モ
ード時よりも小さく設定できるので、テスト時間を短縮
することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示すブロック図である。

【図２】この発明の実施例１の動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図３】この発明の実施例２の動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図４】従来の不揮発性半導体記憶装置を示すブロック
図である。

【図５】従来の不揮発性半導体記憶装置の動作を説明す
るためのフローチャートである。

【図６】従来の不揮発性半導体記憶装置の動作を説明す
るためのフローチャートである。

【符号の説明】

７Ａ 制御回路 ７ａ カウンタ ７ｂ カウンタ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年５月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項２

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３０】この発明の請求項２に係る不揮発性半導体
記憶装置は、電気的に情報の書き込みと消去が可能な不
揮発性半導体記憶装置において、情報の自動書き込み動
作または自動消去動作時の最大繰り返し回数が外部より
任意の値に設定可能で、設定された最大繰り返し回数ま
で繰り返し回数を計数するカウンタを有し、このカウン
タを用いて自動書き込みまたは自動消去を実行する制御
手段を備えたものである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気的に情報の書き込みと消去が可能な
   不揮発性半導体記憶装置において、情報の自動書き込み
   動作または自動消去動作時の繰り返し回数を最大繰り返
   し回数まで計数する第１カウンタと、上記第１カウンタ
   の最大繰り返し回数よりも小さい最大繰り返し回数まで
   計数する第２カウンタとを有し、通常モード時には上記
   第１カウンタを用いて自動書き込みまたは自動消去を実
   行し、テストモード時には上記第２カウンタを用いて自
   動書き込みまたは自動消去を実行する制御手段を備えた
   ことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。
2. 【請求項２】 電気的に情報の書き込みと消去が可能な
   不揮発性半導体記憶装置において、情報の自動書き込み
   動作または自動消去動作時の最大繰り返し回数が設定可
   能で、設定された最大繰り返し回数まで繰り返し回数を
   計数するカウンタを有し、このカウンタを用いて自動書
   き込みまたは自動消去を実行する制御手段を備えたこと
   を特徴とする不揮発性半導体記憶装置。