JPS6014440B2 - 不揮発性半導体メモリ− - Google Patents

不揮発性半導体メモリ−

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JPS6014440B2
JPS6014440B2 JP55143949A JP14394980A JPS6014440B2 JP S6014440 B2 JPS6014440 B2 JP S6014440B2 JP 55143949 A JP55143949 A JP 55143949A JP 14394980 A JP14394980 A JP 14394980A JP S6014440 B2 JPS6014440 B2 JP S6014440B2
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弘 岩橋
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • G11C29/08Functional testing, e.g. testing during refresh, power-on self testing [POST] or distributed testing
    • G11C29/12Built-in arrangements for testing, e.g. built-in self testing [BIST] or interconnection details
    • G11C29/18Address generation devices; Devices for accessing memories, e.g. details of addressing circuits
    • G11C29/30Accessing single arrays
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    • G11C16/32Timing circuits

Landscapes

  • Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)
  • Read Only Memory (AREA)
  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はゲート絶縁膜中に電荷捕獲手段をもったIG一
FET(絶縁ゲート型電界効果トランジスタ)をメモリ
ーセルとする不揮発性半導体メモリーに関する。
従来、ゲート絶縁膜中に電荷捕獲手段(浮遊ゲート)を
有するIG−FETをメモリーセルとする不揮発性半導
体メモリーとしては、例えばEPROM(Erasab
le Progねmable ROM)がある。
上記浮遊ゲートを有するIG−FETに情報を書き込む
のは、例えばソースを接地レベルとし、ゲート及びドレ
ィンにプログラム電圧(例えば25V)を印放し、イン
パクト・アイオナイゼーションで浮遊ゲートに電子を注
入することによって行なう。第1図は上記のようなEP
ROMの構成を示すもので、4ビット出力の場合の例で
ある。
即ちメモリーセル・アレイ1には、行線にゲートが、列
線にドレィンが接続されかつ接地VSにソースが共通接
続された浮遊ゲートを有するIG−FET(メモリーセ
ル)M,.〜Mmnがあり、これが4ビット分設けられ
ている。行線には、書き込み時談行線にプログラム電圧
を加える書き込み用負荷回路2、及びアドレス入力Ao
〜A5で選択される行デコーダ3が接続される。列線は
列選択ゲート4によって選択され、この列選択ゲートを
選ぶ列選択線には、書き込み時プログラム電圧を加える
書き込み用負荷回路5と、アドレス入力A6,A7によ
り選択される列デコーダ6が接続される。列選択ゲート
4を通った選択列線の出力は、書き込み回路7及び読み
出し時のみオンして列線の情報を伝えるトランスミッシ
ョン・ゲート8を介して出力回路9へ接続される。ここ
で信号R/W,R/Wはそれぞれ読み出し時“1”、“
0”、書き込み時“0”、“1”となる。またプログラ
ム電圧はプログラム電源より供給されプログラム電源電
圧VPは25V、電源電圧Vcは5Vである。第2図は
書き込み回路7の例えば入力部10,の詳細回路図で、
入力DIN,=“0”の時トランジスタT,,をオンと
して、プログラム電源電圧VPを列線に送るものである
上記のように構成されたEPROMに情報を書き込む場
合、書き込みモードにすると、書き込み制御回路(図示
せず)により信号R/Wが“1”(この場合25V)、
R/Wが“0”となり、負荷回路5,2のトランジスタ
T2,〜T2n,Tの〜T柳がオン状態となるが「選択
された行線及び列選択線にのみプログラム電源VPから
高電圧が印加される。
また書き込み回路7の入力情報D,N,〜D,N4に応
じて動作する入力回路10.〜104の出力によりそれ
ぞれトランジスタT,.〜T,4がオンあるいはオフし
、選択された列線と電源VPが接続され、メモリーセル
に情報が書き込まれる。例ば行線R,及び列線CS,に
より列線C.が選択されると、メモリーセルM,,が選
択され、そのゲート及びドレィンに電源VPから高電圧
が印加されて浮遊ゲートへ電子が注入されることにより
、情報を書き込むことができる。以上のような書き込み
方法では、1出力(1ビット)当り1回に1セル(4ビ
ット構成では4セル)のみしか書き込みが行なえない。
ところが「この不揮発性メモリーセルに書き込みを行な
うのに必要な時間は略50msであるため、テスト時間
、特に半導体ウェハ段階でのダィソートテスト工程での
時間が大幅に増大する。例えば3狐(4096ワード×
8ビット)のメモリーの場合、100肋ぐのウェハでは
略200〜300個のチップがとれる。従って300チ
ップ/ウェハとして書き込み可能な(正常な)チップの
歩留を50%とすると、書き込みテストに必要な時間は
300×0.5×4096×50XIO−3=3072
の沙=8‐虫時間となり、膨大なテスト時間となってし
まうものである。
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、メモリーを
複数個のメモリーフロックに分割し、これらメモリーフ
ロツクのうちの任意複数個のメモリーフロックを同時に
選択し、これら選択されたメモリーフロツクでそれぞれ
書き込みを行なうことにより、テスト時間の短縮化が図
れる不揮発性半導体メモリーを提供しようとするもので
ある。
以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第3
図は同実施例を示す構成図であるが、第1図のものと対
応する個所には対応符号を用いている。本構成は、第1
図のメモリーアレイ11を例えば4分割して、メモリー
フロツク1 1・〜114とした点が大きな特徴である
。ここで1,〜14 は4分割されたメモリーセル・ア
レイ、21〜24は同じく4分割された書き込み用負荷
回路、3,〜34は同じく行デコーダ、4,〜44は同
じく列選択ゲ−ト、5,〜54は同じく書き込み用負荷
回路、6,〜64は同じく列デコーダ、7,〜74は同
じく書き込み回路、8,〜84は同じくトランスミッシ
ョンゲートであるが、各ブロック内の相互配線はそれぞ
れ従来と同様4ビット出力を得る構造である。各メモリ
ーフロックのいずれかを選択するのは、アドレス入力へ
,A,により選択されるメモリーフロック選択/非選択
ざ回路21からの信号MS,,MS,〜MS4,MS4
で制御される。書き込み用負荷回路21〜24,5,〜
54は書き込み用負荷回路の選択/非選択回路22で制
御される。各ブロックの列デコーダ6,〜64、行デコ
ーダ3,〜34はアドレス入力ん〜A7で出力が選択さ
れる。23〜30はアドレスバッファである。
メモリーフロツク11,〜114の出力は書き込み回路
7.〜74 に接続され、トランスミッションゲート8
,〜84を通して出力回路9に共通接続される。書き込
み回路7,〜74は、該書き込み回路の選択/非選択回
路31の出力WS,〜TS4及び入力回略32の出力D
,Nにより制御される。多重書き込み切換回路33は、
複数のメモリーフロックを選択して複数のメモリーセル
に同時書き込み(多重書き込み)を行なうため、アドレ
スバッファ23,24にそれぞれ信号MW,,MW2,
MW,.MW2を送り、多重書き込み状態とする。第4
図は前記アドレスバッファ23または24の具体例を示
す。
ここで41〜44はスレッショルド電圧が略零ボルトで
あるトランジスタ(以後i型トランジスタと称す。)4
5〜47はヂプレツション型トランジスタ、48〜56
はェンハンスメント型トランジスタである。信号MW,
またはMW2,MW,またはMW2は通常はそれぞれ“
0”、“1”となって、アドレスバッファ23または2
4はアドレス入力へまたはA,に応じた通常動作を行な
うが、多重書き込み状態となって信号MW,またはMW
2,MW,またはMW2がそれぞれ“1”、‘‘0”と
なると、アドレス出力父またはa,,もまたはa,はす
べて“0”とな。第5図に多重書き込み切換回路33の
具体例を示す。
ここで61〜64はデプレツション型トランジスタ、6
5〜68はェンハンスメント型トランジスタである。こ
の回路は、アドレス入力AoまたはA,が例えば10V
以上(多重書き込み状態)で“1”を感知し、それ以下
(通常状態)で“0”と感知するようなィンバータ69
に入力され、出力MW,またはMW2,MW,またはM
W2を得る。即ちアドレスへまたはA,が10V以下で
は出力MW.またはMW2が“0”、MW,またはMW
2が“1”となり、んまたはA,が10V以上ではMW
,またはMW2が“1”、MW,またはMW2が“0”
となって、第4図のアドレスバッファを制御する。第6
図にメモリーブロック選択/非選択回路21の具体回路
例を示す。ここで71〜74はデプレッション型トラン
ジスタ、75〜79はェンハンスメント型トランジスタ
である。この回路は入力ao及びa,,ao及びa,,
ao及びa,,ao及びa,についての4回路が設けら
れる。この回路は、アドレス出力aoないし念,a,な
いしa,を受けて出力MS,ないしMS4,MS,ない
しMS4を出力する。また通常は、アドレス出力の状態
によってそれぞれMS,〜MS4及びMS,〜MS4の
うちの1つが“1”及び“0”となる。多重書き込み時
には熱ないしa,,ろないしa,がすべて“0”となる
ため、出力MS,〜MS4はすべて“1”、MS,〜M
S4はすべて‘‘0”となり、メモリーブロック11,
〜114がすべて選択されて多重書き込みが可能となる
。第7図に行デコーダ(または列デコーダ)の具体回路
例を示す。ここで81はi型トランジスタ、82〜84
はデプレツション型トランジスタ、86〜89はェンハ
ンスメント型トランジスタである。この回路の通常動作
は、選択されたメモリーフロツクでは信号MSi=“1
”、MS,=“0’1(ISiミ4)であるから、アド
レス出力に応じた出力が得られる。非選択メモリーフロ
ックでは信号MSi=“0”、MS,=“1”となるか
ら、アドレス出力の如何に寄らず出力は“0”となり、
メモリーセルは選択されない。一方、多重書き込み時は
前述したように、MS,〜MS4はすべて“1”、MS
,〜MS4はすべて“0”になるのでメモリーフロック
11,〜114 はすべて選択され、すべてのメモリー
フロツクでアドレス出力に応じた出力が得られるもので
ある。第8図に書き込み用負荷回路の選択/非選択回路
22の具体回路例を示す。
ここで91〜93はデプレツション型トランジスタ、9
4〜98はェンハンスメント型トランジスタである。こ
の第8図の回路は入力も及びa,,父及びa,,も及び
a,,ろ及びa,についての4回路が設けられ、信号R
/Wから信号R/W,〜R/W4を得るものである。書
き込み回路の選択/非選択回路31は、メモリーフロッ
ク選択/非選択回路21と対応する構成である。従って
信号WS,=MS,、ないしWS4=MS4と考えてよ
い。第9図の書き込み回路例えば7,の具体回路例を示
す。
ここで101〜103はデプレツション型トランジスタ
、104〜108はェンハンスメント型トランジスタで
ある。この回路は、信号D…=“0”でかつWS,=“
1”の時、列線にプログラム電源電圧VPを送るトラン
ジスタ(第1図のトランジスタT,.に対応)を、出力
outでオンせしめる。書き込み回路72〜74は、書
き込み回路7,と同様の構成となるが、第9図のトラン
ジスター06のゲート入力がWS2〜WS4となる接点
が相異している。以上の如く構成された不揮発性メモリ
ーにあっては、第1図のメモリーアレイ11を4分割し
て、各メモリーフロツクで多重書き込みを行なえるよう
にしたため、書き込みテストに必要な時間は第1図の場
合の1′4に短縮されるものである。
なお本発明は上記実施例のみに限定されるものではなく
、種々の応用が可能である。例えば実施例では、書き込
み回路7,〜74及びトランスミッションゲート8,〜
84を各メモリーフロツク毎に設けたが、トランスミッ
ションゲートのみを共通に、または書き込み回路及びト
ランスミッションゲートを共通に各々1個ずつ設けても
よい。この場合書き込み回路の選択/非選択回路31は
必要なくなる。また書き込み用負荷回路の選択/非選択
回路22を設けず、対応信号で書き込み用負荷回路を制
御してもよい。また多重書き込み切襖回路33はアドレ
スへ,A,毎に各々設けたが、共通に1個設けてもよい
。この場合全メモリーフロック選択のみ可能というよう
に、セル選択の自由度はなくなる。また多重書き込み切
換信号としてアドレス入力を用いたが、他の信号でもか
まわなく、テスト時のみに使用する専用の端子(パッド
)を設けても良い。また実施例では行デコーダ、列デコ
ーダ共に各々4個ずつ設けたが、書き込み用負荷回路を
含む行デコーダを共通にして列デコーダ及び書き込み用
負荷回路を各々4個分設けるようにしてもよい。第10
図には、行デコーダ及び列デコーダをそれぞれ共通接続
とした例を示す。即ち列選択デート4,〜44 にそれ
ぞれ書き込み回路7,〜74及びセンスアンプ1101
〜1104を設け、該センアンプ出力を共通接続して出
力回路9へ送り、またアドレス信号ん,A,によりメモ
リーフロック1 11 〜1 14の書き込み回路、セ
ンスアンプの1つを選択して通常動作を行ない、多重書
き込み時には多重書き込み切襖回路33により、アドレ
スバッファ23,24を制御して書き込み回路7,〜7
4を同時に選択するものである。また実施例では、すべ
て4セル(4ビット構成なので実際は16セル)同時書
き込みを行なったが、例えばアドレス信号へ,A,のう
ちどちらか一方を多重書き込み状態として、2セル(4
ビット構成では8セル)同時に書き込むようにしてもよ
い。また本発明においては、メモリーフロック数はアド
レス数を増やせばいくらでも可能であり、原理的に2セ
ル以上何セルでも同時書き込み可能である。以上説明し
た如く本発明によれば、従釆のメモリーアレイを複数個
のメモリーフロックに分割し、これらブロックのうちの
任意複数個のブロックを同時に選択し、これら選択され
たブロックでそれぞれ書き込みを行なうようにしたので
、テスト時間の短縮化が図れるものである。
図面の簡単な説明第1図は従来のEPROMの構成を示
す回路図、第2図は同構成の一部詳細回路図、第3図は
本発明の一実施例を示す構成図、第4図ないし第9図は
同構成の一部詳細回路図、第10図は本発明の他の実施
例を示す構成図である。
1,〜14……メモリーセル・アレイ、2,〜24,5
,〜54・・・・・・書き込み用負荷回牢路、3,〜3
4・・・・・・行デコーダ、4.〜44 …・・・列選
択ゲート、6,〜64…・・・列デコーダ、7,〜74
……書き込み回路、11.〜114…・・・メモリーフ
ロック、21・…・・メモリーフロック選択/非選択回
路、22・…・・書き込み用負荷回路の選択/‘選択回
路、23〜30・・・・・・アドレスバッファ、31・
・・・・・書き込み回路の選択/非選択回路、33・・
・・・・多重書き込み功襖回路。
第1図 第2図 第3図 第5・、 第4図 第6図 第7図 第8図 第9図 第10図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 行線、該行線により駆動されゲート絶縁膜中に電荷
    を蓄積する手段を有するIG−FETよりなるメモリー
    セル、該メモリーセルに接続される列線、前記行線及び
    列線をそれぞれ1本ずつ選択するデコーダ部、該デコー
    ダ部により選択された1つのメモリーセルに外部入力デ
    ータに従って情報を書き込む制御手段を有してなるメモ
    リーブロツクを複数個そなえたメモリーブロツク群と、
    情報書き込み時前記ブロツク群と、情報書き込み時前記
    ブロツク群のうちの任意複数個のメモリーブロツクを同
    時に選択する選択手段とを具備し、複数個のメモリーセ
    ルに同時に情報を書き込むやり方は、1つのメモリーセ
    ルに情報を書き込むメモリーブロツクを複数個選択する
    ものであることを特徴とする不揮発性半導体メモリー。
JP55143949A 1980-10-15 1980-10-15 不揮発性半導体メモリ− Expired JPS6014440B2 (ja)

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DE8181304660T DE3176751D1 (en) 1980-10-15 1981-10-07 Semiconductor memory with improved data programming time
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