JP2002352600A - 半導体記憶装置およびその検査治具並びに検査方法 - Google Patents
半導体記憶装置およびその検査治具並びに検査方法Info
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- JP2002352600A JP2002352600A JP2001157677A JP2001157677A JP2002352600A JP 2002352600 A JP2002352600 A JP 2002352600A JP 2001157677 A JP2001157677 A JP 2001157677A JP 2001157677 A JP2001157677 A JP 2001157677A JP 2002352600 A JP2002352600 A JP 2002352600A
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Abstract
製造コストの上昇を抑えた半導体記憶装置を提供する。 【解決手段】 ユーザ使用領域4と自己診断用命令デー
タが格納されたマスクROMセル110とを有する不揮
発性メモリセルアレイ2と、外部からの自己診断起動信
号に応答して、マスクROMセルから自己診断用命令デ
ータが転送されるRAM13と、RAMから転送された
自己診断用命令データに基づいて、不揮発性メモリセル
アレイのユーザ使用領域を自己診断するCPU12とを
同一チップ上に備えた。
Description
関し、特に自己診断機能を内蔵した半導体記憶装置とそ
の検査方法に関する。
子を内蔵しているLSI製品において、書き込みと消去
のテスト時間が著しく長く、検査時間の増大が問題とな
っている。特にビット容量の増加や、製品の高性能化、
高機能化に伴い、テストベクタ数が増加し、さらなる検
査コストの上昇を招いている。これらのことから、不揮
発性記憶素子を内蔵しているLSI製品において、製造
コストを下げるためにLSIに内蔵した自己診断機能を
使った検査時間の短縮は必須である。
トインセルフテスト(Built−In Self−T
est,以下「BIST」と略称する)がある。BIS
Tは、テストパターンの発生手段とテスト結果の評価手
段とをLSI内部に持ち、自己テストを行うことを特徴
とするものである。
半導体記憶装置の一構成例を示すブロック図である。図
19において、1は不揮発性記憶装置、2は、ユーザ使
用領域4と冗長領域5からなる不揮発性メモリセルアレ
イ、3は、不揮発性メモリセルアレイ2の読み出し・書
き換えを制御するためのデコーダ、センスアンプ、制御
回路などからなるメモリ周辺回路、6は、モード発生回
路、アドレス発生回路、データ発生回路、出力結果比較
回路などからなるBIST回路、7はBIST回路6に
含まれる出力結果比較回路の出力を格納するBIST結
果格納用メモリ、8はBIST回路を起動させるための
BIST起動端子である。
おいて、BIST起動端子8にBIST回路を起動する
ための信号が印加されると、BIST回路6が起動す
る。BIST回路6のモード発生回路がその信号をメモ
リ周辺回路3に供給し、消去、書き込み、読み出しの各
モードを設定する。次に、アドレス発生回路からそのモ
ードに適したアドレスが発生される。さらに、その動作
が完了すると、出力結果比較回路がデータ端子から出力
された結果とデータ発生回路から出力された結果を比較
し、その結果をBIST結果格納用メモリ7に格納す
る。この手順でメモリ全領域について自己診断を繰り返
す。
のBIST回路とCPU、RAM等を搭載した半導体記
憶装置の一構成例を示すブロック図である。10はCP
U、RAM等を搭載した半導体記憶装置、2は、ユーザ
使用領域4と冗長領域5からなる不揮発性メモリセルア
レイ、3は、不揮発性メモリセルアレイ2の読み出し・
書き換えを制御するためのデコーダ、センスアンプ、制
御回路などからなるメモリ周辺回路、11は、モード発
生、アドレス発生、データ発生、出力結果比較等をCP
Uで実施させるためのROM14等からなるBIST回
路、12はCPU、13はRAM、7は、CPU12に
よる出力結果比較内容を格納するBIST結果格納用メ
モリ、8はBIST回路を起動させるためのBIST起
動端子である。
おいて、BIST起動端子8にBIST回路を起動する
ための信号が印加されると、BIST回路11が起動す
る。BIST回路11のROM14の出力コードに応じ
て、CPU12がモード発生、アドレス発生、データ発
生してメモリ周辺回路3に供給する。その動作結果と期
待値とからの出力結果比較をい、出力結果比較内容をB
IST結果格納用メモリ7に格納する。この手順でメモ
リ全領域について自己診断を繰り返す。
路を内蔵した半導体記憶装置の従来のウエハ検査方法に
ついて説明する。
半導体記憶装置のウエーハ検査方法を実施する構成の概
略図である。20はウエーハ、21は検査対象となるチ
ップ(DUT:device under tes
t)、22は、ウエーハ20上のチップ21と半導体検
査装置を接続するための治具(以下、「プローブカー
ド」と称する)、23はチップ21上のパッドと接続す
るためのプローブ群、24は半導体検査装置(以下、
「LSIテスタ」と称する)である。
方法を実施する構成において、BIST回路を内蔵した
半導体記憶装置であるDUT21に対し、LSIテスタ
24からプローブ23を介してBIST起動信号を印加
する。特に、ウエーハ20を一度に検査するために、プ
ローブカード22には全チップに対してプローブ23が
設けられている。BIST起動信号により各チップは自
己診断を実施し、その結果を各BIST結果格納用メモ
リに格納する。LSIテスタ24はこの結果を読み取
り、良品/不良品の識別をおこなう。このような構成に
より、BIST機能を使ってウエハ検査を一度に実施す
ることができるという利点がある。
に示す構成のような提案もなされている。図22におい
て、20はウエーハ、21はDUT、25は各チップ共
通の電源端子、26は各チップ共通の電源線である。
方法を実施する構成において、BIST回路を内蔵した
不揮発性記憶装置である各DUT21は、電源端子25
からの電源立ち上げをBIST起動信号として、各チッ
プが自己診断を実施し、その結果を各BIST結果格納
用メモリに格納する。このような構成により、自己診断
の実施時において、LSIテスタや、全チップに対して
プローブが設けられているプローブカードを必要としな
いという利点がある。
IST回路を内蔵した半導体記憶装置では、BIST用
に、図19に示すようなモード発生回路、アドレス発生
回路、データ発生回路、出力結果比較回路等を含むBI
ST専用の回路が必要となり、半導体記憶装置のチップ
面積の増大を招いている。また、BIST回路による検
査であるために、LSIテスタで行っているようなマー
ジンテストができないという問題がある。
M等を搭載した半導体記憶装置においても、BIST動
作用に、図20に示すようなROMが必要なため、チッ
プ面積が増大するとともに、内蔵するROMの検査回路
をチップ内に設けなければならないという問題があり、
さらなるチップ面積の増大を招く。また、BIST動作
用の命令データを格納する部分が内蔵ROMであるため
に、何種類ものBIST(例えば、メーカ側でのバーン
イン試験や出荷検査、カスタマ先でのセット検査等)を
行うためには、その検査分のROM容量が必要になり、
チップ面積の増大を招き、製造コストが上昇するという
問題がある。
装置のウエハ検査では、図21に示すように、全チップ
に対してプローブが設けられたプローブカードやLSI
テスタが必要となり、検査コストの上昇を招いている。
これらの装置を必要としないことを目的とした、図22
に示すような各チップ共通の電源線を設けたウエハ検査
では、1チップがDC検査不良となっている場合、他の
チップに悪影響を及ぼし、機能検査ができないという問
題がある。この問題は、図21のような全チップに対し
てプロービングを行う装置においても同様の悪影響を及
ぼす。さらに、図22の構成では、スクライブレーン上
に配線があるため、チップカットの際にパーティクルが
発生する原因となり不良を発生させる懸念がある。
実施することができないため、DC不良を取り除くため
には、LSIテスタでウエハ検査を一度は実施しなけれ
ばならないため、LSIテスタでの検査を全く無くして
しまうことはできない。
されたもので、その目的は、BISTに必要な回路面積
を極力小さくし、製造コストの上昇を抑えた半導体記憶
装置、および検査時間の大幅な短縮を図った半導体記憶
装置の検査方法を提供することにある。
め、本発明に係る第1の半導体記憶装置は、自己診断機
能を有する半導体記憶装置であって、ユーザ使用領域と
自己診断用命令データが格納されたマスクROMセルと
を有する不揮発性メモリセルアレイと、外部からの自己
診断起動信号に応答して、マスクROMセルから自己診
断用命令データが転送されるRAMと、RAMから転送
された自己診断用命令データに基づいて、不揮発性メモ
リセルアレイのユーザ使用領域を自己診断するCPUと
を同一チップ上に備えたことを特徴とする。
必要とせず、マスクROMのセル面積のみの微増でBI
ST動作を実現することができる。
第2の半導体記憶装置は、自己診断機能を有する半導体
記憶装置であって、ユーザ使用領域と自己診断用命令デ
ータが格納された書き換え可能な不揮発性メモリセルと
を有する不揮発性メモリセルアレイと、外部からの自己
診断起動信号に応答して、書き換え可能な不揮発性メモ
リセルから自己診断用命令データが転送されるRAM
と、RAMから転送された自己診断用命令データに基づ
いて、不揮発性メモリセルアレイのユーザ使用領域を自
己診断するCPUとを同一チップ上に備えたことを特徴
とする。
の利点に加えて、書き換え可能な不揮発性メモリセルに
BIST動作用の命令データを格納するので、その内容
を書き換えることで何種類ものBIST(例えば、メー
カ側でのバーンイン試験や出荷検査、カスタマ先でのセ
ット検査等)を行うことが可能となり、チップ面積の増
加を防ぎ、製造コストの増加を抑えることができる。
第3の半導体記憶装置は、内蔵した複数の不揮発性メモ
リセルアレイに対する自己診断機能を有する半導体記憶
装置であって、複数の不揮発性メモリセルアレイは、そ
れぞれ、ユーザ使用領域とマスクROMセルとを有し、
自己診断用命令データが格納されたマスクROMセルを
有する特定の不揮発性メモリセルアレイと、外部からの
自己診断起動信号に応答して、特定の不揮発性メモリセ
ルアレイのマスクROMセルから転送された自己診断用
命令データに基づいて、他の不揮発性メモリセルアレイ
のユーザ使用領域を自己診断するCPUとを同一チップ
上に備えたことを特徴とする。
RAMを必要とせず、マスクROMのセル面積のみの微
増でBIST動作を実現することができる。
第4の半導体記憶装置は、内蔵した複数の不揮発性メモ
リセルアレイに対する自己診断機能を有する半導体記憶
装置であって、複数の不揮発性メモリセルアレイは、そ
れぞれ、ユーザ使用領域と書き換え可能な不揮発性メモ
リセルとを有し、自己診断用命令データが格納された書
き換え可能な不揮発性メモリセルを有する特定の不揮発
性メモリセルアレイと、外部からの自己診断起動信号に
応答して、特定の不揮発性メモリセルアレイの書き換え
可能な不揮発性メモリセルから転送された自己診断用命
令データに基づいて、他の不揮発性メモリセルアレイの
ユーザ使用領域を自己診断するCPUとを同一チップ上
に備えたことを特徴とする。
の利点に加えて、書き換え可能な不揮発性メモリセルに
BIST動作用の命令データを格納するので、その内容
を書き換えることで何種類ものBIST(例えば、メー
カ側でのバーンイン試験や出荷検査、カスタマ先でのセ
ット検査等)を行うことが可能となり、チップ面積の増
加を防ぎ、製造コストの増加を抑えることができる。
からの制御信号に基づいて、複数の検査用基準電圧を発
生する手段と、検査用基準電圧から発生された電圧で不
揮発性メモリセルアレイを検査する手段とを備えること
が好ましい。
らの単一電源で、通常動作に使用する内部電圧以外に複
数の検査電圧を発生でき、不揮発性メモリセルアレイの
自己診断で電圧マージン検査を実現することができる。
CPUからの制御信号に基づいて、複数の検査用周波数
を発生する手段と、検査用周波数から発生された昇圧電
源で不揮発性メモリセルアレイを検査する手段とを備え
ることが好ましい。
る周波数以外に複数の検査用周波数を発生でき、不揮発
性メモリセルアレイの自己診断で昇圧回路の電流能力マ
ージン検査を実現することができる。
CPUからの制御信号に基づいて、正規の書き込み後お
よび消去後の前記不揮発性メモリセルアレイの閾値電圧
分布を検査するための複数の検査用判定レベルを選択す
る手段と、選択した検査用判定レベルに基づいて、不揮
発性メモリセルアレイを検査する手段とを備えることが
好ましい。
用する判定レベル以外に、正規の書き込み後および消去
後の閾値電圧Vt分布を検査できる検査用判定レベルを
選択でき、不揮発性メモリセルアレイの自己診断で読み
出し動作のVtマージン検査を実現することができる。
CPUからの制御信号に基づいて、不揮発性メモリセル
アレイの書き換え機能を、不揮発性メモリセルアレイの
閾値電圧の微少変化により検査するための複数の機能検
査用判定レベルを選択する手段と、選択した前記検査用
判定レベルに基づいて、不揮発性メモリセルアレイを検
査する手段とを備えることが好ましい。
用する判定レベル以外に、書き換え機能を検査できる機
能検査用判定レベルを選択でき、不揮発性メモリセルア
レイの自己診断において、閾値電圧Vtの微少な変化で
書き換え機能を短時間で検査することができる。
CPUが行なった自己診断の結果を不揮発性メモリセル
アレイ内の情報格納領域に書き込む手段と、情報格納領
域から読み出した自己診断の結果に基づいて、特性に応
じたランク選別データを演算および外部に出力する手段
とを備えることが好ましい。
不良品の判断だけではなく、半導体記憶装置外部に出力
されたランク選別データにより、各種電気的特性に応じ
た選別出荷を実現することができる。
CPUが行なった自己診断の結果を不揮発性メモリセル
アレイ内の第1情報格納領域に書き込む手段と、第1情
報格納領域から読み出した自己診断結果に基づいて、特
性に応じたランク選別データを演算および外部に出力す
る手段と、ランク選別データと、不揮発性メモリセルア
レイ内の第2情報格納領域に予め格納されている選別出
荷情報とに基づいて、不揮発性メモリセルアレイの冗長
切り換えを制御する手段とを備えることが好ましい。
的特性に応じた選別出荷が可能になるだけでなく、不良
品のランクによって冗長救済が可能となり、救済率を向
上させることができる。
外部検査装置(LSIテスタ)が行なった検査結果に基
づく電源切断情報を不揮発性メモリセルアレイ内の情報
格納領域に書き込む手段と、情報格納領域から読み出し
た電源切断情報に基づいて電源ラインを切り離すスイッ
チ回路とを備えることが好ましい。
たDCテストの結果が不良の場合、電源ラインを切り離
すことで、ウエーハ一括検査において、DC不良が良品
チップに対し悪影響を与えることなく、自己診断を実現
することができる。
半導体記憶装置の検査治具は、第1から第4の半導体記
憶装置が複数搭載されたウエーハを検査するための検査
治具であって、中央に設けられ、プローブ検査対象とな
る半導体記憶装置の全パッドに対して電気的に接続する
ための第1プローブと、第1プローブの左右に複数個設
けられ、自己診断検査対象となる半導体記憶装置の自己
診断用パッドに対して電気的に接続するための第2プロ
ーブとを備えたことを特徴とする。
半導体記憶装置の検査方法は、本発明に係る検査治具を
用いた検査方法であって、半導体検査装置に接続された
検査治具の第1プローブが接続された半導体記憶装置に
対してプローブ検査を行なっている間に、第2プローブ
が接続された半導体記憶装置に対して自己診断検査を行
なうことを特徴とする。
CPUが行なった自己診断の検査経過を不揮発性メモリ
セルアレイ内の情報格納領域に書き込む手段と、情報格
納領域から検査経過を読み出して外部に出力する手段
と、出力された検査経過に基づいて、検査再開時に最初
に行なう検査を決定する手段とを備えることが好まし
い。
ーブ検査対象となるチップのDC検査やBIST検査を
実施している間に、その隣のチップに対してBIST検
査を実施することが可能となり、検査時間の大幅な短縮
が図れる。
について、図面を参照して説明する。
の実施形態による半導体記憶装置の一構成例を示すブロ
ック図である。図1において、100は、CPU、RA
M等を搭載した半導体記憶装置、2は、ユーザ使用領域
4とBIST用のテストシーケンスデータを格納するマ
スクROMセル110とからなる不揮発性メモリセルア
レイ、3は、不揮発性メモリセルアレイの読み出し・書
き換えを制御するためのデコーダ、センスアンプ、制御
回路などからなるメモリ周辺回路、8はBIST動作を
起動させるためのBIST起動端子、12はCPU、1
3はRAM、113はマスクROMセル110からのB
IST用データ転送信号、114はBIST用データに
よるCPU制御信号線、115はCPU12による書き
換え制御信号線である。
置の動作について説明する。上記の半導体記憶装置10
0に電源、CLK等を供給し、BIST起動端子8にB
IST動作を起動するための信号が印加されると、マス
クROMセル110からBIST用データ転送信号線1
13を介してRAM13に、BIST用のテストシーケ
ンスデータが転送される。次に、このRAM13は、内
部のテストシーケンスデータを、CPU制御信号線11
4を介してCPU12へ出力する。さらに、このテスト
シーケンスデータによって、CPU12は、書き換え制
御信号線115を介して、不揮発性メモリセルアレイ2
内のユーザ使用領域4の書き換え自己診断検査を実施す
る。
必要とせず、マスクROMのセル面積のみの微増でBI
ST動作を実現することが可能になる。
の実施形態による半導体記憶装置の一構成例を示すブロ
ック図である。第2の実施形態が第1の実施形態と異な
る点は、第1の実施形態における不揮発性メモリセルア
レイ2内のBIST用テストシーケンスデータを格納す
るマスクROMセル110を、書き換え可能な不揮発性
メモリセル(例えば、フラッシュメモリセル)120に
置き換えた点にある。
作についても、第1の実施形態で述べた内容と同等で、
特別なBIST回路を必要とせず、書き換え可能な不揮
発性メモリのセル面積のみの微増でBIST動作を実現
することが可能になる。
BIST動作用の命令データを格納するので、その内容
を書き換えることで何種類ものBIST(例えば、メー
カ側でのバーンイン試験や出荷検査、カスタマ先でのセ
ット検査等)を行うことが可能となり、チップ面積の増
加を防止し、製造コストの増加を抑えることができる。
の実施形態による半導体記憶装置の一構成例を示すブロ
ック図である。図3において、100は、CPU、RA
M等を搭載した、多バンク構成の半導体記憶装置、2
は、ユーザ使用領域4とBIST用のテストシーケンス
データを格納するマスクROMセル130、131とか
らなる不揮発性メモリセルアレイ、3は、不揮発性メモ
リセルアレイ130、131の読み出し・書き換えを制
御するためのデコーダ、センスアンプ、制御回路などか
らなるメモリ周辺回路、8はBIST動作を起動させる
ためのBIST起動端子、12はCPU、114はBI
ST用データによるCPU制御信号線、115はCPU
12による書き換え制御信号線、132は不揮発性メモ
リセルアレイ2とメモリ周辺回路3とからなるバンク0
側メモリブロック、133は不揮発性メモリセルアレイ
2とメモリ周辺回路3とからなるバンク1側メモリブロ
ックである。
置の動作について説明する。上記の半導体記憶装置に電
源、CLK等を供給し、BIST起動端子8にBIST
動作を起動するための信号が印加されると、テストシー
ケンスデータが、バンク1側メモリブロック133のマ
スクROMセル131からCPU制御信号線114を介
してCPU12へ出力される。さらに、このテストシー
ケンスデータによって、CPU12は、書き換え制御信
号線115を介して、バンク0側メモリブロック132
のユーザ使用領域4の書き換え自己診断検査を実施す
る。
BIST動作用のRAMを必要とせず、マスクROMの
セル面積のみの微増でBIST動作を実現することが可
能になる。本実施形態は、BIST動作用にRAMを必
要としないので、RAMを使ってCPUを制御すること
ができない製品において有効となり得る。
モリブロックの場合について説明したが、バンク数が増
えても、あるバンクが他の複数バンクを自己診断検査す
ることは可能である。また、バンク1側メモリブロック
でバンク0側メモリブロックを自己診断検査した例につ
いて説明したが、この逆の場合も同様の動作が可能とな
る。
の実施形態による半導体記憶装置の一構成例を示すブロ
ック図である。第4の実施形態が第3の実施形態と異な
る点は、第3の実施形態のバンク0側メモリブロック1
32のBIST用テストシーケンスデータを格納するマ
スクROMセル130を、書き換え可能な不揮発性メモ
リセル(例えば、フラッシュメモリセル)140に、バ
ンク0側メモリブロック133のBIST用テストシー
ケンスデータを格納するマスクROMセル131を、書
き換え可能な不揮発性メモリ(例えば、フラッシュメモ
リセル)141に置き換えた点にある。
作についても、第3の実施形態で述べた内容と同等で、
特別なBIST回路やBIST動作用RAMを必要とせ
ず、書き換え可能な不揮発性メモリのセル面積のみの微
増でBIST動作を実現することが可能になる。さら
に、書き換え可能な不揮発性メモリにBIST動作用の
命令データを格納するので、その内容を書き換えること
で何種類ものBIST(例えば、メーカ側でのバーンイ
ン試験や出荷検査、カスタマ先でのセット検査等)を行
うことが可能となり、チップ面積の増加を防止し、製造
コストの増加を抑えることができる。
の実施形態による半導体記憶装置の一構成例を示すブロ
ック図である。100は、CPU、RAM等を搭載した
半導体記憶装置、2は、ユーザ使用領域4とBIST用
テストシーケンスデータを格納するメモリ領域150
(マスクROMまたはフラッシュメモリセル)とからな
る不揮発性メモリセルアレイ、3は、不揮発性メモリセ
ルアレイの読み出し・書き換えを制御するためのデコー
ダ、センスアンプ、制御回路などからなるメモリ周辺回
路、8はBIST動作を起動させるためのBIST起動
端子、12はCPU、13はRAM、113は、BIS
T用テストシーケンスデータを格納するメモリ領域15
0からのBIST用データ転送信号線、114はBIS
T用データによるCPU制御信号線、115はCPU1
2による書き換え制御信号線、151はCPU12によ
る基準電圧切り換え信号線、152は検査用基準電圧発
生回路、153は読み出し・書き換え電圧発生回路、1
54は読み出し・書き換え用電源線である。
置の動作について説明する。上記の半導体記憶装置に電
源、CLK等を供給し、BIST起動端子8にBIST
動作を起動するための信号が印加されると、テストシー
ケンスデータが、メモリ領域150からBIST用デー
タ転送信号線113を介してRAM13に転送される。
つぎに、RAM13は、内部のテストシーケンスデータ
を、CPU制御信号線114を介してCPU12へ出力
する。さらに、このテストシーケンスデータによって、
CPU12は、書き換え制御信号線115を介して、不
揮発性メモリセルアレイ2内のユーザ使用領域4の書き
換え自己診断検査を実施する。
電圧切り換え信号線151に信号を出力し、その内容に
応じて、検査用基準電圧発生回路152が、通常使用す
る電圧以外に、電圧マージン検査を行うための適正な検
査用基準電圧を発生する。この検査用基準電圧を用い
て、読み出し・書き換え電圧発生回路153で検査電圧
を発生し、その検査電圧を、電源線154を介して各制
御回路に印加し、電圧マージン自己診断検査を行う。
らの単一電源で、通常動作に使用する内部電圧以外に複
数の検査電圧を発生でき、不揮発性メモリセルアレイの
自己診断で電圧マージン検査を実現することが可能にな
る。
の実施形態による半導体記憶装置の一構成例を示すブロ
ック図である。第6の実施形態が第5の実施形態と異な
る点は、検査用基準電圧発生回路152の代わりに、C
PU12による周波数切り換え信号161が供給される
検査用周波数制御回路162と、昇圧回路163とを設
けた点にある。
置の動作について説明する。自己診断検査において、C
PU12は周波数切り換え信号161を出力し、その内
容に応じて、検査用周波数制御回路162が、通常使用
する周波数以外に、昇圧回路163の電流能力マージン
検査を行うための適正な検査用周波数を発生する。この
検査用周波数を用いて、昇圧回路163により書き換え
電圧を発生し、この書き換え電圧を、電源線154を介
して各制御回路に印加し、電流能力マージン自己診断検
査を行う。
する周波数以外に、複数の検査用周波数を発生でき、不
揮発性メモリセルアレイの自己診断で昇圧回路の電流能
力マージン検査を実現することが可能になる。
る第7の実施形態による半導体記憶装置の一構成例を示
すブロック図である。図7において、100は、CP
U、RAM等を搭載した半導体記憶装置、2は、ユーザ
使用領域4とBIST用テストシーケンスデータを格納
するメモリ領域(マスクROMまたはフラッシュメモ
リ)150とからなる不揮発性メモリセルアレイ、3
は、不揮発性メモリセルアレイ2の読み出し・書き換え
を制御するためのデコーダ、センスアンプ、制御回路な
どからなるメモリ周辺回路、8はBIST動作を起動さ
せるためのBIST起動端子、12はCPU、13はR
AM、113は、BIST用テストシーケンスデータを
格納するメモリ領域150からのBIST用データ転送
信号線、114はBIST用データによるCPU制御信
号線、115はCPU12による書き換え制御信号線、
171はCPU12による読み出し判定レベル切り換え
信号線、172は検査用判定レベル制御回路、173は
判定レベル制御信号線、174は複数の検査用判定レベ
ルを有するセンスアンプである。
判定レベルと閾値電圧Vt分布との関係を示す図であ
る。
置の動作について説明する。上記の半導体記憶装置10
0に電源、CLK等を印加し、BIST起動端子8にB
IST動作を起動するための信号が供給されると、BI
ST用テストシーケンスデータが、メモリ領域150か
らBIST用データ転送信号線113を介してRAM1
3に転送される。つぎに、RAM13は、内部のテスト
シーケンスデータを、CPU制御信号線114を介して
CPU12へ出力する。さらに、このテストシーケンス
データによって、CPU12は、書き換え制御信号線1
15を介して、不揮発性メモリセルアレイ2内のユーザ
使用領域4の書き換え自己診断検査を実施する。
み出し判定レベル切り換え信号線171を介して信号を
出力し、その内容に応じて、検査用判定レベル制御回路
172が、正規の書き込み後の閾値電圧Vt分布(図8
中の分布A)および消去後の閾値電圧Vt分布(図8中
の分布B)を検査できる適正な判定レベル(図8中の検
査用レベルLAおよび検査用レベルLB)に基づいて、
Vtマージン自己診断検査を行う。
用する判定レベル(図8中のLR)以外に、正規の書き
込み後および正規の消去後のVt分布を検査できる検査
用判定レベル(図8中のLA、LB)を選択でき、不揮
発性メモリセルアレイの自己診断で、読み出し動作のV
tマージン検査が実現可能となる。
の実施形態による半導体記憶装置の一構成例を示すブロ
ック図である。図9において、100は、CPU、RA
M等を搭載した半導体記憶装置、2は、ユーザ使用領域
4とBIST用テストシーケンスデータを格納するメモ
リ領域150とからなる不揮発性メモリセルアレイ、3
は、不揮発性メモリセルアレイ2の読み出し・書き換え
を制御するためのデコーダ、センスアンプ、制御回路な
どからなるメモリ周辺回路、8はBIST動作を起動さ
せるためのBIST起動端子、12はCPU、13はR
AM、113はBIST用テストシーケンスデータを格
納するメモリ領域150からのBIST用データ転送信
号線、114はBIST用データによるCPU制御信号
線、115はCPU12による書き換え制御信号線、1
91はCPU12による書き換え機能チェック用判定レ
ベル切り換え信号線、192は書き換え機能チェック用
判定レベル制御回路、193は判定レベル制御信号線、
194は複数の書き換え機能チェック用判定レベルを有
するセンスアンプである。
込みチェック用判定レベルと閾値電圧Vt分布との関係
を示す図である。
置の動作について説明する。上記の半導体記憶装置10
0に電源、CLK等を印加し、BIST起動端子8にB
IST動作を起動するための信号が供給されると、BI
ST用テストシーケンスデータが、メモリ領域150か
らBIST用データ転送信号線113を介してRAM1
3に転送される。つぎに、RAM13は、内部のテスト
シーケンスデータを、CPU制御信号線114を介して
CPU12へ出力する。さらに、このテストシーケンス
データによって、CPU12は、書き換え制御信号線1
15を介して、不揮発性メモリセルアレイ2内のユーザ
使用領域4の書き換え自己診断検査を実施する。
き換え機能チェック用判定レベル切り換え信号線191
に信号を出力し、その内容に応じて、書き換え機能チェ
ック用判定レベル制御回路192が、機能チェック用の
書き込み後の閾値電圧Vt分布(図10中の分布C)お
よび消去後の閾値電圧Vt分布(図10中の分布D)を
検査できる適正な判定レベル(図10中の書き込み機能
チェックレベルLCおよび消去機能チェックレベルL
D)に基づいて、Vtの微少な変化のチェックを行う。
用する判定レベル(図10中のLR)以外に、書き換え
機能を検査できる機能検査用判定レベル(図10中のL
C、LD)を選択でき、不揮発性メモリセルアレイの自
己診断において、Vtの正規の変化で書き換え機能を検
査するのに比べ、Vtの微少な変化を使って書き換え機
能を検査することで、検査時間の大幅な短縮が可能とな
る。
9の実施形態による半導体記憶装置の一構成例を示すブ
ロック図である。図11において、100は、CPU、
RAM等を搭載した半導体記憶装置、2は、ユーザ使用
領域4と、BIST用テストシーケンスデータを格納す
る書き換え可能な不揮発性メモリ120と、自己診断の
検査結果を格納する書き換え可能な不揮発性メモリ21
0とからなる不揮発性メモリセルアレイ、3は、不揮発
性メモリセルアレイ2の読み出し・書き換えを制御する
ためのデコーダ、センスアンプ、制御回路などからなる
メモリ周辺回路、8はBIST動作を起動させるための
BIST起動端子、12はCPU、13はRAM、11
3は不揮発性メモリ120からのBIST用データ転送
信号線、114はBIST用データによるCPU制御信
号線、115はCPU12による書き換え制御信号線、
211はCPU12による自己診断の検査結果書き込み
信号線、212は自己診断結果読み出し信号線、213
は診断結果によるランク選別データ演算回路、214は
ランク選別データ出力端子である。
置の動作について説明する。上記の半導体記憶装置10
0に電源、CLK等を印加し、BIST起動端子8にB
IST動作を起動するための信号が供給されると、BI
ST用のテストシーケンスデータが、書き換え可能な不
揮発性メモリ120からBIST用データ転送信号線1
13を介してRAM13に転送される。つぎに、RAM
13は、内部のテストシーケンスデータを、CPU制御
信号線114を介してCPU12へ出力する。さらに、
このテストシーケンスデータによって、CPU12は、
書き換え制御信号線115を介して、不揮発性メモリセ
ルアレイ2内のユーザ使用領域4の書き換え自己診断検
査を実施する。
査結果書き込み信号線211に信号を出力し、この信号
が書き換え可能な不揮発性メモリ210に格納される。
検査終了後、書き換え可能な不揮発性メモリ210に格
納された情報を、自己診断結果読み出し信号線212を
介して読み出し、ランク選別データ演算回路213で、
診断結果から特性に応じたランク選別データを演算し、
ランク選別データ出力端子214に出力する。
己診断による良品/不良品の判断だけではなく、半導体
記憶装置外部に出力されたランク選別データにより、ア
クセススピードや書き換え時間などの各種電気的特性に
応じた選別出荷が実現可能となる。
第10の実施形態による半導体記憶装置の一構成例を示
すブロック図である。図12において、100は、CP
U、RAM等を搭載した半導体記憶装置、2は、ユーザ
使用領域4と、冗長領域5と、BIST用テストシーケ
ンスデータを格納する書き換え可能な不揮発性メモリ1
20と、自己診断の検査結果を格納する書き換え可能な
不揮発性メモリ210と、選別出荷情報を格納する書き
換え可能な不揮発性メモリ220とからなる不揮発性メ
モリセルアレイ、3は、不揮発性メモリセルアレイ2の
読み出し・書き換えを制御するためのデコーダ、センス
アンプ、制御回路などからなるメモリ周辺回路、8はB
IST動作を起動させるためのBIST起動端子、12
はCPU、13はRAM、113は不揮発性メモリ12
0からのBIST用データ転送信号線、114はBIS
T用データによるCPU制御信号線、115はCPU1
2による書き換え制御信号線、212は自己診断結果読
み出し信号線、221は選別出荷情報読み出し信号線、
213は診断結果によるランク選別データ演算回路、2
23は冗長切り換え制御信号線、224は冗長制御回
路、214はランク選別データ出力端子である。
置の動作について説明する。上記の半導体記憶装置10
0に電源、CLK等を印加し、BIST起動端子8にB
IST動作を起動するための信号が供給されると、BI
ST用テストシーケンスデータが、不揮発性メモリ12
0からBIST用データ転送信号線113を介してRA
M13に転送される。つぎに、RAM13は、内部のテ
ストシーケンスデータを、CPU制御信号線114を介
してCPU12へ出力する。さらに、このテストシーケ
ンスデータによって、CPU12は、書き換え制御信号
線115を介して、不揮発性メモリセルアレイ2内のユ
ーザ使用領域4の書き換え自己診断検査を実施する。
10の検査結果を読み出し、ランク選別データ演算回路
213で、診断結果から特性に応じたランク選別データ
を演算し、その結果と既に書き込まれている選別出荷情
報格納領域220の選別出荷情報とから、冗長制御回路
224で特性に応じた冗長切り換えを行う。
的特性に応じた選別出荷が可能になるだけでなく、アク
セススピードや書き換え時間などの不良品のランクによ
って冗長救済が可能となり、救済率を向上させることが
できる。
第11の実施形態による半導体記憶装置の検査方法を実
施する一構成例を示すブロック図である。図13におい
て、100は、CPU、RAM等を搭載した半導体記憶
装置、2は、ユーザ使用領域4と、BIST用テストシ
ーケンスデータを格納する書き換え可能な不揮発性メモ
リ120と、電源線切断情報を格納する書き換え可能な
不揮発性メモリ230とからなる不揮発性メモリセルア
レイ、3は、不揮発性メモリセルアレイ2の読み出し・
書き換えを制御するためのデコーダ、センスアンプ、制
御回路などからなるメモリ周辺回路、12はCPU、1
3はRAM、24は半導体検査装置(LSIテスタ)、
231は、LSIテスタ24からの電源線切断情報書き
込み信号線、232は電源線切断情報読み出し信号線、
233は電源線切断スイッチ回路、234は電源端子で
ある。
法を実施する構成の動作について説明する。上記の半導
体記憶装置100に対し、外部のLSIテスタ24が実
施したDC検査結果を、電源線切断情報書き込み信号線
231を介して、不揮発性メモリセルアレイ内の電源線
切断情報を格納する書き換え可能な不揮発性メモリ23
0に書き込む。書き込みが終了すると、電源線切断情報
を、読み出し信号線232を介して電源線切断スイッチ
回路233に取り込み、その情報に応じて、電源端子2
34からの電源線を切断する。
査したDCテストの結果が不良の場合、電源ラインを切
り離すことで、図21に示すような全チップに対してプ
ローブが必要なプローブカードやLSIテスタにおいて
も悪影響がなくなり、図22に示すような各チップ共通
の電源線を設けたウエーハ一括検査でも、DC不良が良
品チップに対し悪影響を与えずに自己診断を実現するこ
とが可能になる。
ード(検査治具)によるウエーハ検査の概要を示す模式
図である。図14において、20はウエーハ、21は検
査対象となるチップ(DUT:device unde
r test)、243はAチップ、244はBチッ
プ、245はCチップ、246はDチップ、240は、
中央に設けられ、プローブ検査対象となるチップの全パ
ッドに対して電気的に接続するためのプローブ241
(第1プローブ)と、プローブ241の左右に複数個設
けられ、BIST検査対象となる数チップ分の数パッド
(BIST用パッド)に対して電気的に接続するための
プローブ242(第2プローブ)とからなるプローブカ
ード、24はLSIテスタである。
行うBチップとBIST検査を行うAチップの構成を示
すブロック図である。図15において、243および2
44は、それぞれCPU、RAM等を搭載した半導体記
憶装置であるAチップおよびBチップ、2は、ユーザ使
用領域4と、BIST用のテストシーケンスデータを格
納する書き換え可能な不揮発性メモリ120と、各種情
報を格納する書き換え可能な不揮発性メモリ250とか
らなる不揮発性メモリセルアレイ、3は、不揮発性メモ
リセルアレイ2の読み出し・書き換えを制御するための
デコーダ、センスアンプ、制御回路などからなるメモリ
周辺回路、8はBIST動作を起動させるためのBIS
T起動端子、12はCPU、13はRAM、113は不
揮発性メモリ120からのBIST用データ転送信号
線、114はBIST用データによるCPU制御信号
線、115はCPU12による書き換え制御信号線、2
51はLSIテスタ24による検査信号線である。
置のウエハ検査について説明する。まず、プローブ検査
対象となるチップの全パッドに対して接続するためのプ
ローブ241をBチップ244に接続し、BIST検査
対象となる数チップ分の数パッドに対して接続するため
のプローブ242をAチップ243に接続する。LSI
テスタ24で、Bチップ244に対し、各種情報領域2
30を含むBIST用データ格納領域120の書き換え
検査と、BIST用データ格納領域120へのBIST
用データの書き込みを行っている間に、Aチップ243
に対しては、BIST用データ格納領域120とRAM
13やCPU12を使って、ユーザ使用領域4の自己診
断を実施する。
法における流れ図である。図16において、「1’st
プローブ」は、プローブ241がAチップ243に接続
された状態、「2’ndプローブ」は、プローブ241
がBチップ244に接続された状態、「3’rdプロー
ブ」は、プローブ241がCチップ245に接続された
状態、という具合に右方向にプローブカード240がシ
フトして接続されていくことを表現している。したがっ
て、図15の状態は「2‘ndプローブ」の状態であ
る。
は、LSIテスタ24によるDC検査と、各種情報領域
230を含むBIST用データ格納領域120の書き換
え検査と、BIST用データ格納領域120へのBIS
T用データの書き込みテストを実施している状態を示し
ている。また、「BIST−1」から「BIST−4」
は、BIST用データ格納領域120とRAM13やC
PU12を使って、ユーザ使用領域4の自己診断テスト
を実施している状態を示している。「P−Test」に
対し、BIST検査の時間が圧倒的に長いので、「BI
ST−1」から「BIST−4」というように分断され
た形となっている。
チップ246が「P−Test」を行っている間に、C
チップ245が「BIST−1」、Bチップ244が
「BIST−2」、Aチップ243が「BIST−3」
とパイプライン処理的に検査が進んでいくことが可能と
なる。また、BIST用データ格納領域120にBIS
T用データが書き込まれていない場合はBIST検査非
実行となり、「BIST−4」が終了した時点でも、検
査結果情報によりBIST検査非実行となる。
がステップ毎に分断される流れについて説明する。図1
7は、本発明の第12の実施形態による半導体記憶装置
の一構成例を示すブロック図である。図17において、
100は、CPU、RAM等を搭載した半導体記憶装
置、2は、ユーザ使用領域4と、BIST用テストシー
ケンスデータを格納する書き換え可能な不揮発性メモリ
120と、検査状態を格納する書き換え可能な不揮発性
メモリ260とからなる不揮発性メモリセルアレイ、3
は、不揮発性メモリセルアレイ2の読み出し・書き換え
を制御するためのデコーダ、センスアンプ、制御回路な
どからなるメモリ周辺回路、8はBIST動作を起動さ
せるためのBIST起動端子、12はCPU、13はR
AM、113は不揮発性メモリ120からのBIST用
データ転送信号線、114はBIST用データによるC
PU制御信号線、115はCPU12による書き換え制
御信号線、261はCPU12による検査状態書き込み
信号線、263は検査状態出力制御回路、264は検査
状態出力信号線、262は検査状態出力端子である。
置の動作について説明する。上記の半導体記憶装置10
0に電源、CLK等を印加し、BIST起動端子8にB
IST動作を起動するための信号が供給されると、BI
ST用テストシーケンスデータが、不揮発性メモリ12
0からBIST用データ転送信号線113を介してRA
M13に転送される。つぎに、RAM13は、内部のテ
ストシーケンスデータを、CPU制御信号線114を介
してCPU12へ出力する。さらに、このテストシーケ
ンスデータによって、CPU12は、書き換え制御信号
線115を介して、不揮発性メモリセルアレイ2内のユ
ーザ使用領域4の書き換え自己診断検査を実施する。
PU12は、検査状態書き込み信号線261を介して、
検査状態を格納する書き換え可能な不揮発性メモリ26
0に検査状態情報を書き込む。同時に、CPU12は、
検査状態出力信号線264を介して、検査状態出力制御
回路263および検査状態出力端子262に検査状態情
報を出力する。
使ったウエハ検査の流れを図18に示す。図18におい
て、まず、Bチップ244が「P−Test」を行う
「2’ndプローブ」の状態から説明する。Bチップ2
44に対して、LSIテスタ24で検査(1)(DC検
査)を行い、NGならば処理(14)(電源線切断情報の書
き込み)、OKならば検査(2)(各種情報領域含むBI
ST用データ格納領域の検査)へ進む。検査(2)がNG
ならば処理(15)(NG結果情報の書き込み)を行い、O
Kならば処理(3)(他DUTの検査状態確認)のステッ
プに進む。
(4)(BIST用格納データをRAMへ転送)、処理(5)
(RAM起動でCPU制御BIST実施)、処理(6)
(検査状態格納領域を読み出し、BISTの開始ステッ
プを判断)を行う、次に、検査(7)(ユーザ使用領域の
BIST−1検査:各種ファンクション)、処理(11)
(マージンテストを含む各種検査結果を検査結果格納領
域に書き込み)、処理(8)(現在の検査ステップ状態を
検査状態格納領域に書き込みおよび出力端子へ状態出
力)のBIST検査ステップに進む。LSIテスタ24
は、処理(3)や処理(8)の結果を受けて各検査を停止し、
プローブがパッドから切り離される。
st」を行う「3’rdプローブ」の状態へ移行する。
「3’rdプローブ」状態では、Cチップ245に対し
て、検査(1)、検査(2)、処理(3)を行い、同時に、Bチ
ップ245に対しては、処理(4)、処理(5)、処理(6)、
検査(7)、処理(11)、処理(8)を行い、同時に、Aチップ
244に対しては、処理(4)、処理(5)、処理(6)、検査
(9)(ユーザ使用領域のBIST−2検査:各種マージ
ンテスト)、処理(11)、処理(8)を行う。LSIテスタ
24は、処理(3)や処理(8)の結果を受けて各検査を停止
し、プローブがパッドから切り離されて、「4’thプ
ローブ」の状態へ移行する。
245に対して、処理(4)、処理(5)、処理(6)、検査
(7)、処理(11)、処理(8)を行い、同時に、Bチップ24
5に対しては、処理(4)、処理(5)、処理(6)、検査(9)、
処理(11)、処理(8)を行い、同時に、Aチップ244に
対しては、処理(4)、処理(5)、処理(6)、検査(10)(ユ
ーザ使用領域のBIST−3検査:各種マージンテス
ト)、処理(11)、処理(12)(選別出荷情報を情報格納領
域に書き込み)、処理(13)(処理(11)と処理(12)の結果
より冗長情報書き込み)、処理(8)を行う。LSIテス
タ24は、処理(3)や処理(8)の結果を受けて各検査を停
止し、プローブがパッドから切り離されて、次の状態へ
移行する。
より、LSIテスタ24で、プローブ検査対象となるチ
ップのDC検査やBISTデータ格納領域のメモリ検査
を実施している間に、その隣のチップに対して、BIS
Tデータ格納領域の情報とRAMとCPUを使って、パ
イプライン処理的に不揮発性メモリセルアレイのBIS
T検査を実施することが可能となり、検査時間の大幅な
短縮が図れる。
半導体記憶装置に、CPUが動作し不揮発性メモリセル
アレイを自己診断する機能を備えることで、面積増加が
少ないBISTが実現可能であるとともに、半導体記憶
装置内に各種マージン検査回路を設けることで、自己診
断時にマージン検査を行なうことが可能になる。
する領域を設けることで、自己診断検査で選別出荷にも
対応可能31となる。
検査対象となるチップの全パッドに対して接続するため
のプローブと、その左右にBIST検査対象となる数チ
ップ分の数パッドに対して接続するためのプローブとか
らなるプローブカードにより、LSIテスタでプローブ
検査を実施している間に、その隣のチップがパイプライ
ン処理的にBIST検査を実施することが可能となり、
検査時間の大幅な短縮を図ることができる。
置の一構成例を示すブロック図
置の一構成例を示すブロック図
置の一構成例を示すブロック図
置の一構成例を示すブロック図
置の一構成例を示すブロック図
置の一構成例を示すブロック図
置の一構成例を示すブロック図
置における検査用判定レベルと閾値電圧Vt分布との関
係を示す図
置の一構成例を示すブロック図
装置における書き込みチェック用判定レベルと閾値電圧
Vt分布との関係を示す図
装置の一構成例を示すブロック図
憶装置の一構成例を示すブロック図
憶装置の検査方法を実施する一構成例を示すブロック図
ブカードとウエハ検査の概要を示す模式図
IST検査を行うAチップの構成を示すブロック図
における流れ図
憶装置の一構成例を示すブロック図
憶装置におけるウエハ検査の各ステップ毎の検査概要を
示す図
装置の構成を示すブロック図
体記憶装置の構成を示すブロック図
装置のウエーハ検査方法を実施する構成の概略図
体記憶装置のウエーハ検査方法を実施する構成の概略図
路、出力比較回路) 7 BIST結果格納メモリ 8 BIST起動端子 11 マスクROMを搭載したBIST回路 12 CPU 13 RAM 20 ウエーハ 21 検査対象となるチップ(DUT) 24 LSIテスタ 110 BIST用テストシーケンスデータを格納する
マスクROM 113 BIST用データ転送信号線 114 CPU制御信号線 115 書き換え制御信号線 120 BIST用テストシーケンスデータを格納する
書き換え可能な不揮発性メモリ 130 バンク0側のBIST用テストシーケンスデー
タを格納するマスクROM 131 バンク1側のBIST用テストシーケンスデー
タを格納するマスクROM 132 バンク0側メモリブロック 133 バンク1側メモリブロック 140 バンク0側のBIST用テストシーケンスデー
タを格納する書き換え可能な不揮発性メモリ 141 バンク1側BIST用のテストシーケンスデー
タを格納する書き換え可能な不揮発性メモリ 142 バンク0側メモリブロック 143 バンク1側メモリブロック 151 基準電圧切り換え信号線 152 検査用基準電圧発生回路 153 読み出し・書き換え電圧発生回路 154 読み出し・書き換え用電源線 161 周波数切り換え信号線 162 検査用周波数制御回路 163 昇圧回路 171 読み出し判定レベル切り換え信号線 172 検査用判定レベル制御回路 173 判定レベル制御信号線 174 複数の検査用判定レベルを有するセンスアンプ 191 書き換え機能チェック用判定レベル切り換え信
号線 192 書き換え機能チェック用判定レベル制御回路 193 判定レベル制御信号線 194 複数の書き換え機能チェック用判定レベルを有
するセンスアンプ 210 自己診断の検査結果を格納する書き換え可能な
不揮発性メモリ 211 自己診断の検査結果書き込み信号線 212 自己診断結果読み出し信号線 213 診断結果によるランク選別データ演算回路 214 ランク選別データ出力端子 220 選別出荷情報を格納する書き換え可能な不揮発
性メモリ 221 選別出荷情報読み出し信号線 223 冗長切り換え制御信号線 224 冗長制御回路 230 電源線切断情報を格納する書き換え可能な不揮
発性メモリ 231 LSIテスタからの電源線切断情報書き込み信
号線 232 電源線切断情報読み出し信号線 233 電源線切断スイッチ回路 234 電源端子 240 プローカード 241 中央にプローブ検査対象となるチップの全パッ
ドに対して接続するためのプローブ 242 プローブ241の左右にBIST検査対象とな
る数チップ分の数パッドに対して接続するためのプロー
ブ 243 Aチップ 244 Bチップ 245 Cチップ 246 Dチップ 251 LSIテスタによる検査信号線 252 各種情報書き込み信号線 260 検査状態を格納する書き換え可能な不揮発性メ
モリ 261 検査状態書き込み信号線 262 検査状態出力端子 263 検査状態出力制御回路 264 検査状態出力信号線
Claims (14)
- 【請求項1】 自己診断機能を有する半導体記憶装置で
あって、 ユーザ使用領域と自己診断用命令データが格納されたマ
スクROMセルとを有する不揮発性メモリセルアレイ
と、 外部からの自己診断起動信号に応答して、前記マスクR
OMセルから前記自己診断用命令データが転送されるR
AMと、 前記RAMから転送された前記自己診断用命令データに
基づいて、前記不揮発性メモリセルアレイの前記ユーザ
使用領域を自己診断するCPUとを同一チップ上に備え
たことを特徴とする半導体記憶装置。 - 【請求項2】 自己診断機能を有する半導体記憶装置で
あって、 ユーザ使用領域と自己診断用命令データが格納された書
き換え可能な不揮発性メモリセルとを有する不揮発性メ
モリセルアレイと、 外部からの自己診断起動信号に応答して、前記書き換え
可能な不揮発性メモリセルから前記自己診断用命令デー
タが転送されるRAMと、 前記RAMから転送された前記自己診断用命令データに
基づいて、前記不揮発性メモリセルアレイの前記ユーザ
使用領域を自己診断するCPUとを同一チップ上に備え
たことを特徴とする半導体記憶装置。 - 【請求項3】 内蔵した複数の不揮発性メモリセルアレ
イに対する自己診断機能を有する半導体記憶装置であっ
て、 前記複数の不揮発性メモリセルアレイは、それぞれ、ユ
ーザ使用領域とマスクROMセルとを有し、 自己診断用命令データが格納されたマスクROMセルを
有する特定の不揮発性メモリセルアレイと、 外部からの自己診断起動信号に応答して、前記特定の不
揮発性メモリセルアレイのマスクROMセルから転送さ
れた前記自己診断用命令データに基づいて、他の不揮発
性メモリセルアレイの前記ユーザ使用領域を自己診断す
るCPUとを同一チップ上に備えたことを特徴とする半
導体記憶装置。 - 【請求項4】 内蔵した複数の不揮発性メモリセルアレ
イに対する自己診断機能を有する半導体記憶装置であっ
て、 前記複数の不揮発性メモリセルアレイは、それぞれ、ユ
ーザ使用領域と書き換え可能な不揮発性メモリセルとを
有し、 自己診断用命令データが格納された書き換え可能な不揮
発性メモリセルを有する特定の不揮発性メモリセルアレ
イと、 外部からの自己診断起動信号に応答して、前記特定の不
揮発性メモリセルアレイの書き換え可能な不揮発性メモ
リセルから転送された前記自己診断用命令データに基づ
いて、他の不揮発性メモリセルアレイの前記ユーザ使用
領域を自己診断するCPUとを同一チップ上に備えたこ
とを特徴とする半導体記憶装置。 - 【請求項5】 前記半導体記憶装置は、 前記CPUからの制御信号に基づいて、複数の検査用基
準電圧を発生する手段と、 前記検査用基準電圧から発生された電圧で前記不揮発性
メモリセルアレイを検査する手段とを備えたことを特徴
とする請求項1から4のいずれか一項記載の半導体記憶
装置。 - 【請求項6】 前記半導体記憶装置は、 前記CPUからの制御信号に基づいて、複数の検査用周
波数を発生する手段と、 前記検査用周波数から発生された昇圧電源で前記不揮発
性メモリセルアレイを検査する手段とを備えたことを特
徴とする請求項1から4のいずれか一項記載の半導体記
憶装置。 - 【請求項7】 前記半導体記憶装置は、 前記CPUからの制御信号に基づいて、正規の書き込み
後および消去後の前記不揮発性メモリセルアレイの閾値
電圧分布を検査するための複数の検査用判定レベルを選
択する手段と、 選択した前記検査用判定レベルに基づいて、前記不揮発
性メモリセルアレイを検査する手段とを備えたことを特
徴とする請求項1から4のいずれか一項記載の半導体記
憶装置。 - 【請求項8】 前記半導体記憶装置は、 前記CPUからの制御信号に基づいて、前記不揮発性メ
モリセルアレイの書き換え機能を、前記不揮発性メモリ
セルアレイの閾値電圧の微少変化により検査するための
複数の機能検査用判定レベルを選択する手段と、 選択した前記検査用判定レベルに基づいて、前記不揮発
性メモリセルアレイを検査する手段とを備えたことを特
徴とする請求項1から4のいずれか一項記載の半導体記
憶装置。 - 【請求項9】 前記半導体記憶装置は、 前記CPUが行なった自己診断の結果を前記不揮発性メ
モリセルアレイ内の情報格納領域に書き込む手段と、 前記情報格納領域から読み出した自己診断の結果に基づ
いて、特性に応じたランク選別データを演算および外部
に出力する手段とを備えたことを特徴とする請求項1か
ら4のいずれか一項記載の半導体記憶装置。 - 【請求項10】 前記半導体記憶装置は、 前記CPUが行なった自己診断の結果を前記不揮発性メ
モリセルアレイ内の第1情報格納領域に書き込む手段
と、 前記第1情報格納領域から読み出した自己診断結果に基
づいて、特性に応じたランク選別データを演算および外
部に出力する手段と、 前記ランク選別データと、前記不揮発性メモリセルアレ
イ内の第2情報格納領域に予め格納されている選別出荷
情報とに基づいて、前記不揮発性メモリセルアレイの冗
長切り換えを制御する手段とを備えたことを特徴とする
請求項1から4のいずれか一項記載の半導体記憶装置。 - 【請求項11】 前記半導体記憶装置は、 外部検査装置が行なった検査結果に基づく電源切断情報
を前記不揮発性メモリセルアレイ内の情報格納領域に書
き込む手段と、 前記情報格納領域から読み出した電源切断情報に基づい
て電源ラインを切り離すスイッチ回路とを備えたことを
特徴とする請求項1から4のいずれか一項記載の半導体
記憶装置。 - 【請求項12】 請求項1から4のいずれか一項記載の
半導体記憶装置が複数搭載されたウエーハを検査するた
めの検査治具であって、 中央に設けられ、プローブ検査対象となる前記半導体記
憶装置の全パッドに対して電気的に接続するための第1
プローブと、 前記第1プローブの左右に複数個設けられ、自己診断検
査対象となる前記半導体記憶装置の自己診断用パッドに
対して電気的に接続するための第2プローブとを備えた
ことを特徴とする半導体記憶装置の検査治具。 - 【請求項13】 請求項12記載の検査治具を用いた検
査方法であって、 半導体検査装置に接続された前記検査治具の前記第1プ
ローブが接続された半導体記憶装置に対してプローブ検
査を行なっている間に、前記第2プローブが接続された
半導体記憶装置に対して自己診断検査を行なうことを特
徴とする半導体記憶装置の検査方法。 - 【請求項14】 前記半導体記憶装置は、 前記CPUが行なった自己診断の検査経過を前記不揮発
性メモリセルアレイ内の情報格納領域に書き込む手段
と、 前記情報格納領域から検査経過を読み出して外部に出力
する手段と、 出力された検査経過に基づいて、検査再開時に最初に行
なう検査を決定する手段とを備えたことを特徴とする請
求項1から4のいずれか一項記載の半導体記憶装置。
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