KR100223866B1

KR100223866B1 - Data storage testing circuit

Info

Publication number: KR100223866B1
Application number: KR1019960036306A
Authority: KR
Inventors: 이강복
Original assignee: 구본준; 엘지반도체주식회사
Priority date: 1996-08-29
Filing date: 1996-08-29
Publication date: 1999-10-15
Also published as: KR19980016635A

Abstract

본 발명은 데이터 보존 검사 회로에 관한 것으로, 특히 패키지 된 상태에서 문턱 전압을 측정하는 데이터 보존 검사 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a data storage inspection circuit, and more particularly, to a data storage inspection circuit for measuring a threshold voltage in a packaged state.

이를 위한 본 발명의 데이터 보전 검사 회로는 소스, 드레인, 제어게이트를 구비하며 패키지 된 다수개의 비휘발성 메모리들, 상기 비휘발성 메모리들의 리셋상태에서 선택된 비휘발성 메모리의 문턱전압을 측정하기 위한 측정부와, 상기 측정부에 필요한 전압을 제공하는 전원부로 구성됨을 특징으로 한다.The data integrity check circuit of the present invention includes a plurality of packaged nonvolatile memories having a source, a drain, and a control gate, a measurement unit for measuring a threshold voltage of a nonvolatile memory selected in a reset state of the nonvolatile memories, And a power supply unit for supplying a voltage required for the measurement unit.

Description

Data retention check circuit

본 발명은 데이터 보존 검사 회로에 관한 것으로, 특히 패키지(Package)된 상태에서 문턱 전압을 측정하는 데이터 보존 검사 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a data retention check circuit, and more particularly to a data retention check circuit for measuring a threshold voltage in a package.

데이터 보존(Data Retention)이란 EPROM(Erasable Programmable ROM)에 데이터를 써넣고 난 뒤 어떤 온도, 어떤 시간동안 얼마나 상기 데이터를 유지할 수 있는가를 나타낸 것이다.Data retention refers to the temperature and the amount of time the data can be retained after writing data into the EPROM (Erasable Programmable ROM).

상기 EPROM은 데이터를 써넣고 난 뒤 시간의 경과에 의해 데이터가 지워지는 현상이 일어나는데 그 원인은 데이터를 저장하고 있는 부유 게이트(Floating Gate)내의 전자(Electron)가 외부로 누출되기 때문이다.The EPROM causes data to be erased by the elapse of time after the data is written. This is because the electrons in the floating gate storing the data leak to the outside.

이러한 이유로 인해 EPROM의 데이터 보존 특성은 EPROM을 포함하는 모든 메모리(Memory)에서 가장 중요한 특성으로 인식되고 있으며 제품의 신뢰성을 보증하는 대표적인 항목으로 취급되고 있다. 상기 데이터 보존 여부는 문턱 전압(Threshold Voltage)의 변화로 안다.For this reason, the data retention characteristic of EPROM is recognized as the most important characteristic in all the memories including the EPROM, and it is treated as a typical item for assuring the reliability of the product. Whether or not the data is stored is known as a change in the threshold voltage.

왜냐하면, 상기 문턱 전압은 EPROM에 프로그램을 할 때는 높아지고 소거 시는 낮아지기 때문이다.This is because the threshold voltage is increased when programming the EPROM and lowered when erasing.

그리하여 상기 데이터가 보존 된 상태에서 외부로 누출이 되면 상기 문턱 전압이 낮아지게 된다. 이러한 데이터 보존 특성을 검사하기 위해 종래에는 2가지의 방법을 사용했다.Thus, when the data is leaked to the outside in the state where the data is stored, the threshold voltage is lowered. Conventionally, two methods have been used to examine such data retention characteristics.

첫재, 웨이퍼 상태에서의 검사를 통해서 해당 제품의 공정을 인증하고 이어 패키지 된 제품까지 확장하여 데이터 보존 특성을 인증하는 방법이다.First, it is a method to certify the process of the product through inspection in the wafer state and to extend the package to the product to certify the data preservation characteristic.

그러므로 상기 첫째 방법은 문턱 전압의 변화를 관측하여 데이터 보존 특성을 파악하는 것으로, 즉 칩 내부나 스크라이브 라인(Scribe Line)상에 EPROM을 배치하여, 웨이퍼 상태에서 직접 문턱 전압을 검사하는 것이다.Therefore, the first method is to observe the data storage characteristic by observing the change of the threshold voltage. That is, the EPROM is placed in the chip or on the scribe line, and the threshold voltage is directly inspected in the wafer state.

이것은 부유 게이트에서 외부로 누출되는 전자의 수는 온도와 방치 시간에 따라 달라져 상기 누출되는 전자에 의해 변화하는 문턱 전압을 반복 측정한다.This is because the number of electrons leaking out of the floating gate differs depending on the temperature and the holding time, and repeatedly measures the threshold voltage that changes due to the leaked electrons.

둘째, 패키지 된 제품에 대한 검사 방법으로, EPROM에 대한 프로그램(PROGRAM), 열처리, 리드(READ)의 순서를 밟아 프로그램 된 데이터가 유지되는지 여부를 체크하는 방법이다.Secondly, it is a method to check whether or not the programmed data is maintained by following the order of program, heat treatment, and READ for the EPROM.

즉 패키지 된 EPROM 제품에 대하여 프로그램을 행한 뒤 일정온도에서 일정시간의 열처리를 실시한다. 상기 열처리를 실시하는 목적은 온도, 시간에 따른 변화를 관측하기 위함이다. 상기 열처리 실시 후에 상기 프로그램 한 데이터에 대해 리드 검사를 실시하여 데이터의 보존 여부를 검사한다. 상기 EPROM 제품에는 EPROM이 포함된 MCU에도 포함된다.That is, the programmed EPROM product is subjected to a program and a heat treatment is performed at a constant temperature for a certain period of time. The purpose of performing the heat treatment is to observe a change with temperature and time. After conducting the heat treatment, the programmed data is subjected to lead inspection to check whether or not the data is stored. The EPROM product is included in an MCU including an EPROM.

그러나 이와 같은 종래의 데이터 보존 검사 방법들은 다음과 같은 문제점이 있다.However, such conventional data preservation inspection methods have the following problems.

첫 번째 방법에 있어서, 첫재, 칩 내부나 스크라이브 라인 상에 직접 검사해야 함으로 측정이 어렵다.In the first method, it is difficult to measure because it must first be inspected directly inside the chip or scribe line.

둘째, 웨이퍼 상태에서 검사를 함으로 공정 변화에 대한 모니터(Monitor)가 어렵다.Second, it is difficult to monitor process changes by inspecting in the wafer state.

셋째, 최종 제품인 패키지가 된 상태에서는 문턱전압을 측정하지 않으므로 신뢰도가 떨어진다.Third, in the final product package, reliability is low because the threshold voltage is not measured.

두 번째 방법에 있어서는 단순히 데이터의 보존 여부만 체크하기 때문에 정확한 데이터 보존 특성을 파악할 수 없다.In the second method, only the preservation of data is checked, so accurate data retention characteristics can not be grasped.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 패키지 된 상태에서 문턱 전압을 측정할 수 있도록 함으로 정확한 데이터 보존 특성을 측정할 수 있도록 한 데이터 보존 검사 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a data storage inspection circuit which can measure a threshold voltage in a packaged state to measure accurate data storage characteristics.

도1은 본 발명에 따른 제 1 실시예의 데이터 보존 회로도FIG. 1 is a block diagram of a data retention circuit according to a first embodiment of the present invention.

도2는 본 발명에 따른 제 2 실시예의 데이터 보존 회로도FIG. 2 is a block diagram of a data storage circuit according to a second embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

21, 32 : 측정부 22, 33 : 전원부21, 32: measuring section 22, 33: power source section

23, 34 : Vdd 24, 35 : 접지단자23, 34: Vdd 24, 35: ground terminal

25, 36 : Vpp 31 : EPROM 선택부25, 36: Vpp 31: EPROM selector

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 데이터 보존 검사 회로는 소스, 드레인, 제어게이트를 구비하며 패키지 된 다수개의 비휘발성 메모리들, 상기 비휘발성 메모리들의 리셋 상태에서 선택된 비휘발성 메모리의 문턱전압을 측정하기 위한 측정부와, 상기 측정부에 필요한 전압을 제공하는 전원부로 구성됨을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a data retention check circuit including a plurality of packaged nonvolatile memories having a source, a drain, and a control gate, a nonvolatile memory selected in a reset state of the nonvolatile memories, And a power supply unit for supplying a voltage required for the measurement unit.

상기와 같은 본 발명에 따른 데이터 보존 검사 회로의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description when taken in conjunction with the accompanying drawings in which: FIG.

제1도는 본 발명에 따른 제 1 실시예의 데이터 보존 회로도이다.FIG. 1 is a data storage circuit diagram of a first embodiment according to the present invention. FIG.

제1도에서와 같이, 본 발명은 하나의 EPROM셀의 문턱전압을 측정하는 측정부(21)와, 상기 측정부(21)에 필요한 전압을 제공하는 전원부(22)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the present invention includes a measurement unit 21 for measuring a threshold voltage of one EPROM cell, and a power supply unit 22 for providing a voltage required for the measurement unit 21.

상기 측정부(21)는 상기 하나의 EPROM(도면에 도시하지 않음)을 포함하게 된다.The measuring unit 21 includes the one EPROM (not shown).

그리고 상기 전원부(22)는 상기 하나의 EPROM의 드레인, 소스, 제어게이트에 각각의 소정전압을 인가하는 VDD(23), GND(Ground)(24), Vpp(25)로 구성된다.The power supply unit 22 includes a VDD 23, a GND 24, and a Vpp 25 for applying a predetermined voltage to the drain, source, and control gates of the EPROM.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작은 다음과 같다.The operation of the present invention configured as described above is as follows.

먼저 상기 Vdd(23)와 상기 GND(24)사이에 연결된 하나의 EPROM을 포함한 회로를 리셋(Reset)시킨다.First, a circuit including one EPROM connected between the Vdd 23 and the GND 24 is reset.

여기서 회로를 리셋 시킨 이유는 상기 Vdd(23)와 상기 GND(24)사이에 연결된 하나의 EPROM 이 외의 부분에는 영향을 미치지 않도록 하기 위해서이다.The reason for resetting the circuit here is to prevent an EPROM connected between the Vdd 23 and the GND 24 from affecting other parts.

이어 상기 리셋으로 들어간 상태가 되면 상기 하나의 EPROM의 드레인은 상기 Vdd(23)와 연결하고, 소스는 상기 GND(24)와 연결하며, 제어게이트는 상기 Vpp(25)에 연결한다.When the reset state is entered, the drain of one EPROM is connected to the Vdd 23, the source is connected to the GND 24, and the control gate is connected to the Vpp 25.

그러므로 상기 Vdd(23)와, GND(24)와, Vpp(25)를 이용하여 상기 하나의 EPROM에 대한 쓰기(Write)와, 읽기 (Read)와, 문턱 전압 측정 동작을 한다.Therefore, write, read, and threshold voltage measurement operations are performed on the one EPROM using the Vdd 23, the GND 24, and the Vpp 25.

먼저 상기 하나의 EPROM에 대하여 상기 Vdd(23)에는 7∼8V의 전압을, 상기 Vpp(25)에는 12∼13V의 전압을 인가하여 데이터를 상기 하나의 EPROM에 쓰게 한다.A voltage of 7 to 8 V is applied to the Vdd 23 and a voltage of 12 to 13 V is applied to the Vpp 25 to write the EPROM to the EPROM.

상기와 같이 하나의 EPROM에 데이터를 쓰게 하면, 문턱 전압이 올라가게 되며 문턱 전압을 측정하기 위해서는 상기 Vdd(23)에는 5V의 전압을 상기 Vpp(25)에는 OV부터 순차적으로 증가하는 전압을 인가하여 상기 측정부(21)에서 문턱전압을 측정한다. 그리고 상기 문턱전압이 측정된 하나의 EPROM을 열처리한다.When data is written in one EPROM as described above, the threshold voltage is increased. To measure the threshold voltage, a voltage of 5 V is applied to the Vdd 23 and a voltage gradually increasing from OV to the Vpp 25 is applied The measurement unit 21 measures the threshold voltage. Then, one EPROM having the threshold voltage measured is heat-treated.

여기서, 상기 문턱전압이 측정된 하나의 EPROM을 열처리 한 이유는 온도, 시간의 조건에 따른 문턱 전압의 변화를 알아보기 위해서이다.Here, the reason why the single EPROM having the threshold voltage measured is subjected to the heat treatment is to examine the change of the threshold voltage according to the temperature and time conditions.

상기 열처리한 하나의 EPROM을 상기 측정부(21)에서 문턱전압을 측정하여 데이터 보존 여부를 파악한다.The measured EPROM is measured by the measurement unit 21 to determine whether data is stored.

여기서 데이터 보존 여부는 상기 측정부에서 측정한 문턱전압이 상기 하나의 EPROM에 데이터를 쓸 때의 문턱전압과 비교하여 적게되면 데이터가 누출된 상태가 된다.Here, whether or not the data is preserved is a state in which data is leaked when the threshold voltage measured by the measuring unit is smaller than a threshold voltage at the time of writing data in the one EPROM.

왜냐하면, 상기 하나의 EPROM에 보존된 데이터가 누출되면 상기 하나의 EPROM의 문턱전압이 떨어지기 때문이다. 그리하여 상기 하나의 EPROM에 대하여 데이터 보존 여부를 알아낸다.This is because when the data stored in the one EPROM is leaked, the threshold voltage of the one EPROM drops. Thus, it is determined whether or not data is stored in the one EPROM.

도2는 본 발명에 따른 제 2 실시예의 데이터 보존 회로도이다.2 is a data storage circuit diagram of a second embodiment according to the present invention.

도2에서와 같이 본 발명은 여러 개의 EPROM중 데이터 보존 여부를 측정하기 위한 EPROM을 선택하는 EPROM선택부(31)와, 상기 여러 개의 EPROM을 포함하여 상기 EPROM 선택부(31)에서 선택한 EPROM의 문턱전압을 측정하는 측정부(32)와, 상기 측정부(32)에 필요한 전압을 제공하는 전원부(33)로 구성된다.2, the present invention includes an EPROM selection unit 31 for selecting an EPROM for measuring whether data is stored among a plurality of EPROMs, and an EPROM selection unit 31 including the plurality of EPROMs, A measuring unit 32 for measuring a voltage and a power supply unit 33 for providing a voltage required for the measuring unit 32. [

그리고 상기 전원부(33)는 상기 여러 개의 EPROM의 드레인, 소스, 제어게이트에 각각의 소정 전압을 인가하는 Vdd(34)와, GND(35)와, Vpp(36)로 구성한다.The power supply unit 33 includes a Vdd 34, a GND 35, and a Vpp 36 for applying predetermined voltages to drain, source, and control gates of the EPROMs.

먼저 상기 Vdd(34)와 상기 GND(35)사이에 연결된 다수개의 EPROM을 포함한 회로를 리셋시킨다.A circuit including a plurality of EPROMs connected between the Vdd 34 and the GND 35 is reset.

여기서 회로를 리셋시킨 이유는 상기 EPROM 선택부(31)에서 선택된 EPROM이외의 부분에는 영향을 미치지 않도록 하기 위해서이다.The reason for resetting the circuit is to prevent the EPROM selection unit 31 from affecting a portion other than the selected EPROM.

이어 상기 리셋으로 들어간 상태가 되면 상기 선택된 EPROM셀(도면에 도시하지 않음)의 드레인은 상기 Vdd(34)와, 소스는 상기 GND(35)와, 게이트는 상기 Vpp(36)에 각각 연결하므로 상기 Vdd(34)와 상기 GND(35)와, 상기 Vpp(36)를 이용하여 상기 선택된 EPROM에 대한 쓰기(Write)와, 읽기(Read)와, 문턱 전압 측정을 한다.When the reset state is entered, the drain of the selected EPROM cell (not shown) is connected to the Vdd 34, the source of the GND 35 and the gate thereof to the Vpp 36, Write, read, and threshold voltage measurement on the selected EPROM using the Vdd 34, the GND 35, and the Vpp 36.

먼저 상기 선택된 EPROM에 대하여 상기 Vdd(34)에는 7∼8V의 전압을, 상기 Vpp(36)에는 12∼13V의 전압을 인가하여 데이터를 상기 선택된 EPROM에 쓰게 한다.A voltage of 7 to 8 V is applied to the Vdd 34 and a voltage of 12 to 13 V is applied to the Vpp 36 for the selected EPROM to write the data to the selected EPROM.

상기와 같이 선택된 EPROM에 데이터를 쓰게 하면 문턱 전압이 올라가게 되며 문턱 전압을 측정하기 위해서는 상기 Vdd(23)에는 5V의 전압을 상기 Vpp(25)에는 OV부터 순착적으로 증가하는 전압을 인가하여 상기 측정부(21)에서 문턱전압을 측정한다. 그리고 문턱 전압에 측정된 상기 선택된 EPROM셀을 열처리한다.In order to measure the threshold voltage, a voltage of 5 V is applied to the Vdd 23 and a voltage gradually increasing from OV to the Vpp 25 is applied to the EPROM. The measuring unit 21 measures the threshold voltage. And thermally treats the selected EPROM cell measured at the threshold voltage.

여기서 문턱전압이 측정된 상기 선택된 EPROM을 열처리한 이유는 온도, 시간의 조건에 따른 문턱 전압의 변화를 알아보기 위해서이다.Here, the reason why the selected EPROM in which the threshold voltage is measured is heat-treated is to investigate the change of the threshold voltage according to the temperature and time conditions.

열처리한 상기 선택된 EPROM을 상기 측정부(32)에서 문턱전압을 측정하여 데이터 보존 여부를 파악한다.The measured EPROM subjected to the heat treatment is measured by the measuring unit 32 to determine whether data is stored.

여기서 데이터 보존 여부는 상기 측정부에서 측정한 문턱전압이 상기 선택된 EPROM에 데이터를 쓸 때의 문턱전압과 비교하여 적게되면 데이터가 누출된 상태가 된다.Here, whether or not the data is stored is a state in which data is leaked when the threshold voltage measured by the measurement unit is smaller than a threshold voltage at the time of writing data in the selected EPROM.

왜냐하면 상기 선택된 EPROM에 보존된 데이터가 누출되면 상기 선택된 EPROM의 문턱전압이 떨어지기 때문이다.This is because when the data stored in the selected EPROM is leaked, the threshold voltage of the selected EPROM drops.

그리하여 상기 선택된 EPROM에 대하여 데이터 보존 여부를 알아낸다.Thus, it is determined whether or not data is stored for the selected EPROM.

상기 제 1 실시 예는 하나의 EPROM을 측정할 때이며 상기 제 2 실시 예는 다수개의 EPROM중에 선택하여 측정하는 것이다.The first embodiment is for measuring one EPROM, and the second embodiment is for selecting and measuring among a plurality of EPROMs.

그리고 본 발명의 데이터 보존 측정 회로는 EPROM을 포함하여 ROM을 제외한 비휘발성 메모리의 데이터 보존 여부를 측정하여 상기 ROM을 제외한 비휘발성 메모리는 패키지 된 상태이다.The data preservation measurement circuit of the present invention measures whether or not data is stored in the nonvolatile memory except for the ROM including the EPROM, and the nonvolatile memory except the ROM is packaged.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명 데이터 보존 측정회로는 다음과 같은 효과가 있다.The data preservation measurement circuit of the present invention as described above has the following effects.

첫째, 마지막 제품인 패키지 된 칩을 측정하므로 데이터 보존 여부를 정확하게 알기 때문에 제품에 대한 신뢰성을 줄 수 있다.First, since the final product, the packaged chip, is measured, it is possible to give reliability to the product because it knows precisely whether the data is preserved.

둘째, 측정방법이 보다 간단하며 측정 시 에러를 줄일 수 있어 효율이 좋아진다.Second, the measurement method is simpler and the error can be reduced in the measurement, thereby improving the efficiency.

Claims

(1) a plurality of nonvolatile memories having a source, a drain, and a control gate; (2) a measuring unit for measuring a threshold voltage of the nonvolatile memory selected in the reset state of the nonvolatile memories; (3) a power supply unit for supplying a voltage necessary for the measurement unit.

The power supply unit according to claim 1, wherein the power supply unit comprises Vdd for applying a predetermined voltage to the drain of the nonvolatile memory, a ground terminal to be applied to the source, and Vpp for applying a predetermined voltage to the control gate And a data storage / test circuit.