Brevet FR2665792A1 — publié le 19920214

MEMOIRE INTEGREE POURVUE DE MOYENS DE TEST AMELIORES L'invention concerne les mémoires réalisées en circuit intégré, et notamment les mémoires non volatiles programmables électriquement, effaçables ou non, reprogrammables ou non. Un des problèmes que l'on rencontre dans la fabrication des mémoires, lorsqu'elles comportent de très nombreuses cellules, est la nécessité de les tester complètement avant de les livrer. On teste les mémoires dans leur état vierge, pour vérifier qu'il n'y a strictement aucune cellule mauvaise. Dans les mémoires programmables électriquement fabriquées aujourd'hui, les cellules sont constituées par des transistors à grille flottante Lorsque les cellules sont vierges, il n'y a pas de charges stockées dans la grille flottante Si on polarise la cellule avec des potentiels de lecture appropriés, la cellule doit laisser passer un courant Si au contraire la cellule est programmée, elle ne laisse plus passer de courant dans les mêmes conditions de polarisation. Mais le courant qui passe dans une cellule vierge est très faible Pour le détecter en mode de lecture, on procède par lecture différentielle, par comparaison avec une cellule de référence identique aux cellules de la mémoire Si on appelle I le courant qui passe en mode de lecture dans une cellule, ce courant I a pour valeur Il si la cellule est vierge et I 2 (pratiquement nul) si la cellule est programmée On compare, dans un comparateur différentiel de courant, le courant Iref qui passe dans la cellule de référence (vierge) avec un courant qui est la somme I + Ibias du courant I dans la cellule à lire et d'un courant de polarisation Ibias. Le courant Iref est en principe égal à Il: courant dans une cellule vierge La polarisation Ibias est choisie sensiblement égale à (I 2-I 1)/2, c'est-à-dire en pratique Iref/2 De cette manière, si le courant I lu dans une cellule est légèrement au dessous de Iref/2, le résultat de la comparaison sera dans un premier sens et on considérera que la cellule est dans l'état programmé; si au contraire le courant I est au dessus de Iref/2, le résultat de la comparaison sera dans l'autre sens et on considérera que la cellule est vierge. Le courant de polarisation Ibias a donc pour but de faciliter la comparaison entre le courant de la cellule à lire et le courant de la cellule de référence. Lors du test des mémoires, on effectue la lecture de la mémoire selon le même principe de lecture différentielle. On s'est aperçu selon l'invention que des mémoires s'avéraient défectueuses à l'usage bien que les cellules aient été testées rigoureusement une à une On a attribué ces défauts notamment aux mauvais contacts pouvant se produire entre les cellules de mémoire et un conducteur (ligne de bit) auquel ces cellules sont raccordées pour transmettre le courant représentant l'état de la cellule; l'opération de formation de contacts est en effet une opération délicate dans le procédé de fabrication Non seulement les contacts peuvent être défectueux dès le départ, mais en plus ils peuvent se détériorer par vieillissement (naturel ou forcé). Un but de l'invention est d'améliorer le test des mémoires pour mieux éliminer les circuits comportant des cellules défectueuses, notamment du point de vue des contacts. Selon l'invention, on propose que la mémoire soit pourvue de moyens pour donner au courant de polarisation une valeur plus faible en mode de test qu'en mode de lecture normale. Ainsi, seules les cellules dont le courant de lecture à l'état vierge est suffisamment fort passeront avec succès le test de vérification de l'état vierge; celles qui présentent un courant de lecture trop faible (bien que suffisant en mode de lecture normale) seront rejetées: on considérera que cette valeur trop faible dénote vraisemblablement la présence d'un mauvais contact qui, en vieillissant, risquera de causer un fonctionnement erroné de la mémoire; on rejettera donc la cellule ou la mémoire. Ainsi, la mémoire intégrée électriquement programmable selon l'invention, dans laquelle l'état d'une cellule est lu par comparaison entre d'une part un courant absorbé par une cellule de référence et d'autre part la somme du courant absorbé par la cellule à lire et d'un courant de polarisation Ibias produit à l'intérieur du circuit intégré, est essentiellement caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour réduire, en mode de test, la valeur du courant de polarisation, et pour lire l'état des cellules avec cette valeur réduite du courant de polarisation. Le courant de polarisation en mode de test est de préférence de l'ordre de la moitié du courant de polarisation en lecture normale. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit et qui est faite en référence au dessin annexé dans lequel: la figure unique représente schématiquement le circuit de lecture de la mémoire selon l'invention. Sur cette figure, on a représenté simplement une cellule mémoire constituée essentiellement par un transistor à grille flottante TGFI en série avec un transistor de sélection T 51, et une cellule de référence constituée de manière identique par un transistor à grille flottante TGF en série avec un transistor TS. La cellule de mémoire à lire est reliée à un conducteur BL appelé "ligne de bit", sur lequel circule le courant absorbé par la cellule lorsqu'elle reçoit les potentiels de lecture appropriés. La ligne de bit BL est reliée par l'intermédiaire de transistors (Td, Tc) à un circuit de précharge et lecture CPL 1 Ce circuit a la fonction suivante: dans une première étape de lecture (phase de précharge), il porte la ligne de bit à un potentiel de précharge fixe; dans une deuxième étape (lecture proprement dite) il détecte le courant qui passe dans la ligne de bit. De la même manière, la cellule de référence est reliée à un conducteur BR qui transmet à un circuit de précharge et lecture CPL le courant absorbé par la cellule -de référence lorsqu'elle reçoit les potentiels de lecture appropriés. Les transistors Td et Tc sont nécessaires au fonctionnement de la mémoire, notamment pour l'adressage de la ligne de bit reliée à la cellule sélectionnée en lecture Par raison de symétrie, on a placé des transistors identiques entre le conducteur BR et le circuit de précharge et lecture CPL de la cellule de référence. Les circuits de précharge et lecture CPL et CPLI sont constitués de manière à détecter des courants; leurs sorties S et SI sont reliées chacune à une entrée respective d'un comparateur CMP qui peut fournir un signal fonction de la différence entre les courants détectés par chacun des circuits Mais, alors que le courant détecté par le circuit CPL est bien le courant absorbé par la cellule de référence, on s'arrange pour que le courant détecté par le circuit CPLI soit la somme du courant I absorbé dans la cellule à lire et d'un courant de polarisation. Selon l'invention, le courant de polarisation a une première valeur Ibias en mode de lecture normale de la mémoire, et une deuxième valeur I'bias en mode de test de cellules vierges, cette deuxième valeur étant plus petite que la première Un commutateur commandé par exemple par une borne de mode de test non représentée permet de passer du courant Ibias au courant I'bias. En pratique, le courant de polarisation est en effet produit par une source de courant interne au circuit intégré, cette source de courant étant connectée au circuit de précharge et lecture CPL 1 ou étant incorporée à ce circuit On prévoira donc qu'il y a deux sources de courant différentes, par exemple de valeurs I bias et I'bias, que l'on peut connecter alternativement l'une à la place de l'autre selon qu'on est en mode de test ou en mode de fonctionnement normal Ou encore il y a une première source de courant utilisée en mode de test et une deuxième source utilisée en parallèle avec la première en mode de fonctionnement normal de la mémoire. Dans la réalisation pratique la plus simple, le circuit de précharge et lecture CPLI est constitué de la manière suivante: il comporte un transistor de précharge Tpl dont la source est reliée par les transistors Td et Tc à la ligne de bit et dont le drain est relié à une borne d'alimentation Vcc; il comporte également un inverseur de rebouclage Il connecté entre la source et la grille du transistor Tpl Le transistor Tpl rebouclé par l'inverseur Il constitue un circuit d'asservissement qui tend à maintenir une tension de précharge fixe sur la ligne de bit. Le circuit de précharge et lecture comporte encore, pour permettre la lecture du courant I présent sur la ligne de bit, un transistor de recopie T'pl dont la source et la grille sont reliées respectivement à la source et à la grille du transistor Tp Le drain de ce transistor constitue la sortie Si du circuit CPL 1 et est relié à une première entrée du comparateur de courant CMP. Enfin, pour le circuit CPL 1, une source de courant SC 1 de valeur Ibias est connectée à la source commune des transistors Tpl et T'pl pour soustraire de chacun un courant Ibias/2 (en supposant que les transistors Tpl et T'pl ont des géométries identiques). De cette structure il résulte que le courant appliqué à l'entrée du comparateur CMP est égal à (I+Ibias)/2 si les transistors ont même géométrie, I étant le courant absorbé dans la ligne de bit. Le circuit de précharge et lecture CPL de la cellule de référence est constitué de manière identique à l'exception du fait qu'il n'y a pas de source de courant de polarisation Ibias; par conséquent le courant qui est appliqué à l'autre entrée S du comparateur est Iref/2 si Iref est le courant absorbé à travers la ligne BR par la cellule de référence vierge. Enfin, le circuit de précharge et lecture CPL 1 associé à la ligne de bit BL comporte une autre source de courant SC'1 et un moyen pour commuter l'une au moins des deux sources de courant pour que le courant I'bias ajouté au courant I de la ligne de bit en mode de test soit plus faible que le courant Ibias ajouté en mode de lecture normale. Dans un exemple de réalisation, le courant I'bias est égal à environ Ibias/2 Mais il pourrait être plus faible ou plus fort. Sur la figure on a représenté un interrupteur KI associé à une source de courant SCI de valeur Ibias et un interrupteur K'M associé à une source SC'l de valeur I'bias Les interrupteurs sont alors commandés en opposition de phase, KI étant fermé en mode de lecture normal et ouvert en mode de test, K'l étant fermé en mode de test et ouvert en mode de lecture normal. Le résultat du test comme celui de la lecture normale est fourni par le comparateur CMP Les cellules sont déclarées bonnes en mode de test si le courant qui les traverse est supérieur à Iref-I'bias mais pas si ce courant est compris entre Iref-Ibias et Iref-I'bias, alors que pourtant, en mode de lecture normale, ces cellules donneraient un signal correct. REVENDICATIONS 1 Mémoire électriquement programmable en circuit intégré, dans laquelle l'état d'une cellule est lu par comparaison entre un courant absorbé par une cellule de référence et la somme du courant absorbé par la cellule à lire et d'un courant de polarisation complémentaire Ibias produit à l'intérieur du circuit intégré, caractérisé en ce qu'elle comporte des moyens (SC'1, Kl, K'l) pour réduire, en mode de test, la valeur du courant de polarisation et pour lire l'état des cellules avec cette valeur réduite de courant de polarisation. 2 Mémoire selon la revendication 1, caractérisée en ce que le courant de polarisation de valeur réduite est de l'ordre de la moitié du courant de polarisation du mode de lecture normale.