專利名稱：一種閃存的測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種集成電路測(cè)試領(lǐng)域，尤其涉及一種閃存器件的測(cè)試方法。
背景技術(shù)：
對(duì)閃存(Flash Memory)器件標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試步驟包括晶圓級(jí)別的測(cè)試以及切分為獨(dú)立的芯片(Die)、封裝級(jí)別的測(cè)試。晶圓級(jí)別的測(cè)試通常在常溫下進(jìn)行，稱之為晶圓分類 (Wafer Sort)，封裝級(jí)別的測(cè)試在晶圓切割成數(shù)個(gè)獨(dú)立的晶圓且封裝后進(jìn)行的。封裝級(jí)別的測(cè)試通常叫做終極測(cè)試或分類測(cè)試，通常在高溫，70 130°C條件下進(jìn)行，一旦封裝測(cè)試或分類測(cè)試完成后，通過(guò)分類測(cè)試的閃存器件被打商標(biāo)后送至客戶商。晶圓級(jí)別的測(cè)試用于去除或篩選出在晶圓制造過(guò)程中出現(xiàn)缺陷的芯片。晶圓級(jí)別的測(cè)試用于確定質(zhì)量良好的，能夠順利封裝、運(yùn)輸至客戶上的芯片。這一步驟可以減少質(zhì)量不合格的芯片被封裝，降低封裝成本。分類測(cè)試同樣重要，因?yàn)榫A級(jí)別的測(cè)試在常溫下進(jìn)行，有些芯片對(duì)高溫環(huán)境反應(yīng)敏感。在晶圓級(jí)別的測(cè)試需要測(cè)試編程操作、讀取操作和擦除操作。編程操作 (Programming Operation)改變存儲(chǔ)單元(Cell)的邏輯狀態(tài)從一個(gè)“ 1 ”( “ 1 ”為空白狀態(tài)， blank)變?yōu)椤?”( “0”為編程狀態(tài))，編程操作和讀取操作(ReadOperation)在閃存器件中以字節(jié)級(jí)別(byte Level)上完成，一次8或16比特(bit)。擦除操作(Erase Operation) 改變邏輯狀態(tài)從“0”變?yōu)椤?”。擦除操作在某一列上所有存儲(chǔ)單元同時(shí)完成。為防止過(guò)擦除現(xiàn)象，所有存儲(chǔ)單元需要在擦除過(guò)程前編為“0”。一個(gè)存儲(chǔ)單元的過(guò)擦除會(huì)在一系列編程過(guò)程中如讀入操作等產(chǎn)生錯(cuò)誤，甚至導(dǎo)致存儲(chǔ)單元無(wú)法完成編程操作。專利號(hào)為57M365的美國(guó)專利公開(kāi)了一種閃存器件的測(cè)試方法，該專利公開(kāi)了在晶圓級(jí)別的測(cè)試的步驟，其測(cè)試過(guò)程包括是對(duì)每個(gè)存儲(chǔ)單元讀取操作、編程操作、再讀取操作、擦除操作和再讀取操作，以測(cè)試在晶圓級(jí)別閃存的編程能力、擦除能力和讀取能力。然而在現(xiàn)有技術(shù)閃存的時(shí)間制作過(guò)程中，大量的時(shí)間被用在擦除、編程操作，同時(shí)測(cè)試的時(shí)間和成本的耗費(fèi)就非常高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種測(cè)試閃存過(guò)程中通過(guò)巧妙的算法找出薄弱區(qū)塊，并對(duì)該些薄弱區(qū)塊進(jìn)行編程操作、擦除操作以及讀取操作，以獲得測(cè)試結(jié)果，從而大大減少了測(cè)試量，縮短了測(cè)試時(shí)間和測(cè)試成本。為解決上述問(wèn)題，一種閃存的測(cè)試方法，所述閃存分為若干區(qū)塊，所述區(qū)塊中包括若干存儲(chǔ)單元，所述測(cè)試方法包括以下步驟設(shè)定存儲(chǔ)單元柵電壓的工作優(yōu)化范圍；讀取所述區(qū)塊中存儲(chǔ)單元的柵電壓，判斷所述區(qū)塊中存儲(chǔ)單元柵電壓是否均位于所述工作優(yōu)化范圍內(nèi)，是則標(biāo)記為正常區(qū)塊，否則標(biāo)記為薄弱區(qū)塊。對(duì)所述薄弱區(qū)塊進(jìn)一步測(cè)試，以進(jìn)一步區(qū)分正常區(qū)塊和失效區(qū)塊；
生成測(cè)試結(jié)果。進(jìn)一步的，對(duì)所述薄弱區(qū)塊進(jìn)一步測(cè)試，包括對(duì)所述薄弱區(qū)塊進(jìn)行讀取能力、擦除能力和編程能力的測(cè)試。進(jìn)一步的，對(duì)所述薄弱區(qū)塊進(jìn)行讀取能力、擦除能力和編程能力的測(cè)試，包括以下步驟對(duì)所述薄弱區(qū)塊進(jìn)行擦除操作；對(duì)所述薄弱區(qū)塊進(jìn)行第一次讀取操作，以重新區(qū)分為薄弱區(qū)塊、失效區(qū)塊和正常區(qū)塊；對(duì)重新區(qū)分后的薄弱區(qū)塊進(jìn)行編程操作；對(duì)重新區(qū)分后的薄弱區(qū)塊進(jìn)行第二次讀取操作，以重新區(qū)分為薄弱區(qū)塊、失效區(qū)塊和正常區(qū)塊；對(duì)重新區(qū)分后的薄弱區(qū)塊進(jìn)行擦除操作；對(duì)重新區(qū)分后的薄弱區(qū)塊進(jìn)行第三次讀取操作，以區(qū)分失效區(qū)塊和正常區(qū)塊。進(jìn)一步的，在所述擦除操作和編程操作過(guò)程中，若薄弱區(qū)塊中的任一存儲(chǔ)單元操作失敗，則標(biāo)記該薄弱區(qū)塊為失效區(qū)塊，并停止該薄弱區(qū)塊的后續(xù)測(cè)試。進(jìn)一步的，所述第一讀取操作過(guò)程包括以下步驟判斷所述薄弱區(qū)塊是否擦除成功，將未擦除成功的薄弱區(qū)塊標(biāo)記為失效區(qū)塊；判斷所述擦除成功的薄弱區(qū)塊中的存儲(chǔ)單元的柵電壓是否位于工作優(yōu)化范圍內(nèi)，是則標(biāo)記為正常區(qū)塊并停止后續(xù)操作，否則標(biāo)記為薄弱區(qū)塊繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)操作。進(jìn)一步的，所述第二次讀取操作過(guò)程包括以下步驟判斷所述薄弱區(qū)塊是否編程成功，將未編程成功的薄弱區(qū)塊標(biāo)記為失效區(qū)塊；判斷所述編程成功的薄弱區(qū)塊中的存儲(chǔ)單元的柵電壓是否位于工作優(yōu)化范圍內(nèi)，是則標(biāo)記為正常區(qū)塊并停止后續(xù)操作，否則標(biāo)記為薄弱區(qū)塊繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)操作。進(jìn)一步的，所述第三次讀取操作過(guò)程包括以下步驟判斷所述薄弱區(qū)塊是否擦除成功，將未擦除成功的薄弱區(qū)塊標(biāo)記為失效區(qū)塊，將擦除成功的薄弱區(qū)塊標(biāo)記為正常區(qū)塊。綜上所述，本發(fā)明所述閃存的測(cè)試方法通過(guò)設(shè)定柵電壓的工作優(yōu)化范圍，初步讀取閃存中區(qū)塊的存儲(chǔ)單元，找出含有柵電壓位于工作優(yōu)化范圍外的存儲(chǔ)單元對(duì)應(yīng)的區(qū)塊，， 并對(duì)該些薄弱區(qū)塊進(jìn)行進(jìn)一步測(cè)試，生成測(cè)試結(jié)果。相比現(xiàn)有技術(shù)對(duì)所有存儲(chǔ)單元進(jìn)行測(cè)試，本發(fā)明大大縮短了測(cè)試時(shí)間和測(cè)試成本。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中閃存的測(cè)試方法的步驟流程示意圖。圖2為本發(fā)明一實(shí)施例中閃存的測(cè)試方法的具體步驟流程示意圖。圖3為一實(shí)施例中閃存器件柵極開(kāi)啟電壓的分布圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結(jié)合說(shuō)明書附圖，對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步說(shuō)明。當(dāng)然本發(fā)明并不局限于該具體實(shí)施例，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
其次，本發(fā)明利用示意圖進(jìn)行了詳細(xì)的表述，在詳述本發(fā)明實(shí)例時(shí)，為了便于說(shuō)明，示意圖不依照一般比例局部放大，不應(yīng)以此作為對(duì)本發(fā)明的限定。本發(fā)明的核心思想是通過(guò)設(shè)定存儲(chǔ)單元柵電壓的工作優(yōu)化范圍，并對(duì)閃存區(qū)塊中的存儲(chǔ)單元進(jìn)行初步讀取，判斷所述區(qū)塊中存儲(chǔ)單元柵電壓是否均位于所述工作優(yōu)化范圍內(nèi)，找出薄弱區(qū)塊，并對(duì)薄弱區(qū)塊進(jìn)行進(jìn)一步測(cè)試，生成測(cè)試結(jié)果。從而通過(guò)縮小測(cè)試范圍，大大縮短了測(cè)試時(shí)間和成本。圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中閃存的測(cè)試方法的步驟流程示意圖。圖2為本發(fā)明一實(shí)施例中閃存的測(cè)試方法的具體步驟流程示意圖。結(jié)合圖1和圖2，本發(fā)明提供一種閃存的測(cè)試方法，所述閃存分為若干區(qū)塊，所述區(qū)塊中包括若干存儲(chǔ)單元，所述測(cè)試方法包括以下步驟SOl 設(shè)定存儲(chǔ)單元柵電壓的工作優(yōu)化范圍。進(jìn)一步的，所述存儲(chǔ)單元柵電壓的工作優(yōu)化范圍包括開(kāi)啟時(shí)柵電壓的工作優(yōu)化范圍和關(guān)閉時(shí)柵電壓的工作優(yōu)化范圍。圖3為一種閃存器件柵極開(kāi)啟電壓的分布圖，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)于同一種類的閃存器件，存儲(chǔ)單元的柵電壓經(jīng)過(guò)一系列測(cè)量可以獲得類似圖3所示的分布圖，設(shè)定高點(diǎn)和低點(diǎn)，高點(diǎn)和低點(diǎn)之間即為工作的優(yōu)化范圍。判斷區(qū)塊中存儲(chǔ)單元的柵電壓是否均位于所述工作優(yōu)化范圍夕卜，如圖3為例，有兩個(gè)存儲(chǔ)單元的柵電壓分別落在高點(diǎn)右側(cè)和低點(diǎn)左側(cè)，則判斷此區(qū)塊為薄弱區(qū)塊。S02:讀取所述區(qū)塊中存儲(chǔ)單元的柵電壓，判斷所述區(qū)塊中存儲(chǔ)單元柵電壓是否均位于所述工作優(yōu)化范圍內(nèi)，是則標(biāo)記為正常區(qū)塊，否則標(biāo)記為薄弱區(qū)塊。在本實(shí)施例中，所述對(duì)閃存器件施加工作電壓，測(cè)量每一區(qū)塊中的存儲(chǔ)單元的柵電壓在開(kāi)啟、關(guān)閉時(shí)是否在工作優(yōu)化范圍內(nèi)，如果有存儲(chǔ)單元的柵電壓不在工作優(yōu)化范圍內(nèi)，則對(duì)應(yīng)區(qū)塊標(biāo)記為薄弱區(qū)塊；本發(fā)明另一種測(cè)試方法，可以對(duì)區(qū)塊的存儲(chǔ)單元施加工作優(yōu)化范圍的邊界，如圖3中的高點(diǎn)和低點(diǎn)，測(cè)量區(qū)塊中存儲(chǔ)單元的柵極是否全部正常開(kāi)啟或關(guān)閉，否，則標(biāo)記為薄弱區(qū)塊。S03 對(duì)所述薄弱區(qū)塊進(jìn)一步測(cè)試，以進(jìn)一步區(qū)分正常區(qū)塊和失效區(qū)塊，對(duì)所述薄弱區(qū)塊進(jìn)一步測(cè)試，包括對(duì)所述薄弱區(qū)塊進(jìn)行讀取能力、擦除能力和編程能力的測(cè)試。圖2為本發(fā)明一實(shí)施例中閃存的測(cè)試方法的具體步驟流程示意圖。如圖2所示， 在本實(shí)施例中測(cè)試所述薄弱區(qū)塊的擦除能力、讀取能力和編程能力，包括以下步驟S031 對(duì)所述薄弱區(qū)塊中進(jìn)行擦除操作，在所述擦除操作過(guò)程中，若薄弱區(qū)塊中的任一存儲(chǔ)單元操作失敗，則標(biāo)記該薄弱區(qū)塊為失效區(qū)塊，并停止該薄弱區(qū)塊的后續(xù)測(cè)試。S032 對(duì)所述薄弱區(qū)塊進(jìn)行第一次讀取操作，以重新區(qū)分為薄弱區(qū)塊、失效區(qū)塊和正常區(qū)塊；所述第一次讀取操作過(guò)程包括以下步驟判斷所述薄弱區(qū)塊是否擦除成功，將未擦除成功的薄弱區(qū)塊標(biāo)記為失效區(qū)塊；判斷所述擦除成功的薄弱區(qū)塊中的存儲(chǔ)單元的柵電壓是否位于工作優(yōu)化范圍內(nèi)，是則標(biāo)記為正常區(qū)塊并停止后續(xù)操作，否則標(biāo)記為薄弱區(qū)塊繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)操作。S033 對(duì)S032步驟中重新區(qū)分后的薄弱區(qū)塊編程操作，在所述編程操作過(guò)程中， 若薄弱區(qū)塊中的任一存儲(chǔ)單元操作失敗，則標(biāo)記該薄弱區(qū)塊為失效區(qū)塊，并停止該薄弱區(qū)塊的后續(xù)測(cè)試。S034 對(duì)S032步驟中重新區(qū)分后的薄弱區(qū)塊進(jìn)行第二次讀取操作，以重新區(qū)分為薄弱區(qū)塊、失效區(qū)塊和正常區(qū)塊；所述第二次讀取操作過(guò)程包括以下步驟所述第二次讀取操作過(guò)程包括以下步驟判斷所述薄弱區(qū)塊是否編程成功，將未編程成功的薄弱區(qū)塊標(biāo)記為失效區(qū)塊；判斷所述編程成功的薄弱區(qū)塊中的存儲(chǔ)單元的柵電壓是否位于工作優(yōu)化范圍內(nèi)，是則標(biāo)記為正常區(qū)塊并停止后續(xù)操作，否則標(biāo)記為薄弱區(qū)塊繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)操作。S035 對(duì)S034步驟中重新區(qū)分后的薄弱區(qū)塊進(jìn)行擦除操作；在所述擦除操作過(guò)程中，若薄弱區(qū)塊中的任一存儲(chǔ)單元操作失敗，則標(biāo)記該薄弱區(qū)塊為失效區(qū)塊，并停止該薄弱區(qū)塊的后續(xù)測(cè)試。S036 對(duì)S034步驟中重新區(qū)分后的薄弱區(qū)塊進(jìn)行第三次讀取操作，以區(qū)分失效區(qū)塊和正常區(qū)塊；所述第三次讀取操作與第一次、第二次讀取操作不同，不需要區(qū)分出薄弱區(qū)塊，而是直接判定為正常和失效區(qū)塊。所述第一次讀取操作過(guò)程包括以下步驟所述第三次讀取操作過(guò)程包括以下步驟判斷所述薄弱區(qū)塊是否擦除成功，將未擦除成功的薄弱區(qū)塊標(biāo)記為失效區(qū)塊，將擦除成功的薄弱區(qū)塊標(biāo)記為正常區(qū)塊。S04:生成測(cè)試結(jié)果，根據(jù)測(cè)試結(jié)果，將閃存中每一區(qū)塊標(biāo)記正常區(qū)塊或失效區(qū)塊。其中，在本實(shí)施例中所述擦除操作包括以下步驟對(duì)所述薄弱區(qū)塊中進(jìn)行輕度編程操作。其中，對(duì)所述薄弱區(qū)塊進(jìn)行擦除操作；對(duì)過(guò)擦除的所述薄弱區(qū)塊進(jìn)行輕度編程操作，消除過(guò)擦出現(xiàn)象。從而防止過(guò)擦出現(xiàn)象，影響后續(xù)過(guò)程。但，測(cè)試所述薄弱區(qū)塊的擦除能力、讀取能力和編程能力的步驟不限于上述步驟， 其他類似測(cè)試步驟依然在本發(fā)明的思想范圍內(nèi)。S04 生成測(cè)試結(jié)果，所述測(cè)試結(jié)果包括正常區(qū)塊和工作失效區(qū)塊。綜上所述，本發(fā)明所述閃存的測(cè)試方法通過(guò)設(shè)定柵電壓的工作優(yōu)化范圍，初步讀取閃存中存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)，找出薄弱區(qū)塊，并對(duì)薄弱區(qū)塊進(jìn)行進(jìn)一步測(cè)試，生成測(cè)試結(jié)果。 相比現(xiàn)有技術(shù)對(duì)所有存儲(chǔ)單元進(jìn)行測(cè)試，本發(fā)明大大縮短了測(cè)試時(shí)間和測(cè)試成本。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種閃存的測(cè)試方法，所述閃存分為若干區(qū)塊，所述區(qū)塊中包括若干存儲(chǔ)單元，其特征在于，所述測(cè)試方法包括以下步驟設(shè)定存儲(chǔ)單元柵電壓的工作優(yōu)化范圍；讀取所述區(qū)塊中存儲(chǔ)單元的柵電壓，判斷所述區(qū)塊中存儲(chǔ)單元柵電壓是否均位于所述工作優(yōu)化范圍內(nèi)，是則標(biāo)記為正常區(qū)塊，否則標(biāo)記為薄弱區(qū)塊；對(duì)所述薄弱區(qū)塊進(jìn)一步測(cè)試，以進(jìn)一步區(qū)分正常區(qū)塊和失效區(qū)塊；生成測(cè)試結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的閃存的測(cè)試方法，其特征在于，對(duì)所述薄弱區(qū)塊進(jìn)一步測(cè)試，包括對(duì)所述薄弱區(qū)塊進(jìn)行讀取能力、擦除能力和編程能力的測(cè)試。
3.如權(quán)利要求2所述的閃存的測(cè)試方法，其特征在于，對(duì)所述薄弱區(qū)塊進(jìn)行讀取能力、 擦除能力和編程能力的測(cè)試，包括以下步驟對(duì)所述薄弱區(qū)塊進(jìn)行擦除操作；對(duì)所述薄弱區(qū)塊進(jìn)行第一次讀取操作，以重新區(qū)分為薄弱區(qū)塊、失效區(qū)塊和正常區(qū)塊；對(duì)重新區(qū)分后的薄弱區(qū)塊進(jìn)行編程操作；對(duì)重新區(qū)分后的薄弱區(qū)塊進(jìn)行第二次讀取操作，以重新區(qū)分為薄弱區(qū)塊、失效區(qū)塊和正常區(qū)塊；對(duì)重新區(qū)分后的薄弱區(qū)塊進(jìn)行擦除操作；對(duì)重新區(qū)分后的薄弱區(qū)塊進(jìn)行第三次讀取操作，以區(qū)分失效區(qū)塊和正常區(qū)塊。
4.如權(quán)利要求3所述的閃存的測(cè)試方法，其特征在于，在所述擦除操作和編程操作過(guò)程中，若薄弱區(qū)塊中的任一存儲(chǔ)單元操作失敗，則標(biāo)記該薄弱區(qū)塊為失效區(qū)塊，并停止該薄弱區(qū)塊的后續(xù)測(cè)試。
5.如權(quán)利要求3所述的閃存的測(cè)試方法，其特征在于，所述第一次讀取操作過(guò)程包括以下步驟判斷所述薄弱區(qū)塊是否擦除成功，將未擦除成功的薄弱區(qū)塊標(biāo)記為失效區(qū)塊；判斷所述擦除成功的薄弱區(qū)塊中的存儲(chǔ)單元的柵電壓是否位于工作優(yōu)化范圍內(nèi)，是則標(biāo)記為正常區(qū)塊并停止后續(xù)操作，否則標(biāo)記為薄弱區(qū)塊繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)操作。
6.如權(quán)利要求3所述的閃存的測(cè)試方法，其特征在于，所述第二次讀取操作過(guò)程包括以下步驟判斷所述薄弱區(qū)塊是否編程成功，將未編程成功的薄弱區(qū)塊標(biāo)記為失效區(qū)塊；判斷所述編程成功的薄弱區(qū)塊中的存儲(chǔ)單元的柵電壓是否位于工作優(yōu)化范圍內(nèi)，是則標(biāo)記為正常區(qū)塊并停止后續(xù)操作，否則標(biāo)記為薄弱區(qū)塊繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)操作。
7.如權(quán)利要求3所述的閃存的測(cè)試方法，其特征在于，所述第三次讀取操作過(guò)程包括以下步驟判斷所述薄弱區(qū)塊是否擦除成功，將未擦除成功的薄弱區(qū)塊標(biāo)記為失效區(qū)塊，將擦除成功的薄弱區(qū)塊標(biāo)記為正常區(qū)塊。
全文摘要
本發(fā)明提供一種閃存的測(cè)試方法，所述閃存分為若干區(qū)塊，所述區(qū)塊中包括若干存儲(chǔ)單元，所述測(cè)試方法包括以下步驟設(shè)定存儲(chǔ)單元柵電壓的工作優(yōu)化范圍；讀取所述區(qū)塊中存儲(chǔ)單元的柵電壓，判斷所述區(qū)塊中存儲(chǔ)單元柵電壓是否均位于所述工作優(yōu)化范圍內(nèi)，是則標(biāo)記為正常區(qū)塊，否則標(biāo)記為薄弱區(qū)塊。對(duì)所述薄弱區(qū)塊進(jìn)一步測(cè)試，以進(jìn)一步區(qū)分正常區(qū)塊和失效區(qū)塊；生成測(cè)試結(jié)果。本發(fā)明所述閃存的測(cè)試方法是利用存儲(chǔ)單元柵電壓的工作優(yōu)化范圍初步讀取閃存中存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)找出薄弱存儲(chǔ)區(qū)塊，僅對(duì)薄弱存儲(chǔ)區(qū)塊進(jìn)行進(jìn)一步測(cè)試，生成測(cè)試結(jié)果。相比現(xiàn)有技術(shù)對(duì)閃存中所有區(qū)塊的存儲(chǔ)單元進(jìn)行測(cè)試，本發(fā)明大大縮短了測(cè)試時(shí)間和測(cè)試成本。
文檔編號(hào)G11C29/56GK102543216SQ201010619789
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者何永, 周第廷, 張宇飛, 林岱慶, 謝振, 陳宏領(lǐng), 黃雪青 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司