CN102543216B - 一种闪存的测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种闪存的测试方法，所述闪存分为若干区块，所述区块中包括若干存储单元，所述测试方法包括以下步骤：设定存储单元栅电压的工作优化范围；读取所述区块中存储单元的栅电压，判断所述区块中存储单元栅电压是否均位于所述工作优化范围内，是则标记为正常区块，否则标记为薄弱区块。对所述薄弱区块进一步测试，以进一步区分正常区块和失效区块；生成测试结果。本发明所述闪存的测试方法是利用存储单元栅电压的工作优化范围初步读取闪存中存储单元的数据找出薄弱存储区块，仅对薄弱存储区块进行进一步测试，生成测试结果。相比现有技术对闪存中所有区块的存储单元进行测试，本发明大大缩短了测试时间和测试成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种集成电路测试领域，尤其涉及一种闪存器件的测试方法。
背景技术
对闪存(Flash Memory)器件标准的测试步骤包括晶圆级别的测试以及切分为独立的芯片(Die)、封装级别的测试。晶圆级别的测试通常在常温下进行，称之为晶圆分类(Wafer Sort)，封装级别的测试在晶圆切割成数个独立的晶圆且封装后进行的。封装级别的测试通常叫做终极测试或分类测试，通常在高温，70～130℃条件下进行，一旦封装测试或分类测试完成后，通过分类测试的闪存器件被打商标后送至客户商。
晶圆级别的测试用于去除或筛选出在晶圆制造过程中出现缺陷的芯片。晶圆级别的测试用于确定质量良好的，能够顺利封装、运输至客户上的芯片。这一步骤可以减少质量不合格的芯片被封装，降低封装成本。分类测试同样重要，因为晶圆级别的测试在常温下进行，有些芯片对高温环境反应敏感。
在晶圆级别的测试需要测试编程操作、读取操作和擦除操作。编程操作(Programming Operation)改变存储单元(Cell)的逻辑状态从一个“1”(“1”为空白状态，blank)变为“0”(“0”为编程状态)，编程操作和读取操作(ReadOperation)在闪存器件中以字节级别(byte Level)上完成，一次8或16比特(bit)。擦除操作(Erase Operation)改变逻辑状态从“0”变为“1”。擦除操作在某一列上所有存储单元同时完成。为防止过擦除现象，所有存储单元需要在擦除过程前编为“0”。一个存储单元的过擦除会在一系列编程过程中如读入操作等产生错误，甚至导致存储单元无法完成编程操作。
专利号为5724365的美国专利公开了一种闪存器件的测试方法，该专利公开了在晶圆级别的测试的步骤，其测试过程包括是对每个存储单元读取操作、编程操作、再读取操作、擦除操作和再读取操作，以测试在晶圆级别闪存的编程能力、擦除能力和读取能力。然而在现有技术闪存的时间制作过程中，大量的时间被用在擦除、编程操作，同时测试的时间和成本的耗费就非常高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种测试闪存过程中通过巧妙的算法找出薄弱区块，并对该些薄弱区块进行编程操作、擦除操作以及读取操作，以获得测试结果，从而大大减少了测试量，缩短了测试时间和测试成本。
为解决上述问题，一种闪存的测试方法，所述闪存分为若干区块，所述区块中包括若干存储单元，所述测试方法包括以下步骤：
设定存储单元栅电压的工作优化范围；
读取所述区块中存储单元的栅电压，判断所述区块中存储单元栅电压是否均位于所述工作优化范围内，是则标记为正常区块，否则标记为薄弱区块。
对所述薄弱区块进一步测试，以进一步区分正常区块和失效区块；
生成测试结果。
进一步的，对所述薄弱区块进一步测试，包括对所述薄弱区块进行读取能力、擦除能力和编程能力的测试。
进一步的，对所述薄弱区块进行读取能力、擦除能力和编程能力的测试，包括以下步骤：
对所述薄弱区块进行擦除操作；
对所述薄弱区块进行第一次读取操作，以重新区分为薄弱区块、失效区块和正常区块；
对重新区分后的薄弱区块进行编程操作；
对重新区分后的薄弱区块进行第二次读取操作，以重新区分为薄弱区块、失效区块和正常区块；
对重新区分后的薄弱区块进行擦除操作；
对重新区分后的薄弱区块进行第三次读取操作，以区分失效区块和正常区块。
进一步的，在所述擦除操作和编程操作过程中，若薄弱区块中的任一存储单元操作失败，则标记该薄弱区块为失效区块，并停止该薄弱区块的后续测试。
进一步的，所述第一读取操作过程包括以下步骤：判断所述薄弱区块是否擦除成功，将未擦除成功的薄弱区块标记为失效区块；判断所述擦除成功的薄弱区块中的存储单元的栅电压是否位于工作优化范围内，是则标记为正常区块并停止后续操作，否则标记为薄弱区块继续进行后续操作。
进一步的，所述第二次读取操作过程包括以下步骤：判断所述薄弱区块是否编程成功，将未编程成功的薄弱区块标记为失效区块；判断所述编程成功的薄弱区块中的存储单元的栅电压是否位于工作优化范围内，是则标记为正常区块并停止后续操作，否则标记为薄弱区块继续进行后续操作。
进一步的，所述第三次读取操作过程包括以下步骤：判断所述薄弱区块是否擦除成功，将未擦除成功的薄弱区块标记为失效区块，将擦除成功的薄弱区块标记为正常区块。
综上所述，本发明所述闪存的测试方法通过设定栅电压的工作优化范围，初步读取闪存中区块的存储单元，找出含有栅电压位于工作优化范围外的存储单元对应的区块，，并对该些薄弱区块进行进一步测试，生成测试结果。相比现有技术对所有存储单元进行测试，本发明大大缩短了测试时间和测试成本。
附图说明
图1为本发明一实施例中闪存的测试方法的步骤流程示意图。
图2为本发明一实施例中闪存的测试方法的具体步骤流程示意图。
图3为一实施例中闪存器件栅极开启电压的分布图。
具体实施方式
为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。
其次，本发明利用示意图进行了详细的表述，在详述本发明实例时，为了便于说明，示意图不依照一般比例局部放大，不应以此作为对本发明的限定。
本发明的核心思想是：通过设定存储单元栅电压的工作优化范围，并对闪存区块中的存储单元进行初步读取，判断所述区块中存储单元栅电压是否均位于所述工作优化范围内，找出薄弱区块，并对薄弱区块进行进一步测试，生成测试结果。从而通过缩小测试范围，大大缩短了测试时间和成本。
图1为本发明一实施例中闪存的测试方法的步骤流程示意图。图2为本发明一实施例中闪存的测试方法的具体步骤流程示意图。结合图1和图2，本发明提供一种闪存的测试方法，所述闪存分为若干区块，所述区块中包括若干存储单元，所述测试方法包括以下步骤：
S01：设定存储单元栅电压的工作优化范围。进一步的，所述存储单元栅电压的工作优化范围包括开启时栅电压的工作优化范围和关闭时栅电压的工作优化范围。图3为一种闪存器件栅极开启电压的分布图，在实际生产过程中，对于同一种类的闪存器件，存储单元的栅电压经过一系列测量可以获得类似图3所示的分布图，设定高点和低点，高点和低点之间即为工作的优化范围。判断区块中存储单元的栅电压是否均位于所述工作优化范围外，如图3为例，有两个存储单元的栅电压分别落在高点右侧和低点左侧，则判断此区块为薄弱区块。
S02：读取所述区块中存储单元的栅电压，判断所述区块中存储单元栅电压是否均位于所述工作优化范围内，是则标记为正常区块，否则标记为薄弱区块。在本实施例中，所述对闪存器件施加工作电压，测量每一区块中的存储单元的栅电压在开启、关闭时是否在工作优化范围内，如果有存储单元的栅电压不在工作优化范围内，则对应区块标记为薄弱区块；本发明另一种测试方法，可以对区块的存储单元施加工作优化范围的边界，如图3中的高点和低点，测量区块中存储单元的栅极是否全部正常开启或关闭，否，则标记为薄弱区块。
S03：对所述薄弱区块进一步测试，以进一步区分正常区块和失效区块，对所述薄弱区块进一步测试，包括对所述薄弱区块进行读取能力、擦除能力和编程能力的测试。
图2为本发明一实施例中闪存的测试方法的具体步骤流程示意图。如图2所示，在本实施例中测试所述薄弱区块的擦除能力、读取能力和编程能力，包括以下步骤：
S031：对所述薄弱区块中进行擦除操作，在所述擦除操作过程中，若薄弱区块中的任一存储单元操作失败，则标记该薄弱区块为失效区块，并停止该薄弱区块的后续测试。
S032：对所述薄弱区块进行第一次读取操作，以重新区分为薄弱区块、失效区块和正常区块；所述第一次读取操作过程包括以下步骤：判断所述薄弱区块是否擦除成功，将未擦除成功的薄弱区块标记为失效区块；判断所述擦除成功的薄弱区块中的存储单元的栅电压是否位于工作优化范围内，是则标记为正常区块并停止后续操作，否则标记为薄弱区块继续进行后续操作。
S033：对S032步骤中重新区分后的薄弱区块编程操作，在所述编程操作过程中，若薄弱区块中的任一存储单元操作失败，则标记该薄弱区块为失效区块，并停止该薄弱区块的后续测试。
S034：对S032步骤中重新区分后的薄弱区块进行第二次读取操作，以重新区分为薄弱区块、失效区块和正常区块；所述第二次读取操作过程包括以下步骤：所述第二次读取操作过程包括以下步骤：判断所述薄弱区块是否编程成功，将未编程成功的薄弱区块标记为失效区块；判断所述编程成功的薄弱区块中的存储单元的栅电压是否位于工作优化范围内，是则标记为正常区块并停止后续操作，否则标记为薄弱区块继续进行后续操作。
S035：对S034步骤中重新区分后的薄弱区块进行擦除操作；在所述擦除操作过程中，若薄弱区块中的任一存储单元操作失败，则标记该薄弱区块为失效区块，并停止该薄弱区块的后续测试。
S036：对S034步骤中重新区分后的薄弱区块进行第三次读取操作，以区分失效区块和正常区块；所述第三次读取操作与第一次、第二次读取操作不同，不需要区分出薄弱区块，而是直接判定为正常和失效区块。所述第一次读取操作过程包括以下步骤：所述第三次读取操作过程包括以下步骤：判断所述薄弱区块是否擦除成功，将未擦除成功的薄弱区块标记为失效区块，将擦除成功的薄弱区块标记为正常区块。
S04：生成测试结果，根据测试结果，将闪存中每一区块标记正常区块或失效区块。
其中，在本实施例中所述擦除操作包括以下步骤：对所述薄弱区块中进行轻度编程操作。其中，对所述薄弱区块进行擦除操作；对过擦除的所述薄弱区块进行轻度编程操作，消除过擦出现象。从而防止过擦出现象，影响后续过程。
但，测试所述薄弱区块的擦除能力、读取能力和编程能力的步骤不限于上述步骤，其他类似测试步骤依然在本发明的思想范围内。
S04：生成测试结果，所述测试结果包括正常区块和工作失效区块。
综上所述，本发明所述闪存的测试方法通过设定栅电压的工作优化范围，初步读取闪存中存储单元的数据，找出薄弱区块，并对薄弱区块进行进一步测试，生成测试结果。相比现有技术对所有存储单元进行测试，本发明大大缩短了测试时间和测试成本。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (5)
1.一种闪存的测试方法，所述闪存分为若干区块，所述区块中包括若干存储单元，其特征在于，所述测试方法包括以下步骤：
设定存储单元栅电压的工作优化范围；
读取所述区块中存储单元的栅电压，判断所述区块中存储单元栅电压是否均位于所述工作优化范围内，是则标记为正常区块，否则标记为薄弱区块；
对所述薄弱区块进一步测试，以进一步区分正常区块和失效区块；以及
生成测试结果；
其中，对所述薄弱区块进一步测试包括对所述薄弱区块进行读取能力、擦除能力和编程能力的测试；对所述薄弱区块进行读取能力、擦除能力和编程能力的测试，包括以下步骤：对所述薄弱区块进行擦除操作；对所述薄弱区块进行第一次读取操作，以重新区分为薄弱区块、失效区块和正常区块；对重新区分后的薄弱区块进行编程操作；对重新区分后的薄弱区块进行第二次读取操作，以重新区分为薄弱区块、失效区块和正常区块；对重新区分后的薄弱区块进行擦除操作；对重新区分后的薄弱区块进行第三次读取操作，以区分失效区块和正常区块。
2.如权利要求1所述的闪存的测试方法，其特征在于，在所述擦除操作和编程操作过程中，若薄弱区块中的任一存储单元操作失败，则标记该薄弱区块为失效区块，并停止该薄弱区块的后续测试。
3.如权利要求1所述的闪存的测试方法，其特征在于，所述第一次读取操作过程包括以下步骤：
判断所述薄弱区块是否擦除成功，将未擦除成功的薄弱区块标记为失效区块；
判断所述擦除成功的薄弱区块中的存储单元的栅电压是否位于工作优化范围内，是则标记为正常区块并停止后续操作，否则标记为薄弱区块继续进行后续操作。
4.如权利要求1所述的闪存的测试方法，其特征在于，所述第二次读取操作过程包括以下步骤：
判断所述薄弱区块是否编程成功，将未编程成功的薄弱区块标记为失效区块；
判断所述编程成功的薄弱区块中的存储单元的栅电压是否位于工作优化范围内，是则标记为正常区块并停止后续操作，否则标记为薄弱区块继续进行后续操作。
5.如权利要求1所述的闪存的测试方法，其特征在于，所述第三次读取操作过程包括以下步骤：
判断所述薄弱区块是否擦除成功，将未擦除成功的薄弱区块标记为失效区块，将擦除成功的薄弱区块标记为正常区块。
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