CN102890971B - 存储器的可靠性测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种存储器的可靠性测试方法，包括对存储器进行第一测试，第一测试包括：在存储器内写入数据；对存储器进行第一擦除操作，第一擦除操作持续第一时间；对存储器完成第一擦除操作后，判断存储器中的信息是否实现有效擦除；如果存储器中的信息实现了有效擦除，则存储器为良品；如果存储器中的信息未实现有效擦除，对存储器继续进行第二擦除操作，第二擦除操作持续第二时间；对存储器完成第二擦除操作后，判断存储器中的信息是否实现有效擦除；如果存储器中的信息实现了有效擦除，则存储器为弱擦除产品；如果存储器中的信息未实现有效擦除，则存储器为差品。本发明可靠性测试方法具有较高的测试准确度。

Description

存储器的可靠性测试方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种存储器的可靠性测试方法。

背景技术

存储器为计算机系统的记忆设备，用来存放程序和数据。存储器大致可分为两大类：易失存储器和非易失存储器。易失存储器在系统关闭时立即失去存储在内的数据；它需要持续的电源供应以维持数据。非易失存储器在系统关闭或无电源供应时仍能保持数据。

对于存储器而言，数据保持能力（DataRetention）、耐久力（Endurance）等是评价存储器性能的参数。在存储器制作完成之后准备出厂之前，通常会通过可靠性测试对存储器的性能进行评价。

在公开号为CN102420017A的中国专利申请中公开了一种闪存的可靠性测试方法，包括：对闪存进行烘焙，使闪存经受高温，并将烘焙之前只读区域中只读数据经校验算法计算后的第一校验值和烘焙后只读区域中只读数据经校验算法计算后的第二校验值进行比较，用于判断闪存的各参数是否符合设计规格。

在所述中国专利申请中，通常在烘培之前的测试中对存储器的擦除操作进行可靠性测试。现有技术在对擦除操作进行可靠性测试时通常难以分辨弱擦除（WeakEraseFailure）的问题，而所述弱擦除是与存储器的耐久力相关的一项参数，如果弱擦除产品未能辨识出，容易将不良品发送至客户，会产生存储器质量差的影响。

如何分辨弱擦除产品以提高可靠性测试的准确性成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种存储器的可靠性测试方法，可对弱擦除存储器进行判断，具有较高的测试准确度。

为了解决上述问题，本发明提供一种存储器的可靠性测试方法，包括对存储器进行第一测试，所述第一测试包括：在存储器内写入数据；对存储器进行第一擦除操作，所述第一擦除操作持续第一时间；对存储器完成第一擦除操作后，判断所述存储器中的信息是否实现有效擦除；如果所述存储器中的信息实现了有效擦除，则所述存储器为良品；如果所述存储器中的信息未实现有效擦除，对所述存储器继续进行第二擦除操作，所述第二擦除操作持续第二时间；对存储器完成第二擦除操作后，判断所述存储器中的信息是否实现有效擦除；如果所述存储器中的信息实现了有效擦除，则所述存储器为弱擦除产品；如果所述存储器中的信息未实现有效擦除，则所述存储器为差品。

可选地，所述第一时间与所述第二时间的和与标准擦除时间相同。

可选地，所述第一时间与所述第二时间相同。

可选地，所述第一时间与所述第二时间不同。

可选地，在判断所述存储器为弱擦除产品之后，对所述存储器设置标识。

可选地，所述对所述存储器设置标识的步骤包括：在存储器的扇区内写入标示性的数据。

可选地，在对存储器进行第一测试之后还包括：对存储器进行老化处理，并对老化后的存储器进行第二测试。

可选地，在第二测试中，如果从存储器获取到所述标识，对所述存储器进行耐久力评价。

可选地，所述对存储器进行老化处理的步骤包括：使存储器在250℃的温度条件下持续72小时和初步的耐久力评价。

可选地，所述存储器为非易失存储器。

可选地，存所述存储器为闪存。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

通过第一擦除操作和第二擦除操作在对存储器的擦除进行可靠性测试，并分别在两次次擦除操作之后均对存储器是否有效完成了数据擦除进行判断，对于如果经过第一擦除操作即完成数据擦除，则存储器为良品，如果经过两次擦除（第一擦除操作和第二擦除操作）可以完成数据擦除，则存储器为弱擦除产品，如果经过两次擦除（第一擦除操作和第二擦除操作）仍没有实现数据有效擦除，则存储器为差品，本发明实现了对弱擦除产品的辨识，对存储器的判定更加细致、准确性更高。

附图说明

图1是本发明存储器的可靠性测试方法一实施方式的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

发明人对现有技术的存储器的可靠性测试方法进行了分析，发现在对存储器的擦除操作进行测试时，部分产品存储器中的信息可以实现数据的擦除，但是擦除数据所花费的时间略长，为弱擦除存储器。这样的存储器与可快速实现数据擦除的产品相比具有相对较差的耐久力，但是这部分产品在现有技术可靠性测试方法中无法分辨出，造成了现有技术可靠性测试的准确度不够高的问题。

相应地，为了解决上述问题发明人提供了一种存储器的可靠性测试方法，在对存储器的擦除进行测试的第一测试步骤中时设置两次擦除操作，并分别在每次擦除操作之后均判断存储器是否有效完成了数据擦除，如果经过一次擦除即完成数据擦除，则存储器为良品，如果经过两次擦除可以完成数据擦除，则存储器为弱擦除产品，如果经过两次擦除仍没有实现数据有效擦除，则存储器为差品，可见本发明对数据擦除进行可靠性测试时分辨出了弱擦除产品，对存储器的判定更加细致、准确性更高。

参考图1，示出了本发明存储器的可靠性测试方法一实施方式的流程示意图。本发明存储器的可靠性测试方法包括第一测试，所述第一测试指的是未对存储器进行老化处理时所进行的可靠性测试，具体地，所述第一测试大致包括以下步骤：

步骤S1，在存储器内写入数据；

步骤S2，对存储器进行第一擦除操作，所述第一擦除操作持续第一时间；

步骤S3，对存储器完成第一擦除操作后，判断所述存储器中的信息是否实现有效擦除；

步骤S4，如果所述存储器中的信息实现了有效擦除，则所述存储器为良品；

步骤S5，如果所述存储器中的信息未实现有效擦除，对所述存储器进行第二擦除操作，所述第二擦除操作持续第二时间；

步骤S6，对存储器完成第二擦除操作后，判断所述存储器中的信息是否实现有效擦除；

步骤S7，如果所述存储器中的信息实现了有效擦除，则所述存储器为弱擦除产品；

步骤S8，如果所述存储器中的信息未实现有效擦除，则所述存储器为差品。

下面结合具体实施例详述本发明具体实施方式的存储器的可靠性测试方法。

执行步骤S1，在存储器内写入数据。此处所述存储器可以是闪存或只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）等的非易失存储器。向存储器内写入的数据包括“0”或“1”，本实施例中，本步骤以向存储器中写入数据“0”为例进行说明。

执行步骤S2，对存储器进行第一擦除操作，所述第一擦除操作持续第一时间。此处对存储器中写入的数据“0”进行第一擦除操作。

本实施例中，所述第一擦除操作持续的第一时间为标准擦除时间的一半。所述标准擦除时间指的是现有技术仅通过一次擦除对存储器进行可靠性测试时所用的时间。例如，标准擦除时间为4ms，相应地，所述第一时间为2ms。但是本发明对第一时间不做限制，所述第一时间小于所述标准擦除时间即可。

具体地，对存储器进行持续2ms的第一擦除操作。

执行步骤S3，对存储器完成第一擦除操作后，判断所述存储器中的信息是否实现有效擦除。此处判断所述存储器中的信息是否实现有效擦除的步骤包括：获取完成第一擦除操作后的存储器的读出电流，基于存储器的读出电流与读出电流阈值的相对大小来判断原来存储的信息是否被擦除。

例如：存储器中写入“0”数据之后，对应“0”数据读出电流小于或等于10μA；对所述存储器进行持续2ms的第一擦除操作之后，获取存储器的读出电流，如果存储器的读出电流大于10μA，则表示存储器中的信息实现了擦除；反之，如果执行第一擦除操作之后存储器中的读出电流小于或等于10μA，则表示存储器中的信息没有有效擦除。

执行步骤S4，如果所述存储器中的信息实现了有效擦除，则所述存储器为良品。如果存储器在小于标准擦除时间的第一时间内就完成了数据擦除，表示所述存储器在数据擦除方面的性能较为优良，在较短时间内就可以实现数据的有效擦除。

例如：存储器中写入“0”数据后，其对应的读出电流为0μA，在进行了持续2ms的第一擦除操作之后，从所述存储器获取的读出电流为15μA（大于10μA），那么所述存储器在数据擦除方面性能为优良产品。

如果存储器通过步骤S4判断为良品之后，无需在对所述存储器进行后续操作。

执行步骤S5，如果所述存储器中的信息未实现有效擦除，对所述存储器进行第二擦除操作，所述第二擦除操作持续第二时间。也就是说，在进行第一擦除操作之后，如果存储器的读出电流大于读出电流阈值，表示存储器在小于标准擦除时间的第一时间内未能完全将写入的信息擦除。

例如：存储器中写入“0”数据后，其对应的读出电流为0μA，在进行了持续2ms的第一擦除操作之后，从所述存储器获取的读出电流为7μA（小于10μA），需要对所述存储器继续第二擦除操作，以判断所述存储器是否为弱擦除的产品。

对这些存储继续进行第二擦除操作时，优选地，所述第一时间与第二时间之和等于标准擦除时间，这样可以与现有技术标准擦除效果进行比对。但是本发明对此不作限制，基于设计者对产品规格的要求，可以适当调整第一时间、第二时间与标准擦除时间之间的关系，例如对产品要求较高时，可使第一时间和第二时间的和小于标准擦除时间。

本实施例中所述第二时间与所述第一时间相同，均为标准擦除时间的一半，例如标准擦除时间为4ms，第一时间和第二时间均为2ms，但是本发明对第一时间和第二时间的关系不做限制，所述第一时间和第二时间还可以不同，例如第一时间为3ms，第二时间为1ms。

执行步骤S6，对存储器完成第二擦除操作后，判断所述存储器中的信息是否实现有效擦除。与步骤S3类似地，本步骤判断所述存储器中的信息是否实现有效擦除的步骤包括：获取完成第二擦除操作后的存储器的读出电流，判断存储器的读出电流与读出电流阈值的相对大小以判断原来存储的信息是否被有效擦除。

例如：对所述存储器进行持续2ms的第一擦除操作之后，获取的存储器的读出电流为7μA，之后对所述存储器执行第二擦除操作，并对执行了第二擦除操作的存储器进行读出操作，获得读出电流，如果读出电流大于10μA，则表示存储器经过第二擦除操作之后实现了擦除；反之，如果执行第二擦除操作之后存储器中的读出电流仍小于或等于10μA，则表示存储器中的信息没有完全擦除，不符合设计规格。

执行步骤S7，如果所述存储器中的信息实现了有效擦除，则所述存储器为弱擦除良品。这说明存储器虽然在小于标准擦除时间的第一时间内没有实现数据的有效擦除，但是存储器在第二次擦除时完成了数据擦除，这表示所述存储器是符合设计规格（尤其对应第一时间和第二时间的和与标准擦除时间相等的实施例，说明存储器在标准擦除时间内实现了数据的有效擦除）的，只是在数据擦除方面的性能没有非常优良，但是，与步骤S4获得的良品相比，本步骤获得的产品为次级品，只要其能通过后续的其他可靠性测试是可以用作出厂产品的。

例如：存储器中写入“0”数据后，其对应的读出电流为0μA，在进行了持续2ms的第一擦除操作之后，从所述存储器获取的读出电流为8μA（小于10μA），之后在经历第二擦除操作之后，存储器的读出电流为12μA（大于10μA），也就说存储器在经历第一擦除和第二擦除之后实现了数据的有效擦除，从数据擦除角度评价，所述存储器为次级品。

执行步骤S8，如果所述存储器中的信息未实现有效擦除，则所述存储器为差品。也就是说，在进行第一擦除操作和第二擦除操作之后，存储器中的数据仍然未得到有效擦除，这样的产品为差品，所述差品需要被排除，不能用作出厂产品。

例如：存储器中写入“0”数据后，其对应的读出电流为0μA，在进行了持续2ms的第一擦除操作之后，从所述存储器获取的读出电流为8μA（小于10μA），之后对存储器进行第二擦除操作之后，读出电流为9.5μA（小于10μA），说明所述存储器内的数据仍然未有效擦除。

至此，本发明存储器的可靠性测试方法基于存储器数据擦除的性能对存储器进行了有效区分，具体分为良品、差品和弱擦除产品（次级品），因此本发明可靠性测试方法对产品的区分更细致，具有更高的准确性。

需要说明的是，由于弱擦除与存储器的耐久力相关，还需要在后续测试步骤中对弱擦除产品进行耐久力的评价。

相应地，本发明还提供一种存储器的可靠性测试方法的优选实施例，在第一测试之后，所述方法还包括：对存储器进行老化处理，并对老化后的存储器进行第二测试的步骤。

所述老化处理是为了模拟存储器进行长期使用的过程，具体地，本实施例所述对所述存储器进行老化处理的步骤包括：使存储器在250℃的温度条件下持续72小时，用这样的方式模拟存储器在25℃（室温）的条件下使用10年的情况。但是本实施例对老化处理的条件不做限制。

通常第二测试中会对存储器的耐久力进行分析，因此，在第一测试中如果判断出所述存储器为弱擦除产品之后，需对所述存储器设置标识，以备在第二测试中针对性的对弱擦除产品进行评价。具体地，对存储器进行第二测试时，若获取到所述标识，则针对性的对所述存储器进行耐久力评价。对存储器进行耐久力评价的方法与现有技术相同，在此不再赘述。

其中，所述对所述存储器设置标识的步骤包括：在存储器的扇区内写入标示性的数据（例如：在特定扇区中写入“AA”）。这样在进行第二测试时，先读取相应扇区的数据，如果读取到所述标示性的数据，则对存储器进行耐久力评价，如果未读取到所述标志性的数据，则可以不对存储器进行耐久力评价。如果存储器的耐久力较差，则不能将这样的产品作为出厂产品，从而进一步提高了可靠性测试方法的精细度和准确性。

需要说明的是，本发明对在存储器设置标识的形式不做限制，还可以以其他形式对存储器设置标识，只要可以在步骤S8中获取到所述标识即可。

还需要说明的是，上述实施例中，在判断第一擦除操作或第二擦除操作是否达到设计规格时均以存储器的读出电流为例进行说明的，但是本发明对此不作限制，在其他实施例中还可以以电压进行判断，本领域技术人员可以根据上述实施例对本发明进行相应地修改、变形和替换。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种存储器的可靠性测试方法，其特征在于，包括：对存储器进行第一测试，所述第一测试的步骤包括：

在存储器内写入数据；

对存储器进行第一擦除操作，所述第一擦除操作持续第一时间，所述第一时间小于标准擦除时间，所述标准擦除时间指的是仅通过一次擦除对存储器进行可靠性测试时所用的时间；

对存储器完成第一擦除操作后，判断所述存储器中的信息是否实现有效擦除；

如果所述存储器中的信息实现了有效擦除，则所述存储器为良品；

如果所述存储器中的信息未实现有效擦除，对所述存储器继续进行第二擦除操作，所述第二擦除操作持续第二时间，所述第二时间与所述第一时间之和等于标准擦除时间；

对存储器完成第二擦除操作后，判断所述存储器中的信息是否实现有效擦除；

如果所述存储器中的信息实现了有效擦除，则所述存储器为弱擦除产品；

如果所述存储器中的信息未实现有效擦除，则所述存储器为差品。

2.如权利要求1所述的存储器的可靠性测试方法，其特征在于，所述第一时间与所述第二时间相同。

3.如权利要求1所述的存储器的可靠性测试方法，其特征在于，所述第一时间与所述第二时间不同。

4.如权利要求1所述的存储器的可靠性测试方法，其特征在于，在判断所述存储器为弱擦除产品之后，对所述存储器设置标识。

5.如权利要求4所述的存储器的可靠性测试方法，其特征在于，所述对所述存储器设置标识的步骤包括：在存储器的扇区内写入标示性的数据。

6.如权利要求4所述的存储器的可靠性测试方法，其特征在于，在对存储器进行第一测试之后还包括：对存储器进行老化处理，并对老化后的存储器进行第二测试。

7.如权利要求6所述的存储器的可靠性测试方法，其特征在于，在第二测试中，如果从存储器获取到所述标识，对所述存储器进行耐久力评价。

8.如权利要求6所述的存储器的可靠性测试方法，其特征在于，所述对存储器进行老化处理的步骤包括：使存储器在250℃的温度条件下持续72小时。

9.如权利要求1所述的存储器的可靠性测试方法，其特征在于，所述存储器为非易失存储器。

10.如权利要求9所述的存储器的可靠性测试方法，其特征在于，所述存储器为闪存。