CN109390028B - 自动修复nor型存储阵列位线故障的方法及装置 - Google Patents

自动修复nor型存储阵列位线故障的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种自动修复NOR型存储阵列位线故障的方法及装置，包括：测试存储阵列中的每一条位线上的位线电流，若位线电流为负值，则标记位线上为故障位线，并记录故障位线上的存储单元的地址；则建立故障位线上的存储单元与冗余列中的存储单元的映射关系。本发明实施例提供了一种自动修复NOR型存储阵列字线故障的方法及装置，通过存储阵列中的每一条位线上的位线电流来确认故障位线，再建立故障位线上包含的存储单元与冗余列中的存储单元的映射关系，来修复位线故障上包含的存储单元，降低了测试的开销，提高了存储阵列的良率以及可靠性。

Description

自动修复NOR型存储阵列位线故障的方法及装置
技术领域
本发明实施例涉及非易失性存储器技术领域，尤其涉及一种自动修复NOR型存储阵列位线故障的方法及装置。
背景技术
以浮栅的场效应管作为存储单元组成的NOR型存储阵列中，控制栅端电压的信号称为字线，而控制漏端电压的信号称为位线。在实际应用的过程中，一方面，随着半导体工艺的发展，单位储存单元的面积越来越小，位线和有源区之间通过过孔连接，打孔工艺在制造的过程中很容易产生偏差。另一方面，多次的编程和擦除操作会导致字线和位线之间的隔离层产生缺陷。由于工艺的偏差和隔离层的缺陷，位线和字线之间会出现短路的问题，称之为位线故障。
现有技术中对于位线和字线出现短路的问题之后，采用的方法是直接弃用位于这条位线上包含的所有的存储单元，这样整个存储阵列中可用于存储的存储单元越来越少，因此，这并不是一种很好的方法。或者现有技术中经常使用外部设备进行冗余分析，然后通过使用外部激光设备修改存储阵列熔丝盒的设置，实现存储阵列的修复，使用外部设备对存储阵列进行故障诊断和冗余资源分析带来较大的开销。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种自动修复NOR型存储阵列位线故障的方法及装置，不仅降低了测试的开销，提高了存储阵列的良率，而且提高了存储阵列的可靠性。
第一方面，本发明实施例提供了一种自动修复NOR型存储阵列位线故障的方法，包括：
测试所述存储阵列中的每一条位线上的位线电流，若所述位线电流为负值，则标记所述位线为故障位线，并记录所述故障位线上包含的存储单元的地址；
若所述故障位线首次被标记，则建立所述故障位线上包含的存储单元与冗余列中的存储单元的映射关系，所述故障位线上包含的存储单元与所述冗余列的存储单元一一对应。
可选的，若所述故障位线不是首次被标记，记录所述故障位线的标记次数，继续进行所述测试所述存储阵列中的每一条位线上的位线电流。
可选的，在若所述故障位线首次被标记，则建立所述故障位线上包含的存储单元与冗余列中的存储单元的映射关系步骤之后，还包括：进入正常工作模式，所述正常工作模式包括对所述存储阵列中的选中存储单元进行读、写或者擦除操作中的任意一种。
可选的，在所述正常工作模式下，对所述选中存储单元进行读、写或者擦除操作中的任意一种时，记录所述选中存储单元的地址；
根据所述选中存储单元的地址，判断所述选中存储单元是否为所述故障位线上包含的存储单元，若是，则对所述选中存储单元与所述冗余列中存在映射关系的存储单元进行所述操作。
可选的，判断所述选中存储单元是否为所述故障位线上包含的存储单元，若否，则对所述选中存储单元进行所述操作。
第二方面，本发明实施例提供了一种自动修复NOR型存储阵列位线故障的装置，包括：
测试模块，所述测试模块用于测试所述存储阵列中的每一条位线上的位线电流，若所述位线电流为负值，则标记模块用于标记所述位线为故障位线，并记录所述故障位线上包含的存储单元的地址，所述标记模块与所述测试模块相连；
映射建立模块，所述映射建立模块与所述标记模块相连，用于若所述故障位线首次被标记，则建立所述故障位线上包含的存储单元与冗余列中的存储单元的映射关系，所述故障位线上包含的存储单元与所述冗余列的存储单元一一对应。
可选的，所述标记模块还用于若所述故障位线不是首次被标记，记录所述故障位线的标记次数，所述测试模块用于继续进行所述测试所述存储阵列中的每一条位线上的位线电流。
可选的，还包括功能模块，所述功能模块与所述测试模块相连，用于在正常工作模式下，对所述存储阵列中的选中存储单元进行读、写或者擦除操作中的任意一种。
可选的，还包括记录模块，所述记录模块与所述功能模块相连，用于在所述正常工作模式下，对所述选中存储单元进行读、写或者擦除操作中的任意一种时，记录所述选中存储单元的地址；
判断模块，所述判断模块分别与所述标记模块、所述记录模块和所述映射建立模块相连，用于根据所述选中存储单元的地址，判断所述选中存储单元是否为所述故障位线上包含的存储单元，若是，则所述功能模块对所述选中存储单元与所述冗余列中存在映射关系的存储单元进行所述操作。
可选的，所述判断模块用于判断所述选中存储单元是否为所述故障位线上包含的存储单元，若否，则所述功能模块对所述选中存储单元进行所述操作。
本发明实施例提供了一种自动修复NOR型存储阵列位线故障的方法及装置，通过测试并判定存储阵列中的每一条位线上的位线电流是否为负值，来确定故障位线以及故障位线上包含的存储单元的地址，对于首次被标记的故障位线，则建立故障位线上包含的存储单元与冗余列中的存储单元的映射关系并将故障位线上包含的存储单元的数据复制到冗余列中的存储单元中，减少了现有技术中对外部仪器的依赖，降低存储阵列的成本，并且提高了存储阵列的良率，而且提高了存储阵列的可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种自动修复NOR型存储阵列位线故障的方法的流程示意图；
图2为本发明实施例二提供的一种自动修复NOR型存储阵列位线故障的方法的流程示意图；
图3为本发明实施例三提供的一种自动修复NOR型存储阵列位线故障装置的结构示意图；
图4为本发明实施例三提供的又一种自动修复NOR型存储阵列位线故障装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种自动修复NOR型存储阵列位线故障的方法的流程示意图，该方法可以由一种自动修复NOR型存储阵列位线故障的装置来执行，其中，该装置可由硬件和/或软件来实现，具体包括如下步骤：
步骤101、测试存储阵列中的每一条位线上的位线电流，若位线电流为负值，则标记位线为故障位线，并记录故障位线上包含的存储单元的地址。
在本实施例中，在NOR型存储阵列中一条位线上连接着多个存储单元的漏极，测试存储阵列中的每一条位线上的位线电流，具体的是，在该条位线上的某一个存储单元的字线上的电压大概是7V左右，位线上的电压大概是1V左右，源极接地，基底接地，如果该条位线没有被标记为故障位线，那么测试到的电流是从与位线连接的漏极到源极的电流，是一个比较小的正值。如果，该条位线被标记为故障位线，那么这条位线上的任意一个存储单元都有可能是因为发生了位线与字线之间的短路问题，此时，位线电流既包括漏极到源极之间的电流(正值，数值很小)，又包括从栅极到漏极之间的电流(负值，数值大于漏极到源极之间的电流)，最后得到的位线电流便是一个负值。在实际应用的过程中，由于位线和漏极之间连接是通过过孔连接的，如果由于工艺问题，过孔太靠近于字线，那么很容易造成位线和字线短路。另一方面，由于多次的读取、擦除和编程操作，存储单元中字线与位线之间的绝缘层存在老化或者出现缺陷的问题，也有可能造成位线与字线之间存在短路问题。需要注意的是，NOR型存储阵列中，包括多个存储单元，到底是其中哪一个存储单元会存在位线与字线之间存在短路问题很难具体判定。因为在测试某一个存储单元的时候，测试到的位线电流是整条位线上所有存储单元的一个等效电流值，因此，当测试到存储阵列中的某一条位线上的位线电流，若位线电流为负值，则标记位线为故障位线，并记录故障位线上包含的所有存储单元的地址，是非常必要的。需要说明的是，测试存储阵列中的每一条位线上的位线电流，选取的存储单元可以是这条位线上任意一个存储单元。
步骤102、若故障位线首次被标记，则建立故障位线上包含的存储单元与冗余列中的存储单元的映射关系，故障位线上包含的存储单元与冗余列的存储单元一一对应。
具体的，故障位线被首次标记，现有技术中在对半导体存储阵列进行修复时，通常使用外部设备进行冗余分析，然后通过使用外部激光设备修改存储阵列熔丝盒的设置，实现存储阵列修复。但使用外部设备对存储阵列进行故障诊断和冗余资源分析带来较大的开销。现有技术还有一种对于位线和字线出现短路的问题之后，采用的方法是直接弃用位于这条位线上包含的所有的存储单元，这样整个存储阵列中可用于存储的存储单元越来越少，整个存储阵列中的良率是比较低的。为了减少对外部仪器的依赖，降低存储阵列的成本，并且提高存储阵列的良率，本发明实施提供了自动修复NOR型存储阵列位线故障的方法，来替代外部设备对存储阵列进行修复。这个修复的过程包括：若故障位线首次被标记，则建立故障位线上的存储单元与冗余列中的存储单元的映射关系，故障位线上包含的存储单元与冗余列的存储单元一一对应。这样不仅降低了测试的开销，而且提高了存储阵列的可靠性。
需要说明的是，本实施例中的存储单元是未经过读、写以及擦除的存储单元，因此存储阵列中的存储单元内均是没有存储任何数据的。
本发明实施例提供了一种自动修复NOR型存储阵列位线故障的方法，通过测试并判定存储阵列中的每一条位线上的位线电流是否为负值，来确定故障位线以及故障位线上包含的存储单元的地址，对于首次被标记的故障位线，则建立故障位线上包含的存储单元与冗余列中的存储单元的映射关系，减少了现有技术中对外部仪器的依赖，降低存储阵列的成本，并且提高了存储阵列的良率以及可靠性。
可选的，若故障位线不是首次被标记，记录故障位线的标记次数，继续进行测试存储阵列中的每一条位线上的位线电流。具体的，当故障位线不是首次被标记时，说明对该故障位线已经建立了故障位线上包含的存储单元与冗余列中的存储单元的映射关系，那么就应该对下一条位线继续步骤101以及步骤102。需要说明的是，在上述技术方案的基础之上，如果步骤101中测试存储阵列中的某条位线上的位线电流，若位线电流为正值，那么应该对下一条位线继续步骤101以及步骤102。这样可以做到测试存储阵列中的每一条位线上的位线电流，确定是否为故障位线，以及进行后续的修复。
实施例二
图2为本发明实施例提供的一种自动修复NOR型存储阵列位线故障的方法的流程示意图，本实施例在上述实施例的基础之上，当步骤102结束之后，即本实施例中的步骤202，存储阵列还是要进入到正常的工作模式中，当选中存储单元是故障位线上包含的存储单元，则根据映射关系对对选中存储单元与冗余列中存在映射关系的存储单元进行相应操作。如图2所示，该方法包括如下步骤：
步骤201、测试存储阵列中的每一条位线上的位线电流，若位线电流为负值，则标记位线为故障位线，并记录故障位线上包含的存储单元的地址。
步骤202、若故障位线首次被标记，则建立故障位线上包含的存储单元与冗余列中的存储单元的映射关系，故障位线上包含的存储单元与冗余列的存储单元一一对应。
步骤203、在若故障位线首次被标记，则建立故障位线上包含的存储单元与冗余列中的存储单元的映射关系步骤之后，还包括：进入正常工作模式，正常工作模式包括对存储阵列中的选中存储单元进行读、写或者擦除操作中的任意一种。
在本实施例中。步骤201以及步骤202步骤结束之后进入到存储阵列的正常工作模式下。
步骤204、在正常工作模式下，对选中存储单元进行读、写或者擦除操作中的任意一种时，记录选中存储单元的地址。
在本实施例中，测试过程完成之后，完成了建立故障位线上包含的存储单元与冗余列中的存储单元的映射关系，便可以进入到对选中存储单元进行读、写或者擦除操作的过程。
步骤205、根据选中存储单元的地址，判断选中存储单元是否为故障位线上包含的存储单元。
步骤206、若是，则对选中存储单元与冗余列中存在映射关系的存储单元进行操作。
步骤207、判断选中存储单元是否为故障位线上包含的存储单元，若否，则对选中存储单元进行操作。
具体的，步骤204、步骤205、步骤206和步骤207是在步骤201和步骤202的基础之上，在测试阶段，判断出了故障位线，并且记录了故障位线上包含的存储单元，那么在在正常工作模式下，对选中存储单元进行读、写或者擦除操作中的任意一种时，便可以通过记录选中存储单元的地址；根据选中存储单元的地址，判断选中存储单元是否为故障位线上包含的存储单元，若是，则对选中存储单元与冗余列中存在映射关系的存储单元进行操作。若否，则对选中存储单元进行操作。
本发明实施例提供了一种自动修复NOR型存储阵列位线故障的方法，本实施例在上述实施例的基础之上，存储阵列进入到正常的工作模式中时，当选中存储单元是故障位线上包含的存储单元，则根据映射关系对对选中存储单元与冗余列中存在映射关系的存储单元进行相应操作，通过该方法，可以保证对于进行读、写或者擦除操作中的任意一种的存储单元的位线不存在和字线之间短路的问题，同时，整条位线上包含的存储单元都不存在此问题，提高了存储阵列的工作效率和可靠性。
实施例三
图3所示为本发明实施例三提供的一种自动修复NOR型存储阵列位线故障装置的结构示意图，该装置可由硬件实现，如图3所示，该装置包括：
测试模块301，测试模块用于测试存储阵列中的每一条位线上的位线电流，若位线电流为负值，则标记模块302用于标记位线为故障位线，并记录故障位线上包含的存储单元的地址，标记模块302与测试模块301相连；
映射建立模块303，映射建立模块303与标记模块302相连，用于若故障位线首次被标记，则建立故障位线上包含的存储单元与冗余列中的存储单元的映射关系，故障位线上包含的存储单元与冗余列的存储单元一一对应。
本发明实施例通过一种自动修复NOR型存储阵列位线故障装置，测试并判定存储阵列中的每一条位线上的位线电流是否为负值，来确定故障位线以及故障位线上包含的存储单元的地址，对于首次被标记的故障位线，则建立故障位线上包含的存储单元与冗余列中的存储单元的映射关系，减少了现有技术中对外部仪器的依赖，降低存储阵列的成本，并且提高了存储阵列的良率以及可靠性。
在上述技术方案的技术上，可选的，标记模块302还用于若故障位线不是首次被标记，记录故障位线的标记次数，测试模块用于继续进行测试存储阵列中的每一条位线上的位线电流。
在上述技术方案的基础上，可选的，参见图4，该装置还包括功能模块304，功能模块304与测试模块301相连，用于在正常工作模式下，对存储阵列中的选中存储单元进行读、写或者擦除操作中的任意一种。
在上述技术方案的技术上，可选的，该装置还包括记录模块305，记录模块305与功能模块304相连，用于在正常工作模式下，对选中存储单元进行读、写或者擦除操作中的任意一种时，记录选中存储单元的地址；
判断模块306，判断模块306分别与标记模块302、记录模块305和映射建立模块303相连，用于根据选中存储单元的地址，判断选中存储单元是否为故障位线上包含的存储单元，若是，则功能模块对选中存储单元与冗余列中存在映射关系的存储单元进行操作。
在上述技术方案的技术上，可选的，判断模块306用于判断选中存储单元是否为故障位线上包含的存储单元，若否，则功能模块对选中存储单元进行操作。
上述实施例中提供的自动修复NOR型存储阵列位线故障装置可执行本发明任意实施例所提供的自动修复NOR型存储阵列位线故障的方法，具备执行该方法相应的模块和有益效果。未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的自动修复NOR型存储阵列位线故障的方法。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种自动修复NOR型存储阵列位线故障的方法，其特征在于，包括：
测试所述存储阵列中的每一条位线上的位线电流，若所述位线电流为负值，则标记所述位线为故障位线，并记录所述故障位线上包含的存储单元的地址；
若所述故障位线首次被标记，则建立所述故障位线上包含的存储单元与冗余列中的存储单元的映射关系，所述故障位线上包含的存储单元与所述冗余列的存储单元一一对应；
若所述故障位线不是首次被标记，记录所述故障位线的标记次数，继续进行所述测试所述存储阵列中的每一条位线上的位线电流。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
在若所述故障位线首次被标记，则建立所述故障位线上包含的存储单元与冗余列中的存储单元的映射关系步骤之后，还包括：进入正常工作模式，所述正常工作模式包括对所述存储阵列中的选中存储单元进行读、写或者擦除操作中的任意一种。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
在所述正常工作模式下，对所述选中存储单元进行读、写或者擦除操作中的任意一种时，记录所述选中存储单元的地址；
根据所述选中存储单元的地址，判断所述选中存储单元是否为所述故障位线上包含的存储单元，若是，则对所述选中存储单元与所述冗余列中存在映射关系的存储单元进行所述操作。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
判断所述选中存储单元是否为所述故障位线上包含的存储单元，若否，则对所述选中存储单元进行所述操作。
5.一种自动修复NOR型存储阵列位线故障的装置，其特征在于，包括：
测试模块，所述测试模块用于测试所述存储阵列中的每一条位线上的位线电流，若所述位线电流为负值，则标记模块用于标记所述位线为故障位线，并记录所述故障位线上包含的存储单元的地址，所述标记模块与所述测试模块相连；
映射建立模块，所述映射建立模块与所述标记模块相连，用于若所述故障位线首次被标记，则建立所述故障位线上包含的存储单元与冗余列中的存储单元的映射关系，所述故障位线上包含的存储单元与所述冗余列的存储单元一一对应；
所述标记模块还用于若所述故障位线不是首次被标记，记录所述故障位线的标记次数，所述测试模块用于继续进行所述测试所述存储阵列中的每一条位线上的位线电流。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，
还包括功能模块，所述功能模块与所述测试模块相连，用于在正常工作模式下，对所述存储阵列中的选中存储单元进行读、写或者擦除操作中的任意一种。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
还包括记录模块，所述记录模块与所述功能模块相连，用于在所述正常工作模式下，对所述选中存储单元进行读、写或者擦除操作中的任意一种时，记录所述选中存储单元的地址；
判断模块，所述判断模块分别与所述标记模块、所述记录模块和所述映射建立模块相连，用于根据所述选中存储单元的地址，判断所述选中存储单元是否为所述故障位线上包含的存储单元，若是，则所述功能模块对所述选中存储单元与所述冗余列中存在映射关系的存储单元进行所述操作。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述判断模块用于判断所述选中存储单元是否为所述故障位线上包含的存储单元，若否，则所述功能模块对所述选中存储单元进行所述操作。
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