CN117766008A - 内建自测试方法、内建自测试装置及半导体存储器 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种内建自测试方法、内建自测试装置及半导体存储器，包括获取存储单元的温度数据，根据温度数据调节存储单元的数据刷新频率，根据调节后的数据刷新频率生成刷新指令，刷新指令用于以调节后的数据刷新频率刷新存储单元中存入的预设数据，并从存储单元中读出数据，将读出的数据与预设数据进行比较获得测试结果，以补偿存储单元的漏电速率随着温度变化而变化的情况，即维持存储单元中存储数据，又提高数据写入或读出效率，提升测试运行效率。
Description
技术领域
本公开涉及半导体存储器技术领域，尤其涉及一种内建自测试方法、内建自测试装置及半导体存储器。
背景技术
目前，动态随机存取存储器技术发展迅速，为保证动态随机存取存储器准确存储数据，需要对半导体存储器进行测试。
存储器内建自测试(memory built in self-test，简称：MBIST)作为一种测试方法，测试向量是由内建的存储器测试逻辑自动产生。在测试时需要访问所有的存储单元，因此，在测试过程中需要不断刷新所有存储单元中数据，数据刷新频率对测试过程影响比较大。
发明内容
本公开一实施例提供一种内建自测试方法，方法应用于控制器，方法包括：
获取存储单元的温度数据，根据温度数据调节存储单元的数据刷新频率；
根据调节后的数据刷新频率生成刷新指令，刷新指令用于以调节后的数据刷新频率刷新存储单元中存入的预设数据；
从存储单元中读出数据；将读出的数据与预设数据进行比较，获得测试结果。
在一些实施例中，根据温度数据调节存储单元的数据刷新频率，具体包括：
当温度数据位于第一温度范围时，调节存储单元的数据刷新频率位于第一频率范围；
当温度数据位于第二温度范围时，调节存储单元的数据刷新频率位于第二频率范围；
当温度数据位于第三温度范围时，调节存储单元的数据刷新频率位于第三频率范围；
其中，第一温度范围的上限值小于或等于第二温度范围的下限值，第二温度范围的上限值小于或等于第三温度范围的下限值；第一频率范围的上限值小于或等于第二频率范围的下限值，第二频率范围的上限值小于或等于第三频率范围的下限值。
在一些实施例中，在同一控制模式下第二温度范围内的数据刷新频率的变化速率大于第一温度范围内的数据刷新频率的变化速率；在同一控制模式下第二温度范围内的数据刷新频率的变化速率大于第三温度范围内的数据刷新频率的变化速率。
在一些实施例中，在不同控制模式下同一温度范围内的数据刷新频率的变化速率不同。
在一些实施例中，根据调节后的数据刷新频率生成刷新指令，刷新指令用于以调节后的数据刷新频率刷新存储单元中存入的预设数据，具体包括：
在向所有存储单元中写入预设数据后，根据调节后的维持阶段的数据刷新频率生成第一刷新指令，第一刷新指令用于以调节后的维持阶段的数据刷新频率刷新存储单元中的数据。
在一些实施例中，根据调节后的数据刷新频率生成刷新指令，刷新指令用于以调节后的数据刷新频率刷新存储单元中存入的预设数据，具体包括：
每向一连续读写区域写入预设数据后，根据调节后的写入阶段的数据刷新频率生成第二刷新指令和更新下一连续读写区域的地址，直至向所有存储单元中写入预设数据；第二刷新指令用于以调节后的写入阶段的数据刷新频率刷新所有存储单元中存入的数据。
在一些实施例中，写入阶段的数据刷新频率，大于维持阶段的数据刷新频率。
本公开一实施例提供一种内建自测试装置，装置包括：
获取模块，用于获取存储单元的温度数据，根据温度数据调节存储单元的数据刷新频率；
处理模块，用于根据调节后的数据刷新频率生成刷新指令，刷新指令用于以调节后的数据刷新频率刷新存储单元中存入的预设数据；
处理模块，还用于从存储单元中读出数据；将读出的数据与预设数据进行比较，获得测试结果。
在一些实施例中，获取模块具体用于：
当温度数据位于第一温度范围时，调节存储单元的数据刷新频率位于第一频率范围；
当温度数据位于第二温度范围时，调节存储单元的数据刷新频率位于第二频率范围；
当温度数据位于第三温度范围时，调节存储单元的数据刷新频率位于第三频率范围；
其中，第一温度范围的上限值小于或等于第二温度范围的下限值，第二温度范围的上限值小于或等于第三温度范围的下限值；第一频率范围的上限值小于或等于第二频率范围的下限值，第二频率范围的上限值小于或等于第三频率范围的下限值。
在一些实施例中，在同一控制模式下第二温度范围内的数据刷新频率的变化速率大于第一温度范围内的数据刷新频率的变化速率；在同一控制模式下第二温度范围内的数据刷新频率的变化速率大于第三温度范围内的数据刷新频率的变化速率。
在一些实施例中，在不同控制模式下同一温度范围内的数据刷新频率的变化速率不同。
在一些实施例中，处理模块，具体用于：
在向所有存储单元中写入预设数据后，根据调节后的维持阶段的数据刷新频率生成第一刷新指令，第一刷新指令用于以调节后的维持阶段的数据刷新频率刷新存储单元中的数据。
在一些实施例中，处理模块，具体用于：
每向一连续读写区域写入预设数据后，根据调节后的写入阶段的数据刷新频率生成第二刷新指令和更新下一连续读写区域的地址，直至向所有存储单元中写入预设数据；第二刷新指令用于以调节后的写入阶段的数据刷新频率刷新所有存储单元中存入的数据。
在一些实施例中，写入阶段的数据刷新频率，大于维持阶段的数据刷新频率。
本公开一实施例提供一种半导体存储器，包括控制器、用于检测温度的温度传感器以及存储区域，存储区域包括多个存储单元；控制器与存储区域连接，控制器与温度传感器连接；控制器用于实现上述实施例中所涉及的方法。
本公开一实施例提供一种内建自测试方法、内建自测试装置及半导体存储器，根据存储单元的温度数据调节存储单元的数据刷新频率，并根据调节后的数据刷新频率生成刷新指令，以补偿存储单元的漏电速率随着温度变化而变化的情况，刷新指令用于以调节后的数据刷新频率刷新存储单元中写入的预设数据，并从存储单元中读出数据，将读出的数据与预设数据进行比较获得测试结果，即实现维持存储单元中存储数据，又提高数据写入或读出效率，提升测试运行效率。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1为本公开一实施例提供的半导体存储器的结构示意图；
图2为本公开另一实施例提供的内建自测试方法的流程图；
图3为本公开又一实施例提供的内建自测试方法的流程图；
图4为本公开另一实施例提供的内建自测试方法的流程图；
图5为本公开再一实施例提供的内建自测试方法的流程图；
图6为本公开另一实施例提供的内建自测试装置的结构图。
通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，简称：DRAM)是通过存储单元中存储电容存储电荷来暂存信息。由于存储电容上电荷会有泄露，信息则会丢失。因此，需要不断给存储单元中存储电容充电，也就是不断刷新存储单元中数据，以维持存储单元中数据。
存储器内建自测试(memory built in self-test，简称：MBIST)作为一种测试方法，测试向量是由内建的存储器测试逻辑自动产生，而并非由外部测试机台生成。在进行存储器内建自测试时，也需要不断刷新存储单元中数据。如果刷新频率比较大，也就是刷新过于频繁，会增加整个测试的运行时间，无法提高测试测试效率。如果刷新频率比较小，例如不刷新，存储单元中电荷会随着时间流逝而泄露，造成数据丢失。
因此，在进行存储器内建自测试时，需要设计合理的数据刷新频率。然而，存储单元的漏电速率会随着温度变化而变化，固定的数据刷新频率无法适应存储单元的漏电速率随着温度变化而变化的情况。
当存储单元的温度数据降低时，存储单元的漏电速率变慢，可以减少数据刷新频率。若仍使用预先设计的固定刷新频率对存储单元中数据进行刷新，会增加整个测试运行时间，降低测试效率。
当存储单元的温度数据升高时，存储单元的漏电速率变快，需要更高数据刷新频率。若仍使用预先设计的固定刷新频率对存储单元中数据进行刷新，仍有由于存储单元的电荷泄露造成数据丢失的风险，影响测试结果。
为解决上述问题，本公开一实施例提供一种内建自测试方法、内建自测试装置及半导体存储器，根据存储单元的温度数据调节存储单元的数据刷新频率，以补偿存储单元的漏电速率随着温度变化而变化的情况，以调节后的数据刷新频率刷新半导体存储器的存储单元中写入的预设数据，再从半导体存储器的存储单元中读出数据，将读出的数据与预设数据进行比较获得测试结果，既实现维持存储单元中存储数据，又提高数据写入或读出效率，提升测试运行效率。
如图1所示，本公开一实施例提供一种半导体存储器100，半导体存储器100包括控制器20、温度传感器30以及多个存储区域10。
存储区域10包括多个呈阵列分布的存储单元。温度传感器30用于采集存储单元的温度数据。
在一些实施例中，控制器20接收存储单元的温度数据，控制器20用于根据存储单元的温度数据调节在进行存储器内建自测试过程中的存储单元的数据刷新频率，用于在进行存储器内建自测试过程中根据调节后的数据刷新频率刷新半导体存储器100的存储单元中的数据。存储单元中数据用于生成测试结果。
在一些实施例中，控制器20位于半导体存储器100的外部，位于存储控制器和半导体存储器100之间。
如图2所示，本公开一实施例提供一种内建自测试方法，内建自测试方法应用于控制器，内建自测试方法包括如下步骤：
S201、获取存储单元的温度数据，根据温度数据调节存储单元的数据刷新频率。
半导体存储器中包括多个存储区域，每个存储区域包括多个呈阵列分布的存储单元。
在一些实施例中，对某一指定位置的存储单元进行温度检测，获得该指定位置的存储单元的温度数据。
在一些实施例中，对多个指定位置的存储单元进行温度检测，获得多个指定位置的存储单元的温度数据。对多个指定位置的存储单元的温度数据进行统计分析，并将统计分析结果作为存储单元的温度数据。
在一些实施例中，对多个指定位置的存储单元的温度数据进行加权平均，并将温度数据的加权平均值作为存储单元的温度数据。
在一些实施例中，对多个指定位置的存储单元的温度数据取中间值、取最小值或者取最大值，并将温度数据的中间值、最小值或者最大值作为存储单元的温度数据。
预先设置映射关系表，映射关系表为存储单元的温度数据与数据刷新频率之间的对应关系。使用存储单元的温度数据查找映射关系表，获得存储单元的数据刷新频率。
在一些实施例中，在映射关系表中，存储单元的温度数据越高，存储单元的数据刷新频率越高。存储单元的温度数据越低，存储单元的数据刷新频率越低。
当存储单元的温度数据较低时，存储单元的漏电速率比较小，可以减少存储单元的数据刷新频率，即维持存储单元中数据，又提高数据写入或读出效率，提升测试运行效率。当存储单元的温度数据较高时，存储单元的漏电速率比较大，需要增加存储单元的数据刷新频率，维持存储单元中数据。
S202、根据调节后的数据刷新频率生成刷新指令，刷新指令用于以调节后的数据刷新频率刷新半导体存储器的存储单元中存入的预设数据。
在一些实施例中，确定当前时刻和上一次进行数据刷新的时刻，根据调节后的数据刷新频率、上一次进行数据刷新的时刻以及当前时刻确定是否需要刷新数据。若需要刷新数据，则生成刷新指令。否则，继续监控，在到达需要进行数据刷新的时刻后生成刷新指令。
在一些实施例中，根据调节后的数据刷新频率计算调节后的数据刷新周期，计算当前时刻和上一次进行数据刷新的时刻的差值。若差值等于或大于调节后的数据刷新周期，则确定需要刷新数据。若差值小于调节后的数据刷新周期，则确定不需要刷新数据。
预先在半导体存储器的存储单元中写入预设数据，待生成刷新指令后，根据刷新指令后刷新半导体存储器的存储单元中写入的预设数据。由于刷新指令是基于调节后的数据刷新频率生成的，可实现以调节后的数据刷新频率刷新半导体存储器的存储单元中的数据，实现对存储单元中数据的维持。
S203、从半导体存储器的存储单元中读出数据，将读出的数据与预设数据进行比较获得测试结果。
在一些实施例中，在半导体存储器的存储单元中写入预设数据后，经过一段时间读出半导体存储器的存储单元中数据，若读出的数据与预设数据完全相同，测试结果为测试成功。若读出的数据与预设数据不完全相同，测试结果为测试失败。
在上述技术方案中，控制器获取存储单元的温度数据，并根据存储单元的温度数据调节存储单元的数据刷新频率，以补偿存储单元的漏电速率随着温度变化而变化的情况，使用调节后的数据刷新频率生成刷新指令，实现以调节后的数据刷新频率刷新半导体存储器的存储单元中的数据，通过读出存储单元中数据，并将读出的数据和预设数据进行比较获得测试结果，完成内建自测试。通过上述设置，即维持存储单元中存储数据，又不增加测试运行时间。
在一些实施例中，在映射关系表中，设置三个温度范围，标记为第一温度范围、第二温度范围以及第三温度范围。其中，第一温度范围的上限值小于或等于第二温度范围的下限值，第二温度范围的上限值小于或等于第三温度范围的下限值。
例如：第一温度范围为T≤26℃，第二温度范围为26℃＜T≤100℃，第三温度范围为T＞100℃。
设置三个频率范围，依次标记为第一频率范围、第二频率范围以及第三频率范围。第一频率范围的上限值小于或等于第二频率范围的下限值，第二频率范围的上限值小于或等于第三频率范围的下限值。
例如：第一频率范围为2≤f＜4次/单位时段，第二频率范围为4≤f＜52次/单位时段，第三频率范围为52≤f＜55次/单位时段。
当温度数据位于第一温度范围时，调节存储单元的数据刷新频率位于第一频率范围。当温度数据位于第二温度范围时，调节存储单元的数据刷新频率位于第二频率范围。当温度数据位于第三温度范围时，调节存储单元的数据刷新频率位于第三频率范围。
在一些实施例中，将第一频率范围的上限值与第一频率范围的下限值之间差值作为第一频率范围的频率宽度。将第二频率范围的上限值与第二频率范围的下限值之间差值作为第二频率范围的频率宽度。将第三频率范围的上限值与第三频率范围的下限值之间差值作为第三频率范围的频率宽度。
其中，第一频率范围的频率宽度小于第二频率范围的频率宽度，第三频率范围的频率宽度小于第二频率范围的频率宽度。
以上述举例的三个频率范围说明各个频率范围的频率宽度，第三频率范围的频率宽度为△f1＝4-2＝2，第二频率范围的频率宽度为△f2＝52-4＝48，第二频率范围的频率宽度为△f2＝55-52＝3。△f1＜△f2，△f3＜△f2。
在一些实施例中，在同一控制模式下第二温度范围内的数据刷新频率的变化速率大于第一温度范围内的数据刷新频率的变化速率。在同一控制模式下第二温度范围内的数据刷新频率的变化速率大于第三温度范围内的数据刷新频率的变化速率。
由于第二温度范围内的数据刷新频率的变化速率比较大，而第一频率范围和第三频率范围的数据刷新频率的变化速率比较小，当存储单元的温度数据在第二温度范围内变化时，存储单元的数据刷新频率变化比较大，当存储单元的温度数据在第一温度范围或者第三温度范围变化时，存储单元的数据刷新频率比较稳定。
在一些实施例中，在不同控制模式下同一温度范围内的数据刷新频率的变化速率不同。通过如此设置，可以适应不同控制模式下的内建自测试过程。
半导体存储器中包括多个存储区域，每个存储区域包括多个存储单元。采用字线扫描或者位线扫描的方式向半导体存储器中各个存储单元写入数据。在向半导体存储器中写入数据时需要刷新数据。在完成向半导体存储器中写入数据后需要刷新数据。在从半导体存储器中读出数据时需要刷新数据。
将向半导体存储器的存储单元中写入数据时的数据刷新称为写入阶段的数据刷新。将向半导体存储器中所有存储单元中写入数据后的数据刷新称为维持阶段的数据刷新。将从半导体存储器的存储单元中读出数据时的数据刷新称为读出阶段的数据刷新。
在一些实施例中，在维持阶段，在向半导体存储器中所有存储单元中写入预设数据后，根据存储单元的温度数据调节维持阶段的数据刷新频率，根据调节后的维持阶段的数据刷新频率生成第一刷新指令，第一刷新指令用于以调节后的数据刷新频率刷新半导体存储器的存储单元中的数据。
在一些实施例中，在写入阶段，每向半导体存储器中的一个连续读写区域写入预设数据后，根据调节后的写入阶段的数据刷新频率生成第二刷新指令以进行刷新和更新下一连续读写区域的地址，直至向半导体存储器中所有存储单元中写入数据；第二刷新指令用于以调节后的写入阶段的数据刷新频率刷新半导体存储器中所有存储单元中存入的数据。
在一些实施例中，若存储单元的温度数据降低，使写入阶段的刷新频率降低。例如：存储单元的温度数据在第二温度范围内降低。更新下一连续读写区域的地址，并使下一连续读写区域的地址范围更宽，在下一刷新周期内向更多存储单元中写入数据，在写入足够多的数据后，刷新存储单元中数据，提高数据写入效率。
在一些实施例中，若存储单元的温度数据升高，使写入阶段的刷新频率升高。例如：存储单元的温度数据在第二温度范围内升高。更新下一连续读写区域的地址，并使下一连续读写区域的地址范围变窄，减少当前刷新周期内写入数据的存储单元的数量，减少当前刷新周期内写入数据的时间，保证在下一连续读写区域中写入预设数据后，及时刷新存储单元中数据。
在一些实施例中，若存储单元的温度数据变化时，写入阶段的刷新频率维持不变。例如：存储单元的温度数据在第一温度范围内变化，或者，在第三温度范围内变化。更新下一连续读写区域的地址，维持下一连续读写区域的地址范围不变。
在一些实施例中，向半导体存储器中一连续读写区域的地址写入数据后的数据刷新频率，大于向半导体存储器中所有存储单元中写入数据后的数据刷新频率。也就是写入阶段的刷新频率大于维持阶段的刷新频率。通过如此设置，保证准确向存储单元中写入数据。
在一些实施例中，在读出阶段，每在从半导体存储器中的一个连续读写区域读出数据后，根据调节后的读出阶段的数据刷新频率生成第三刷新指令和更新下一连续读写区域的地址，直至从半导体存储器中所有存储单元中读出数据；第三刷新指令用于以调节后的读出阶段的数据刷新频率刷新半导体存储器中所有存储单元中存入的预设数据。
如图3所示，本公开一实施例提供一种内建自测试方法，该内建自测试方法应用于控制器，该测试方法包括如下步骤：
S301、使能MBIST，根据测试模式向所有存储区域中写入数据。
S302、获取存储单元的温度数据，根据温度数据调节存储单元的维持阶段的数据刷新频率。
S303、根据调节后的维持阶段的数据刷新频率生成第一刷新指令。
S304、从各个存储区域中存储单元读出数据，并将读出数据和预设数据进行比较，获得测试结果。
在一些实施例中，将每个存储区域分成多个子区域，每个子区域包括多个连续读写区域，且每个存储区域的划分方式相同。
例如：半导体存储器中包括8个存储区域，标记为A0～A7。BA<2:0>用于表征向8个存储区域中哪个存储区域写入或读出数据。每个存储区域中列地址为6位，记为CA<5:0>，行地址为16位，为RA<15:0>。
每个存储区域又分为8个子区域，标记为B0～B7，RA<15:13>用于表征向B0～B7这8个子区域中哪个子区域中写入或读出数据。每个子区域又分为32个连续读写区域，标记为C0～C31。RA<12:8>用于表征向连续读写区域C0～C31中哪个连续读写区域写入或读出数据。
在一些实施例中，对每个存储区域进行压缩写方式写入数据。也就是，在一个存储区域中，同时向所有子区域中同一连续读写区域中写入数据。
例如：在向存储区域A0中写入数据，同时向子区域B0～B7中连续读写区域C0写入数据。
在一些实施例中，如图4所示，在S301中，根据测试模式向所有存储区域中写入数据，具体包括如下步骤：
S401、接收写入标志信号，若写入标志信号表征列快速写入模式，转入S402，若写入标志信号表征行快速写入模式，转入S403。
S402、以列快速写入模式向当前存储区域中所有子区域中当前连续读写区域中写入预设数据。
其中，列快速写入模式是固定行地址，扫描该连续读写区域内列地址，实现对该连续读写区域的数据写入。
例如：确定当前存储区域为存储区域A0，当前连续读写区域为C0，则以列快速写入模式同时向存储区域A0中的子区域B0～B7的连续读写区域C0，也就是以列快速写入模式同时向存储区域A0中的子区域B0的连续读写区域C0、存储区域A0中的子区域B1的连续读写区域C0、……以及存储区域A0中的子区域B7的连续读写区域C0中写入数据。
S403、以行快速写入模式向当前存储区域中所有子区域中当前连续读写区域中写入预设数据。
其中，行快速写入模式是固定列地址，扫描该连续读写区域内行地址，实现对该连续读写区域的数据写入。
S404、判断当前存储区域是否为第M个存储区域，若是，进入S406，否则，进入S405。
其中，当半导体存储器中有M个存储区域时，从第1个存储区域到第M个存储区域中依次选择其中一个作为当前存储区域，进行存储区域的循环。若当前存储区域为第M个存储区域，表征已经对M个存储区域的所有子区域的当前连续读写区域进行数据写入，已经完成存储区域的循环，则需要进行连续读写区域的循环。需要说明的是，上述M个存储区域的循环不一定是从0逐渐增大到M，也可以是按照伪随机数的方式进行循环。
S405、更新为下一存储区域。在以列快速写入模式写入数据时，返回S402。在以行快速写入模式写入数据时，返回S403。
S406、获取存储单元的温度数据，根据温度数据调节写入阶段的数据刷新频率。
在该步骤中，映射关系表包括写入阶段的映射关系表，接收温度传感器采集的存储单元的温度数据，使用模式寄存器对温度数据进行译码，获得译码结果。并使用译码结果查询写入阶段的映射关系表，获得写入阶段的数据刷新频率。
S407、根据调节后的写入阶段的数据刷新频率生成第二刷新指令。
在该步骤中，先同时刷新一部分存储区域中存储单元的数据，后同时刷新另一部分存储区域中存储单元的数据。
例如：半导体存储器中包含8个存储区域，先同时刷新第0个存储区域、第2个存储区域、第4个存储区域以及第6个存储区域中存储单元的数据，后同时刷新第1个存储区域、第3个存储区域、第5个存储区域以及第7个存储区域中存储单元的数据。
S408、判断当前连续读写区域是否为第L个连续读写区域。若是，进入S410，否则，进入S409。
其中，当每个子区域中包含L个连续读写区域时，从第一连续读写区域到第L个连续读写区域中依次选择其中一个作为当前连续读写区域，进行连续读写区域的循环。
若当前连续读写区域为第L个连续读写区域，表征已经完成L个连续读写区域的数据写入，确定已经完成对所有存储区域内所有子区域内的所有连续读写区域的数据写入，进入数据维持阶段。可以理解的是，上述L个连续读写区域的循环不一定是从0逐渐增大到L，也可以是按照伪随机数的方式进行循环。
S409、更新下一连续读写区域，从第0个存储区域中所有子区域的下一连续读写区域开始写入数据。在以列快速写入模式写入数据时，返回S402。在以行快速写入模式写入数据时，返回S403。
在该步骤中，在更新下一连续读写区域时，若调节后的写入阶段的数据刷新频率和调节前的写入阶段的数据刷新频率相同，更新下一连续读写区域的地址时，维持下一连续读写区域的地址范围不变。
例如：当前连续读写区域地址为行地址0～255，列地址0～列地址63。则下一连续读写区域的地址为行地址256～511，列地址0～列地址63。当前连续读写区域的地址范围等于下一连续读写区域的地址范围。
若调节后的写入阶段的数据刷新频率大于调节前的写入阶段的数据刷新频率，在更新下一连续读写区域的地址时，减少下一连续读写区域的地址范围。
例如：当前连续读写区域地址为行地址0～255，列地址0～列地址63。则下一连续读写区域的地址为行地址256～383，列地址0～列地址63。也就是下一连续读写区域的地址范围为128。当前连续读写区域的地址范围小于下一连续读写区域的地址范围。
若调节后的写入阶段的数据刷新频率小于调节前的写入阶段的数据刷新频率，在更新下一连续读写区域的地址时，增加下一连续读写区域的地址范围。
例如：当前连续读写区域地址为行地址0～255，列地址0～列地址63。则下一连续读写区域的地址为行地址256～767，列地址0～列地址63。也就是下一连续读写区域的地址范围为512。当前连续读写区域的地址范围大于下一连续读写区域的地址范围。
在该步骤中，从第0个存储区域中所有子区域的下一连续读写区域开始写入数据，是指存储区域开始新的循环。第0个存储区域不限定于按照从0逐渐增大到M的顺序，也可以是按照伪随机数的方式从M个存储单元中任意选一个作为第0个存储区域。
S410、进入维持阶段。
在维持阶段采用不同的数据维持时长，验证不同数据维持时长情况下数据的维持情况。也就是在不同时刻从存储单元读取数据，并将读出数据和预设数据进行比较，根据比较结果验证存储单元的有效性。
在维持阶段，数据也是要不断刷新的，且在维持阶段的数据刷新频率也是随着温度数据调节的。
在一实施例中，映射关系表还包括维持阶段的映射关系表，接收温度传感器采集的存储单元的温度数据，使用模式寄存器对温度数据进行译码，获得译码结果。并使用译码结果查询维持阶段的映射关系表，获得维持阶段的数据刷新频率。
在一实施例中，在向半导体存储器中所有存储单元中写入预设数据后，根据调节后的维持阶段的数据刷新频率生成第一刷新指令，第一刷新指令用于向半导体存储器中所有存储单元中写入预设数据后，以调节后的数据刷新频率刷新半导体存储器的存储单元中的数据。
在一些实施例中，如图5所示，从各个存储区域中存储单元读出数据，具体包括如下步骤：
S501、从当前存储区域的当前子区域的当前连续读写区域中读出数据。
在该步骤中，对当前存储区域的当前子区域的连续读写区域采用列快速读出模式读出数据。其中，列快速读出模式是指固定行地址，通过扫描列方式从连读读写区域中读出数据。
例如：当前存储区域为存储区域A0，当前子区域为子区域B0，当前连续读写区域为连续读写区域C0，以列快速读出模式从存储区域A0的子区域B0的连续读写区域C0中读出数据。
S502、判断当前存储区域是否为第M个存储区域，若是，进入S504，否则，进入S503。
其中，当半导体存储器中有M个存储区域时，从第1个存储区域到第M个存储区域中依次选择其中一个作为当前存储区域，进行存储区域的循环。若当前存储区域为第M个存储区域，表征已经完成M个存储区域中当前子区域的当前连续读写区域的数据读出，已经完成存储区域的循环，则需要进行连续读写区域的循环。需要说明的是，上述M个存储区域的循环不一定是从0逐渐增大到M，也可以是按照伪随机数的方式进行循环。
S503、更新下一存储区域，返回S501。
S504、根据温度数据调节读出阶段的数据刷新频率。
在该步骤中，映射关系表包括读出阶段的映射关系表，根据模式寄存器输出的温度数据的译码结果查询读出阶段的映射关系表，获得读出阶段的数据刷新频率。
S505、根据调节后的读出阶段的数据刷新频率生成第三刷新指令。
S506、判断当前连续读写区域是否为第L个连续读写区域，若是，进入S508，否则，进入S507。
当每个子区域中包含L个连续读写区域时，从第一连续读写区域到第L个连续读写区域中依次选择其中一个作为当前连续读写区域，进行连续读写区域的循环。若当前连续读写区域为第L个连续读写区域，表示已经对L个连续读写区域进行读出数据，已经完成连续读写区域的循环，则需要进行子区域的循环。可以理解的是，上述L个连续读写区域的循环不一定是从0逐渐增大到L，也可以是按照伪随机数的方式进行循环。
S507、更新下一连续读写区域，从第0个存储区域中当前子区域的下一连续读写区域开始读数据，返回S501。
在该步骤中，下一连续读写区域后开始新的存储区域的循环，从第0个存储区域中当前子区域的下一连续读写区域开始读数据，不限定于按照从0逐渐增大到M的顺序，也可以是按照伪随机数的方式从M个存储单元中任意选一个作为第0个存储区域。
S508、判断当前子写区域是否为第N个子区域，若是，进入S510，否则，进入S509。
当每个存储区域中包含N个子区域时，从第一子区域到第N个子区域中依次选择其中一个作为当前子区域，进行子区域的循环。若当前子区域为第N个子区域，则说明已经完成对所有存储区域内所有子区域内的所有连续读写区域的数据读出，则需要进行数据比较。需要说明的是，上述N个子区域的循环不一定是从0逐渐增大到N，也可以是按照伪随机数的方式进行循环。
S509、更新下一子区域，从第0个存储区域中下一个子区域的第0个连续读写区域，返回S501。
在该步骤中，在更新下一子区域后开始新的存储区域的循环，以及开始新的连续读写区域的循环。
第0个存储区域不限定于按照从0逐渐增大到M的顺序，也可以是按照伪随机数的方式从M个存储单元中任意选一个作为第0个存储区域。
第0个连续读写区域不限定于按照从0逐渐增大到L的顺序，也可以是按照伪随机数的方式从L个存储单元中任意选一个作为第0个连续读写区域。
S510、进行数据比较。
将读出数据和预设数据进行比较，获得测试结果。
在上述技术方案中，获取存储单元的温度数据，并根据存储单元的温度数据调节存储单元的数据刷新频率，以补偿存储单元的漏电速率随着温度变化而变化的情况，使用调节后的数据刷新频率生成刷新指令，实现以调节后的数据刷新频率刷新半导体存储器的存储单元中的数据，即维持存储单元中存储数据，又不增加测试运行时间。
如图6所示，本公开一实施例提供一种内建自测试装置，测试装置位于半导体存储器内，装置包括：
获取模块601，用于获取存储单元的温度数据，根据温度数据调节存储单元的数据刷新频率；
处理模块602，用于根据调节后的数据刷新频率生成刷新指令，刷新指令用于以调节后的数据刷新频率刷新存储单元中存入的预设数据；
处理模块602，还用于从存储单元中读出数据；将读出的数据与预设数据进行比较，获得测试结果。
在一些实施例中，获取模块601具体用于：
当温度数据位于第一温度范围时，调节存储单元的数据刷新频率位于第一频率范围；
当温度数据位于第二温度范围时，调节存储单元的数据刷新频率位于第二频率范围；
当温度数据位于第三温度范围时，调节存储单元的数据刷新频率位于第三频率范围；
其中，第一温度范围的上限值小于或等于第二温度范围的下限值，第二温度范围的上限值小于或等于第三温度范围的下限值；第一频率范围的上限值小于或等于第二频率范围的下限值，第二频率范围的上限值小于或等于第三频率范围的下限值。
在一些实施例中，在同一控制模式下第二温度范围内的数据刷新频率的变化速率大于第一温度范围内的数据刷新频率的变化速率；在同一控制模式下第二温度范围内的数据刷新频率的变化速率大于第三温度范围内的数据刷新频率的变化速率。
在一些实施例中，在不同控制模式下同一温度范围内的数据刷新频率的变化速率不同。
在一些实施例中，处理模块601，具体用于：
在向所有存储单元中写入预设数据后，根据调节后的维持阶段的数据刷新频率生成第一刷新指令，第一刷新指令用于以调节后的维持阶段的数据刷新频率刷新存储单元中的数据。
在一些实施例中，处理模块601，具体用于：
每向一连续读写区域写入预设数据后，根据调节后的写入阶段的数据刷新频率生成第二刷新指令和更新下一连续读写区域的地址，直至向所有存储单元中写入预设数据；第二刷新指令用于以调节后的写入阶段的数据刷新频率刷新所有存储单元中存入的数据。
在一些实施例中，写入阶段的数据刷新频率，大于维持阶段的数据刷新频率。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求书来限制。
Claims (15)
1.一种内建自测试方法，其特征在于，所述方法应用于控制器，所述方法包括：
获取存储单元的温度数据，根据所述温度数据调节所述存储单元的数据刷新频率；
根据调节后的数据刷新频率生成刷新指令，所述刷新指令用于以调节后的数据刷新频率刷新所述存储单元中存入的预设数据；
从所述存储单元中读出数据；将读出的数据与所述预设数据进行比较，获得测试结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述温度数据调节所述存储单元的数据刷新频率，具体包括：
当所述温度数据位于第一温度范围时，调节所述存储单元的数据刷新频率位于第一频率范围；
当所述温度数据位于第二温度范围时，调节所述存储单元的数据刷新频率位于第二频率范围；
当所述温度数据位于第三温度范围时，调节所述存储单元的数据刷新频率位于第三频率范围；
其中，所述第一温度范围的上限值小于或等于所述第二温度范围的下限值，所述第二温度范围的上限值小于或等于所述第三温度范围的下限值；所述第一频率范围的上限值小于或等于所述第二频率范围的下限值，所述第二频率范围的上限值小于或等于所述第三频率范围的下限值。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，在同一控制模式下所述第二温度范围内的数据刷新频率的变化速率大于所述第一温度范围内的数据刷新频率的变化速率；在同一控制模式下所述第二温度范围内的数据刷新频率的变化速率大于所述第三温度范围内的数据刷新频率的变化速率。
4.根据权利要求2所述方法，其特征在于，在不同控制模式下同一温度范围内的数据刷新频率的变化速率不同。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其特征在于，根据调节后的数据刷新频率生成刷新指令，所述刷新指令用于以调节后的数据刷新频率刷新所述存储单元中存入的预设数据，具体包括：
在向所有所述存储单元中写入所述预设数据后，根据调节后的维持阶段的数据刷新频率生成第一刷新指令，所述第一刷新指令用于以调节后的维持阶段的数据刷新频率刷新所述存储单元中的数据。
6.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其特征在于，根据调节后的数据刷新频率生成刷新指令，所述刷新指令用于以调节后的数据刷新频率刷新所述存储单元中存入的预设数据，具体包括：
每向一连续读写区域写入所述预设数据后，根据调节后的写入阶段的数据刷新频率生成第二刷新指令和更新下一连续读写区域的地址，直至向所有所述存储单元中写入所述预设数据；所述第二刷新指令用于以调节后的写入阶段的数据刷新频率刷新所有所述存储单元中存入的数据。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述写入阶段的数据刷新频率，大于维持阶段的数据刷新频率。
8.一种内建自测试装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取存储单元的温度数据，根据所述温度数据调节所述存储单元的数据刷新频率；
处理模块，用于根据调节后的数据刷新频率生成刷新指令，所述刷新指令用于以调节后的数据刷新频率刷新所述存储单元中存入的预设数据；
处理模块，还用于从所述存储单元中读出数据；将读出的数据与所述预设数据进行比较，获得测试结果。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述获取模块具体用于：
当所述温度数据位于第一温度范围时，调节所述存储单元的数据刷新频率位于第一频率范围；
当所述温度数据位于第二温度范围时，调节所述存储单元的数据刷新频率位于第二频率范围；
当所述温度数据位于第三温度范围时，调节所述存储单元的数据刷新频率位于第三频率范围；
其中，所述第一温度范围的上限值小于或等于所述第二温度范围的下限值，所述第二温度范围的上限值小于或等于所述第三温度范围的下限值；所述第一频率范围的上限值小于或等于所述第二频率范围的下限值，所述第二频率范围的上限值小于或等于所述第三频率范围的下限值。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，在同一控制模式下所述第二温度范围内的数据刷新频率的变化速率大于所述第一温度范围内的数据刷新频率的变化速率；在同一控制模式下所述第二温度范围内的数据刷新频率的变化速率大于所述第三温度范围内的数据刷新频率的变化速率。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，在不同控制模式下同一温度范围内的数据刷新频率的变化速率不同。
12.根据权利要求8至11中任意一项所述的装置，其特征在于，所述处理模块，具体用于：
在向所有所述存储单元中写入所述预设数据后，根据调节后的维持阶段的数据刷新频率生成第一刷新指令，所述第一刷新指令用于以调节后的维持阶段的数据刷新频率刷新所述存储单元中的数据。
13.根据权利要求8至11中任意一项所述的装置，其特征在于，所述处理模块，具体用于：
每向一连续读写区域写入所述预设数据后，根据调节后的写入阶段的数据刷新频率生成第二刷新指令和更新下一连续读写区域的地址，直至向所有所述存储单元中写入所述预设数据；所述第二刷新指令用于以调节后的写入阶段的数据刷新频率刷新所有所述存储单元中存入的数据。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述写入阶段的数据刷新频率，大于维持阶段的数据刷新频率。
15.一种半导体存储器，其特征在于，包括控制器、用于检测温度的温度传感器以及存储区域，所述存储区域包括多个存储单元；所述控制器与所述存储区域连接，所述控制器与所述温度传感器连接；所述控制器用于实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。
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