闪存的可靠性测试方法及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种闪存的可靠性测试方法及计算机可读存储介质。

背景技术

嵌入式闪存(Embedded Flash，以下简称为“闪存”)是一种非易失性存储器，由于其具有断电后数据也不会丢失，能够反复擦除、读、写等优势，因此广泛应用于手机、数码照相机、平板电脑等电子设备中。目前闪存的市场竞争中非常激烈，大部份国内外芯片制造厂都具备存储芯片制造的能力，从目前的趋势来看，测试是影响价格的重要因素之一。

除了常规的功能测试外，还需进行可靠性测试(亦称早夭测试，InfantMortality)，以快速筛选出其中的可靠性不良单元，质量不稳定的闪存单元。

如图1所示，现有的可靠性测试方法包括对所有闪存单元依次执行擦除测试、写入测试以及擦除测试，并将其中每步测试所产生不良单元标记并输出(bin out)该不良单元，对应的不良单元则不参与后续的可靠性测试；在利用上述可靠性测试方法测试后，还需对筛选出的不良单元还需进行进一步的复测或者破坏性分析，以区分其中的普通不良单元及可靠性不良单元。由此不难看出现有的可靠性测试的有效性较差，无法直接筛出其中的可靠性不良单元。

发明内容

本发明的目的在于提供一种闪存的可靠性测试方法及计算机可读存储介质，以从闪存的可靠性测试中有效筛出可靠性不良单元。

为解决上述技术问题，本发明提供一种闪存的可靠性测试方法，所述闪存包括若干闪存单元，所述闪存的可靠性测试方法包括：对所述闪存单元执行第一擦除测试，第一擦除测试合格的所述闪存单元为第一闪存单元；对所述第一闪存单元执行写入测试，写入测试合格的所述第一闪存单元为第二闪存单元，写入测试不良的所述第一闪存单元为第三闪存单元；对所述第二闪存单元及所述第三闪存单元执行第二擦除测试，第二擦除测试合格的所述第二闪存单元及所述第三闪存单元均为良品单元，第二擦除测试不良的所述第三闪存单元为可靠性不良单元。

可选的，对所述闪存单元执行第一擦除测试的步骤包括：对所述闪存单元执行写入操作；对所述闪存单元执行N次擦除操作，N>300；对所述闪存单元执行读取操作，根据所述读取操作的结果判定第一擦除测试合格的所述闪存单元。

可选的，所述闪存为NOR存储器。

可选的，N为300～800。

可选的，对所述第一闪存单元执行写入测试的步骤包括：对所述第二闪存单元及所述第三闪存单元执行写入操作；对所述第一闪存单元执行写入操作；对所述第一闪存单元执行读取操作，根据所述读取操作的结果判定写入测试合格的所述第一闪存单元。

可选的，在对所述第一闪存单元执行写入测试前，对所述第一闪存单元依次执行写入操作和擦除操作。

可选的，对所述第二闪存单元及所述第三闪存单元执行第二擦除测试的步骤包括：对所述第二闪存单元及所述第三闪存单元执行擦除操作；对所述第二闪存单元及所述第三闪存单元执行读取操作，根据所述读取操作的结果判定第二擦除测试合格的所述第二闪存单元及所述第三闪存单元。

可选的，第二擦除测试合格的所述第二闪存单元及所述第三闪存单元均为良品单元，第二擦除测试不良的第二闪存单元为普通不良单元。

可选的，所述擦除操作的擦除电压大于预设擦除电压范围的最大值。

基于本发明的另一方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的闪存的可靠性测试方法。

综上所述，本发明提供的闪存的可靠性测试方法及计算机可读存储介质具有如下有益效果：通过将写入测试不良的第一闪存单元(第三闪存单元)继续后续的测试，并利用后续的第二擦除测试从第三闪存单元中筛选出其中的第二擦除测试不良，并将其判定为可靠性不良单元，由此将可靠性不良单元有效区分于普通不良单元，从而达到从可靠性测试中有效筛出可靠性不良单元的目的。

附图说明

本领域的普通技术人员应当理解，提供的附图用于更好地理解本发明，而不对本发明的范围构成任何限定。

图1为现有闪存的可靠性测试方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的闪存的可靠性测试方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。

如在本发明中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，术语“若干”通常是以包括“至少一个”的含义而进行使用的，术语“至少两个”通常是以包括“两个或两个以上”的含义而进行使用的，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者至少两个该特征，除非内容另外明确指出外。

本发明提供了一种闪存的可靠性测试方法及计算机可读存储介质，以从闪存的可靠性测试中有效筛出可靠性不良单元。。

图2为本申请实施例提供的闪存的可靠性测试方法的流程图。

如图2所示，本实施例提供了一种闪存的可靠性测试方法，包括：

S01：对所述闪存单元执行第一擦除测试，第一擦除测试合格的所述闪存单元为第一闪存单元；

S02：对所述第一闪存单元执行写入测试，写入测试合格的所述第一闪存单元为第二闪存单元，写入测试不良的所述第一闪存单元为第三闪存单元；

S03：对所述第二闪存单元及所述第三闪存单元执行第二擦除测试，第二擦除测试不良的所述第三闪存单元为可靠性不良单元。

在本实施例中的闪存为分栅快闪存储器，例如为字栅(字线)共享型分栅快闪存储器。闪存包括若干扇区，每个扇区包括若干闪存单元，每个闪存单元可存储两个数据0或1。其中，对闪存单元执行擦除操作，即是将存储与浮栅中的电子排出，该数据状态表示为1，对闪存单元执行写入操作，即是将电子注入浮栅中，该数据表示为0，而读取操作是对存储于浮栅中的数据进行读取，不影响闪存单元的数据状态。

下面将结合流程图对闪存的可靠性测试方法进行详细介绍。

首先，执行步骤S01，对闪存单元执行第一擦除测试，第一擦除测试合格的闪存单元为第一闪存单元。

其中，第一擦除测试的方法包括：

对闪存单元执行写入操作；

对闪存单元执行N次擦除操作，N>300；

对闪存单元执行读取操作，根据读取操作的结果判定第一擦除测试合格的闪存单元。

具体的，在对闪存单元执行写入操作后，闪存单元的数据状态为0。在本实施例中，以扇区为单位对扇区内的闪存单元执行可靠性测试。

第一擦除测试中的擦除操作可为过电压擦除操作，且连续执行N次擦除操作，以模拟早夭期老化(Infancy period)进而实现快速筛选出存在可靠性问题的闪存单元。其中，过电压擦除操作为擦除操作中的擦除电压可大于闪存单元的预设擦除电压范围的最大值，在本实施例中，擦除电压可以为闪存单元的栅极电压(控制栅极电压)，其绝对值可比闪存单元的预设擦除电压范围的最大值大1V～2V。

在本实施例中，闪存单元为NOR(或非)存储器，N为300～800，以平衡可靠性测试的有效性以及可靠性测试的效率。仅就第一擦拭测试的筛选效果而言，N越大，其筛选效果越佳。在实际中，第一擦除测试中次数N，还需尽量考虑可靠性测试的效率。应理解，相对NOR存储器，NAND存储器使用寿命，即可擦拭次数更多(例如NAND存储器为1KK次，NOR存储器为100K次)，且擦除速率更快，NAND存储器中第一擦除测试的擦除次数N可大于NOR存储器。

需要说明的是，擦除电压设置过小或擦除测试的次数过少，将导致第一擦除测试的筛选效果不佳，出现误放(under kill)，影响产品的质量，与之相对的，若擦除电压设置过大或擦除测试的次数过多，则将存在误杀(over kill)，影响产品的良率。在实际中，擦除电压以及擦除操作的次数可相结合，并综合考量具体产品的需求以及整体良率状况进行设定，本实施例并不以此为限。

在对扇区中所有闪存单元执行N次擦除操作后，在对所有闪存单元执行读取操作，其中，读取数据状态为1的闪存单元为第一闪存单元，即第一擦除测试合格的闪存单元，读取数据状态为0的闪存单元为不良闪存单元，即之前写入数据0未被擦除。将不良闪存单元标记为并输出(bin out)，即不参与后续的可靠性测试。

可选的，在执行第一擦除测试后，还可对第一闪存单元执行若至少一次写入操作及擦除操作，利用该写入操作及擦除操作对第一闪存单元进行还原处理，以便快速恢复闪存单元。

接着，执行步骤S02，对第一闪存单元执行写入测试，写入测试合格的第一闪存单元为第二闪存单元，写入测试不良的第一闪存单元为第三闪存单元。

具体的，写入测试的步骤包括：

对第一闪存单元执行写入操作；

对第一闪存单元执行读取操作，根据读取操作的结果判定写入测试合格的第一闪存单元。

其中，若读取第一闪存单元的数据状态为1，说明数据并未被写入第一闪存单元，即写入测试不良，记录该第一闪存单元为第三闪存单元；若读取第一闪存单元的数据状态为0，说明数据已被写入第一闪存单元，即写入测试合格，记录该第一闪存单元为第二闪存单元。

需要说明的是，在该写入测试中仅将所测试的第一闪存单元根据写入测试合格与否分别记录(标记)第二闪存单元或第三闪存单元，与常规的可靠性测试方法不同，并不将写入测试的不良单元(第三闪存单元)输出(bin out)，而是继续后续的可靠性测试。

接着，执行步骤S03，对第二闪存单元及第三闪存单元执行第二擦除测试，第二擦除测试不良的第三闪存单元为可靠性不良单元。

具体的，第二擦除测试的步骤包括：

对第二闪存单元及第三闪存单元执行写入操作；

对第二闪存单元及第三闪存单元执行擦除操作；以及，

对第二闪存单元及第三闪存单元执行读取操作，根据读取操作的结果判定良品单元、可靠性不良单元及普通不良单元。

与第一擦除测试类似，第二擦除测试中的擦除操作可为过电压擦除操作，但与第一擦除测试不同的是，第二擦除测试中的擦除操作可仅为一次。

其中，第二擦除测试合格的第二闪存单元及第三闪存单元均为良品单元，第二擦除测试不良的第三闪存单元为可靠性不良单元，第二擦除测试不良的第二闪存单元为普通不良单元。本实施例中，通过对写入测试不良的第一闪存单元(即第三闪存单元)继续第二擦除测试，以此筛选出其中的第二擦除测试不良的第三闪存单元，并将其判定为可靠性不良单元，由此将可靠性不良单元有效区分于普通不良单元，从而达到从可靠性测试中有效筛出可靠性不良单元的目的，进而提高整体测试(包括可靠性测试及后续的其他分析测试)的效率及产能。应理解，可靠性不良单元通常表现为写入测试和擦除测试均存在问题，上述第二擦除测试不良的第三闪存单元由于第一擦除测试中表现合格，而在其后的写入测试及第二擦除测试均表现不合格(不良)，具有较高的可靠性不良风险，由此被判定为可靠性不良单元，与之相反，第二闪存单元写入测试合格而第二擦除测试不良，其可靠性不良风险较低，则判定其为普通不良单元。

实际中，对位于可靠性不良单元设定范围内的闪存单元还可进行进一步的加严测试及分析，以筛选可能存在的可靠性不良单元。需要说明的是，可靠性不良作为一种不可控的严重缺陷，其在测试中表现为不收敛，且分布相对较为集中，而普通不良单元则较易筛选，并且分布并无明显特征。

当然，在步骤S03之后，还有其他测试项目，例如擦除电压测试，也即该步骤中的良品单元可能并不是最终真正的良品。将第二擦除测试合格的第三闪存单元作为步骤S03的良品单元，利用后续的测试予以进一步筛选，还可提高可靠性测试的准确率。应理解，部分第一闪存单元在经过连续多次的过电压擦除操作后可能恢复较慢，在写入测试中表现为写入测试不良(离合格阈值较近)，而该部分第一闪存单元(第三闪存单元)在复测或破坏性分析中表现为可靠性测试合格的闪存单元(误杀)。

其中，对良品单元的擦除电压测试的步骤包括：对良品单元执行写入操作；获取良品单元的擦除电压，判断良品单元的擦除电压是否在预设擦除电压范围内，根据判断结果判定擦除电压测试合格的良品单元。利用擦除电压测试所获取的擦除电压可例如为良品单元的最小擦除电压，若该最小擦除电压在闪存单元的预设擦除电压范围内，则该良品单元的擦除电压测试合格。需要说明的是，在前述步骤中的写入测试不良的第三闪存单元，即便确定是写入测试不良单元，也可通过擦除电压测试予以筛选。应理解，真正的写入测试不良的第三闪存单元在擦除电压测试中无法有效写入，也就无法获取其擦除电压，其擦除电压测试必然不良。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被控制器执行上述闪存的可靠性测试方法。该计算机程序可以从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质被安装。

综上所述，本发明提供的闪存的可靠性测试方法及计算机可读存储介质具有如下有益效果：通过将写入测试不良的第一闪存单元(第三闪存单元)继续后续的测试，并利用后续的第二擦除测试从第三闪存单元中筛选出其中的第二擦除测试不良，并将其判定为可靠性不良单元，由此将可靠性不良单元有效区分于普通不良单元，从而达到从可靠性测试中有效筛出可靠性不良单元的目的。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。