專利名稱：一種閃存的測試方法
技術領域：
本發明涉及一種集成電路測試領域，尤其涉及一種閃存器件的測試方法。
背景技術：
對閃存(Flash Memory)器件標準的測試步驟包括晶圓級別的測試以及切分為獨立的芯片(Die)、封裝級別的測試。晶圓級別的測試通常在常溫下進行，稱之為晶圓分類 (Wafer Sort)，封裝級別的測試在晶圓切割成數個獨立的晶圓且封裝后進行的。封裝級別的測試通常叫做終極測試或分類測試，通常在高溫，70 130°C條件下進行，一旦封裝測試或分類測試完成后，通過分類測試的閃存器件被打商標后送至客戶商。晶圓級別的測試用于去除或篩選出在晶圓制造過程中出現缺陷的芯片。晶圓級別的測試用于確定質量良好的，能夠順利封裝、運輸至客戶上的芯片。這一步驟可以減少質量不合格的芯片被封裝，降低封裝成本。分類測試同樣重要，因為晶圓級別的測試在常溫下進行，有些芯片對高溫環境反應敏感。在晶圓級別的測試需要測試編程操作、讀取操作和擦除操作。編程操作 (Programming Operation)改變存儲單元(Cell)的邏輯狀態從一個“ 1 ”( “ 1 ”為空白狀態， blank)變為“0”( “0”為編程狀態)，編程操作和讀取操作(ReadOperation)在閃存器件中以字節級別(byte Level)上完成，一次8或16比特(bit)。擦除操作(Erase Operation) 改變邏輯狀態從“0”變為“1”。擦除操作在某一列上所有存儲單元同時完成。為防止過擦除現象，所有存儲單元需要在擦除過程前編為“0”。一個存儲單元的過擦除會在一系列編程過程中如讀入操作等產生錯誤，甚至導致存儲單元無法完成編程操作。專利號為57M365的美國專利公開了一種閃存器件的測試方法，該專利公開了在晶圓級別的測試的步驟，其測試過程包括是對每個存儲單元讀取操作、編程操作、再讀取操作、擦除操作和再讀取操作，以測試在晶圓級別閃存的編程能力、擦除能力和讀取能力。然而在現有技術閃存的時間制作過程中，大量的時間被用在擦除、編程操作，同時測試的時間和成本的耗費就非常高。

發明內容
本發明要解決的技術問題是，提供一種測試閃存過程中通過巧妙的算法找出薄弱區塊，并對該些薄弱區塊進行編程操作、擦除操作以及讀取操作，以獲得測試結果，從而大大減少了測試量，縮短了測試時間和測試成本。為解決上述問題，一種閃存的測試方法，所述閃存分為若干區塊，所述區塊中包括若干存儲單元，所述測試方法包括以下步驟設定存儲單元柵電壓的工作優化范圍；讀取所述區塊中存儲單元的柵電壓，判斷所述區塊中存儲單元柵電壓是否均位于所述工作優化范圍內，是則標記為正常區塊，否則標記為薄弱區塊。對所述薄弱區塊進一步測試，以進一步區分正常區塊和失效區塊；
生成測試結果。進一步的，對所述薄弱區塊進一步測試，包括對所述薄弱區塊進行讀取能力、擦除能力和編程能力的測試。進一步的，對所述薄弱區塊進行讀取能力、擦除能力和編程能力的測試，包括以下步驟對所述薄弱區塊進行擦除操作；對所述薄弱區塊進行第一次讀取操作，以重新區分為薄弱區塊、失效區塊和正常區塊；對重新區分后的薄弱區塊進行編程操作；對重新區分后的薄弱區塊進行第二次讀取操作，以重新區分為薄弱區塊、失效區塊和正常區塊；對重新區分后的薄弱區塊進行擦除操作；對重新區分后的薄弱區塊進行第三次讀取操作，以區分失效區塊和正常區塊。進一步的，在所述擦除操作和編程操作過程中，若薄弱區塊中的任一存儲單元操作失敗，則標記該薄弱區塊為失效區塊，并停止該薄弱區塊的后續測試。進一步的，所述第一讀取操作過程包括以下步驟判斷所述薄弱區塊是否擦除成功，將未擦除成功的薄弱區塊標記為失效區塊；判斷所述擦除成功的薄弱區塊中的存儲單元的柵電壓是否位于工作優化范圍內，是則標記為正常區塊并停止后續操作，否則標記為薄弱區塊繼續進行后續操作。進一步的，所述第二次讀取操作過程包括以下步驟判斷所述薄弱區塊是否編程成功，將未編程成功的薄弱區塊標記為失效區塊；判斷所述編程成功的薄弱區塊中的存儲單元的柵電壓是否位于工作優化范圍內，是則標記為正常區塊并停止后續操作，否則標記為薄弱區塊繼續進行后續操作。進一步的，所述第三次讀取操作過程包括以下步驟判斷所述薄弱區塊是否擦除成功，將未擦除成功的薄弱區塊標記為失效區塊，將擦除成功的薄弱區塊標記為正常區塊。綜上所述，本發明所述閃存的測試方法通過設定柵電壓的工作優化范圍，初步讀取閃存中區塊的存儲單元，找出含有柵電壓位于工作優化范圍外的存儲單元對應的區塊，， 并對該些薄弱區塊進行進一步測試，生成測試結果。相比現有技術對所有存儲單元進行測試，本發明大大縮短了測試時間和測試成本。


圖1為本發明一實施例中閃存的測試方法的步驟流程示意圖。圖2為本發明一實施例中閃存的測試方法的具體步驟流程示意圖。圖3為一實施例中閃存器件柵極開啟電壓的分布圖。
具體實施例方式為使本發明的內容更加清楚易懂，以下結合說明書附圖，對本發明的內容作進一步說明。當然本發明并不局限于該具體實施例，本領域內的技術人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發明的保護范圍內。
其次，本發明利用示意圖進行了詳細的表述，在詳述本發明實例時，為了便于說明，示意圖不依照一般比例局部放大，不應以此作為對本發明的限定。本發明的核心思想是通過設定存儲單元柵電壓的工作優化范圍，并對閃存區塊中的存儲單元進行初步讀取，判斷所述區塊中存儲單元柵電壓是否均位于所述工作優化范圍內，找出薄弱區塊，并對薄弱區塊進行進一步測試，生成測試結果。從而通過縮小測試范圍，大大縮短了測試時間和成本。圖1為本發明一實施例中閃存的測試方法的步驟流程示意圖。圖2為本發明一實施例中閃存的測試方法的具體步驟流程示意圖。結合圖1和圖2，本發明提供一種閃存的測試方法，所述閃存分為若干區塊，所述區塊中包括若干存儲單元，所述測試方法包括以下步驟SOl 設定存儲單元柵電壓的工作優化范圍。進一步的，所述存儲單元柵電壓的工作優化范圍包括開啟時柵電壓的工作優化范圍和關閉時柵電壓的工作優化范圍。圖3為一種閃存器件柵極開啟電壓的分布圖，在實際生產過程中，對于同一種類的閃存器件，存儲單元的柵電壓經過一系列測量可以獲得類似圖3所示的分布圖，設定高點和低點，高點和低點之間即為工作的優化范圍。判斷區塊中存儲單元的柵電壓是否均位于所述工作優化范圍夕卜，如圖3為例，有兩個存儲單元的柵電壓分別落在高點右側和低點左側，則判斷此區塊為薄弱區塊。S02:讀取所述區塊中存儲單元的柵電壓，判斷所述區塊中存儲單元柵電壓是否均位于所述工作優化范圍內，是則標記為正常區塊，否則標記為薄弱區塊。在本實施例中，所述對閃存器件施加工作電壓，測量每一區塊中的存儲單元的柵電壓在開啟、關閉時是否在工作優化范圍內，如果有存儲單元的柵電壓不在工作優化范圍內，則對應區塊標記為薄弱區塊；本發明另一種測試方法，可以對區塊的存儲單元施加工作優化范圍的邊界，如圖3中的高點和低點，測量區塊中存儲單元的柵極是否全部正常開啟或關閉，否，則標記為薄弱區塊。S03 對所述薄弱區塊進一步測試，以進一步區分正常區塊和失效區塊，對所述薄弱區塊進一步測試，包括對所述薄弱區塊進行讀取能力、擦除能力和編程能力的測試。圖2為本發明一實施例中閃存的測試方法的具體步驟流程示意圖。如圖2所示， 在本實施例中測試所述薄弱區塊的擦除能力、讀取能力和編程能力，包括以下步驟S031 對所述薄弱區塊中進行擦除操作，在所述擦除操作過程中，若薄弱區塊中的任一存儲單元操作失敗，則標記該薄弱區塊為失效區塊，并停止該薄弱區塊的后續測試。S032 對所述薄弱區塊進行第一次讀取操作，以重新區分為薄弱區塊、失效區塊和正常區塊；所述第一次讀取操作過程包括以下步驟判斷所述薄弱區塊是否擦除成功，將未擦除成功的薄弱區塊標記為失效區塊；判斷所述擦除成功的薄弱區塊中的存儲單元的柵電壓是否位于工作優化范圍內，是則標記為正常區塊并停止后續操作，否則標記為薄弱區塊繼續進行后續操作。S033 對S032步驟中重新區分后的薄弱區塊編程操作，在所述編程操作過程中， 若薄弱區塊中的任一存儲單元操作失敗，則標記該薄弱區塊為失效區塊，并停止該薄弱區塊的后續測試。S034 對S032步驟中重新區分后的薄弱區塊進行第二次讀取操作，以重新區分為薄弱區塊、失效區塊和正常區塊；所述第二次讀取操作過程包括以下步驟所述第二次讀取操作過程包括以下步驟判斷所述薄弱區塊是否編程成功，將未編程成功的薄弱區塊標記為失效區塊；判斷所述編程成功的薄弱區塊中的存儲單元的柵電壓是否位于工作優化范圍內，是則標記為正常區塊并停止后續操作，否則標記為薄弱區塊繼續進行后續操作。S035 對S034步驟中重新區分后的薄弱區塊進行擦除操作；在所述擦除操作過程中，若薄弱區塊中的任一存儲單元操作失敗，則標記該薄弱區塊為失效區塊，并停止該薄弱區塊的后續測試。S036 對S034步驟中重新區分后的薄弱區塊進行第三次讀取操作，以區分失效區塊和正常區塊；所述第三次讀取操作與第一次、第二次讀取操作不同，不需要區分出薄弱區塊，而是直接判定為正常和失效區塊。所述第一次讀取操作過程包括以下步驟所述第三次讀取操作過程包括以下步驟判斷所述薄弱區塊是否擦除成功，將未擦除成功的薄弱區塊標記為失效區塊，將擦除成功的薄弱區塊標記為正常區塊。S04:生成測試結果，根據測試結果，將閃存中每一區塊標記正常區塊或失效區塊。其中，在本實施例中所述擦除操作包括以下步驟對所述薄弱區塊中進行輕度編程操作。其中，對所述薄弱區塊進行擦除操作；對過擦除的所述薄弱區塊進行輕度編程操作，消除過擦出現象。從而防止過擦出現象，影響后續過程。但，測試所述薄弱區塊的擦除能力、讀取能力和編程能力的步驟不限于上述步驟， 其他類似測試步驟依然在本發明的思想范圍內。S04 生成測試結果，所述測試結果包括正常區塊和工作失效區塊。綜上所述，本發明所述閃存的測試方法通過設定柵電壓的工作優化范圍，初步讀取閃存中存儲單元的數據，找出薄弱區塊，并對薄弱區塊進行進一步測試，生成測試結果。 相比現有技術對所有存儲單元進行測試，本發明大大縮短了測試時間和測試成本。雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作些許的更動與潤飾，因此本發明的保護范圍當視權利要求書所界定者為準。
權利要求
1.一種閃存的測試方法，所述閃存分為若干區塊，所述區塊中包括若干存儲單元，其特征在于，所述測試方法包括以下步驟設定存儲單元柵電壓的工作優化范圍；讀取所述區塊中存儲單元的柵電壓，判斷所述區塊中存儲單元柵電壓是否均位于所述工作優化范圍內，是則標記為正常區塊，否則標記為薄弱區塊；對所述薄弱區塊進一步測試，以進一步區分正常區塊和失效區塊；生成測試結果。
2.如權利要求1所述的閃存的測試方法，其特征在于，對所述薄弱區塊進一步測試，包括對所述薄弱區塊進行讀取能力、擦除能力和編程能力的測試。
3.如權利要求2所述的閃存的測試方法，其特征在于，對所述薄弱區塊進行讀取能力、 擦除能力和編程能力的測試，包括以下步驟對所述薄弱區塊進行擦除操作；對所述薄弱區塊進行第一次讀取操作，以重新區分為薄弱區塊、失效區塊和正常區塊；對重新區分后的薄弱區塊進行編程操作；對重新區分后的薄弱區塊進行第二次讀取操作，以重新區分為薄弱區塊、失效區塊和正常區塊；對重新區分后的薄弱區塊進行擦除操作；對重新區分后的薄弱區塊進行第三次讀取操作，以區分失效區塊和正常區塊。
4.如權利要求3所述的閃存的測試方法，其特征在于，在所述擦除操作和編程操作過程中，若薄弱區塊中的任一存儲單元操作失敗，則標記該薄弱區塊為失效區塊，并停止該薄弱區塊的后續測試。
5.如權利要求3所述的閃存的測試方法，其特征在于，所述第一次讀取操作過程包括以下步驟判斷所述薄弱區塊是否擦除成功，將未擦除成功的薄弱區塊標記為失效區塊；判斷所述擦除成功的薄弱區塊中的存儲單元的柵電壓是否位于工作優化范圍內，是則標記為正常區塊并停止后續操作，否則標記為薄弱區塊繼續進行后續操作。
6.如權利要求3所述的閃存的測試方法，其特征在于，所述第二次讀取操作過程包括以下步驟判斷所述薄弱區塊是否編程成功，將未編程成功的薄弱區塊標記為失效區塊；判斷所述編程成功的薄弱區塊中的存儲單元的柵電壓是否位于工作優化范圍內，是則標記為正常區塊并停止后續操作，否則標記為薄弱區塊繼續進行后續操作。
7.如權利要求3所述的閃存的測試方法，其特征在于，所述第三次讀取操作過程包括以下步驟判斷所述薄弱區塊是否擦除成功，將未擦除成功的薄弱區塊標記為失效區塊，將擦除成功的薄弱區塊標記為正常區塊。
全文摘要
本發明提供一種閃存的測試方法，所述閃存分為若干區塊，所述區塊中包括若干存儲單元，所述測試方法包括以下步驟設定存儲單元柵電壓的工作優化范圍；讀取所述區塊中存儲單元的柵電壓，判斷所述區塊中存儲單元柵電壓是否均位于所述工作優化范圍內，是則標記為正常區塊，否則標記為薄弱區塊。對所述薄弱區塊進一步測試，以進一步區分正常區塊和失效區塊；生成測試結果。本發明所述閃存的測試方法是利用存儲單元柵電壓的工作優化范圍初步讀取閃存中存儲單元的數據找出薄弱存儲區塊，僅對薄弱存儲區塊進行進一步測試，生成測試結果。相比現有技術對閃存中所有區塊的存儲單元進行測試，本發明大大縮短了測試時間和測試成本。
文檔編號G11C29/56GK102543216SQ201010619789
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月29日 優先權日2010年12月29日
發明者何永, 周第廷, 張宇飛, 林岱慶, 謝振, 陳宏領, 黃雪青 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司