改進(jìn)型存儲(chǔ)器錯(cuò)誤檢測(cè)方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種非易失性存儲(chǔ)器操作方法及裝置，特別是設(shè)及一種改進(jìn)型的存儲(chǔ) 器錯(cuò)誤檢測(cè)方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著NAND Flash存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)密度和制造進(jìn)程的不斷升級(jí)，存儲(chǔ)單元的可靠性問(wèn) 題受到越來(lái)越多的挑戰(zhàn)，目前研究實(shí)踐表明合理使用錯(cuò)誤糾正碼化CC)能夠有效提高器件 可靠性W及延長(zhǎng)使用壽命。對(duì)于一定長(zhǎng)度的序列，其中錯(cuò)誤單元的總位數(shù)是ECC能否成功糾 錯(cuò)的重要參數(shù)，因此如何快速獲取該參數(shù)十分重要。
[0003] 另一方面，在載有NAND Flash裸片的晶圓制造過(guò)程中，由于工藝流程十分復(fù)雜，不 可避免的導(dǎo)致某些忍片中的存儲(chǔ)單元存在缺陷。忍片中失效單元的數(shù)目是衡量其品質(zhì)的一 個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，因此為了實(shí)現(xiàn)高效篩選忍片的目的，必須快速獲取存儲(chǔ)數(shù)據(jù)出錯(cuò)的總位數(shù)。
[0004] 此外，在NAND Flash單忍片價(jià)格(Average Selling Price,ASP)降低的同時(shí)，不斷 增長(zhǎng)的忍片存儲(chǔ)密度卻使測(cè)試成本變得越來(lái)越高。因此縮減測(cè)試成本成為亟待解決的問(wèn) 題。在忍片內(nèi)W較小的代價(jià)實(shí)現(xiàn)忍片的可測(cè)性設(shè)計(jì)，可W有效地優(yōu)化測(cè)試流程、縮短測(cè)試時(shí) 間、減少測(cè)試資源消耗。
[0005] 如圖1所示為一種存儲(chǔ)器錯(cuò)誤檢測(cè)裝置，包括電壓發(fā)生器、解碼器、存儲(chǔ)器單元陣 列、控制器、頁(yè)緩沖器W及輸入/輸出（I/O)緩沖器，其中控制器包括寄存器和指令接口。I/O 緩沖器從裝置外獲取指令經(jīng)過(guò)指令接口輸送至控制器內(nèi)的寄存器，在控制器向電壓發(fā)生器 發(fā)送的控制信號(hào)VG_signal、W及向解碼器發(fā)送的控制信號(hào)DEC_signal的控制下，電壓發(fā)生 器發(fā)出的電信號(hào)經(jīng)過(guò)解碼器變?yōu)樽志€(WL)控制信號(hào)并輸送至存儲(chǔ)器單元陣列，同時(shí)控制器 向頁(yè)緩沖器發(fā)送頁(yè)選擇信號(hào)PB_signal，頁(yè)緩沖器向存儲(chǔ)器單元陣列發(fā)送位線(BL)信號(hào)W 與WL結(jié)合而獲取陣列中某個(gè)行列的具體單元數(shù)值，并返回至頁(yè)緩沖器中，最后輸出至IO緩 沖器。圖2示出了其錯(cuò)誤檢測(cè)方法:首先裝載測(cè)試數(shù)據(jù)并編程到待測(cè)存儲(chǔ)單元，例如經(jīng)由IO 緩沖器、頁(yè)緩沖器將數(shù)據(jù)編程到存儲(chǔ)器單元陣列中；然后如圖1前述過(guò)程，讀取測(cè)試單元中 所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù);最后對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)與讀出數(shù)據(jù)進(jìn)行片外比較，獲得測(cè)試結(jié)果。
[0006] 為了獲得測(cè)試結(jié)果，必須在圖1所示的忍片外部比較測(cè)試數(shù)據(jù)W及讀取的數(shù)據(jù)，運(yùn) 樣存在兩個(gè)基本問(wèn)題：1)外部測(cè)試結(jié)構(gòu)除了執(zhí)行編程、讀取操作外，還必須包含特定的比較 功能模塊，W便將兩者數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，增加了測(cè)試的復(fù)雜度;2)錯(cuò)誤檢測(cè)流程包括編程、讀 取、比較=個(gè)基本操作，其中基于外部測(cè)試結(jié)構(gòu)的比較分析，速度難W保證。
[0007] 本申請(qǐng)人針對(duì)上述問(wèn)題作了初步的優(yōu)化設(shè)計(jì)，參照?qǐng)D3的存儲(chǔ)器錯(cuò)誤檢測(cè)架構(gòu)示 意圖W及圖4的錯(cuò)誤檢測(cè)方法的整體流程圖。具體的，存儲(chǔ)器錯(cuò)誤檢測(cè)裝置的整體架構(gòu)包括 電壓發(fā)生器、解碼器、存儲(chǔ)器單元陣列、控制器、頁(yè)緩沖器、輸入/輸出（I/O)緩沖器、W及錯(cuò) 誤檢測(cè)單元化DU)，其中控制器包括抓U寄存器和指令/測(cè)試接口。I/O緩沖器從裝置外獲取 巧m指令并輸送至指令/測(cè)試接口，在控制器向電壓發(fā)生器發(fā)送的控制信號(hào)VG_signal、W 及向解碼器發(fā)送的控制信號(hào)DEC_signal的控制下，電壓發(fā)生器發(fā)出的電信號(hào)經(jīng)過(guò)解碼器變 為字線(WL)控制信號(hào)并輸送至存儲(chǔ)器單元陣列，同時(shí)控制器向頁(yè)緩沖器發(fā)送頁(yè)選擇信號(hào) PB_signal，頁(yè)緩沖器向存儲(chǔ)器單元陣列發(fā)送位線(BL)信號(hào)W與WL結(jié)合而獲取陣列中某個(gè) 行列的具體單元數(shù)值，并返回至頁(yè)緩沖器中，EDU在控制器發(fā)送的邸ILsignal控制信號(hào)的控 制下對(duì)頁(yè)緩沖器進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)并將檢測(cè)是否通過(guò)W及哪些數(shù)據(jù)位有錯(cuò)誤等結(jié)果W信號(hào) 抓U_fee化ack(可包含對(duì)應(yīng)不同信息的多個(gè)數(shù)值)返回至控制器，如果檢測(cè)通過(guò)，控制器中 EDU寄存器數(shù)據(jù)可通過(guò)I/O緩沖器輸出結(jié)果。
[0008] 圖4示出了圖3所示架構(gòu)的錯(cuò)誤檢測(cè)方法的整體流程:首先裝載測(cè)試數(shù)據(jù)并編程到 待測(cè)存儲(chǔ)單元，例如經(jīng)由IO緩沖器、頁(yè)緩沖器將測(cè)試數(shù)據(jù)編程到存儲(chǔ)器單元陣列中；然后如 圖3前述過(guò)程，在圖3所示架構(gòu)的忍片上，接收到錯(cuò)誤檢測(cè)指令后，對(duì)存儲(chǔ)器內(nèi)部執(zhí)行一系列 錯(cuò)誤檢測(cè)操作，將錯(cuò)誤數(shù)據(jù)位的總數(shù)W及錯(cuò)誤數(shù)據(jù)位的地址存儲(chǔ)到控制器中的特定(例如 邸U)存儲(chǔ)器中；最后讀取抓U寄存器，通過(guò)讀取控制器中相關(guān)寄存器(例如通過(guò)/故障狀態(tài)寄 存器)的數(shù)值，直接獲取錯(cuò)誤檢測(cè)結(jié)果。
[0009] 上述錯(cuò)誤檢測(cè)方法在錯(cuò)誤檢測(cè)過(guò)程中需要同時(shí)從頁(yè)面緩沖器(Page Buffer)讀取 數(shù)據(jù)到抓U，W及從IO向抓U加載標(biāo)準(zhǔn)參考數(shù)據(jù)。在不斷的讀取和加載過(guò)程中完成數(shù)據(jù)的比 較和錯(cuò)誤統(tǒng)計(jì)。運(yùn)種錯(cuò)誤檢測(cè)方法可對(duì)存儲(chǔ)器中的每一頁(yè)做獨(dú)立的檢測(cè)，具有很好的靈活 性。
[0010] 但在某些情況下，需要采用某一固定的標(biāo)準(zhǔn)參考數(shù)據(jù)對(duì)存儲(chǔ)器的多頁(yè)進(jìn)行檢測(cè)。 由于上述錯(cuò)誤檢測(cè)方法對(duì)每頁(yè)檢測(cè)時(shí)都需要重新加載標(biāo)準(zhǔn)參考數(shù)據(jù)，無(wú)法復(fù)用前一次檢測(cè) 加載的數(shù)據(jù)，因此在此測(cè)試情況下效率降低。
[0011] 此外，為實(shí)現(xiàn)讀取和加載操作同步，上述錯(cuò)誤檢測(cè)方法需要采用寫(xiě)使能信號(hào)從 化ge Buffer讀取數(shù)據(jù)到邸U。而在通常情況下存儲(chǔ)器采用讀使能信號(hào)從化ge Buffer讀取 數(shù)據(jù)，因此需要使能選擇設(shè)計(jì)，提高了系統(tǒng)復(fù)雜性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)困難，提出一種能夠更簡(jiǎn)易、更快速進(jìn)行錯(cuò)誤檢 測(cè)的存儲(chǔ)器錯(cuò)誤檢測(cè)方法及裝置。
[0013] 為此，本發(fā)明提供了一種存儲(chǔ)器錯(cuò)誤檢測(cè)裝置，在同一個(gè)忍片上包括控制裝置、存 儲(chǔ)器單元陣列、頁(yè)緩沖器、錯(cuò)誤檢測(cè)單元W及IO緩沖器，錯(cuò)誤檢測(cè)單元位于頁(yè)緩沖器與IO緩 沖器之間用于在控制裝置的控制下對(duì)存儲(chǔ)器單元陣列中的錯(cuò)誤進(jìn)行檢測(cè)，其中，頁(yè)緩沖器 至少包括用于W將測(cè)試數(shù)據(jù)與預(yù)加載的參考數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的裝置，錯(cuò)誤檢測(cè)單元至少包括 預(yù)加載標(biāo)志寄存器，用于記錄忍片是否已經(jīng)預(yù)加載了標(biāo)準(zhǔn)參考數(shù)據(jù)。
[0014] 其中，控制裝置包括電壓發(fā)生器、解碼器、控制器，在控制器的控制下解碼器將來(lái) 自電壓發(fā)生器的信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榇鎯?chǔ)器單元陣列的字線控制信號(hào);優(yōu)選地，控制裝置的控制器 進(jìn)一步包括用于存儲(chǔ)錯(cuò)誤檢測(cè)單元檢測(cè)結(jié)果的錯(cuò)誤檢測(cè)單元寄存器，W及用于接收指令或 測(cè)試指令的指令/測(cè)試接口。
[0015] 其中，錯(cuò)誤檢測(cè)單元還進(jìn)一步包括組合邏輯運(yùn)算模塊、加法器、累加器、觸發(fā)器、選 擇器、寄存器陣列，寄存器包括錯(cuò)誤碼計(jì)數(shù)寄存器、錯(cuò)誤位計(jì)數(shù)寄存器、故障闊值寄存器、通 過(guò)/故障狀態(tài)寄存器、通過(guò)/故障標(biāo)記寄存器、包含錯(cuò)誤位地址的其他錯(cuò)誤信息寄存器、W及 預(yù)加載標(biāo)志寄存器。
[0016] 其中，頁(yè)緩沖器中執(zhí)行比較的結(jié)果數(shù)據(jù)存入錯(cuò)誤碼計(jì)數(shù)寄存器，錯(cuò)誤碼計(jì)數(shù)寄存 器與復(fù)位信號(hào)輸入累加器與觸發(fā)器構(gòu)成反饋回路，反饋回路的輸出一路連接至比較器、在 比較器處與來(lái)自故障闊值寄存器的闊值作比較，比較的結(jié)果經(jīng)過(guò)選擇器選擇之后存入通 過(guò)/故障狀態(tài)寄存器，反饋回路的輸出另一路連接至錯(cuò)誤位計(jì)數(shù)寄存器陣列。
[0017] 其中，頁(yè)緩沖器分為S個(gè)區(qū)段，錯(cuò)誤位計(jì)數(shù)寄存器陣列包括對(duì)應(yīng)的S個(gè)錯(cuò)誤位計(jì)數(shù) 寄存器，S大于等于1。
[0018] 本發(fā)明還提供了一種存儲(chǔ)器錯(cuò)誤檢測(cè)方法，采用如上任一項(xiàng)所述的存儲(chǔ)器錯(cuò)誤檢 測(cè)裝置，在控制裝置的控制下通過(guò)位于頁(yè)緩沖器與IO緩沖器之間的錯(cuò)誤檢測(cè)單元對(duì)存儲(chǔ)器 單元陣列中的錯(cuò)誤進(jìn)行檢測(cè)，其中，所述方法至少包括步驟：
[0019] a、通過(guò)IO緩沖器裝載測(cè)試數(shù)據(jù)并編程到存儲(chǔ)器單元陣列；
[0020] 可選的bl、從IO緩沖器向頁(yè)緩沖器預(yù)加載參考數(shù)據(jù)；
[0021] b2、從存儲(chǔ)單元讀取測(cè)試數(shù)據(jù)至頁(yè)緩沖器；
[0022] b3、在頁(yè)緩沖器中比較測(cè)試數(shù)據(jù)與預(yù)加載參考數(shù)據(jù)并對(duì)比較的結(jié)果計(jì)數(shù)；
[0023] C、通過(guò)讀取控制器中的寄存器的數(shù)值，直接獲得錯(cuò)誤檢測(cè)結(jié)果。
[0024] 其中，步驟bl具體包括:判定是否存在錯(cuò)誤檢測(cè)指令，如果否則空載等待，如果是 則判定預(yù)加載標(biāo)記是否為真，如果為假則預(yù)加載參考數(shù)據(jù)，如果為真則繼續(xù)執(zhí)行步驟b2。
[0025] 其中，對(duì)于已經(jīng)預(yù)加載過(guò)參考數(shù)據(jù)的忍片，切換測(cè)試數(shù)據(jù)圖樣時(shí)，只需將預(yù)加載標(biāo) 記寄存器清零，即可加載新的參考數(shù)據(jù)執(zhí)行檢測(cè)流程。
[00%] 其中，步驟b3具體包括：
[0027] b31、在頁(yè)緩沖器中將測(cè)試數(shù)據(jù)與參考數(shù)據(jù)作比較；
[0028] b32、從頁(yè)緩沖器向錯(cuò)誤檢測(cè)裝置讀取比較結(jié)果；
[0029] b33、對(duì)比較的結(jié)果進(jìn)行計(jì)數(shù)處理，具體的包括:對(duì)錯(cuò)誤位計(jì)數(shù)，列地址遞增，W及 判定列地址是否超過(guò)當(dāng)前區(qū)段，如果否則返回至步驟b32,如果是則前進(jìn)至后續(xù)步驟。
[0030] 其中，步驟b33之后進(jìn)一步包括:判定錯(cuò)誤是否大于闊值，如果是則設(shè)置故障標(biāo)記， 如果否則設(shè)置通過(guò)標(biāo)記;存儲(chǔ)故障信息;計(jì)數(shù)器復(fù)位;區(qū)段遞增;判定是否超過(guò)最后區(qū)段，如