[发明专利]一种存储单元失效筛选的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种存储单元失效筛选的方法。

背景技术

快闪存储器(Flash Memory)不断地朝着高集成度和高容量存储单元的方向发展，制作过程引入缺陷的概率也随之提升。现阶段，对NOR型快闪存储器的可靠性测试失效统计发现，造成早期失效问题(主要会出现在10次以内的擦除/编程循环)的最主要缺陷因素是层间介质(ILD loop)的缺陷。

然而，现有的晶圆测试项目中，缺乏有效的对层间介质区域缺陷的筛除，层间介质区域缺陷会导致后续使用过程中位线(BL)通孔到控制栅极间的烧坏，影响NOR型快闪存储器的可靠性。

而如果在后续使用过程中在晶圆测试中增加5～10次的擦除/编程循环，因NOR型快闪存储器执行一个擦除/编程循环大约需要耗时5S,这将会很大程度上增加测试时间，测试成本随之增加。

因此，亟需提供一种解决NOR型快闪存储器早期失效问题的存储单元失效筛选的方法，以筛除存在缺陷问题的存储单元，提高器件可靠性。

发明内容

本发明针对NOR型快闪存储器的早期失效问题提出一种存储单元失效筛选的方法，传统快闪存储器的测试流程包括晶圆测试1(wafer sort1)和晶圆测试2，本发明在晶圆测试1(wafer sort1)中增加一项存储单元失效筛选的方法，通过在字线上提供负电压，位线上提供正电压依次对所有存储单元进行读操作，将该读操作读到的各存储单元电流(Icell)与参考单元电流(Iref)做比较，以筛选出制造过程中引入缺陷问题的存储单元，进行后续冗余替换或筛除，以提高NOR型快闪存储器的可靠性。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

提供一种存储单元失效筛选的方法，所述存储单元失效筛选的方法的具体实施过程如下：

提供一待测快闪存储器，所述快闪存储器中包含若干存储单元，所述存储单元通过字线和位线连接；

将每个所述存储单元均置于第一存储状态；

于所述字线上施加第一电压，以使与字线连接的所有存储单元均处于关闭状态；

于所述位线上施加第二电压，并依次对每个所述存储单元进行读操作，以获取每个所述存储单元的存储单元电流；

将每个所述存储单元的存储单元电流均与一预设的参考电流进行比较；

若所述存储单元电流大于所述参考电流，则该存储单元电流对应的存储单元存在缺陷。

优选的，上述存储单元失效筛选的方法中：

所述待测快闪存储器为NOR型的快闪存储器；

每个所述存储单元均具有控制栅极和漏极，所述控制栅极与所述字线连接，所述漏极与所述位线连接。

所述第一存储状态为存储单元置于‘0’的状态，即所有存储单元处于编程的状态，该状态能使所有存储单元的电流尽量小。

所述第一电压为负电压，将该负电压施加在所有存储单元的字线(控制栅极)上，以使所有存储单元处于关闭状态，即使有部分位处于超擦状态，也可以避免存储单元漏电，以最大程度降低正常存储单元的漏电流；同时，所述负电压能增加字线与位线的压差，从而使得存在缺陷问题的存储单元得到凸显。

优选的，所述负电压的范围为-5v～-8v。

所述第二电压为正电压，以尽量减小其它路径的漏电流。

优选的，所述正电压的范围为0～1v。

上述存储单元失效筛选的方法中，还包含一比较器(SA),所述比较器与每个存储单元的位线连接，以将读取到的每个存储单元电流(Icell)与参考单元电流(Iref)进行比较，输出逻辑‘0’或逻辑‘1’，以区分正常或存在缺陷的存储单元电流。

其中，所述参考单元电流Iref为一事先定义好且固定不变的参考电流，正常的存储单元在字线上提供负电压以使存储单元关闭时电流小于或等于所述参考单元电流Iref，而异常的存储单元电流则会大于该参考单元电流Iref。

优选的，Iref可选为1nA。