一種存儲(chǔ)單元失效篩選的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種存儲(chǔ)單元失效篩選的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]快閃存儲(chǔ)器(Flash Memory)不斷地朝著高集成度和高容量存儲(chǔ)單元的方向發(fā)展，制作過(guò)程引入缺陷的概率也隨之提升?，F(xiàn)階段，對(duì)NOR型快閃存儲(chǔ)器的可靠性測(cè)試失效統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，造成早期失效問(wèn)題(主要會(huì)出現(xiàn)在10次以內(nèi)的擦除/編程循環(huán))的最主要缺陷因素是層間介質(zhì)(ILD loop)的缺陷。
[0003]然而，現(xiàn)有的晶圓測(cè)試項(xiàng)目中，缺乏有效的對(duì)層間介質(zhì)區(qū)域缺陷的篩除，層間介質(zhì)區(qū)域缺陷會(huì)導(dǎo)致后續(xù)使用過(guò)程中位線(BL)通孔到控制柵極間的燒壞，影響NOR型快閃存儲(chǔ)器的可靠性。
[0004]而如果在后續(xù)使用過(guò)程中在晶圓測(cè)試中增加5?10次的擦除/編程循環(huán)，因NOR型快閃存儲(chǔ)器執(zhí)行一個(gè)擦除/編程循環(huán)大約需要耗時(shí)5S，這將會(huì)很大程度上增加測(cè)試時(shí)間，測(cè)試成本隨之增加。
[0005]因此，亟需提供一種解決NOR型快閃存儲(chǔ)器早期失效問(wèn)題的存儲(chǔ)單元失效篩選的方法，以篩除存在缺陷問(wèn)題的存儲(chǔ)單元，提高器件可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對(duì)NOR型快閃存儲(chǔ)器的早期失效問(wèn)題提出一種存儲(chǔ)單元失效篩選的方法，傳統(tǒng)快閃存儲(chǔ)器的測(cè)試流程包括晶圓測(cè)試Uwafer sortl)和晶圓測(cè)試2，本發(fā)明在晶圓測(cè)試I (wafer sortl)中增加一項(xiàng)存儲(chǔ)單元失效篩選的方法，通過(guò)在字線上提供負(fù)電壓，位線上提供正電壓依次對(duì)所有存儲(chǔ)單元進(jìn)行讀操作，將該讀操作讀到的各存儲(chǔ)單元電流(Icell)與參考單元電流(Iref)做比較，以篩選出制造過(guò)程中引入缺陷問(wèn)題的存儲(chǔ)單元，進(jìn)行后續(xù)冗余替換或篩除，以提高NOR型快閃存儲(chǔ)器的可靠性。
[0007]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:
[0008]提供一種存儲(chǔ)單元失效篩選的方法，所述存儲(chǔ)單元失效篩選的方法的具體實(shí)施過(guò)程如下:
[0009]提供一待測(cè)快閃存儲(chǔ)器，所述快閃存儲(chǔ)器中包含若干存儲(chǔ)單元，所述存儲(chǔ)單元通過(guò)字線和位線連接；
[0010]將每個(gè)所述存儲(chǔ)單元均置于第一存儲(chǔ)狀態(tài)；
[0011]于所述字線上施加第一電壓，以使與字線連接的所有存儲(chǔ)單元均處于關(guān)閉狀態(tài)；
[0012]于所述位線上施加第二電壓，并依次對(duì)每個(gè)所述存儲(chǔ)單元進(jìn)行讀操作，以獲取每個(gè)所述存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)單元電流；
[0013]將每個(gè)所述存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)單元電流均與一預(yù)設(shè)的參考電流進(jìn)行比較；
[0014]若所述存儲(chǔ)單元電流大于所述參考電流，則該存儲(chǔ)單元電流對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元存在缺陷。
[0015]優(yōu)選的，上述存儲(chǔ)單元失效篩選的方法中:
[0016]所述待測(cè)快閃存儲(chǔ)器為NOR型的快閃存儲(chǔ)器；
[0017]每個(gè)所述存儲(chǔ)單元均具有控制柵極和漏極，所述控制柵極與所述字線連接，所述漏極與所述位線連接。
[0018]所述第一存儲(chǔ)狀態(tài)為存儲(chǔ)單元置于‘0’的狀態(tài)，即所有存儲(chǔ)單元處于編程的狀態(tài)，該狀態(tài)能使所有存儲(chǔ)單元的電流盡量小。
[0019]所述第一電壓為負(fù)電壓，將該負(fù)電壓施加在所有存儲(chǔ)單元的字線(控制柵極)上，以使所有存儲(chǔ)單元處于關(guān)閉狀態(tài)，即使有部分位處于超擦狀態(tài)，也可以避免存儲(chǔ)單元漏電，以最大程度降低正常存儲(chǔ)單元的漏電流；同時(shí)，所述負(fù)電壓能增加字線與位線的壓差，從而使得存在缺陷問(wèn)題的存儲(chǔ)單元得到凸顯。
[0020]優(yōu)選的，所述負(fù)電壓的范圍為_(kāi)5v?_8v。
[0021]所述第二電壓為正電壓，以盡量減小其它路徑的漏電流。
[0022]優(yōu)選的，所述正電壓的范圍為O?lv。
[0023]上述存儲(chǔ)單元失效篩選的方法中，還包含一比較器(SA)，所述比較器與每個(gè)存儲(chǔ)單元的位線連接，以將讀取到的每個(gè)存儲(chǔ)單元電流(Icell)與參考單元電流(Iref)進(jìn)行比較，輸出邏輯‘0’或邏輯‘1’，以區(qū)分正?；虼嬖谌毕莸拇鎯?chǔ)單元電流。
[0024]其中，所述參考單元電流Iref為一事先定義好且固定不變的參考電流，正常的存儲(chǔ)單元在字線上提供負(fù)電壓以使存儲(chǔ)單元關(guān)閉時(shí)電流小于或等于所述參考單元電流Iref，而異常的存儲(chǔ)單元電流則會(huì)大于該參考單元電流Iref。
[0025]優(yōu)選的，Iref可選為InA。
[0026]綜上，本發(fā)明針對(duì)NOR型快閃存儲(chǔ)器的早期失效缺陷問(wèn)題，通過(guò)向存儲(chǔ)器陣列的所有字線提供負(fù)電壓(-5V?-8V)，位線提供正電壓(O?IV)，對(duì)所有存儲(chǔ)單元進(jìn)行讀操作，該字線上的負(fù)電壓會(huì)最大程度上降低正常存儲(chǔ)單元的漏電流，而使得存在缺陷問(wèn)題的存儲(chǔ)單元得到凸顯；將該操作讀到的存儲(chǔ)單元電流(Icell)與參考單元電流(Iref)做比較，如果Icell ( Iref，則SA輸出邏輯‘0’，表示該存儲(chǔ)單元處于正常的電流狀態(tài)下；如果Icell > IrefJlj SA輸出邏輯‘I’，表示該存儲(chǔ)單元存在缺陷問(wèn)題，則根據(jù)字線與位線信息確定該存儲(chǔ)單元位置，篩選出異常的存儲(chǔ)單元以便后續(xù)進(jìn)行冗余替換或篩除。
[0027]上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果:
[0028]本發(fā)明針對(duì)NOR型快閃存儲(chǔ)器的早期失效問(wèn)題提出一種存儲(chǔ)單元失效篩選的方法，通過(guò)在字線上提供負(fù)電壓，位線上提供正電壓進(jìn)行讀操作，讀取出存儲(chǔ)單元電流并與特殊的參考電流進(jìn)行比較，以篩除制造過(guò)程中引入層間介質(zhì)(ILD loop)缺陷問(wèn)題的存儲(chǔ)單兀，提尚NOR型快閃存儲(chǔ)器廣品的可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0029]通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明及其特征、夕卜形和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯。在全部附圖中相同的標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按照比例繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本發(fā)明的主旨。在附圖中，為清楚明了，放大了部分部件。
[0030]圖1為傳統(tǒng)快閃存儲(chǔ)器的測(cè)試流程示意圖；
[0031]圖2為本發(fā)明一種存儲(chǔ)單元失效篩選的方法的操作步驟流程示意圖；
[0032]圖3為本發(fā)明一種存儲(chǔ)單元失效篩選的方法中對(duì)NOR型的快閃存儲(chǔ)器一物理塊(Block)陣列施加的電壓示意圖；
[0033]圖4為本發(fā)明一種存儲(chǔ)單元失效篩選的方法中對(duì)單個(gè)存儲(chǔ)單元的控制柵極(字線)及漏極(位線)施加的電壓示意圖；
[0034]圖5為本發(fā)明一種存儲(chǔ)單元失效篩選的方法中比較器SA與一存儲(chǔ)單元的連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]以下結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0036]如圖1所示，快閃存儲(chǔ)器的傳統(tǒng)測(cè)試流程包括晶圓測(cè)試I和晶圓測(cè)試2，本發(fā)明在晶圓測(cè)試I的測(cè)試中增加一項(xiàng)存儲(chǔ)單元的失效篩選，以篩選出NOR型的快閃存儲(chǔ)器在制造過(guò)程中引入缺陷問(wèn)題的存儲(chǔ)單元，以便后續(xù)冗余替換或篩除。
[0037]如圖2所示，存儲(chǔ)單元失效篩選的方法的具體實(shí)施過(guò)程如下:
[0038]提供一待測(cè)NOR型快閃存儲(chǔ)器，NOR型快閃存儲(chǔ)器中包含若干存儲(chǔ)單元，每個(gè)存儲(chǔ)單元均通過(guò)字線和位線相連接。
[0039]作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，本實(shí)施例中每個(gè)存儲(chǔ)單元均具有控制柵極和漏極，其中，控制柵極與字線連接，漏極與位線連接。
[0040]首先，將存儲(chǔ)單元寫(xiě)入全‘0’，以使每個(gè)存儲(chǔ)單元電流盡量??；
[0041]作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，本實(shí)施例中采用柵極正高壓、漏極正高壓的方式進(jìn)行寫(xiě)入操作。
[0042]作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，在寫(xiě)入全‘0’后，還可以進(jìn)行讀操作(如采用柵極正高壓、漏極正低壓的讀取方式)，以保證所有存儲(chǔ)單元均處于‘0’狀態(tài)。
[0043]接著，如圖3所示，在所有字線上施加負(fù)電壓(圖3中展示出存儲(chǔ)器的一個(gè)物理塊(Block)陣列所施加的電壓示意圖，在本實(shí)施例中存儲(chǔ)器其余所有物理塊陣列施加電壓均與圖3所示相同)，以使與字線連接的所有存儲(chǔ)單元處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0044]作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，上述字線上的負(fù)電壓應(yīng)盡量低，以低于所有存儲(chǔ)單元的開(kāi)啟電壓，以使所有存儲(chǔ)單元(Cell)處于關(guān)閉狀態(tài)，即使有部分位處于超擦(Over erase)狀態(tài)，也可以避免存儲(chǔ)單元漏電(cell leakage)，以最大程度降低正常存儲(chǔ)單元的漏電流；同時(shí)，該負(fù)電壓能增加字線(WL)與位線(BL)的壓差，從而使得存在缺陷問(wèn)題的存儲(chǔ)單元得到凸顯。
[0045]優(yōu)選的，負(fù)電壓的范圍為-5V?-8V。
[0046]進(jìn)一步的，在所有位線上施加正電壓，此處施加的正電壓能夠盡量減小其它路徑的漏電流，使后續(xù)讀操作讀出的存儲(chǔ)單元電路(Icell)準(zhǔn)確；
[0047]作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，上述正電壓的范圍為O?lv。
[0048]為清楚表