改進(jìn)型存儲器錯誤檢測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器操作方法及裝置，特別是設(shè)及一種改進(jìn)型的存儲 器錯誤檢測方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著NAND Flash存儲器的存儲密度和制造進(jìn)程的不斷升級，存儲單元的可靠性問 題受到越來越多的挑戰(zhàn)，目前研究實踐表明合理使用錯誤糾正碼化CC)能夠有效提高器件 可靠性W及延長使用壽命。對于一定長度的序列，其中錯誤單元的總位數(shù)是ECC能否成功糾 錯的重要參數(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 個關(guān)鍵參數(shù)，因此為了實現(xiàn)高效篩選忍片的目的，必須快速獲取存儲數(shù)據(jù)出錯的總位數(shù)。
[0004] 此外，在NAND Flash單忍片價格(Average Selling Price,ASP)降低的同時，不斷 增長的忍片存儲密度卻使測試成本變得越來越高。因此縮減測試成本成為亟待解決的問 題。在忍片內(nèi)W較小的代價實現(xiàn)忍片的可測性設(shè)計，可W有效地優(yōu)化測試流程、縮短測試時 間、減少測試資源消耗。
[0005] 如圖1所示為一種存儲器錯誤檢測裝置，包括電壓發(fā)生器、解碼器、存儲器單元陣 列、控制器、頁緩沖器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VG_signal、W及向解碼器發(fā)送的控制信號DEC_signal的控制下，電壓發(fā)生 器發(fā)出的電信號經(jīng)過解碼器變?yōu)樽志€(WL)控制信號并輸送至存儲器單元陣列，同時控制器 向頁緩沖器發(fā)送頁選擇信號PB_signal，頁緩沖器向存儲器單元陣列發(fā)送位線(BL)信號W 與WL結(jié)合而獲取陣列中某個行列的具體單元數(shù)值，并返回至頁緩沖器中，最后輸出至IO緩 沖器。圖2示出了其錯誤檢測方法:首先裝載測試數(shù)據(jù)并編程到待測存儲單元，例如經(jīng)由IO 緩沖器、頁緩沖器將數(shù)據(jù)編程到存儲器單元陣列中；然后如圖1前述過程，讀取測試單元中 所存儲的數(shù)據(jù);最后對測試數(shù)據(jù)與讀出數(shù)據(jù)進(jìn)行片外比較，獲得測試結(jié)果。
[0006] 為了獲得測試結(jié)果，必須在圖1所示的忍片外部比較測試數(shù)據(jù)W及讀取的數(shù)據(jù)，運 樣存在兩個基本問題：1)外部測試結(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，增加了測試的復(fù)雜度;2)錯誤檢測流程包括編程、讀 取、比較=個基本操作，其中基于外部測試結(jié)構(gòu)的比較分析，速度難W保證。
[0007] 本申請人針對上述問題作了初步的優(yōu)化設(shè)計，參照圖3的存儲器錯誤檢測架構(gòu)示 意圖W及圖4的錯誤檢測方法的整體流程圖。具體的，存儲器錯誤檢測裝置的整體架構(gòu)包括 電壓發(fā)生器、解碼器、存儲器單元陣列、控制器、頁緩沖器、輸入/輸出（I/O)緩沖器、W及錯 誤檢測單元化DU)，其中控制器包括抓U寄存器和指令/測試接口。I/O緩沖器從裝置外獲取 巧m指令并輸送至指令/測試接口，在控制器向電壓發(fā)生器發(fā)送的控制信號VG_signal、W 及向解碼器發(fā)送的控制信號DEC_signal的控制下，電壓發(fā)生器發(fā)出的電信號經(jīng)過解碼器變 為字線(WL)控制信號并輸送至存儲器單元陣列，同時控制器向頁緩沖器發(fā)送頁選擇信號 PB_signal，頁緩沖器向存儲器單元陣列發(fā)送位線(BL)信號W與WL結(jié)合而獲取陣列中某個 行列的具體單元數(shù)值，并返回至頁緩沖器中，EDU在控制器發(fā)送的邸ILsignal控制信號的控 制下對頁緩沖器進(jìn)行錯誤檢測并將檢測是否通過W及哪些數(shù)據(jù)位有錯誤等結(jié)果W信號 抓U_fee化ack(可包含對應(yīng)不同信息的多個數(shù)值)返回至控制器，如果檢測通過，控制器中 EDU寄存器數(shù)據(jù)可通過I/O緩沖器輸出結(jié)果。
[0008] 圖4示出了圖3所示架構(gòu)的錯誤檢測方法的整體流程:首先裝載測試數(shù)據(jù)并編程到 待測存儲單元，例如經(jīng)由IO緩沖器、頁緩沖器將測試數(shù)據(jù)編程到存儲器單元陣列中；然后如 圖3前述過程，在圖3所示架構(gòu)的忍片上，接收到錯誤檢測指令后，對存儲器內(nèi)部執(zhí)行一系列 錯誤檢測操作，將錯誤數(shù)據(jù)位的總數(shù)W及錯誤數(shù)據(jù)位的地址存儲到控制器中的特定(例如 邸U)存儲器中；最后讀取抓U寄存器，通過讀取控制器中相關(guān)寄存器(例如通過/故障狀態(tài)寄 存器)的數(shù)值，直接獲取錯誤檢測結(jié)果。
[0009] 上述錯誤檢測方法在錯誤檢測過程中需要同時從頁面緩沖器(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程中完成數(shù)據(jù)的比 較和錯誤統(tǒng)計。運種錯誤檢測方法可對存儲器中的每一頁做獨立的檢測，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)對存儲器的多頁進(jìn)行檢測。 由于上述錯誤檢測方法對每頁檢測時都需要重新加載標(biāo)準(zhǔn)參考數(shù)據(jù)，無法復(fù)用前一次檢測 加載的數(shù)據(jù)，因此在此測試情況下效率降低。
[0011] 此外，為實現(xiàn)讀取和加載操作同步，上述錯誤檢測方法需要采用寫使能信號從 化ge Buffer讀取數(shù)據(jù)到邸U。而在通常情況下存儲器采用讀使能信號從化ge Buffer讀取 數(shù)據(jù)，因此需要使能選擇設(shè)計，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，提出一種能夠更簡易、更快速進(jìn)行錯誤檢 測的存儲器錯誤檢測方法及裝置。
[0013] 為此，本發(fā)明提供了一種存儲器錯誤檢測裝置，在同一個忍片上包括控制裝置、存 儲器單元陣列、頁緩沖器、錯誤檢測單元W及IO緩沖器，錯誤檢測單元位于頁緩沖器與IO緩 沖器之間用于在控制裝置的控制下對存儲器單元陣列中的錯誤進(jìn)行檢測，其中，頁緩沖器 至少包括用于W將測試數(shù)據(jù)與預(yù)加載的參考數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的裝置，錯誤檢測單元至少包括 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 自電壓發(fā)生器的信號轉(zhuǎn)變?yōu)榇鎯ζ鲉卧嚵械淖志€控制信號;優(yōu)選地，控制裝置的控制器 進(jìn)一步包括用于存儲錯誤檢測單元檢測結(jié)果的錯誤檢測單元寄存器，W及用于接收指令或 測試指令的指令/測試接口。
[0015] 其中，錯誤檢測單元還進(jìn)一步包括組合邏輯運算模塊、加法器、累加器、觸發(fā)器、選 擇器、寄存器陣列，寄存器包括錯誤碼計數(shù)寄存器、錯誤位計數(shù)寄存器、故障闊值寄存器、通 過/故障狀態(tài)寄存器、通過/故障標(biāo)記寄存器、包含錯誤位地址的其他錯誤信息寄存器、W及 預(yù)加載標(biāo)志寄存器。
[0016] 其中，頁緩沖器中執(zhí)行比較的結(jié)果數(shù)據(jù)存入錯誤碼計數(shù)寄存器，錯誤碼計數(shù)寄存 器與復(fù)位信號輸入累加器與觸發(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 比較器處與來自故障闊值寄存器的闊值作比較，比較的結(jié)果經(jīng)過選擇器選擇之后存入通 過/故障狀態(tài)寄存器，反饋回路的輸出另一路連接至錯誤位計數(shù)寄存器陣列。
[0017] 其中，頁緩沖器分為S個區(qū)段，錯誤位計數(shù)寄存器陣列包括對應(yīng)的S個錯誤位計數(shù) 寄存器，S大于等于1。
[0018] 本發(fā)明還提供了一種存儲器錯誤檢測方法，采用如上任一項所述的存儲器錯誤檢 測裝置，在控制裝置的控制下通過位于頁緩沖器與IO緩沖器之間的錯誤檢測單元對存儲器 單元陣列中的錯誤進(jìn)行檢測，其中，所述方法至少包括步驟：
[0019] a、通過IO緩沖器裝載測試數(shù)據(jù)并編程到存儲器單元陣列；
[0020] 可選的bl、從IO緩沖器向頁緩沖器預(yù)加載參考數(shù)據(jù)；
[0021] b2、從存儲單元讀取測試數(shù)據(jù)至頁緩沖器；
[0022] b3、在頁緩沖器中比較測試數(shù)據(jù)與預(yù)加載參考數(shù)據(jù)并對比較的結(jié)果計數(shù)；
[0023] C、通過讀取控制器中的寄存器的數(shù)值，直接獲得錯誤檢測結(jié)果。
[0024] 其中，步驟bl具體包括:判定是否存在錯誤檢測指令，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，對于已經(jīng)預(yù)加載過參考數(shù)據(jù)的忍片，切換測試數(shù)據(jù)圖樣時，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)行檢測流程。
[00%] 其中，步驟b3具體包括：
[0027] b31、在頁緩沖器中將測試數(shù)據(jù)與參考數(shù)據(jù)作比較；
[0028] b32、從頁緩沖器向錯誤檢測裝置讀取比較結(jié)果；
[0029] b33、對比較的結(jié)果進(jìn)行計數(shù)處理，具體的包括:對錯誤位計數(shù)，列地址遞增，W及 判定列地址是否超過當(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)置通過標(biāo)記;存儲故障信息;計數(shù)器復(fù)位;區(qū)段遞增;判定是否超過最后區(qū)段，如