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获得NVM位元的I-V曲线的数字方法

摘要

本公开涉及获得NVM位元的I-V曲线的数字方法。通过改变数字寄存器设置值,并且搜索每个Iref值时每个位元的转变栅极电压(Vg),以便在测试模块或电路(110)的控制下使用可数字调整的栅极电压控制电路(117)和参考电流电路(123)获得位元I-V曲线,通过改变Iref值,在用户测试/诊断模式期间使用参考电流(Iref)值和相关联的数字寄存器设置值的校准表(160)。

著录项

  • 公开/公告号CN102682850A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2012-09-19

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 飞思卡尔半导体公司;

    申请/专利号CN201210029471.6

  • 发明设计人 何晨;理查德·K·埃谷奇;

    申请日2012-02-10

  • 分类号G11C29/04(20060101);

  • 代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所;

  • 代理人申发振

  • 地址 美国得克萨斯

  • 入库时间 2023-12-18 08:00:51

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-01-18

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):G11C29/04 专利号:ZL2012100294716 申请日:20120210 授权公告日:20161005

    专利权的终止

  • 2017-11-21

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更 IPC(主分类):G11C29/04 变更前: 变更后: 申请日:20120210

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更

  • 2016-10-05

    授权

    授权

  • 2014-03-12

    实质审查的生效 IPC(主分类):G11C29/04 申请日:20120210

    实质审查的生效

  • 2012-09-19

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明一般涉及非易失性存储器(NVM)和用于操作非易失性 存储器的方法。在一个方面,本发明涉及用于获得闪存或电可擦除可 编程只读存储器(EEPROM)内的存储器单元的电流-电压(I-V) 曲线的方法和装置。

背景技术

闪存和电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)是用于数据处 理系统,诸如微控制器、微处理器、计算机和其它电子设备(诸如汽 车的嵌入控制器)的信息的非易失性存储器存储的非易失性存储器 (NVM)类型,其存储当去除设备的电源时需要保存的数据。 EEPROM单元和闪存存储器单元的特性可被以位元(bitcell)电流- 电压(I-V)曲线描述,电流-电压(I-V)曲线绘出了EEPROM 基于施加到其字线上的电压(将字线设置为特定电压)传输的漏极电 流(drain current)。NVM位元I-V曲线是用于故障分析、研究位 元问题和潜在地识别即将发生的与位元有关的故障的有用的诊断工 具。例如,当位元的绘制的I-V曲线的斜率偏离正常时,可以使用 位元的I-V曲线确定具有不良跨导(GM)的位,从而可以在其成为 现场应用中的故障之前检测该位。另外,位元I-V曲线可以帮助识 别其它类型的潜在问题,例如,泄漏的位元,以及确定短路和开路的 位元。随着NVM存储器单元的尺寸持续减小,从而产生了可能导致 NVM的失效状态的可靠性和性能问题,这些问题日益受到关注。用 于产生多个位元的位元电流-电压(I-V)曲线的常规诊断技术使用 参数测量单元(PMU)硬件,以便在扫描栅极电压时获得多个电流测 量结果,但是这些技术慢,并且需要在大部分用户应用环境中不能容 易地获得的测试硬件(例如,PMU硬件或等同的装置)。另外,漏极 电流输出管脚通常不能被嵌入NVM应用在用户模式下访问。

附图说明

当结合下列附图考虑下列的详细描述时,可以理解本发明,并且 获得其多个目的、特征和优点,其中:

图1是具有用于产生位元I-V曲线的诊断电路的NVM的框图;

图2是示出了示例位元的位元I-V曲线的图;

图3是一个简化示意流程图,示出了在生产测试流程期间产生参 考电流和相关联的数字寄存器设置值的校准表的方法;

图4是一个简化示意流程图,示出了在用户测试模式期间产生位 元I-V曲线的方法;

图5是一个电流-电压曲线,示出了被在每个Vg和每个参考测 试的位元的感测放大器输出。

具体实施方式

描述了一种用于通过给位元施加数字可调参考电流,以便确定位 元改变状态时的转变栅极电压(从不传导到传导,或从传导到不传导), 从而得出位元I-V曲线,通过为闪存存储器数字地产生位元I-V曲 线,研究位元问题,并且识别即将发生的与位元有关的故障的方法、 系统和装置。在选择的实施例中,在生产测试流程期间产生参考电流 校准表,其中多个参考电流(Iref)值与对应的多个数字寄存器设置 值配对,并且被保存在非易失性存储器内(例如,测试闪存存储器)。 虽然参考电流校准表可以存储任意希望数目的参考电流值,在选择的 实施例,参考电流值的数目(例如,三个参考电流值)应当足以产生 位元I-V曲线或至少其代表性的近似。在用户测试诊断模式中,参 考电流校准表被用于为闪存存储器阵列内的一个或更多个位元产生位 元I-V曲线。具体地,通过在从可数字微调参考电流电路应用的校 准表中的数字寄存器值中步进,用户测试模式改变施加到位元阵列上 的参考电流值。在以参考电流电路产生的每个参考电流值,漏极电压 控制电路将漏极电压施加到该位元,并且给位元顺序施加多个数字可 调栅极电压,并且监视以便确定位元改变状态的转变栅极电压值,从 而产生位元I-V曲线。为此,可以使用感测放大器(SA)电路通过 比较结果位元电流Ids和从可数字微调的参考电流电路施加的参考电 流来感测位元状态。在一种示例NVM技术中,当位元漏极电流小于 参考电流时,位元的SA输出是逻辑状态“0”(不传导),并且当位元 漏极电流大于参考电流时,是逻辑状态“1”(传导)。在每个参考电流 设置值,位元的栅极电压从低电压到高电压(或从高电压到低电压) 扫描,并且监视位元的SA输出,以便确定位元从一种状态(例如, 不传导或逻辑状态“0”)到另一种状态(例如,传导或逻辑状态“1”) 的转变时的转变栅极电压。一旦确定了位元的转变栅极电压,以等于 参考电流的电流值(I)和等于转变栅极电压的电压值(V)获得位元 I-V曲线上的点,重复该处理以便获得位元I-V曲线上的附加点。 应当理解,可为给定位元I-V曲线获得的点的数目仅受存储在校准 表内的参考电流值的数目限制,虽然仅仅三个点就可以提供足够信息, 以便表达相关位元曲线特性。还应当理解,可为NVM内的一个或更 多个位元产生位元曲线,虽然在选择的实施例中,可以仅需要为以其 它常规方法(例如NVM位元的阈值电压分布)识别出的异常值位 (outlier bit)产生位元I-V曲线。在任意情况下,可以为后续处理 和分析存储或传输所产生的位元I-V曲线。

现在将详细参考附图描述本发明的各种说明性实施例。虽然在下 面的描述中提出了各种细节,应当理解,可以实现本发明而不使用这 些特定细节,并且可以对此处描述的发明进行多种特定于实现的决策, 以便实现设备设计者的特定目标,诸如符合可以根据不同的实现而改 变的处理技术或与设计有关的约束。虽然这种开发努力可能是复杂并 且费时的,其仍然是受益于本公开的本领域技术人员执行的日常工作。 例如,以框图形式(而不是详细)示出了选择的方面,以便避免限制 或遮蔽本发明。此处提供的详细描述的一些部分被以对存储在计算机 存储器内的数据进行操作的算法和指令给出。本领域技术人员使用这 种描述和表示向其它本领域技术人员描述和表达他们工作的实质。一 般地,算法指导致一种所希望的结果的自我一致的步骤序列,其中“步 骤”指对物理量的操作,虽然不是必须的,物理量可以采取能够被存储、 传输、组合、比较和以其它方式操作的电信号、磁信号的形式。以位、 值、元素、符号、字符、项、数字等指代这些信号是一种常见用法。 这些和类似的术语可被与适当的物理量组合,并且仅是应用于这些量 的方便的标记。如从下列讨论中明了的,除非另外特别说明,应当理 解,在本说明书中,使用诸如“处理”或“计算”或“估算”或“确定”或“显 示”等术语的讨论指计算机系统或类似的电子计算设备的动作和处理, 其将计算机系统的寄存器和存储器内的以物理(电子)量表示的数据 操作并且变换为计算机系统的寄存器和存储器或其它这种信息存储、 传输或显示设备内的以物理量类似地表示的其它数据。

现在参考图1,给出了NVM101的示意框图,NVM101包括NVM 单元的阵列103和用于产生位元I-V曲线以便确定任意位元是否具 有不良跨导(gm)特性或成为是泄漏性的或具有其它问题的诊断电路。 在示出的NVM阵列103中,出于说明目的示出了4个NVM单元105、 107、109、111作为浮动栅闪存存储器单元,但是应当理解,阵列103 可以包括附加单元和/或其它类型的NVM单元(例如,纳米晶体、分 裂栅闪存、基于氮化物的存储器)。

在存储器101中,提供行/字线或栅极电压控制电路117,以便产 生可数字调整的栅极电压(Vg),可数字调整的栅极电压被提供给行 解码器115,并且提供给存储器控制器113(或其它测量电路),从而 可以对于用户测试模式测量栅极电压Vg。在存储器操作过程中,行解 码器115选择性地将可数字调整的栅极电压Vg提供给字线WL0和 WL1。这些字线被连接到阵列103的存储器单元的栅极。存储器101 还包括列解码器和感测放大器(CD/SA)电路121,感测放大器耦连 到位线BL0和BL1以便读取阵列103的单元。在存储器操作过程中, 漏极电压控制电路125给位线BL0和BL1提供漏极电压(Vdrain)。 另外,可数字微调参考电流电路或硬件单元123给CD/SA电路121 中的参考感测放大器提供可变参考电流(Iref)以便读取/感测位元105、 107、109、111的逻辑状态。在一种示例NVM技术中,当位元漏极 电流小于参考电流时,位元的SA输出是逻辑状态0(不传导),并且 当位元漏极电流大于参考电流时是逻辑状态1(传导)。CD/SA电路 121在数据线上输出从单元读取的数据。

存储器控制器113在读、写和测试操作过程中控制阵列103的存 储器操作。为此,存储器控制器113被连接到行/栅极电压控制电路 117、参考电路123、漏极电压控制电路125和源极控制电路127,以 便控制在存储器和测试操作过程中由这些电路给阵列103提供的电压 和电流值。存储器控制器113还提供控制信息,以便在存储器和测试 操作过程中控制行解码电路115和CD/SA电路121的操作。在这些操 作过程中,存储器控制器113包括用于从处理器或外部测试仪150接 收地址线、数据线和控制信息的地址、数据和控制线。在一个实施例 中,处理器150可以在相同集成电路上,或可以在不同的集成电路上。

在示出的实施例中,控制线之一包括用于向存储器控制器113发 送信号以便进入由测试模块或电路110控制的用户测试模式,以便使 用可数字调整的参考电流和栅极电压以及感测放大器数字地获得闪存 阵列位元的I-V曲线的测试线。为了能够产生I-V曲线,存储器控 制器113被连接到包含多个参考电流值Iref和对应的多个数字寄存器 设置值的参考电流校准表160,所述对应的多个数字寄存器设置值被 提供给参考电路123,以便产生对应的多个参考电流值Iref。在选择 的实施例中,在生产过程中以可被存储在非易失性存储器区域(例如, 隐蔽或测试闪存)内的参考电流值和相关联的数字寄存器设置值填充 校准表160。虽然校准表160可以存储任意所希望数目的参考电流值, 在选择的实施例中,校准表160中存储了至少3个参考电流值,它们 应当足以产生位元I-V曲线或至少I-V曲线的代表性近似。

当存储器控制器113的测试线输入以信号通知处于用户测试/诊 断模式时,测试电路/模块110使得参考电路123通过在数字寄存器设 置值中步进,并且搜索每个Iref时每个位元的转变Vg有效地改变参 考电流Iref,以便获得位元I-V曲线。换言之,采用提供给列解码和 感测放大器电路121的选择的参考电流(Iref),栅极电压控制电路 117给被测试的位元提供不同的Vg电平,直到结果位元电流Id使得 位元的感测放大器(SA)输出改变状态(例如,如果从低电压到高电 压扫描Vg,从0到1)。当扫描栅极电压时,预先确定或设置目标位 元的源极电压和漏极电压。例如,位元源极通过源极控制电路127接 地,并且漏极被通过漏极电压控制电路125设置为0.7V。为了检测转 变栅极电压,列解码和感测放大器电路121在一个位的单地址读取 (OAD)模式中操作,使用感测放大器检测位元何时改变状态。每个 转变Vg电平和相关联的选择参考电流(Iref)值是位元I-V曲线上 的一个点,然后其可被输出到数据线上,或在存储器控制器113处的 测试模块或电路110的控制下另行存储。然后重复该处理,以便通过 使用校准表160中的附加数字寄存器设置值给列解码和感测放大器电 路121提供附加参考电流(Iref)值,产生位元I-V曲线上的附加点。 对于每个附加的选择的参考电流,再次扫描被测试位元的Vg,以便确 定位元改变状态时的转变Vg,从而产生位元I-V曲线上的另一个点。

图2是选择的位元I-V曲线的图形图示201,提供这些位元I -V曲线以便说明使用位元I-V曲线来确定良好和有缺陷的位元。X 轴表示字线或在读操作过程中施加到位元的字线的栅极电压(Vg), 而Y轴表示位元在存储器读操作过程中的漏极电流(Idrain)(位线 电流)。曲线图202示出了正常或良好位元的电流-电压(I-V)曲 线,这些曲线的斜率是该单元的跨导(gm)。曲线图204示出了具有 类似202的正常跨导,但是在零Vg时具有非零漏极电流的泄漏位元 (leaky bitcell)的I-V曲线,该非零漏极电流可以指示潜在缺陷的 存在。这种泄漏位可以在程序操作过程中导致过大的列泄漏和漏极电 压下拉,并且因此可能引起程序操作失败。另外,曲线图206示出了 具有退化的跨导(gm)的位元的I-V曲线,该I-V曲线具有小于正 常曲线202的斜率,并且可以指示潜在缺陷的存在。具有退化的跨导 (gm)的位元可能变得擦除缓慢或对编程位缓慢,并且最终可以导致 擦除或编程操作失败。最后,曲线图208示出了短路位元的I-V曲 线,不论Vg如何,短路位元具有恒定的漏极电流,这指示位元中诸 如位线被接地短路的缺陷。

应当理解,具有异常跨导或零Vg处的非零电流或其它异常情况 的位元I-V曲线可以是该单元中的制造缺陷的指示。另外,NVM单 元可能由于单元上的电应力而随时间退化。因此,在制造测试过程中 提供可接受测试结果的单元可能由于这种压力而随时间失效。因此, 即使单元通过了生产测试过程中的测试,希望在现场或在用户测试模 式中确定单元的位元I-V曲线内是否具有任何异常状况。

现在参考图3,图3示出了一个简化的示意流程图,示出了用于 在生产测试流程过程中产生参考电流和相关联的数字寄存器设置值的 校准表的方法301。在示出的方法中,处理在步骤302开始,通过设 置用于可数字微调的参考电流电路的第一数字寄存器值(步骤304), 并且然后测量由参考电流电路产生的结果参考电流(Iref)。然后, 测量的参考电流(Iref)和对应的第一数字寄存器值被保存到存储在 测试闪存存储器内的校准表内的第一表项(步骤308)。通过将测量 的参考电流(Iref)和对应的第一数字寄存器值配对或相关联,可以 访问该校准表,以便检索和使用第一数字寄存器值,以便产生对应的 参考电流,并且如此处更完整描述的,还出于定义I-V曲线上的点 的目的检索测量的参考电流(Iref)。如果将要校准附加参考电流值 (判断框310的肯定输出),处理返回以便使用适合或预定的增量设 置用于可数字微调的参考电流电路的数字寄存器值(步骤304)。一 旦校准了所需要的参考电流值(判断框310的否定输出),处理完成, 校准表被存储到存储器(步骤312)。

图4是一个简化的示意流程图,示出了用于在用户测试模式过程 中产生位元跨导曲线的方法401。在示出的方法中,处理在操作402 开始。在操作404,存储器在操作404进入诊断用户测试模式。在选 择的实施例中,当存储器控制器113接收到测试线上的进入诊断模式 的信号时进入诊断模式。在其它实施例中,当存储器接收到来自处理 器(例如,150)或外部测试仪的命令时进入诊断模式。

在操作406,从校准表选择参考电流值,并且设置对应的参考电 流微调寄存器值。在选择的实施例中,测试模块或电路110或控制器 113设置参考电流微调寄存器值,从而参考电路123产生对应的参考 电流(Iref)。另外,设置行/栅极控制电路117,以便为被测试的位 元提供第一字线/栅极电压(例如,0V),设置漏极电压控制电路125, 以便给被测试的位元提供适当的漏极电压,并且设置源极电压控制电 路127,以便为被测试的位元提供适当的源极电压。在这种配置中, 被测试的位元响应于第一字线电压产生特定的漏极电流,并且感测放 大器对位元漏极电流和参考电流进行比较,以便确定位元状态。

在操作408中,测试模块或电路110或控制器113确定第一字线 /栅极电压是否是产生引发位元改变状态(从不传导到传导,或从传导 到不传导)的漏极电流的栅极电压Vg。在选择的实施例中,电路121 中的感测放大器(SA)电路确定何时位元改变状态。假设Vg从低电 压(例如,0v)增加到高电压(例如,9V),位元的转变Vg是位元 的SA输出从0改变到1时的电压。在另一方面,假设Vg从高电压(例 如,9V)减小到低电压(例如,0v),位元的转变Vg是位元的SA 输出从1改变到0时的电压。如果漏极电流不引发位元改变状态,给 被测试的位元提供第二字线/栅极电压,并且重复处理,以便搜索位元 的引发位元的SA输出改变状态的栅极电压Vg。在选择的实施例中, 设置可数字微调行/栅极控制电路117,以便通过在一系列增加(或减 小)的栅极电压中步进或扫描,提供多个字线/栅极电压,直到检测到 漏极电流与参考电流匹配的转变点。在选择的实施例中,通过在各个 字线/栅极控制电压电平执行单地址读取(OAD)操作执行这种搜索, 直到发现位元状态转变。以测试模块或电路110表示的功能可被实现 为有形地实施于计算机可读的非暂时存储介质内的状态机、固件或软 件。

一旦获得了转变栅极电压Vg,I-V曲线上的数据点被定义为产 生转变漏极电流的选择的参考电流(Iref)和对应的栅极电压(Vg)。 如果需要位元I-V曲线上的附加数据点(判断操作410的肯定输出), 则通过选择校准表中的另一个参考电流(操作406),并且搜索匹配 的栅极电压(操作408)重复处理。应当理解,可以为给定位元I-V 曲线获得的数据点的数目仅受存储在校准表内的参考电流值的数目的 限制,虽然仅仅3个点或多至10个或更多点可以提供足够的信息,以 便表达相关的位元曲线特性。取决于所希望的实现,可以使用校准表 内的一些或全部参考电流值,以便产生数据点。

如果不需要位元I-V曲线的附加数据点(对于判断操作410的 否定输出),在操作412保存或绘制获得的数据点,并且处理在操作 414结束。例如,存储器控制器113可以包括用于存储获得的I-V曲 线数据点的寄存器。在选择的实施例中,处理器150通过控制线控制 存储器控制器,以便执行图4的操作。可替换地,存储器101可被在 测试过程中耦连到测试仪,以便在测试过程中控制存储器控制器113。 因此,可以使用诸如本领域已知的后处理工具执行对I-V曲线数据 点的评估或分析,以便确定位元是否具有坏的或受损的跨导,或被认 为是有缺陷的。在选择的实施例中,包括存储器电路的集成电路被丢 弃,而在其它实施例中,可以识别并且以电路的冗余存储器单元取代 具有缺陷跨导的一个或更多个单元。在其它实施例中,缺陷单元可被 标记为不可用于存储。在其它实施例中,对收集的I-V曲线数据点 进行后处理,以便确定曲线看上去是否“正常”。示例处理将计算曲线 的斜率(也被称为跨导或Gm)以便查看如否存在某个初始偏移(如 果有的话)。如果在用户侧发现缺陷位元,可以通知用户在他们的应 用中停止使用该位元,以便避免现场应用中的灾难性故障。例如,如 果发现异常Id,可以开启检查引擎/维护灯。另一种情况是应用采取预 定的减轻风险动作。如果在工场测试期间发现缺陷位元,可以执行物 理分析以便确定缺陷的根源,并且将该信息反馈给加工部分(fab)以 便改进制造工艺。

为了提供可用于步骤406和408的示例搜索处理的说明,现在参 考图5,图5示出了电流-电压曲线502,示出了每个Vg和每个参考 处的正被测试的位元的感测放大器输出。如图所示,行504中的0和 1示出了当参考电流(Iref)为1μA时,正被测试的位元在每个Vg的 感测放大器(SA)输出,其中位元的SA输出当位元漏极电流小于参 考电流时为0,并且当位元漏极电流大于参考电流时为1。类似地,行 506示出了当Iref等于5μA时,在扫描Vg电平下的0和1SA输出, 并且行508示出了当Iref等于10μA时,在扫描Vg电平下的0和1SA 输出。在示出的例子中,Vg1、Vg5和Vg10分别是1μA、5μA和10μA 时的Vg转变值,它们定义了位元I-V曲线中的3个数据点。

至此,应当理解,本文中提供了一种用于为非易失性存储器位元 产生电流-电压特性信息的方法和装置。在公开的方法中,获得或提 供包括参考电流值和对应的多个数字寄存器设置值的校准表。可以从 测试闪存存储器中检索校准表,通过将可数字微调参考电流电路的数 字寄存器设置值为多个值之一,测量在所述多个值中的每一个处由可 数字微调参考电流电路产生的参考电流,并且将测量的参考电流和相 关联的数字寄存器值保存为校准表内的值对来产生校准表之后,将校 准表存储在测试闪存存储器内。一旦获得了校准表,诸如通过将校准 表中的选择的数字寄存器设置值应用于可数字微调参考电流电路,以 便产生选择的参考电流,产生对应于校准表中选择的数字寄存器设置 值的选择的参考电流。此后,对选择的参考电流和在给非易失性存储 器位元施加一个或更多个扫描栅极电压施加时由非易失性存储器位元 产生的漏极电流进行比较,直到识别出产生与选择的参考电流匹配的 漏极电流的匹配或“转变”栅极电压为止。可以通过将选择的参考电流 和漏极电流应用于感测放大器电路,以便在多个栅极电压下执行非易 失性存储器位元的单个地址读取来执行比较。为了产生附加的电流- 电压特性信息,可以从校准表中选择不同的数字寄存器设置值,并且 用于产生对应于不同数字寄存器设置值的第二参考电流,其被与在给 非易失性存储器位元施加一个或更多个扫描栅极电压施加时由非易失 性存储器位元产生的漏极电流进行比较,直到识别出产生与第二参考 电流匹配的漏极电流的匹配或“转变”栅极电压为止。例如,扫描栅极 电压可被施加给非易失性存储器位元,以便从低到高(或从高到低) 增加栅极电压,直到结果位元漏极电流变为大于(或小于)参考电流, 从而位元的感测放大器输出从0到1(或从1到0)改变逻辑状态。最 后,每个匹配栅极电压和选择的参考电流可被存储为非易失性存储器 位元的电流-电压特性信息,诸如电流-电压曲线上的点。

在另一种形式中,提供了一种非易失性存储器和用于测试该非易 失性存储器的方法。如公开的,存储器设备包括布置在行和列的阵列 内的多个非易失性存储器位元。例如,采用布置在行和列内的多个非 易失半导体存储器晶体管,每个存储器晶体管包括源极、漏极和可注 入电子并且可被放电的浮动栅极,其中半导体存储器晶体管的每行内 的所有晶体管的栅极被连接到对应的字线,其中每列内的所有晶体管 的漏极被连接到对应的位线,并且其中每行内的所有晶体管的源极被 连接到对应的源极控制线。该存储器设备还包括存储在非易失测试闪 存存储器内的校准表存储器,其存储有对应于多个参考电流值的数字 寄存器设置值。另外,可数字微调参考电流产生器电路产生对应于从 校准表存储器选择的数字寄存器设置值的选择的参考电流,并且列解 码器将选择的参考电流施加于阵列内的选择的非易失性存储器位元。 该存储器设备还包括用于产生多个扫描栅极电压的栅极电压产生器电 路,以及用于将多个扫描栅极电压施加于选择的非易失性存储器位元 的行解码器。最后,感测放大器电路对选择的参考电流和在给选择的 非易失性存储器位元施加多个扫描栅极电压时由选择的非易失性存储 器位元产生的漏极电流进行比较,直到识别出转变栅极电压为止。在 操作和设计时,感测放大器电路当选择的非易失性存储器位元产生的 漏极电流小于选择的参考电流时输出第一逻辑状态,并且当选择的非 易失性存储器位元产生的漏极电流大于参考电流时输出第二逻辑状 态。在选择的实施例中,该存储器设备包括用于存储包括第一选择的 参考电流值和对应的第一转变栅极电压的多个电流-电压值对的存储 器,而在其它实施例中,该存储器设备包括用于输出包括第一选择的 参考电流值和对应的第一转变栅极电压的多个电流-电压值对的一个 或更多个数据输出端口。

在另一种形式中,提供了一种用于获得一个或更多个非易失性存 储器位元的电流-电压曲线数据点的方法和装置。在公开的方法中, 产生对应于存储在校准表内的数字值的预定参考电流。在选择的实施 例中,通过将可数字微调参考电流电路的数字寄存器设置值为第一数 字值,测量由可数字微调参考电流电路产生的参考电流,并且将测量 的参考电流和第一数字值保存为校准表内的值对,产生校准表。以这 种方式,可以通过获得具有多个预定参考电流值和对应的多个数字值 的校准表,选择校准表中的第一数字值,并且产生对应于选择的第一 数字值的预定参考电流,产生预定参考电流值。当给选择的非易失性 存储器位元施加预定的源极电压和漏极电压时,给选择的非易失性存 储器位元施加扫描栅极电压,并且对预定参考电流和在给选择的非易 失性存储器位元施加扫描栅极电压时由选择的非易失性存储器位元产 生的漏极电流进行比较,直到识别出转变栅极电压为止。当识别出转 变栅极电压时,输出电流-电压曲线数据点,其包括对应于预定参考 电流的第一值和对应于转变栅极电压的第二值。通过在施加扫描栅极 电压的同时,将多个预定参考电流施加于感测放大器,产生多个转变 栅极电压和参考电流值,以便提供选择的非易失性存储器位元的电流 -电压特性信息,从而定义选择的非易失性存储器位元的多个电流- 电压曲线点。随时间处理选择的非易失性存储器位元的这些电流-电 压曲线点(例如,以不同的时间间隔和/或现场输出),以便确定选择 的非易失性存储器位元是具有坏的或受损跨导的位元还是有缺陷的位 元。

虽然此处公开的描述的示例实施例涉及用于从非易失位元数字 地获得I-V曲线的方法和装置,本发明不必然局限于示例实施例, 示例实施例示出了可应用于各种存储器测试方案的本发明的发明方 面。因此,上面公开的特定实施例仅是说明性的,并且不应当被作为 对本发明的限制,本发明可被以受益于此处的教导的本领域的技术人 员明了的不同但是等同的方式修改和实施。因此,前面的描述不旨在 将本发明局限于提出的特定形式,相反,旨在覆盖可以包括在由所附 权利要求定义的本发明的精神和范围内的这些替换方案、修改和等同 物,从而本领域的技术人员应当理解,他们可以进行各种改变、替代 和改动,而不脱离本发明最宽形式的精神和范围。

上面已经根据特定实施例描述了益处、其它优点和问题的解决方 案。然而,所述益处、优点和问题的解决方案,以及可以引发任意益 处、优点或解决方案或使其更加显著的任意元素(多个)不被认为是 任意或全部权利要求的至关重要的、所需的或本质特征或元素。如此 处使用的,术语“包括”、“包含”或其任意其它变体旨在覆盖非排它包 括,从而包括一列元素的工艺、方法、物品或装置不仅仅包括这些元 素,而且可以包括未明确列出的其它元素,或这些工艺、方法、物品 或装置固有的元素。

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