專利名稱：閃存中過擦除存儲單元的檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域的檢測工藝，具體地說，涉及一種用于檢測閃存中 過擦除存儲單元具體物理地址的方法。
背景技術(shù)：
隨著電子產(chǎn)品日漸普及，半導(dǎo)體存儲器的容量與需求量也快速增加。閃存
(flash memory )由于兼具只讀存儲器的非易失性和隨機(jī)存取存儲器的可存取性 成為半導(dǎo)體存儲器的主流。閃存的主要技術(shù)問題之一是數(shù)據(jù)擦除后存儲單元的
閾值電壓分布較廣。在數(shù)據(jù)擦除過程中，有些存儲單元擦除的較快，有些擦除 的較慢，擦除最快和最慢的存儲單元決定了閾值電壓的分布范圍，兩者差距越 大，閾值電壓分布越廣。由于閃存內(nèi)所有存儲單元的數(shù)據(jù)擦除是并行進(jìn)行的， 所以當(dāng)大部分存儲單元的閾值電壓低于基準(zhǔn)值后，擦除快的存儲單元的閾值電 壓就會很低，發(fā)生過擦除現(xiàn)象。過擦除存儲單元的控制柵極在零偏壓的情況下， 仍然產(chǎn)生較大的漏電流。由于同一列的存儲單元的漏極是連在一起的，從而導(dǎo) 致含有過擦除存儲單元位線的總漏電流大于基準(zhǔn)值，這樣該條位線上的其他存 儲單元也會受到影響，例如編程后讀取錯誤。
此外，過擦除單元通常通過軟編程來糾正，由于經(jīng)過多次編程-擦除循環(huán)后， 存儲單元的性能發(fā)生衰減，過擦除情況出現(xiàn)的越多，需要軟編程的次數(shù)越多， 衰減的情況也越嚴(yán)重，當(dāng)達(dá)到次數(shù)極限后，這些存儲單元就成為壞區(qū)，導(dǎo)致閃 存的容量變小，所有應(yīng)當(dāng)盡量避免過擦除現(xiàn)象的發(fā)生。
為了增加閃存的使用壽命，在每一次數(shù)據(jù)擦除后， 一般需要進(jìn)行過擦除測 試，以方便進(jìn)行修復(fù)。現(xiàn)有的檢測方法是在柵極沒有偏壓的情況下，測試每一 位線的漏電流，且與基準(zhǔn)值比較，前者大于后者的位線上具有過擦除存〗諸單元。 該方法僅能檢測出過擦除存儲單元所在的位線，但無法檢測出過擦除存儲單元 的具體物理位置。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種檢測方法，數(shù)據(jù)擦除后， 該方法可以4企測出過4察除存儲單元的具體物理地址。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了 一種新的閃存中過擦除存儲單元的檢 測方法。該閃存包括數(shù)條位線和字線，其中該閃存內(nèi)同一行存儲單元的控制柵 極連接在同一條字線上，該閃存內(nèi)同一列存儲單元的漏^l連^l妄在同一條位線上，
該檢測方法包括如下步驟a.測量閃存內(nèi)所有位線的漏電流，將該漏電流與基 準(zhǔn)漏電流比較，其中漏電流大于基準(zhǔn)漏電流的位線為異常位線；b.逐一對每條 字線連接的控制柵極加電壓，提高該條字線連接的存儲單元的閾值電壓；c.每 對一條字線連接的控制柵極加電壓后，就對異常位線進(jìn)行一次的漏電流測量， 如果該漏電流小于或者等于基準(zhǔn)漏電流，則該字線與異常位線交叉點(diǎn)的位置即 是過擦除存儲單元的地址；反之，循環(huán)執(zhí)行步驟b即對下一條字線連接的控制 才冊極加電壓。
進(jìn)一步地，應(yīng)用該;險(xiǎn)測方法的閃存還包括可與每一字線電性連接的測試才莫 式，所述步驟b中逐一對每條字線連接的控制柵極加電壓是通過該測試模式來實(shí)現(xiàn)。
進(jìn)一步地，步驟b還包括選擇一條與所述異常位線在同一擦除區(qū)域的正常 位線，所述對每條字線連接的控制柵極加電壓通過逐一對每條字線和正常位線 交叉的存儲單元進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的檢測方法可以檢測出過擦除存儲單元的具
而方便優(yōu)化閃存制程；在步驟b中采用編程的方式，起到了節(jié)省版圖面積的效果。


圖l是閃存存儲陣列的結(jié)構(gòu)圖。 圖2是閃存每一存儲單元的物理結(jié)構(gòu)圖。 圖3是閃存每一存儲單元的線路連接圖。 圖4是本發(fā)明檢測方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
施例作詳細(xì)描述，以期進(jìn)一步理解本發(fā)明的功效、特點(diǎn)等。
請參閱圖1,閃存的存儲陣列由放在N條字線(WL)和M條位線(BL) 上的若干晶體管構(gòu)成，每一晶體管就是一個存儲單元，所有存儲單元共用一條 電源線(SL)。圖2是存儲單元的物理結(jié)構(gòu)圖，每一存儲單元包括有襯底1、 一 個源極(S) 2、 一個漏極(D) 3、 一個控制柵極(Control Gate, CG)4和一個浮 柵(Floating Gate) 5。另外，作為電荷存儲介質(zhì)的浮4冊5還可以替換成若干個 硅納米點(diǎn)或者金屬納米點(diǎn)。圖3是存儲單元的線路連接圖，同一行存儲單元的 控制柵極4連接到同一字線上，同一列存儲單元的漏極3連接在同一位線上， 所有存儲單元的源極2連接同 一 電源線上。
存儲單元的具體物理地址進(jìn)行檢測。該檢測方法包括如下步驟
S100:對存儲陣列的所有位線進(jìn)行過擦除確認(rèn)步驟，將與所有字線連接的 所有控制柵極接地，源才及接地，給漏極加一電壓例如IV，測量每一位線的漏電 流，如果某條位線含有過擦除存儲單元，則說明該位線的總漏電流就會大于基 準(zhǔn)漏電流(reference current),為方便描述，以下將含有過擦除存儲單元的位線 稱為"異常位線"，反之稱為"正常位線"； S200:選擇第L條字線，從L-0開始；
S300:對選擇的字線連接的控制柵極加高電壓(大于等于IOV的電壓)，同
入浮柵，浮柵內(nèi)的電子增多，提高了存儲單元的閾值電壓；
S400:根據(jù)S100步驟測量異常位線的漏電流，判斷異常位線的漏電流是否 大于基準(zhǔn)漏電流；若是，說明選擇的字線上沒有過擦除存儲單元，則繼續(xù)下一 條字線進(jìn)行S300步驟；若否，說明選擇的字線有過擦除存儲單元，經(jīng)過S300 步驟后，提高了該過擦除存儲單元的閾值電壓，漏電流減小，也就是說，選擇 的字線與異常位線的交叉點(diǎn)即是過擦除存儲單元，該交叉點(diǎn)的地址即是過擦除 存儲單元的具體物理地址。可以有針對性地分析過擦除和正常存儲單元的各種特性，從而方便在閃存制造 階段通過優(yōu)化制程來縮小存儲單元的閾值電壓分布，進(jìn)而減小或者避免出現(xiàn)過 程擦除現(xiàn)象。
應(yīng)用該檢測方法的閃存還包括可以與每一存儲陣列中的字線實(shí)現(xiàn)電性連接
的測試模式，上述S200和S300步驟通過將電壓施加在閃存的測試模式來實(shí)現(xiàn)。 另外，上述4企測方法的S200和S300可進(jìn)一步采用下述方法實(shí)現(xiàn)選4奪與 所述異常位線在同一擦除區(qū)域的正常位線，分別對每一條字線與所述正常位線 交叉處的存儲單元進(jìn)行編程。編程時，存儲單元的控制斥冊加高電壓如12V的脈 沖電壓，源極接地，正常位線連接的漏極加5V左右的電壓，在此條件下，源漏 極之間的電子進(jìn)入浮^t內(nèi)實(shí)現(xiàn)編程即數(shù)據(jù)寫入。由于同一字線連接存儲單元的 控制柵極是連接在一起的，所以異常位線與選擇字線連接的存儲單元中的電子 在高電壓的作用下也有部分進(jìn)入浮柵內(nèi)，提高該存儲單元的閾值電壓。采用上 述編程的方式來提高過擦除存儲單元的閾值電壓，不需要對閃存單獨(dú)設(shè)置測試
存的空間，有利于閃存小型化發(fā)展。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的 限制。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，利 用上述揭示的方法內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動和修飾，均屬于 權(quán)利要求書保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1. 一種閃存中過擦除存儲單元的檢測方法，該閃存包括數(shù)條位線和字線，其中該閃存內(nèi)同一行存儲單元的控制柵極連接在同一條字線上，該閃存內(nèi)同一列存儲單元的漏極連接在同一條位線上，其特征在于，該檢測方法包括如下步驟a. 測量閃存內(nèi)所有位線的漏電流，將該漏電流與基準(zhǔn)漏電流比較，其中漏電流大于基準(zhǔn)漏電流的位線為異常位線；b.逐一對每條字線連接的控制柵極加電壓，提高該條字線連接的存儲單元的閾值電壓；c.每對一條字線連接的控制柵極加電壓后，就對異常位線進(jìn)行一次的漏電流測量，如果該漏電流小于或者等于基準(zhǔn)漏電流，則該字線與異常位線交叉點(diǎn)的位置即是過擦除存儲單元的地址；反之，循環(huán)執(zhí)行步驟b即對下一條字線連接的控制柵極加電壓。
2. 如權(quán)利要求1所述的4全測方法，其特征在于應(yīng)用該4企測方法的閃存還包括 可與每一字線電性連接的測試模式，所述步驟b中逐一對每條字線連接的控制 柵極加電壓是通過該測試才莫式來實(shí)現(xiàn)。
3. 如權(quán)利要求1所述的檢測方法，其特征在于步驟b還包括選擇一條與所述 異常位線在同一擦除區(qū)域的正常位線，所述對每條字線連接的控制柵極加電壓 通過逐一對每條字線和正常位線交叉的存儲單元進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種檢測閃存中過擦除存儲單元的方法，涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域的檢測工藝?，F(xiàn)有的檢測方法僅能檢測出具有過擦除存儲單元的位線地址。本發(fā)明的檢測方法包括測量閃存內(nèi)所有位線的漏電流，將該漏電流與基準(zhǔn)漏電流比較，其中漏電流大于基準(zhǔn)漏電流的位線為異常位線；逐一對每條字線連接的控制柵極加電壓，提高字線連接的存儲單元的閾值電壓；每對一條字線連接的控制柵極加電壓后，就對異常位線進(jìn)行一次的漏電流測量，如果該漏電流小于或者等于基準(zhǔn)漏電流，則該字線與異常位線交叉點(diǎn)的位置即是過擦除存儲單元的地址；反之，循環(huán)執(zhí)行上一步驟即對下一條字線連接的控制柵極加電壓。本發(fā)明提供的檢測方法可以檢測出過擦除存儲單元的具體物理地址。
文檔編號G11C29/00GK101430935SQ20071004799
公開日2009年5月13日 申請日期2007年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月8日
發(fā)明者靜 喬, 仲海衛(wèi), 張曉東, 潘國華, 繆威權(quán), 勇 鄭 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司