闪存存储器低温数据保持寿命测试方法、电子设备及介质与流程

本发明涉及集成电路可靠性测试领域，更具体地，涉及一种闪存存储器低温数据保持寿命测试方法、电子设备及介质。

背景技术：

1、闪存存储器(flash memory)是一种非易失性存储器。由于其存储密度高、存储容量大、容错能力强和单比特成本低的特点，被广泛应用于外部数据存储。闪存存储器可分为nor型(或非型)闪存存储器和nand型(与非型)闪存存储器。闪存存储器的基本储存单元由一个晶体管构成，可存储“0”或“1”。闪存存储器的可靠性主要包括擦写耐久性和数据保持能力。擦写耐久性是指闪存存储器经过多次擦写循环后存储器是否会失效。数据保持能力是指闪存存储器对电荷存储介质层所保持电荷的能力。

2、随着半导体制造工艺的进步，闪存存储器(flash memory)的存储单元密度逐渐增大，其存储容量也不断增加。存储单元尺寸的缩小和存储密度的增大，更容易引起存储电荷的丢失，闪存存储器可靠性问题日渐突出。擦写耐久性和数据保持能力是闪存存储器重要的可靠性指标。

3、目前业界对闪存存储器数据保持能力的评估，主要是在进行一定擦写循环次数的基础上，进行高温条件下的数据保持寿命测试，而不进行低温条件下的数据保持寿命测试。这种评估方法缺少了闪存存储器低温条件下的数据保持寿命测试，从而无法全面地评价闪存存储器产品的数据保持可靠性。

4、因此，有必要开发一种闪存存储器低温数据保持寿命测试方法、电子设备及介质。

5、公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明提出了一种闪存存储器低温数据保持寿命测试方法、电子设备及介质，其实现了对闪存存储器低温条件下数据保持寿命的测试，解决了较难评估闪存存储器低温数据保持能力的问题，同时考虑了高温擦写循环和低温擦写循环给器件造成的性能退化影响，实现了较全面地覆盖器件的失效机理，可以得到较准确的闪存存储器低温数据保持可靠性结果。

2、第一方面，本公开实施例提供了一种闪存存储器低温数据保持寿命测试方法，包括：

3、将被测闪存存储器样品分为两组，一组用于高温擦写耐久性测试，记为高温擦写样品组，另一组用于低温擦写耐久性测试，记为低温擦写样品组；

4、分别针对两组样品进行高温与低温的擦写循环测试；

5、分别针对两组样品进行低温条件下的数据保持寿命测试；

6、构建性能退化模型，计算加速应力下每个样品的伪寿命；

7、构建加速模型，计算正常应力下样品的数据保持寿命指标，确定闪存存储器产品低温条件下的可靠性数据。

8、优选地，对高温擦写样品组进行高温条件下的擦写循环测试包括：

9、在高温条件下，擦除和写入向量取全0循环或全1循环或棋盘格循环；

10、闪存存储器的存储空间分成多个块，对1％的块擦写器件规格书规定的最大擦写次数，记为pmax；

11、对10％的块擦写10％*pmax次；

12、对90％的块擦写1％*pmax次；

13、至少对闪存存储器的1个块擦写pmax次；

14、记录闪存存储器的每两个擦写循环之间插入等时长的间歇时间，间歇时间内，闪存存储器不进行擦写操作。

15、优选地，对低温擦写样品组进行低温条件下的擦写循环测试包括：

16、在低温条件下，擦除和写入向量取全0循环或全1循环或棋盘格循环；

17、闪存存储器的存储空间分成多个块，对1％的块擦写器件规格书规定的最大擦写次数，记为pmax；

18、对10％的块擦写10％*pmax次；

19、对90％的块擦写1％*pmax次；

20、至少对闪存存储器的1个块擦写pmax次。

21、优选地，针对高温擦写样品组进行低温条件下的数据保持寿命测试包括：

22、对完成擦写耐久性测试的高温擦写样品组样品写入数据向量；

23、测量每个样品的敏感电参数，并记录测试数据；

24、在低温条件下，为存储单元施加电应力作为加速应力，设置r个加速应力水平，记应力水平为sk，k＝1,2,…,r，r≥3；

25、按照加速应力水平的个数r，将高温擦写样品组的样品分为r个组，记为应力组，每个应力组对应一个应力水平，每组m个样品，m≥3；

26、将各个应力组按照其相应的电应力进行数据保持测试，测试只对闪存存储器的存储单元进行读操作，不进行任何擦写操作，试验过程中，选取n个测量时刻ti，i＝1,2,…,n，各应力组在同时刻测量所有样品的敏感电参数；

27、记tijk为第j个样品在第k个加速应力下的第i次测量时间，记iijk为对应测量时刻的敏感电参数测量值，j＝1,2,…,m。

28、优选地，针对低温擦写样品组进行低温条件下的数据保持寿命测试包括：

29、对完成擦写耐久性测试的低温擦写样品组样品写入数据向量；

30、测量每个样品的敏感电参数，并记录测试数据；

31、在低温条件下，为存储单元施加电应力作为加速应力，设置r个加速应力水平，记应力水平为sk，k＝1,2,…,r，r≥3；

32、按照加速应力水平的个数r，将低温擦写样品组的样品分为r个组，记为应力组，每个应力组对应一个应力水平，每组m个样品，m≥3；

33、将各个应力组按照其相应的电应力进行数据保持测试，测试只对闪存存储器的存储单元进行读操作，不进行任何擦写操作，试验过程中，选取n个测量时刻ti，i＝1,2,…,n，各应力组在同时刻测量所有样品的敏感电参数；

34、记tijk为第j个样品在第k个加速应力下的第i次测量时间，记iijk为对应测量时刻的敏感电参数测量值，j＝1,2,…,m。

35、优选地，构建性能退化模型，计算加速应力下每个样品的伪寿命包括：

36、将敏感电参数作为性能退化量，得到各退化增量值yijk；

37、采用退化轨迹拟合构建性能退化模型为：

38、yijk＝g(tijk,θ)+εijk

39、上式中，g(tijk,θ)表示性能退化量的真值，θ为未知参数，εijk为测量误差；

40、对两个样品分组，基于所述性能退化模型、退化数据和条件，计算所述性能退化模型的未知参数和各加速应力水平下每个样品的伪寿命值ξ；

41、利用最优拟合检验的方法确定出样品数据保持伪寿命值所服从的最优分布。

42、优选地，构建加速模型，计算正常应力下样品的数据保持寿命指标，确定闪存存储器产品低温条件下的可靠性数据包括：

43、根据所述伪寿命值，构建加速应力对应的加速模型为：

44、ξ＝a·exp(-b·v)

45、上式中ξ为伪寿命值，a、b为系数参数；

46、对两个样品分组，基于寿命分布、加速模型和应力水平下样品的伪寿命值ξ，计算加速模型的参数和正常应力下闪存存储器数据保持寿命的各特性值；

47、比较两个分组的数据保持寿命特性值，取较小的分组对应的特性值作为闪存存储器产品低温条件下的可靠性数据。

48、第二方面，本公开实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括：

49、存储器，存储有可执行指令；

50、处理器，所述处理器运行所述存储器中的所述可执行指令，以实现所述的闪存存储器低温数据保持寿命测试方法。

51、第三方面，本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的闪存存储器低温数据保持寿命测试方法。

52、其有益效果在于：

53、本发明在对闪存存储器分别进行高温和低温擦写耐久性两组试验后，通过以电应力为加速应力，对两组试验后样品进行低温条件下的数据保持加速退化试验。利用退化数据计算得到闪存存储器产品的低温数据保持寿命。本发明实现了对闪存存储器低温条件下数据保持寿命的测试，解决了较难评估闪存存储器低温数据保持能力的问题。另外本发明同时考虑了高温擦写循环和低温擦写循环给器件造成的性能退化影响，实现了较全面地覆盖器件的失效机理，可以得到较准确的闪存存储器低温数据保持可靠性结果。

54、本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。