闪存寿命预测方法和筛选方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及闪存寿命预测方法和筛选方法。
【背景技术】
[0002] 在目前的半导体产业中，集成电路产品主要可分为三大类型:模拟电路、数字电路 和数/模混合电路，其中存储器件是数字电路中的一个重要类型。近年来，在存储器件中，闪 速存储器(f 1 ash memory，简称闪存的发展尤为迅速。闪存的主要特点是在不加电的情况下 能长期保持存储的信息;且具有集成度高、存取速度快、易于擦除和重写等优点，因而在微 机、自动化控制等多项领域得到了广泛的应用。
[0003] 现有技术中，闪存的标准物理结构称为存储单元(bit)。存储单元的结构与常规 M0S晶体管不同。常规的M0S晶体管的栅极(gate)和导电沟道间由栅极绝缘层隔开，一般为 氧化层(oxide);而闪存在控制栅(CG: contro 1 gate，相当于常规的M0S晶体管的栅极)与导 电沟道间还多了一层物质，称之为浮栅(FG:floating gate)。由于浮栅的存在，使闪存可以 完成三种基本操作模式:读、写、擦除。即便在没有电源供给的情况下，浮栅的存在也可以保 持存储数据的完整性。在半导体工艺中，通常使用高温氧化（High Temperature Oxidation，ΗΤ0)形成浮栅与源线（source line,SL)的氧化层。
[0004] 但是，闪存在形成氧化层的过程中会残留诸如氯离子的杂质在氧化层中，而过多 的氯离子构成氯陷阱(Cl trap)，闪存浮栅中储存的电荷会通过氯陷阱漏失，导致闪存浮栅 储存电荷的能力下降，闪存逐渐失效。随着氧化层中氯离子含量的不同，则闪存的失效的时 间也不同，进而导致筛选出具有不同使用寿命的闪存的难度增加。
【发明内容】
[0005] 本发明解决的技术问题是如何准确预测闪存寿命和准确的筛选闪存。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种闪存寿命预测方法，闪存寿命预测 方法包括：
[0007] 检测采样闪存在被擦除后的多个不同的等待时间值后的余量电流；
[0008] 根据所述采样闪存的多个所述等待时间值和所述余量电流，拟合得到所述余量电 流与所述等待时间值的自然对数之间的第一映射关系，所述第一映射关系为线性关系；
[0009] 根据所述第一映射关系计算待预测闪存的余量电流下降至预设失效余量电流所 需的等待时间值，作为所述待预测闪存的寿命。
[0010] 可选的，所述余量电流指的是:在所述等待时间值后，闪存的控制栅施加预设控制 电压时，所述闪存的漏极和源极之间的电流值。
[0011] 可选的，所述第一映射关系的公式为：m二|lnt: + C;其中，m为所述余量电流;t 为所述等待时间值;A、C是根据所述采样闪存的多个所述等待时间值和多个所述余量电流 拟合得到的第一常数和第二常数。
[0012] 可选的，根据所述第一映射关系计算待预测闪存的所述余量电流下降至所述预设 失效余量电流所需的所述等待时间值包括：
[0013] 基于多个所述采样闪存的所述第一映射关系，拟合得到所述第一等待时间值和所 述第二等待时间值的第二映射关系，其中，所述第一等待时间值为所述采样闪存的余量电 流下降至预设余量电流所需的等待时间，所述第二等待时间为所述采样闪存的余量电流下 降至所述预设失效余量电流所需的等待时间；
[0014] 检测所述待预测闪存的所述第一等待时间值，基于所述第二映射关系得到所述第 二等待时间值，所述待预测闪存的寿命为所述第二等待时间值。
[0015] 可选的，基于多个所述采样闪存的所述第一映射关系，拟合得到所述第一等待时 间值和所述第二等待时间值的所述第二映射关系包括：
[0016] 计算多个所述采样闪存的所述预设余量电流和所述第二常数的差值，记为第一差 值；
[0017] 计算所述预设失效余量电流和所述第二常数之差的差值，记为第二差值;将所述 第一差值和所述第二差值的比值进行拟合，得到所述第二映射关系。
[0018] 可选的，所述第二映射关系的公式为In ti = k*ln t2+d，其中tl为所述第一等待时 间值，t2为所述第二等待时间值，k、d是根据多个所述采样闪存的所述第一差值和所述第二 差值的比值拟合得到的第三常数和第四常数。
[0019] 为解决上述技术问题，本发明实施例还公开了一种闪存筛选方法，闪存筛选方法 包括：
[0020] 检测采样闪存在被擦除后的多个不同的等待时间值后的余量电流；
[0021] 根据所述采样闪存的多个所述等待时间值和所述余量电流，拟合得到所述余量电 流与所述等待时间值的自然对数之间的第一映射关系，所述第一映射关系为线性关系；
[0022] 根据所述第一映射关系计算待预测闪存的所述余量电流下降至预设失效余量电 流所需的等待时间值，如果所述等待时间值达到预设寿命，将所述待筛选闪存筛选出来。
[0023] 为解决上述技术问题，本发明实施例还公开了另一种闪存筛选方法，闪存筛选方 法包括：
[0024] 检测采样闪存在被擦除后的多个不同的等待时间值后的余量电流；
[0025] 根据所述采样闪存的多个所述等待时间值和所述余量电流，拟合得到所述余量电 流与所述等待时间值的自然对数之间的第一映射关系，所述第一映射关系为线性关系；
[0026] 基于多个所述采样闪存的所述第一映射关系，拟合得到所述第一等待时间值和所 述第二等待时间值的第二映射关系，其中，所述第一等待时间值为所述采样闪存的余量电 流下降至预设余量电流所需的时间，所述第二等待时间为所述采样闪存的余量电流下降至 所述预设失效余量电流所需的时间；
[0027] 将预设寿命作为所述第二等待时间值，根据所述第二映射关系得到所述第一等待 时间值；
[0028] 确定待筛选闪存在擦除后的所述第一等待时间值的所述余量电流，如果所述余量 电流达到所述预设余量电流，则将所述待筛选闪存筛选出来。
[0029] 与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
[0030] 本发明实施例通过检测采样闪存在被擦除后的多个不同的等待时间值后的余量 电流;根据所述采样闪存的多个所述等待时间值和所述余量电流，拟合得到所述余量电流 与所述等待时间值的自然对数之间的第一映射关系，所述第一映射关系为线性关系;根据 所述第一映射关系计算待预测闪存的余量电流下降至预设失效余量电流所需的等待时间 值，作为所述待预测闪存的寿命，通过采样闪存得到余量电流与等待时间值的第一映射关 系，从而可以通过预设的失效余量电流得到闪存的寿命，可以准确预测闪存寿命。
[0031] 本发明实施例还可以通过所述第一映射关系计算待预测闪存的所述余量电流下 降至预设失效余量电流所需的等待时间值，如果所述等待时间值达到预设寿命，将所述待 待筛选闪存筛选出来，实现了准确的筛选具有预设寿命的闪存，为闪存的使用和工作提供 了便捷性。
【附图说明】
[0032] 图1是本发明实施例一种闪存寿命预测方法的流程图；
[0033] 图2是本发明实施例一种第一映射关系的曲线示意图；
[0034] 图3是本发明实施例另一种闪存寿命预测方法的流程图；
[0035] 图4是本发明实施例一种第二映射关系的曲线示意图；
[0036] 图5是本发明实施例一种闪存筛选方法的流程图；
[0037] 图6是本发明实施例另一种闪存筛选方法的流程图。
【具体实施方式】
[0038] 如【背景技术】中所述，闪存在形成氧化层的过程中会残留氯离子在氧化层中，而过 多的氯离子会构成氯陷阱，闪存浮栅中储存的电荷将通过氯陷阱漏失，导致闪存浮栅储存 电荷的能力下降，闪存逐渐失效。氧化层中氯离子含量的不同，则闪存的失效的时间也不 同，进而导致筛选出不同使用寿命的闪存难度增加。
[0039] 本发明实施例中，发明人经过研究发现，结合阿伦尼乌斯(Arrhenius)方程，可以 得到闪存浮栅电荷保持时间和闪存源漏极电流之间存在的映射关系，通过确定该映射关 系，就可以实现闪存寿命的预测以及闪存筛选。
[0040] 本发明实施例所称闪存寿命预测方法、筛选方法可以在适当的温度范围内进行， 通常可以在室温条件下进行，例如可以是20~30摄氏度。
[0041]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明 的具体实施例做详细的说明。
[0042]图1是本发明实施例一种闪存寿命预测方法的流程图。
[0043]请参照