本发明专利技术公开了一种面向长时间存储的闪存可靠性测试、预测方法。本发明专利技术提供的面向长时间存储的闪存可靠性测试方法，基于3D NAND闪存可靠性机制设计能够更好地模拟闪存芯片在长时间存储场景下的可靠性下降过程，考虑自修复效应与阈值电压抖动对测试结果的影响，由于闪存芯片在短时间内错误数的波动较大，因此将其静置预设时间，从而提高测试结果的精度，使测试结果更贴近芯片的实际可靠性。本发明专利技术提供的面向长时间存储的闪存可靠性预测方法，以相同制造工艺为基准，在制造工艺相同的多个不同型号芯片测试数据的基础上建立可靠性预测模型，模型具有更好的泛化能力，从而实现对相同制造工艺下的闪存芯片的可靠性预测。制造工艺下的闪存芯片的可靠性预测。制造工艺下的闪存芯片的可靠性预测。
【技术实现步骤摘要】
一种面向长时间存储的闪存可靠性测试、预测方法
[0001]本专利技术属于闪存芯片领域，更具体地，涉及一种面向长时间存储的闪存可靠性测试、预测方法。
技术介绍
[0002]随着集成电路技术的发展，非易失性存储器逐渐成为电子设备存储信息的主要介质。非易失性存储器，是一种能够在掉电后继续保存信息的存储器。在非易失性存储设备中，NAND闪存器件以其具备生产制造成本低、可存储容量大、存储介质抗震抗磁、读写速度快并且数据非易失，抗震防磁等优势，被广泛应用于存储数据的相关领域。因此，测试闪存芯片可靠性并建立相关模型具有重要意义。
[0003]近年来，3D NAND闪存逐渐取代2D NAND闪存成为市场上的主流存储器。相比于2D NAND闪存，3D NAND闪存具有更高的存储密度能够存储更多数据。但是，3D NAND闪存中存在的数据保持问题非常严重，数据存储期间误码率会在短时间内快速增加并且在不同温度下的数据保持错误特征不同。传统的闪存芯片可靠性测试方法通常采用高温加速方法来模拟长时间数据保持过程，这种方法在测试时不考虑实际目标温度下的错误特征。依据现有研究结果，3D NAND闪存芯片在长时间数据存储时的错误变化曲线与高温加速模拟结果不同。因此在测试3D NAND闪存时，传统闪存可靠性测试采用的高温加速方法可能无法模拟真实的数据保持可靠性下降过程，难以得到准确的测试结果。
技术实现思路
[0004]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种面向长时间存储的闪存可靠性测试、预测方法，由此解决现有的闪存芯片可靠性测试方法的精度不高的技术问题。
[0005]为实现上述目的，按照本专利技术的第一方面，提供了一种面向长时间存储的闪存可靠性测试方法，包括：
[0006]S1，在常温下，对被测闪存芯片的被测存储块依次进行擦除、编程操作，并在等待时间T0后进行读取操作；
[0007]S2，判断所述被测存储块经历的擦除/编程周期次数是否小于Cpe，若是，则返回步骤S1，否则进入S3；
[0008]S3，将所述被测闪存芯片断电并在常温下放置时间T1后，对所述被测存储块依次进行擦除、编程、读取操作，保存读取数据；
[0009]S4，在温度K下等待时间T2后，对所述被测存储块进行读取操作，将读取的数据与S3中保存的读取数据进行比得到数据保持错误相关参数；
[0010]S5，判断总数据保持时间Ts是否小于T3，若是则返回S4，若否则进入S6；其中，Ts为最近一次编程操作后至后一次读操作的时间间隔；
[0011]S6，判断所述被测存储块经历的擦除/编程周期次数是否小于Cto，若是则回S1，若否则进入S7；
[0012]S7，根据所述数据保持错误相关参数确定在满足预设数据保持错误条件的情况下，与所述被测闪存芯片的各擦除/编程周期次数对应的最大Ts值作为所述被测芯片在温度K下可正常存储数据的时间，得到所述被测闪存芯片的在温度K下的测试结果。
[0013]按照本专利技术的第二方面，提供了一种面向长时间存储的闪存可靠性预测模型建立方法，包括：
[0014]分别对制造工艺相同、型号不同的N个闪存芯片如第一方面所述的方法，得到各芯片的测试结果；同时，采集步骤S1和S3中的擦除、编程、读取操作时间，步骤S4中的读取操作时间，经步骤S4的读取操作后各被测芯片的功耗和电流，与各芯片的数据保持错误相关参数构建各闪存芯片的待处理数据集；其中，N为大于1的整数；
[0015]从所述各闪存芯片的待处理数据集中选出与其对应的测试结果之间的皮尔逊相关系数满足预设条件的参数，作为特征参数；
[0016]将各闪存芯片对应的特征参数的并集定义为每个闪存芯片的可靠性参数，并将各闪存芯片的可靠性参数与测试结果作为样本集，得到N个样本集，所述样本集包括训练集和测试集；
[0017]选取N
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1个样本集的训练集作为目标训练集，余下的样本集的测试集作为目标测试集，经过N次不同的选择组合得到N个目标样本集；
[0018]分别采用各目标样本集对可靠性预测模型进行训练，选择预测误差最小的训练后的可靠性预测模型作为目标可靠性预测模型。
[0019]按照本专利技术的第三方面，提供了一种面向长时间存储的闪存可靠性预测方法，将待预测闪存芯片的可靠性参数输入采用如第二方面所述的方法建立的目标可靠性预测模型，得到所述待预测闪存芯片在温度K下的可靠性预测结果；
[0020]所述可靠性预测结果为，在满足预设数据保持错误条件的情况下，所述待预测闪存芯片在各擦除/编程周期次数下可正常存储数据的时间；
[0021]其中，所述待预测闪存芯片与所述N个闪存芯片的制造工艺相同。
[0022]按照本专利技术的第四方面，提供了一种面向长时间存储的闪存可靠性预测方法，包括：
[0023]将采用如第二方面所述的方法建立的目标可靠性预测模型的隐藏层的参数进行迁移，得到更新可靠性预测模型，用芯片A的样本集对所述更新可靠性预测模型进行训练；
[0024]将待预测闪存芯片A的可靠性参数输入至训练好的更新可靠性预测模型，得到可靠性预测结果；
[0025]所述可靠性预测结果为，在满足预设数据保持错误条件的情况下，所述待预测闪存芯片A在各擦除/编程周期次数下可正常存储数据的时间；
[0026]其中，所述待预测闪存芯片A与所述N个闪存芯片的制造工艺相同，型号不同。
[0027]按照本专利技术的第五方面，提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面所述的测试方法，或执行如第二方面所述的模型建立方法，或执行如第三方面所述的预测方法，或执行如第四方面所述的预测方法。
[0028]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
[0029]本专利技术提供的面向长时间存储的闪存可靠性测试方法，基于3D NAND闪存可靠性机制设计能够更好地模拟闪存芯片在长时间存储场景下的可靠性下降过程，考虑自修复效应与阈值电压抖动对测试结果的影响，由于闪存芯片在短时间内错误数的波动较大，因此将其静置预设时间，从而提高测试结果的精度，使测试结果更贴近芯片的实际可靠性。
[0030]本专利技术提供的面向长时间存储的闪存可靠性预测方法，以相同制造工艺为基准，在制造工艺相同的多个不同型号芯片测试数据的基础上建立可靠性预测模型，模型具有更好的泛化能力，从而实现对相同制造工艺下的闪存芯片的可靠性预测。
附图说明
[0031]图1为本专利技术实施例提供的面向长时间存储的闪存可靠性测试方法流程图之一。
[0032]图2为本专利技术实施例提供的面向长时间存储的闪存可靠性测试方法流程图之二。
[0033]图3为本专利技术实施例提供的编程/擦除循环测试的流程图。
[0034]图4为本专利技术实施例提供的数据保持测试的流程图。
[0035]图5为本专利技术实施例提供的测试数据组合示意图。
[本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种面向长时间存储的闪存可靠性测试方法，其特征在于，包括：S1，在常温下，对被测闪存芯片的被测存储块依次进行擦除、编程操作，并在等待时间T0后进行读取操作；S2，判断所述被测存储块经历的擦除/编程周期次数是否小于Cpe，若是，则返回步骤S1，否则进入S3；S3，将所述被测闪存芯片断电并在常温下放置时间T1后，对所述被测存储块依次进行擦除、编程、读取操作，保存读取数据；S4，在温度K下等待时间T2后，对所述被测存储块进行读取操作，将读取的数据与S3中保存的读取数据进行比得到数据保持错误相关参数；S5，判断总数据保持时间Ts是否小于T3，若是则返回S4，若否则进入S6；其中，Ts为最近一次编程操作后至后一次读操作的时间间隔；S6，判断所述被测存储块经历的擦除/编程周期次数是否小于Cto，若是则回S1，若否则进入S7；S7，根据所述数据保持错误相关参数确定在满足预设数据保持错误条件的情况下，与所述被测闪存芯片的各擦除/编程周期次数对应的最大Ts值作为所述被测芯片在温度K下可正常存储数据的时间，得到所述被测闪存芯片的在温度K下的测试结果。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据保持错误相关参数包括每KB原始错误数、页面原始错误数、read
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retry操作下每KB原始错误数或页面原始错误数中的至少一个。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，T0≥1min，T1≥1h。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述编程操作时写入所述被测存储块的测试数据的类型为伪随机测试数据。5.一种面向长时间存储的闪存可靠性预测模型建立方法，其特征在于，包括：分别对制造工艺相同、型号不同的N个闪存芯片如权利要求1
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4任一项所述的方法，得到各芯片的测试结果；同时，采集步骤S1和S3中的擦除、编程、读取操作时间，步骤S4中的读取操作时间，经步骤S4的读取操作后各被测芯片的功耗和电流，与各芯片的数据保持错误相关参数构建各闪存芯片的待处理数据集；其中，N为大于1的整数；从所述各闪存芯片的待处理数据集中选出与其对应的测试结果之间的皮尔逊相...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘政林，潘玉茜，于润泽，汪钊旭，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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