一种检测存储单元漏电流的方法及系统技术方案

技术编号:7302801 阅读:218 留言:0更新日期:2012-04-27 09:21
一种检测存储单元漏电流的方法,应用于至少包括依次相邻的且位于存储列阵同一列的第一、二、第三存储单元,上述存储单元共用同一组字线;包括:同时选通上述存储单元之间的位线以及第一存储单元的源极对应的位线;测试电路测量得到第二电压值;通过仿真获得所述第一、第二存储单元的沟道电阻;通过仿真获得读取位线的电平对应的第一电压值;通过第一电压值与第二电压值的电压差以及第二存储单元的沟道电阻计算得到流经所述第二存储单元的漏电流即第一存储单元被读取时的漏电流。本发明专利技术提供一种检测存储单元漏电流的方法和系统,可以实现存储单元漏电流的有效检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信息存储
,特别涉及一种检测存储器存储单元读取时泄漏电流的方法及系统。
技术介绍
整个闪存存储器的核心是存储单元构成的阵列,阵列中存储单元信息的读取方法参见图1,存储单元以普通MOS管为例,每个存储单元(cell)有三个端口,其中一个是控制端口,相当于普通MOS管的栅极,其余两个端口相当于普通MOS管的源极和漏极。存储单元的控制端口连接字线,并且阵列中同一行存储单元的控制端口连接同一字线WL1,字线电位高低实现对存储单元的开启和关断。存储阵列中同一行存储单元的源极和漏极顺次首尾相连,相邻的两个存储单元的源极和漏极连接在一根位线上。当存储单元处于开启状态时,等效为一个电阻;当存储单元所存储的信息为“0”或为“1”时,其电阻值不同。因此,为了读取存储单元中存储的信息,需要在被读取存储单元的两端施加电位差,读取流过存储单元的电流就可以读取存储单元中的存储信息。通常读取存储单元中的信息时,以读取图1中存储单元cell2为例,字线WLl电平为高后存储单元cell2开启,位线选通装置选通存储单元cell2源极和漏极相连接的两条位线BLa和BLa+Ι,使位线BLa和BLa+Ι分别连接低电平产生电路和电流读取电路,在位线 BLa和BLa+Ι分别施加低电压和高电压,存储单元cell2两端的电势差导致流过存储单元的电流rtit,流过存储单元cell2的电流值记为rtit。读取电流I由电流读取电路读出, 读取电路读出的读取电流值记为I,当I = rtit时,这个读出的电流值反映存储单元中存储的信息。通常,在对存储单元cell2进行读取操作的过程中,与存储单元cell3连接的位线BLa+2上不施加任何信号。在给位线BLa和BLa+Ι施加低电压和高电压信号的瞬间,存储单元cell3两端存在电势差,而存储单元的栅极为高,它将相当于一个电阻,这会导致泄漏电流Ileak的产生。位线选通装置平均到每根位线的电阻为R1,每根位线相对于地的电容为C,参见图2,需要电流读取电路给位线BLa+Ι充电到可以进行读取操作的高电压,才可以进行信息读取,没有泄漏电流Ileak时,电流读取电路给端点D即位线BLa+Ι充电的时间Tl正比于电阻Rl和C的乘积。但是泄漏电流Ileak的存在使电荷从位线BLa+Ι传递到位线BLa+2 给位线BLa+2充电,即位线BLa+Ι施加的高电压会对D、A两点电位同时充电,充电时间T2 正比于电阻Rl和2C的乘积,延缓位线BLa+Ι到达所需高电压的时间。读取操作在电流读取电路开始提供高电压之后的时间Tl和T2之间进行,即Ileak存在的情况下,位线BLa+1 的实际电压没有被充电到所需电压,读取电流精度受到影响,甚至导致读取信息错误。随着高密度存储阵列需求的增加,虚地(虚拟接地)结构存储阵列被越来越广泛的适用于存储装置中。虚地结构存储阵列的主要特征包括虚地结构存储阵列中每列存储单元的位线连接端口与相邻列的存储单元共享同一条位线。图3是现有技术进行读操作的一个简单示意图,以对cell 1 (第一存储单元)进行4读操作为例字线开启 celll, cell2, cell3,位线 BL(η)、BL(n+1)、BL(n+2)、BL(n+3)被选通,(图中位线BL (η)、BL (n+1)、BL (n+2)、BL (n+3)存在着连接到地的电容和电阻,因而会产生漏电流)。BL(η)是阵列单元Celll的源极,提供低电平电压;BL(n+l)是其漏极,提供高电平读取电压A ;BL (n+2)浮空,不提供任何信号;BL(n+3)被提供高电平信号B,这个信号是为了减小从BL(n+1)到BL(n+3)的泄漏电流Ileak(—般为瞬态值)。由于,Celll的栅极(即所连接字线)与同一行的其他存储单元一起被施加高电平其处于开启状态,它可以等效为一个电阻,而Celll的源极和漏极存在电势差,这将带来流过celll的电流rtit。 通过读取流经BL(n+l)的电流I与设定的参考电流Iref进行比较(例如I比Iref大我们定义celll存储的信息为“0”),可以判断出Celll的存储的内容(“0”或者“ 1”),即完成阵列单元celll的读操作。存储器阵列进行读取操作的过程中,由于产生漏电流Ileak,其值过大可能会影响读取数据的准确性,所以需要测出得漏电流信号。普通的测试设备(电压表、电流表等)在芯片测试时一般只能得到静态值,很难得到瞬态值;一般的测试设备测量时也容易出现信号畸变,易受噪声干扰。因此,需要一种可以检测瞬态漏电流时能满足低噪声、高输入阻抗、合适的通频带、电气隔离和保护等特点的测试设备和合适的检测方法。因此,如何提供一种有效的检测存储单元漏电流的方法和系统,是本领域技术人员需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种检测存储单元漏电流的方法和系统,可以实现存储单元漏电流的有效检测。本专利技术提供一种检测存储单元漏电流的方法,应用于至少包括依次相邻的且位于存储列阵同一列的第一存储单元、第二存储单元和第三存储单元,上述存储单元共用同一组字线;所述方法包括以下步骤同时选通上述存储单元之间的位线(BLn+1、BLn+2)以及所述第一存储单元的源极对应的位线(BLn);其中在所述第一存储单元源极对应的位线(BLn)上施加低电平,所述第一存储单元漏极所在的位线(BLn+Ι)上连接用于读取操作的电平,在所述第二存储单元漏极对应的位线 (BLn+2)上连接测试电路;所述测试电路测量得到第二电压值V BLn+2 ;通过仿真获得所述第一、第二存储单元的沟道电阻RCell URCell 2;通过仿真获得读取所述位线(BLn+Ι)的电平对应的第一电压值VBLn+1 ;通过第一电压值VBLn+Ι与第二电压值VBLn+2的电压差以及所述第二存储单元的沟道电阻RCell 2计算得到流经所述第二存储单元的漏电流即所述第一存储单元被读取时的漏电流Ileakl。优选地,包括将所述第一存储单元被读取时的漏电流Ileakl赋值给所述第二存储单元被读取时的漏电流Ileak2,即Ileak2 = Ileakl0优选地,还包括所述第四存储单元的漏极对应的位线(BLn+;3)连接电压跟随电路,用于减小读取时第一存储单元读取电平施加侧的漏电流;控制同时选通上述存储单元之间的位线(BLn+1、BLn+2)和所述第一存储单元的源极对应的位线(BLn),以及所述第四存储单元的漏极对应的位线(BLn+3)。优选地,所述测试电路具体通过测试设备测量得到第二电压值V BLn+2。优选地,所述测试设备包括依次相连的前置放大器、高通滤波器、隔离放大器、低通滤波器。优选地,在所述用于读取操作的电平的产生电路即读取电平产生电路工作前,所述测试设备处于测试开启状态,当所述用于读取操作的电平的产生电路工作时,所述测试设备进行采样并输出至显示装置。优选地,所述通过仿真获得所述第一存储单元的沟道电阻RCell 1步骤具体为通过CMOS以及存储阵列中的存储单元的集成电路仿真程序电学模型,仿真设定 VBLn+Ι为一个设定值,根据存储阵列中的存储单元的集成电路仿真程序模型通过集成电路仿真程序仿真工具求得所述第一存储单元的沟道电阻RCell 1。本专利技术还提供一种检测存储单元漏电本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测存储单元漏电流的方法,其特征在于,应用于至少包括依次相邻的且位于存储列阵同一列的第一存储单元、第二存储单元和第三存储单元,上述存储单元共用同一组字线;所述方法包括以下步骤同时选通上述存储单元之间的位线(BLn+l、BLn+2)以及所述第一存储单元的源极对应的位线(BLn);其中在所述第一存储单元源极对应的位线(BLn)上施加低电平,所述第一存储单元漏极所在的位线(BLn+Ι)上连接用于读取操作的电平,在所述第二存储单元漏极对应的位线 (BLn+2)上连接测试电路;所述测试电路测量得到第二电压值V BLn+2 ;通过仿真获得所述第一、第二存储单元的沟道电阻RCell URCell 2;通过仿真获得读取所述位线(BLn+Ι)的电平对应的第一电压值VBLn+1 ;通过第一电压值VBLn+Ι与第二电压值VBLn+2的电压差以及所述第二存储单元的沟道电阻RCell 2计算得到流经所述第二存储单元的漏电流即所述第一存储单元被读取时的漏电流I Ieakl。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,包括将所述第一存储单元被读取时的漏电流Ileakl赋值给所述第二存储单元被读取时的漏电流 Ileak2,即 Ileak2 = Ileakl。3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,还包括所述第四存储单元的漏极对应的位线(BLn+;3)连接电压跟随电路,用于减小读取时第一存储单元读取电平施加侧的漏电流;控制同时选通上述存储单元之间的位线(BLn+l、BLn+》和所述第一存储单元的源极对应的位线(BLn),以及所述第四存储单元的漏极对应的位线(BLn+3)。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述测试电路具体通过测试设备测量得到第二电压值V BLn+2。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述测试设备包括依次相连的前置放大器、高通滤波器、隔离放大器、低通滤波器。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述用于读取操作的电平的产生电路即读取电平产生电路工作前,所述测试设备处于测试开启状态,当所述用于读取操作的电平的产生电路工作时,所述测试设备进行采样并输出至显示装置。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:龙爽陈岚陈巍巍杨诗洋
申请(专利权)人:中国科学院微电子研究所
类型:发明
国别省市:

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