区别真实读串扰和伪读串扰的阻变存储器的故障检测方法与流程

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1.本发明涉及新型存储rram测试技术领域，尤其是涉及一种区别真实读串扰和伪读串扰的阻变存储器的故障检测方法。

背景技术：

2.阻变存储器（rram）是一种具有高读写速度、高存储密度、高耐受性和持久性、且可以3d集成的低功耗非易失性存储器，其制备工艺简单且和cmos工艺兼容，有望成为替代dram、sram和flash成为通用存储器，具有广泛的应用前景和研究价值。
3.读串扰（read disturbance，rd）故障是阻变存储器的典型故障，r1d故障是阻变存储单元在进行读1操作时，发生reset的结果。读1串扰包含伪读串扰和真实读串扰故障：对于真实读串扰故障而言，读1之后，读出的结果为0，但此时的存储单元阻值变为低阻态，故障出现；对于伪读串扰故障，读操作使得存储单元值发生转变，虽然读到的值仍然是1，但是读这个动作使得实际存储单元值为0。而r0d故障是阻变存储单元在进行读0操作时，发生set的结果。读0串扰也同样包含伪读串扰和真实读串扰故障，这里不作赘述。当出现读串扰故障时，在单周期的测试条件下，由于伪读串扰的故障表现形式与saf故障或sw故障几乎一致，不易区分，对于阻变存储器的故障检测带来了很大的困难。

技术实现要素：

4.为解决现有技术的不足，实现提高读串扰故障的识别精度的目的，本发明采用如下的技术方案：区别真实读串扰和伪读串扰的阻变存储器的故障检测方法，包括一个以上测试周期，在每个测试周期中对阻变存储器进行采样操作和判断识别操作，采样操作包括置位采样操作和复位采样才做，置位采样操作包括置位操作、第一采样操作和第二采样操作，复位采样操作包括复位操作、第三采样操作和第四采样操作。
5.测试周期包括置位采样测试周期和复位采样测试周期，置位采样测试周期包括置位采样操作及置位采样操作后对应的判断识别操作，复位采样测试周期包括复位采样操作及复位采样操作后对应的判断识别操作，置位采样测试周期和/或复位采样测试周期按顺序进行。置位采样测试周期之间，或者复位采样测试周期之间，必须修改采样操作的读取条件。
6.置位采样测试周期和/或复位采样测试周期交替进行。置位采样测试周期与复位采样测试周期之间，修改采样操作的读取条件，和/或采用前一测试周期中置位（复位）采样操作相同的读取条件，执行后一测试周期的复位（置位）采样操作。
7.修改采样操作的读取条件，是指修改采样操作中施加给阻变存储器的读取电压的幅值、脉宽等，和/或修改施加给未选中的阻变存储器的屏蔽电压的幅值等。
8.具体步骤如下：s1，对阻变存储器进行采样操作，包括如下步骤：
s11，置位操作对阻变存储器施加置位电压，使阻变存储器处于低阻态；复位操作对阻变存储器施加复位电压，使阻变存储器处于高阻态；s12，第一、第二采样操作分别对阻变存储器施加读取电压，读取置位操作后的阻变存储器处于低阻态的第一、第二阻值；第三、第四采样操作分别对阻变存储器施加读取电压，读取复位操作后的阻变存储器处于高阻态的第三、第四阻值；第一、第二采样操作的读取条件一致，第三、第四采样操作的读取条件一致；s2，对阻变存储器进行判断识别操作，包括如下步骤：s21，判断第一阻值和第二阻值是否处于低阻态区间内，当第一阻值处于低阻态区间内，而第二阻值处于高阻态区间内，则标记阻变存储器为真实读串扰；当第一阻值和第二阻值均处于低阻态区间内，且测试周期不为第一置位采样测试周期，则标记阻变存储器为伪读串扰；当第一阻值和第二阻值均处于低阻态区间内，且测试周期为第一置位采样测试周期，则标记阻变存储器为无读取串扰；当第一阻值和第二阻值均处于高阻态区间内，则修改采样操作的读取条件，并继续进入下一测试周期的置位采样操；s22，判断第三阻值和第四阻值是否处于高阻态区间内，当第三阻值处于高阻态区间内，而第四阻值处于低阻态区间内，则标记阻变存储器为真实读串扰；当第三阻值和第四阻值均处于高阻态区间内，且测试周期不为第一复位采样测试周期，则标记阻变存储器为伪读串扰；当第三阻值和第四阻值均处于高阻态区间内，且测试周期为第一复位采样测试周期，则标记阻变存储器为无读取串扰；当第三阻值和第四阻值均处于低阻态区间内，则修改采样操作的读取条件，并继续进入下一测试周期的复位采样操作。
9.判断所述测试周期的重复次数是否达到预定目标的次数，若判断结果为是，则结束测试，否则继续循环执行测试方法。
10.本发明的优势和有益效果在于：本发明的一种区别真实读串扰和伪读串扰的阻变存储器的故障检测方法，该测试方法可以准确地区别阻变存储器的真实读串扰和伪读串扰，有效的提升了伪读串扰的可测性，适用于各种类型的阻变存储器。
附图说明
11.图1是本发明方法的流程框图。
12.图2a是本发明中置位采样测试周期示意图。
13.图2b是本发明中复位采样测试周期示意图。
14.图2c是本发明中置位采样测试周期和复位采样测试周期交替进行示意图。
15.图3是本发明区别r1d故障真实读串扰和伪读串扰的流程示意图。
16.图4是本发明区别r0d故障真实读串扰和伪读串扰的流程示意图。
具体实施方式
17.以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
18.如图1所示，一种区别真实读串扰和伪读串扰的阻变存储器的故障检测方法，该检测方法包括至少一个测试周期。在每个测试周期中对阻变存储器进行采样操作和判断识别
操作：采样操作包括置位采样操作和复位采样操作，置位采样操作包括置位操作和采样操作1、2，复位采样操作包括复位操作和采样操作3、4。置位操作被配置为对阻变存储器施加置位电压以使得阻变存储器处于低阻态；复位操作被配置为对阻变存储器施加复位电压以使得阻变存储器处于高阻态；采样操作1、2、3、4被配置为对阻变存储器施加读取电压从而读取阻变存储器的阻值。
19.具体地，如图1所示，置位采样操作包括采样操作1，采样操作1被配置为读取所述阻变存储器处于低阻态时的第一阻值r1；所述的置位采样操作还包括采样操作2，所述采样操作2被配置为读取所述阻变存储器处于低阻态时的第二阻值r2。
20.进一步地，所述的复位采样操作包括采样操作3，所述采样操作3被配置为读取所述阻变存储器处于高阻态时的第三阻值r3；所述的复位采样操作还包括采样操作4，所述采样操作4被配置为读取所述阻变存储器处于高阻态时的第四阻值r4。
21.进一步地，所述采样操作1和所述采样操作2的读取条件一致，所述采样操作3和所述采样操作4的读取条件一致。
22.如图2a、b所示，置位采样测试周期以及复位采样测试周期的含义具体为：置位采样测试周期包括置位采样操作以及置位采样操作完成后的判断识别操作。第一置位采样测试周期具体指第一个置位采样测试周期，以此类推，第二置位采样测试周期具体指第二个置位采样测试周期。复位采样测试周期包括复位采样操作以及复位采样操作完成后的判断识别操作。第一复位采样测试周期具体指第一个复位采样测试周期，以此类推，第二复位采样测试周期具体指第二个复位采样测试周期。
23.应当指出，本技术提供的测试方法中，置位采样测试周期以及复位采样测试周期是可以交替进行的，如图2c所示，第一复位采样测试周期后可以进行第一置位采样测试周期，而第二置位采样测试周期也可以紧随第一置位采样测试周期之后，即置位采样测试周期的“第一”、“第二”等顺序的描述性词语仅针对整个测试周期中的置位采样测试周期的顺序；同理，所述复位采样测试周期的“第一”、“第二”等顺序的描述性词语仅针对整个测试周期中的复位采样测试周期的顺序。
24.修改采样操作的读取条件这一操作并不是必须的，既可以修改阻变存储器的读取条件，也可以采用与前一测试周期中置位（复位）采样操作相同的读取条件执行后一测试周期的复位（置位）采样操作；而所述置位和置位的采样测试周期之间，或者复位和复位的采样测试周期之间，则必须修改阻变存储器的读取条件。
25.如图3所示，为采用本技术实施例区别r1d故障真实读串扰和伪读串扰的流程示意图，在本技术提供的阻变存储器的测试方法中，针对r1d故障的真实读串扰和伪读串扰区分问题，每个置位采样测试周期还包括：判断本次置位采样测试周期中所获得的第一阻值r1和第二阻值r2是否处于低阻态区间内，如果第一阻值r1处于低阻态区间内，而第二阻值r2处于高阻态区间内，则标记所述阻变存储器为真实读串扰；如果第一阻值r1和第二阻值r2均处于低阻态区间内，且判断本次置位采样测试周期不为第一置位采样测试周期，则标记阻变存储器为伪读串扰；如果第一阻值r1和第二阻值r2均处于低阻态区间内，且判断本次置位采样测试周期为第一置位采样测试周期，则标记所述阻变存储器为无读取串扰；如果第一阻值r1和第二阻值r2均处于高阻态区间内，则需修改采样操作的读取条件并判断是否达到预设的测试周期数，若未达到预设的测试周期数，则继续进入下一置位采样测试周期
执行后续测试。
26.其中，修改采样操作的读取条件具体包括：修改采样操作中施加给阻变存储器的读取电压的幅值、脉宽等，也同样可以修改施加给未选中的阻变存储单元的屏蔽电压的幅值等；修改采样操作的读取条件涵盖对阻变存储器的采样操作中施加的所有条件，这里不作限制。以下所述的修改采样操作的读取条件均与此等同，这里不作赘述。
27.如图4所示，为采用本技术实施例区别r0d故障真实读串扰和伪读串扰的流程示意图，在本技术提供的阻变存储器的测试方法中，针对r0d故障的真实读串扰和伪读串扰区分问题，每个复位采样测试周期还包括：判断本次复位采样测试周期中所获得的第三阻值r3和第四阻值r4是否处于高阻态区间内，如果第三阻值r3处于高阻态区间内，而第四阻值r4处于低阻态区间内，则标记所述阻变存储器为真实读串扰；如果第三阻值r3和第四阻值r4均处于高阻态区间内，且判断本次复位采样测试周期不为第一复位采样测试周期，则标记所述阻变存储器为伪读串扰；如果第三阻值r3和第四阻值r4均处于高阻态区间内，且判断本次复位采样测试周期为第一复位采样测试周期，则标记所述阻变存储器为无读取串扰；如果第三阻值r3和第四阻值r4均处于低阻态区间内，则需修改所述采样操作的读取条件并判断是否达到预设的测试周期数，若未达到预设的测试周期数则继续进入下一复位采样测试周期执行后续测试。
28.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

技术特征：

1.区别真实读串扰和伪读串扰的阻变存储器的故障检测方法，其特征在于包括一个以上测试周期，在每个测试周期中对阻变存储器进行采样操作和判断识别操作，采样操作包括置位采样操作和复位采样才做，置位采样操作包括置位操作、第一采样操作和第二采样操作，复位采样操作包括复位操作、第三采样操作和第四采样操作，具体步骤如下：s1，对阻变存储器进行采样操作，包括如下步骤：s11，置位操作对阻变存储器施加置位电压，使阻变存储器处于低阻态；复位操作对阻变存储器施加复位电压，使阻变存储器处于高阻态；s12，第一、第二采样操作分别对阻变存储器施加读取电压，读取置位操作后的阻变存储器处于低阻态的第一、第二阻值；第三、第四采样操作分别对阻变存储器施加读取电压，读取复位操作后的阻变存储器处于高阻态的第三、第四阻值；第一、第二采样操作的读取条件一致，第三、第四采样操作的读取条件一致；s2，对阻变存储器进行判断识别操作，包括如下步骤：s21，判断第一阻值和第二阻值是否处于低阻态区间内，当第一阻值处于低阻态区间内，而第二阻值处于高阻态区间内，则标记阻变存储器为真实读串扰；当第一阻值和第二阻值均处于低阻态区间内，且测试周期不为第一置位采样测试周期，则标记阻变存储器为伪读串扰；当第一阻值和第二阻值均处于低阻态区间内，且测试周期为第一置位采样测试周期，则标记阻变存储器为无读取串扰；当第一阻值和第二阻值均处于高阻态区间内，则修改采样操作的读取条件；s22，判断第三阻值和第四阻值是否处于高阻态区间内，当第三阻值处于高阻态区间内，而第四阻值处于低阻态区间内，则标记阻变存储器为真实读串扰；当第三阻值和第四阻值均处于高阻态区间内，且测试周期不为第一复位采样测试周期，则标记阻变存储器为伪读串扰；当第三阻值和第四阻值均处于高阻态区间内，且测试周期为第一复位采样测试周期，则标记阻变存储器为无读取串扰；当第三阻值和第四阻值均处于低阻态区间内，则修改采样操作的读取条件。2.根据权利要求1所述的区别真实读串扰和伪读串扰的阻变存储器的故障检测方法，其特征在于所述s21中，当第一阻值和第二阻值均处于高阻态区间内，修改采样操作的读取条件后，继续进入下一测试周期的置位采样操作；当第三阻值和第四阻值均处于低阻态区间内，修改采样操作的读取条件后，继续进入下一测试周期的复位采样操作。3.根据权利要求1所述的区别真实读串扰和伪读串扰的阻变存储器的故障检测方法，其特征在于判断所述测试周期的重复次数是否达到预定目标的次数，若判断结果为是，则结束测试，否则继续循环执行测试方法。4.根据权利要求1所述的区别真实读串扰和伪读串扰的阻变存储器的故障检测方法，其特征在于所述测试周期包括置位采样测试周期和复位采样测试周期，置位采样测试周期包括置位采样操作及置位采样操作后对应的判断识别操作，复位采样测试周期包括复位采样操作及复位采样操作后对应的判断识别操作，置位采样测试周期和/或复位采样测试周期按顺序进行。5.根据权利要求2所述的区别真实读串扰和伪读串扰的阻变存储器的故障检测方法，其特征在于所述置位的采样测试周期之间，或者复位的采样测试周期之间，修改采样操作的读取条件。
6.根据权利要求2所述的区别真实读串扰和伪读串扰的阻变存储器的故障检测方法，其特征在于所述置位采样测试周期和/或复位采样测试周期交替进行。7.根据权利要求4所述的区别真实读串扰和伪读串扰的阻变存储器的故障检测方法，其特征在于所述置位采样测试周期与复位采样测试周期之间，修改采样操作的读取条件和/或采用前一测试周期中采样操作相同的读取条件，执行后一测试周期的采样操作。8.根据权利要求1-7之一所述的区别真实读串扰和伪读串扰的阻变存储器的故障检测方法，其特征在于所述修改采样操作的读取条件，是指修改采样操作中施加给阻变存储器的读取条件，和/或修改施加给未选中的阻变存储器的读取条件。9.根据权利要求8所述的区别真实读串扰和伪读串扰的阻变存储器的故障检测方法，其特征在于所述读取条件包括施加给阻变存储器的读取电压的幅值、脉宽。10.根据权利要求8所述的区别真实读串扰和伪读串扰的阻变存储器的故障检测方法，其特征在于所述读取条件包括修改施加给未选中的阻变存储器的屏蔽电压的幅值。

技术总结

本发明公开了区别真实读串扰和伪读串扰的阻变存储器的故障检测方法，包括如下步骤：S1，采样操作，包括如下步骤：S11，置位操作对阻变存储器施加置位电压，使阻变存储器处于低阻态；复位操作对阻变存储器施加复位电压，使阻变存储器处于高阻态；S12，采样操作分别对阻变存储器施加读取电压，读取置位操作后的阻变存储器处于低阻态的第一、第二阻值；读取复位操作后的阻变存储器处于高阻态的第三、第四阻值；S2，判断识别操作，包括如下步骤：S21，判断第一阻值和第二阻值是否处于低阻态区间内，从而判断真实读串扰或伪读串扰；S22，判断第三阻值和第四阻值是否处于高阻态区间内，从而判断真实读串扰或伪读串扰。真实读串扰或伪读串扰。真实读串扰或伪读串扰。