[发明专利]一种MRAM写失效的检测处理方法及检测处理电路、MRAM

说明书

本发明提供了一种MRAM写失效的检测处理方法及检测处理电路、MRAM，该检测处理方法包括：采用电压值为V1的写电压，向MRAM的待测存储区写入第一数据；该待测存储区在应用时的正常写电压值为V2，且V1＜V2；读取待测存储区中所存储的数据，获得第二数据；比较第一数据和第二数据，检测出待测存储区中写失效的存储元。使得在进行写失效的检测过程中，WER与写电流的关系曲线存在较长拖尾的异常存储元的失效概率提升程度，远大于WER与写电流的关系曲线存在较短拖尾的正常存储元的失效概率提升程度，从而能够检测出更多写失效的异常存储元，提升整体的失效存储元的检测覆盖率。检测处理方法能够通过简单的算法电路即可实现检测，更加高效的运用到筛片工序中。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种MRAM写失效的检测处理方法及检测处理电路、MRAM。

背景技术

随着汽车电子、智能家居等不同应用场景的芯片对低功耗的要求越来越高，作为芯片内最关键模块之一的低功耗MRAM(MagnetoresistiveRandom Access Memory，磁性随机存储器)正逐渐成为业界的研究热点。MRAM存储元的失效率是影响MRAM良率以及可靠性的重要因素。MRAM存储元的失效类型包括硬失效(Hard Fail)和软失效(Soft Fail)。HardFail包括存储元的开路、存储元的短路、以及读失效。软失效包括写失效。其中，硬失效是容易检测出的失效类型，而写失效因为具有随机性，无法准确定位写失效概率大的存储元，且写失效的存储元数量直接影响了MRAM的写入成功率。现有的测试方法主要采用实际应用时的正常写电压值对MRAM的存储元进行检测，导致写失效的检测覆盖率低。

发明内容

本发明提供了一种MRAM写失效的检测处理方法及检测处理电路、MRAM，用以提升整体的失效存储元的检测覆盖率。

第一方面，本发明提供了一种MRAM写失效的检测处理方法，该检测处理方法包括：

步骤1：采用电压值为V1的写电压，向MRAM的待测存储区写入第一数据；其中，该待测存储区在应用时的正常写电压值为V2，且V1＜V2；

步骤2：读取待测存储区中所存储的数据，获得第二数据；

步骤3：比较第一数据和第二数据，检测出待测存储区中写失效的存储元。

在上述的方案中，通过降低在检测MRAM写失效过程中的写电压，以比待测存储区在实际应用时的正常写电压值小的写电压值V1，向MRAM的待测存储区写入第一数据，使得在进行写失效的检测过程中，每个存储元的写失效的失效概率，大于正常写电压时存储元的失效概率。尤其是WER与写电流(Write Current)的关系曲线存在较长拖尾的异常存储元的失效概率提升程度，远大于WER与写电流的关系曲线存在较短拖尾的正常存储元的失效概率提升程度，从而能够检测出更多写失效的异常存储元，进而提升整体的失效存储元的检测覆盖率。上述检测处理方法能够通过简单的算法电路即可实现检测，能够更加高效的运用到筛片工序中。另外，可以针对不同容量的MRAM和工艺条件，调整电压值V1，从而使灵活性更强。

在一个具体的实施方式中，MRAM包含主存储区和冗余存储区，待测存储区位于主存储区，冗余存储区包含有B个修复单元。在向MRAM的待测存储区写入第一数据之前，该检测处理方法还包括：将待测存储区划分为多个待测单元，每个待测单元中的存储元个数与修复单元中的存储元个数相同。以便于对划分出的每个待测单元中的写失效存储元个数进行检测，同时便于后续对某个待测单元使用一个修复单元进行替换。