[发明专利]CAM单元检查模块及其检查方法

说明书

本发明涉及CAM单元检查模块及其检查方法，所述CAM单元检查模块用于对NAND存储器中的CAM单元进行检查，包括：读取电平设定部，该读取电平设定部基于预先存储的CAM单元读取电平表来设定CAM单元读取电平；特殊读取命令执行部，该特殊读取命令执行部基于所设定的所述CAM单元读取电平，执行特殊读取命令；状态检查部，该状态检查部响应于所述特殊读取命令，进行所述CAM单元的数据读取，并判定所述CAM单元的状态是通过还是失败，在所述特殊读取命令下，所读取的所述CAM单元的数据仅用于所述状态检查部进行所述CAM单元的状态的判定。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及NAND存储器中的CAM单元检查模块及其检查方法。

背景技术

NAND存储器是一种大容量的存储芯片，其特点是容量密度大，制造成本低，访问速度快，通常作为U盘、固态盘、存储卡等设备上的存储芯片。对于NAND存储器通常进行下述三项操作：编程、擦除、读取。

图1是表示NAND存储器中普通单元(Normal Cell)的电平分布的示意图。图1中的ERA表示已擦除单元，标记为“1”；PGM表示已编程单元，标记为“0”；EV表示擦除验证电平；PV表示编程验证电平；RD表示读取电平。

如图1所示，已编程单元的电平高于PV，已擦除单元的电平小于EV。而读取电平RD介于PV和EV之间，从NAND存储器单元读取“0”或“1”的数据。已编程单元与已擦除单元的电平之间应保持足够的余量来避免任何误读。

图2是表示NAND存储器中CAM单元(CAM Cell)的电平分布的示意图。与图1相同，图2中的ERA表示已擦除单元，标记为“1”；PGM表示已编程单元，标记为“0”；EV表示擦除验证电平；PV表示编程验证电平；RD表示读取电平。

CAM单元是指NAND存储器中的内容可寻址存储(Content Addressable MemoryCell)单元。由于NAND存储器是非易失性的，因此，在可以在内部存储单元中存储配置和修复信息，而不需要使用易失性存储器中通常会使用的额外的保险丝。通常将存储设备的这种重要内容的存储器单元区域称为CAM单元。

具体而言，CAM单元中所存储的配置信息例如有操作电压；编程、读取、擦除条件；修整数据等。CAM单元中所存储的修复信息例如有列修复信息、块修复信息等。

如图2所示，在CAM单元的情况下，编程验证电平PV与擦除验证电平EV之间的宽度比普通单元更宽，这是因为在CAM单元的情况下保持(retention)尤为重要。

CAM单元可以存储NAND存储器设备的配置和修复信息，因此，CAM单元的情况下，已编程单元的电平VT高于普通单元时的已编程单元的电平，以获得比普通单元更多的余量。

CAM单元通常只经历一次编程，因此其编程后的电平可以比普通单元更高。在NAND存储器出货之前，CAM单元被编程，之后用户无法对CAM单元进行编程或擦除操作。

在现有技术中，通常采用多数检查(Majority Check)来对CAM单元进行测试。具体而言，根据下述步骤来对CAM单元进行测试，即：

步骤1：在出货前，基于配置和修复信息来对CAM单元进行编程；

步骤2：上电进行CAM读取，读取配置和修复信息并进行比较。

在该测试流程中，无法检查编程验证电平PV与读取电平RD之间的余量。而在实际制造过程中，编程单元通常会左移，从而发生误读取，进行导致用户抱怨CAM单元故障的情况频发。

由此，在现有技术中，为了避免这种情况，需要在出货之前或之后增加额外的测试流程来进行余量检查。