恒憶閃存基于浮柵技術(shù)。閃存晶體管的絕緣柵極(浮柵)捕獲(或排除)電子，因此，晶體管的閾值電壓被修改(偏離原始電壓值)。在附加的編程和閾壓感應(yīng)電路的輔助下，這種效應(yīng)可用保存和檢索數(shù)據(jù)。
在寫操作期間，閃存內(nèi)置的電荷泵生成一個(gè)高電壓值(Vpp)，然后被施加到晶體管的控制柵極上。這個(gè)過程使電子通過隧道效應(yīng)進(jìn)入所謂的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的浮柵上，電子被俘獲在浮柵上的電子陷阱內(nèi)。最終的狀況是一個(gè)被寫入數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元，即一個(gè)存儲(chǔ)二進(jìn)制數(shù)字 “±0”的存儲(chǔ)單元。在詳細(xì)規(guī)定的電條件下，應(yīng)用一個(gè)“擦除過程”可以從浮柵上排除電子;然后，存儲(chǔ)單元的邏輯值就會(huì)切換到二進(jìn)制數(shù)字 “±1”。
圖. 1 對一個(gè)閃存晶體管進(jìn)行寫操作
上面簡要論述的物理現(xiàn)象就是 “由福勒諾爾德海姆 (FN) 電子隧道效應(yīng)”。
浮柵內(nèi)的電子會(huì)提高晶體管的閾值電壓;在單級閃存單元內(nèi)，這相當(dāng)于一個(gè)存儲(chǔ)二進(jìn)制數(shù)字“0”的存儲(chǔ)單元。
圖2 在完成寫操作后閾值電壓被偏移
值得一提的是，雖然前文論述的現(xiàn)象適用于單級閃存單元，但是同一現(xiàn)象也適用于多級單元設(shè)計(jì)。測試和實(shí)驗(yàn)證明，這個(gè)現(xiàn)象對于單級和多級架構(gòu)都是有效的。
眾所周知，高電磁能源可引起浮柵內(nèi)的被俘電子損失(這相當(dāng)于損失浮柵內(nèi)貯存的全部電荷)。結(jié)果可能是導(dǎo)致存儲(chǔ)單元內(nèi)存儲(chǔ)的邏輯信息丟失。
X射線是一種可能會(huì)損害閃存存儲(chǔ)的信息的外部高能源。很多質(zhì)保應(yīng)用都會(huì)用到X射線，例如，在最終測試階段發(fā)現(xiàn)故障后，修理應(yīng)用電路板時(shí)需要使用X射線。X射線可對PCB電路板進(jìn)行3D斷層照相，也能分析電子元器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)。海關(guān)用X射線攝影技術(shù)檢查通關(guān)商品。
圖 : 恒憶BGA封裝的3D斷層照相細(xì)節(jié)
由于閃存在生命周期內(nèi)因?yàn)槎喾N原因可能會(huì)被X射線照射，因此，必須確認(rèn)兩個(gè)重要問題：X射線對閃存內(nèi)容的可靠性有無影響;存儲(chǔ)陣列在被X射線照射后是否需要擦除操作并重新寫入代碼。
乍一看，在經(jīng)X射線檢查后，重新對整個(gè)存儲(chǔ)陣列進(jìn)行寫操作可能是一個(gè)簡單、可靠且有成本效益的解決方案。但是，事實(shí)并不是這樣，因?yàn)樵诤芏嗲闆r下，重新給閃存編程需要昂貴的測試設(shè)備，向每一個(gè)需要重新編程的閃存發(fā)送串行數(shù)據(jù)流。這個(gè)寫操作可能需要幾分鐘甚至更長時(shí)間，從而會(huì)重重影響整體制造流程進(jìn)度。
因此，為避免(如可能)重新寫入存儲(chǔ)器內(nèi)容，了解X射線對恒憶存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可靠性的真實(shí)影響具有重要意義。
在一個(gè)主要的汽車電子系統(tǒng)供應(yīng)商(恒憶的合作伙伴)支持下，恒憶圍繞X射線對存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)可靠性的影響問題進(jìn)行了一次深入的測試分析，詳見下文。在這家合作公司中，我們用現(xiàn)有的質(zhì)量檢測設(shè)備對待測器件進(jìn)行了X射線照射。
