Flash存储器单粒子效应测试研究综述

空间环境中存在的一些高能粒子(包括质子、中子、重离子和α粒子等)会对航天航空系统中半导体器件造成辐射损伤，威胁着航天器的安全。空间辐射效应主要分为三类：总剂量效应、位移损伤效应和单粒子效应。当单个高能粒子入射到半导体器件中，与器件的灵敏区域相互作用产生的电子-空穴对被器件收集所引发的器件功能异常或者器件损坏就是单粒子效应，包括单粒子翻转、单粒子闭锁、单粒子功能中断和单粒子瞬态等。随着半导体器件的特征尺寸不断缩小，单粒子效应越来越显著，并已经成为影响宇航电子系统正常工作的主要因素。

的基本单元是基于浮栅工艺的MOS管，它有两个栅：一个控制栅和一个位于沟道和控制栅之间的浮栅。按照Flash内部架构以及技术实现特点，可以将其分为NOR型和NAND型。NOR Flash各单元间是并联的，它传输效率高，读取速度快，具有片上执行功能，作为重要的程序和FPGA位流存储器，大量应用于各型号航天系统。NAND型Flash各存储单元间是串联的，它比NOR架构有更高的位密度，每位的成本更低。NAND Flash的非易失性、低功耗、低成本、低重量等特性也使其在航天系统中得到了应用。故对Flash存储器的单粒子效应评价至关重要。

地面高能粒子模拟实验是目前单粒子效应研究中最常用的实验方法，它能较好地反映器件的辐射特性，常用的地面模拟源有粒子加速器提供的重离子束或质子束、252Cf裂片模拟源、14MeV中子源等，本文讨论的内容都是针对重离子辐照实验开展的。目前国内单粒子效应试验均依据QJ10005标准开展，但标准中没有给出具体效应的测试方法，传统测试方法中缺失了对器件存储区与外围电路的效应区分和不同影响考虑，故本文对国内外Flash存储器单粒子效应实验中常见效应及其测试区分方法进行综述，总结分析测试流程，为相关测试实验研究提供参考。

作者信息:

黄姣英，王乐群，高 成

(北京航空航天大学，北京100191)

在NAND FLASH测试上，忆数存储做出了什么样的突破？

经历了艰难的上半年“疫情”，闪存市场呈现出回暖之态，表面上一派繁荣。我们不能回避的是，国外经济V型复苏的可能性太小，至少是下半年机会不大。

上游原厂的市场方向、产能输出、各国与中国贸易摩擦带来的动荡、产业链“去中国化”隐患.....

国内企业在单纯依赖闪存进口的道路上

稳、多远？

在举国产业推行国产化的大环境下，存储企业不得不思考--

·国内芯片技术刚刚起步，今后能买到的闪存到底是什么等级？

·是否还能满足当下的成品应用？

·供应链中到底哪个环节能够真正控制闪存的质量？

让我们一步步揭开闪存质量的神秘面纱。

现有的闪存测试技术可简单分为两种：

1、电气测试。

通过电压拉偏等测试FLASH的好与坏，测试的结果就是该FLASH质量是否满足出货要求。 而FLASH的性能、寿命、寿命

表

等等都无从得知

成品验证。

将FLASH焊接到PCB上，以成品形式来验证。 这种测试极有可能会对FLASH造成不可逆的损伤，无论是焊接还是拆卸，都对FLASH及PCB上的其他电子元件造成损伤。并且测试周期非常长。同时，成品测试失效，还受PCB、主控、转接板、转接线的影响，结果不准确，也无法进行批量测试（代价太高）。

综上我们不难得知，通过现有测试技术并不能了解一颗闪存的质量等级和定义其成品应用，更不用说闪存寿命等关键要素。

闪存市场已经鱼龙混杂，从SLC到MLC，再到TLC、QLC等等，市场迫切需要一种全新的测试技术来实现对闪存质量的把控与筛选。

只有真正了解闪存的寿命、错误率、编程、擦除、宽温表现等等要素，才能够有效降低SSD成品和终端应用的质量风险，节约企业和终

成本，实现对各类闪存的筛

应用定义，将其价值最大化

在军工和高端工业、监控SSD领域深耕多年的忆数存储，携国内独有的闪存质量检测仪完美的解决了这些难题：

*Flash寿命预测（鉴定P/E次数）

*Flash等级定义

和Flash分级

*数据的保留

能力测试

*宽温下Flash的

稳定性

END

在后续的文章中，我们将以各项功能为起点，详细介绍这台闪存质量检测仪的功能。敬请期待。更多信息请关注忆数存储微信公众号：recadata

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