发明名称 一种相变存储单元阵列的测试装置
摘要 本发明公开了一种相变存储单元的测试装置,装置包括信号发生器、测量模块、转换连接接口、探针台、控制器、单元阵列接口电路和数字示波器;通过控制器施加控制信号,通过信号发生器施加激励信号,通过测量模块或示波器采集信号完成对相变存储器单元的直流I-V特性、脉冲I-V特性、阈值电压、阈值电流、最小写脉冲幅度,最小写脉冲宽度、最小擦脉冲幅度、最小擦脉冲宽度、数据保持时间和擦写疲劳性测试等电特性测试。本发明能准确的测量相变存储单元的直流I-V特性、脉冲I-V特性、阈值电压、阈值电流、非晶态电阻、晶态电阻、最小写脉冲幅度,最小写脉冲宽度、最小擦脉冲幅度、最小擦脉冲宽度、数据保持时间和擦写疲劳性测试等电特性。
申请公布号 CN102290106B 申请公布日期 2014.05.07
申请号 CN201110188352.0 申请日期 2011.07.06
申请人 华中科技大学 发明人 缪向水;瞿力文;张乐;彭菊红;李震
分类号 G11C29/56(2006.01)I 主分类号 G11C29/56(2006.01)I
代理机构 华中科技大学专利中心 42201 代理人 曹葆青
主权项 一种相变存储器单元阵列测试装置,其特征在于,该装置包括信号发生器(1)、测量模块(2)、转换连接接口(3)、探针台(4)、控制器(5)、单元阵列接口电路(6)和数字示波器(7);信号发生器(1)通过高频电缆与转换连接接口(3)相连,为测试提供测试信号或电流、电压扫描的激励信号;测量模块(2)通过高频电缆与转换连接接口(3)相连,用来测试电阻、电流‑电压扫描中的电压信号、电压‑电流扫描中的电流信号;连接转换接口(3)通过高频电缆与探针台(4)或单元阵列接口电路(6)相连,用来整合激励和测试信号,实现激励和测试的一体化连接;控制器(5)通过排线与单元阵列接口电路(6)相连,用来为相变存储器阵列提供字线、位线及必要的控制信号;探针台(4)或单元阵列接口电路(6)通过高频电缆与数字示波器(7)相连,探针台(4)用于测试单元样品时使用,单元阵列接口电路(6)用于阵列测试时使用,数字示波器(7)用于监测测试过程中的信号波形;所述单元阵列接口电路(6)在校验测试装置时的结构为:激励信号输入端与限流电阻的一端相连,限流电阻的另一端连接一个标准可调电阻以替代相变存储器单元,标准可调电阻的另一端接地,示波器探头与标准可调电阻并联,测量标准可调电阻上的电压;通过激励信号输入端施加连续的脉冲信号,在示波器上观察施加在标准可调电阻上的脉冲幅度、宽度、边沿,将其与设置参数比较;在相变存储单元晶态与非晶态之间的电阻值的范围内,即1K到1M欧之间,调节标准可调电阻的阻值,通过数字示波器(7)观察脉冲;若示波器上所示脉冲有较大失真,则检查单元阵列接口电路(6)连接、调整脉冲发生器的参数或更换高频传输线;若测得的脉冲基本无失真,则继续测试;所述单元阵列接口电路(6)在测试相变存储器单元的电阻时的结构为:激励信号输入端与限流电阻的上端相连,限流电阻的下端连接待测相变存储器单元的上端,相变存储器单元的下端连接阻值为50欧的标准取样电阻,SMU与相变存储器单元并联,示波器探头与标准取样电阻并联;其中SMU是半导体特性测试仪的模块,能够实时产生和检测相变存储单元的电压电流值从而算出电阻;示波器用来实时观测施加在取样电阻上的波形是否发生畸变,间接观测施加在相变存储单元上的脉冲是否失真;限流电阻为1千欧的精密电阻;测试相变存储单元脉冲I‑V特性所采用的电路结构为:待测样品通过探针台(4)接入电路,信号发生器(1)采用脉冲发生器,测量模块(2)采用源测一体化单元SMU,转换连接接口(3)采用以三个星型连接的电阻构成的三端连接器,数字示波器的第一通道与三端转换器的一个通道相连用于取样脉冲电压,第二通道与样品串联,用于取样脉冲电流;所述数字示波器(7)的最大采样频率为25GS/s,带宽为6GHz,4通道,能够捕获300ps的脉冲波形,主要用于脉冲扫描模块中检测脉冲。
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