[發明專利]一種相變存儲單元陣列的測試裝置

有效

• 申請號: 201110188352.0
• 申請日: 2011-07-06
• 公開（公告）號: CN102290106A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 繆向水;瞿力文;張樂;彭菊紅;李震
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G11C29/56
• 分類號: G11C29/56
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青

1.一種相變存儲器單元陣列測試裝置，其特征在于，該裝置包括信號發生器(1)、測量模塊(2)、轉換連接接口(3)、探針臺(4)、控制器(5)、單元陣列接口電路(6)和數字示波器(7)；

信號發生器(1)通過高頻電纜與轉換連接接口(3)相連，為測試提供測試信號或電流、電壓掃描的激勵信號；測量模塊(2)通過高頻電纜與轉換連接接口(3)相連，用來測試電阻、電流-電壓掃描中的電壓信號、電壓-電流掃描中的電流信號；連接轉換接口(3)通過高頻電纜與探針臺(4)或單元陣列接口電路(6)相連，用來整合激勵和測試信號，實現激勵和測試的一體化連接；控制器(5)通過排線與單元陣列接口電路(6)相連，用來為相變存儲器陣列提供字線、位線及必要的控制信號；探針臺(4)或單元陣列接口電路(6)通過高頻電纜與數字示波器(7)相連，探針臺(4)用于測試單元樣品時使用，單元陣列接口電路(6)用于陣列測試時使用，數字示波器(7)用于監測測試過程中的信號波形。

2.根據權利要求1所述的相變存儲器單元陣列測試裝置，其特征在于，單元陣列接口電路(6)通過緊鄰的三排插針以跳線的方式與外界信號線相連，通過自由跳線的方式實現引腳功能不同的測試樣品與測試裝置的連接。

3.根據權利要求1或2所述的相變存儲器單元陣列測試裝置，其特征在于，該裝置進行直流I-V特性測試時，首先對相變存儲器單元進行初始電阻值測試，若為非晶態，則施加寫脈沖將其初始化為晶態，然后施加擦脈沖的方法將其初始化為非晶態，然后對相變存儲器單元施加從0開始的步進不大于1微安、最大值不超過1毫安的測試電流，監測電壓，得到直流I-V特性曲線。

4.根據權利要求1或2所述的相變存儲器單元陣列測試裝置，其特征在于，該裝置進行脈沖I-V特性測試，首先對相變存儲器單元進行初始電阻值測試，若為非晶態，則施加寫電流或電壓脈沖將其初始化為晶態，然后施加寬度和高度均遞增的脈沖，監測電流的變化電流或電壓脈沖I-V特性曲線。

5.根據權利要求4所述的相變存儲器單元陣列測試裝置，其特征在于，該裝置進行閾值電流和閾值電壓測試時，利用得到電流或電壓脈沖I-V特性曲線，選取電流或電壓脈沖I-V特性曲線上轉折點所對應的電流值或電壓值為所對應脈沖寬度下的閾值電流或閾值電壓。

6.根據權利要求1或2所述的相變存儲器單元陣列測試裝置，其特征在于，該裝置進行疲勞性測試時，首先設定信號發生器產生測試信號單周期內樣式為一個寫脈沖緊隨一個擦脈沖，其中寫、擦脈沖間隔均不小于寫脈沖的寬度；然后將測試信號施加到相變存儲器單元樣品，記錄測試信號施加的周期數，控制所述測量模塊抽樣測量相變存儲器單元樣品在周期脈沖信號作用后的電阻變化，直到前后二次所測得的電阻的比值小于預先設定的閾值為止，取此時測試信號施加的周期總數為存儲單元最大的循環壽命。

7.根據權利要求1或2所述的相變存儲器單元陣列測試裝置，其特征在于，該裝置進行數據保持能力的測試，選擇一批參數相同的存儲單元陣列樣品，測量出單元初始非晶態的阻值，然后在80℃-1000℃之間選擇幾種不同的溫度，分別在不同溫度下各選擇一個樣品進行溫度-電阻測量，獲得不同溫度值上的失效時間數據，最后根據阿倫尼斯Arrhenius方程，外推出在室溫下的器件壽命。