[發明專利]一種高故障覆蓋率的阻變存儲器的測試方法

在審

• 申請號: 202111336537.1
• 申請日: 2021-11-12
• 公開（公告）號: CN114171100A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 鹿洪飛;楊建國;蔣海軍;周睿晰
• 申請（專利權）人: 之江實驗室
• 主分類號: G11C29/18
• 分類號: G11C29/18;G11C29/36
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 孫孟輝

本發明公開一種高故障覆蓋率的阻變存儲器的測試方法，包括以下步驟：一、對阻變存儲器的存儲單元進行Forming操作；二、按照地址升序對阻變存儲單元進行讀1和寫0操作；三、按照地址升序對阻變存儲單元進行2次連續的讀0操作，隨后執行1次寫1操作；四、按照地址升序對阻變存儲單元依次執行讀1、讀1、寫0、寫1和讀1操作；五、按照地址降序對阻變存儲單元進行讀1、寫0、讀0操作；六、按照地址降序對阻變存儲單元進行寫1、寫0、讀0操作；七、按照地址升序對阻變存儲單元進行讀0、寫1、讀1操作；八、延遲或暫停一段時間，按照地址升序對阻變存儲單元進行讀1、寫0、讀0操作；九、輸出所有阻變存儲單元的故障一覽表。

技術領域

本發明涉及新型存儲RRAM測試技術領域，尤其涉及一種高故障覆蓋率的阻變存儲器的測試方法。

背景技術

阻變存儲器（RRAM）是一種具有高讀寫速度、高存儲密度、高耐受性和持久性、且可以3D集成的低功耗非易失性存儲器，其制備工藝簡單且和CMOS工藝兼容，有望成為替代DRAM、SRAM和Flash成為通用存儲器，具有廣泛的應用前景和研究價值。

目前，針對阻變存儲器的測試領域尚未有一個統一的規范化測試標準。傳統的存儲器測試方法一般都存在時間復雜度高或故障覆蓋率低的不足，例如棋盤法雖然測試周期短、復雜度低，但僅覆蓋固定（SAF）故障和耦合（CF）故障；乒乓法可以覆蓋SAF故障、變遷（TF）故障、地址故障、一些狀態耦合故障，但其時間復雜度為O（N²），測試周期過長，效率低下。鑒于阻變存儲機制的特殊性，當出現故障情況時，不同類型的故障表現形式幾乎一致，不易區分；此外，采用傳統的測試方法，隨著阻變存儲單元數目的增加，存儲器故障測試周期也成倍的增加，嚴重影響了產品化測試進度和研發生產效率。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本發明提出了一種高故障覆蓋率的阻變存儲器的測試方法，其具體技術方案如下：

一種高故障覆蓋率的阻變存儲器的測試方法，包括以下步驟：

步驟一：對阻變存儲器的存儲單元進行Forming操作，地址升序或者降序均可；

步驟二：按照地址升序的方式，對選中的阻變存儲單元進行讀1和寫0操作，2次操作連續且不變更地址值，直至所有阻變存儲單元執行完畢；

步驟三：按照地址升序的方式，對選中的阻變存儲單元進行2次連續的讀0操作，隨后執行1次寫1操作，3次操作連續且不變更地址值，直至所有阻變存儲單元執行完畢；

步驟四：按照地址升序的方式，對選中的阻變存儲單元執行2次連續的讀1操作，隨后執行寫0、寫1和讀1操作，5次操作連續且不變更地址值，直至所有阻變存儲單元執行完畢；

步驟五：按照地址降序的方式，對選中的阻變存儲單元進行讀1、寫0、讀0操作，3次操作連續且不變更地址值，直至所有阻變存儲單元執行完畢；

步驟六：按照地址降序的方式，對選中的阻變存儲單元進行寫1、寫0、讀0操作，3次操作連續且不變更地址值，直至所有阻變存儲單元執行完畢；

步驟七：按照地址升序的方式，對選中的阻變存儲單元進行讀0、寫1、讀1操作，3次操作連續且不變更地址值，直至所有阻變存儲單元執行完畢；

步驟八：延遲或暫停一段時間，按照地址升序的方式，對選中的阻變存儲單元進行讀1、寫0、讀0操作，3次操作連續且不變更地址值，直至所有阻變存儲單元執行完畢；

步驟九：測試結束并輸出所有阻變存儲單元的故障類型的統計表，該統計表標記了所述阻變存儲器中的每一個故障存儲單元的故障類型。

進一步地，所述步驟一中的Forming操作具體指：采用一個較高的電壓，對處于初始化階段的較高阻狀態的阻變存儲器進行軟擊穿，激活該阻變存儲器的可操作性性。