售9.5成新B1500A用KeysightB1500A改進(jìn)閃存單元特性表征
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售9.5成新B1500A用KeysightB1500A改進(jìn)閃存單元特性表征
–HV-SPGU輸出±40V三電平脈沖
–可在1小時(shí)內(nèi)完成100萬(wàn)次寫入/擦除周期的耐久性測(cè)試
–有20多種即裝即用的閃存測(cè)試應(yīng)用程序
–實(shí)現(xiàn)全新非易失存儲(chǔ)器測(cè)試的ALWG功能
受MP3音樂(lè)播放器和數(shù)碼相機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)的推動(dòng)，閃存市場(chǎng)在迅速成長(zhǎng)，預(yù)期近期內(nèi)將會(huì)取代
較小的硬盤。這一增長(zhǎng)勢(shì)頭要求通過(guò)減小存儲(chǔ)器單元的面積來(lái)增加存儲(chǔ)器容量，比如多比特或
多電平單元(MLC)及電荷陷阱式閃存。這些現(xiàn)代高密度NAND閃存制程的寫入/擦除特性表
征帶來(lái)許多新的測(cè)量挑戰(zhàn)，如產(chǎn)生極精確的電壓脈沖和創(chuàng)建任意波形。
KeysightB1500A半導(dǎo)體器件分析儀配備的KeysightB152高壓半導(dǎo)體脈沖發(fā)生器單元
(HV-SPGU)提供這些非易失存儲(chǔ)器技術(shù)寫入/擦除測(cè)試所需要的精度和靈活性。此外，
B1500A和HV-SPGU還可以顯著提高寫入/擦除周期耐久性壽命測(cè)試的吞吐量。本應(yīng)用指南
說(shuō)明了B1500A如何應(yīng)對(duì)所有這些挑戰(zhàn)和要求。
B1500A閃存測(cè)試的主要特性
B1500A閃存測(cè)試解決方案的主要特性包括：
–高壓脈沖輸出功能
HV-SPGU可以輸出±40V(80Vpp)，具有20ns1400ms
的可編程上升時(shí)間和下降時(shí)間，能夠滿足NAND閃存單
元測(cè)試的需要(見(jiàn)圖1)。(參見(jiàn)圖1)。
–高分辨率電壓驅(qū)動(dòng)能力
輸出波形能以0.4mV分辨率編程，從而為測(cè)試多電平閃存單
元技術(shù)提供穩(wěn)定而干凈的脈沖波形。
–可輸出漏極開路狀態(tài)的快速半導(dǎo)體開關(guān)
脈沖開關(guān)用于建立NOR閃存單元擦除周期所需要的漏極開路
狀態(tài)，它可在100μs內(nèi)響應(yīng)，從而減小整個(gè)寫入/擦除耐久
性壽命測(cè)試所需要的總測(cè)試時(shí)間。圖2是HV-SPGU輸出的簡(jiǎn)
化原理圖。
B1500A閃存測(cè)試的主要特性(續(xù))
–三電平脈沖
每個(gè)HV-SPGU模塊有兩個(gè)獨(dú)立的、提供兩電平或三電平脈沖
的SPGU通道(圖3)。NAND閃存單元需要使用三電平脈沖，
而HV-SPGU模塊能產(chǎn)生快速脈沖序列，且不需要使用兩個(gè)
PGU通道，因此可以極大改進(jìn)NAND耐久性壽命測(cè)試的吞吐量。
–閃存測(cè)試應(yīng)用程序庫(kù)
EasyEXPERT存儲(chǔ)器測(cè)試應(yīng)用程序庫(kù)中包含20種新的應(yīng)用測(cè)
試定義，可用HV-SPGU評(píng)測(cè)NOR和NAND型閃存單元，
包括：
–耐久性測(cè)試
–擦除和Vth測(cè)試
–寫入和Vth測(cè)試
–擦除后持久保存測(cè)試
–寫入后持久保存測(cè)試
–Vth和擦除時(shí)間相關(guān)性
–Vth和寫入時(shí)間相關(guān)性
–對(duì)被擦除單元的字干擾測(cè)試
–對(duì)被擦除單元的字干擾測(cè)試
–擦除后的NOR閃存數(shù)據(jù)干擾測(cè)試
–寫入后的NOR閃存數(shù)據(jù)干擾測(cè)試
這些測(cè)試定義可從EasyEXPERT圖形用戶界面(GUI，見(jiàn)圖4)來(lái)
選擇，在設(shè)置測(cè)試參數(shù)后只需點(diǎn)擊幾次鼠標(biāo)即可執(zhí)行測(cè)試
B1500A耐久性壽命測(cè)試
本節(jié)介紹如何進(jìn)行閃存單元測(cè)試和用B1500A來(lái)改進(jìn)測(cè)試。
在B1500A上進(jìn)行耐久性壽命測(cè)試
圖5是閃存單元寫入/擦除周期耐久性壽命測(cè)試的典型流程。
先測(cè)量非極限條件下的閃存單元的寫入和擦除的Vth，以建立
基線。然后在閃存單元上執(zhí)行一系列呈對(duì)數(shù)增加的寫入和擦除
突發(fā)周期的測(cè)量，在每一周期完成后測(cè)量寫入和擦除的Vth。突
發(fā)周期數(shù)取決于測(cè)試輸入?yún)?shù)中規(guī)定的寫入和擦除周期數(shù)。在
三個(gè)寫入和擦除突發(fā)周期后，即繪制寫入和擦除Vth—寫入和
擦除周期數(shù)的圖，并一邊測(cè)試一邊顯示。這使用戶能實(shí)時(shí)觀察
Vth的退化。在執(zhí)行了用戶規(guī)定的突發(fā)周期數(shù)后，測(cè)試結(jié)束，并
顯示終繪制出的Vth退化圖。圖6是B1500A對(duì)NAND閃存
單元執(zhí)行100萬(wàn)次寫入和擦除極限測(cè)試后測(cè)得的Vth偏離例圖。
即使在商業(yè)規(guī)范中寫入和擦除周期限制為10000個(gè)周期，但通
常在開發(fā)階段實(shí)施存儲(chǔ)器單元的表征都會(huì)取更長(zhǎng)的周期，例如
圖6所示的100萬(wàn)個(gè)周期。

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