B1500A 用KeysightB1500A改进闪存单元特性表征

售9.5成新B1500A用KeysightB1500A改进闪存单元特性表征
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售9.5成新B1500A用KeysightB1500A改进闪存单元特性表征
–HV-SPGU输出±40V三电平脉冲
–可在1小时内完成100万次写入/擦除周期的耐久性测试
–有20多种即装即用的闪存测试应用程序
–实现全新非易失存储器测试的ALWG功能
受MP3音乐播放器和数码相机存储介质的推动，闪存市场在迅速成长，预期近期内将会取代
较小的硬盘。这一增长势头要求通过减小存储器单元的面积来增加存储器容量，比如多比特或
多电平单元(MLC)及电荷陷阱式闪存。这些现代高密度NAND闪存制程的写入/擦除特性表
征带来许多新的测量挑战，如产生极精确的电压脉冲和创建任意波形。
KeysightB1500A半导体器件分析仪配备的KeysightB152高压半导体脉冲发生器单元
(HV-SPGU)提供这些非易失存储器技术写入/擦除测试所需要的精度和灵活性。此外，
B1500A和HV-SPGU还可以显著提高写入/擦除周期耐久性寿命测试的吞吐量。本应用指南
说明了B1500A如何应对所有这些挑战和要求。
B1500A闪存测试的主要特性
B1500A闪存测试解决方案的主要特性包括：
–高压脉冲输出功能
HV-SPGU可以输出±40V(80Vpp)，具有20ns1400ms
的可编程上升时间和下降时间，能够满足NAND闪存单
元测试的需要(见图1)。(参见图1)。
–高分辨率电压驱动能力
输出波形能以0.4mV分辨率编程，从而为测试多电平闪存单
元技术提供稳定而干净的脉冲波形。
–可输出漏极开路状态的快速半导体开关
脉冲开关用于建立NOR闪存单元擦除周期所需要的漏极开路
状态，它可在100μs内响应，从而减小整个写入/擦除耐久
性寿命测试所需要的总测试时间。图2是HV-SPGU输出的简
化原理图。
B1500A闪存测试的主要特性(续)
–三电平脉冲
每个HV-SPGU模块有两个独立的、提供两电平或三电平脉冲
的SPGU通道(图3)。NAND闪存单元需要使用三电平脉冲，
而HV-SPGU模块能产生快速脉冲序列，且不需要使用两个
PGU通道，因此可以极大改进NAND耐久性寿命测试的吞吐量。
–闪存测试应用程序库
EasyEXPERT存储器测试应用程序库中包含20种新的应用测
试定义，可用HV-SPGU评测NOR和NAND型闪存单元，
包括：
–耐久性测试
–擦除和Vth测试
–写入和Vth测试
–擦除后持久保存测试
–写入后持久保存测试
–Vth和擦除时间相关性
–Vth和写入时间相关性
–对被擦除单元的字干扰测试
–对被擦除单元的字干扰测试
–擦除后的NOR闪存数据干扰测试
–写入后的NOR闪存数据干扰测试
这些测试定义可从EasyEXPERT图形用户界面(GUI，见图4)来
选择，在设置测试参数后只需点击几次鼠标即可执行测试
B1500A耐久性寿命测试
本节介绍如何进行闪存单元测试和用B1500A来改进测试。
在B1500A上进行耐久性寿命测试
图5是闪存单元写入/擦除周期耐久性寿命测试的典型流程。
先测量非极限条件下的闪存单元的写入和擦除的Vth，以建立
基线。然后在闪存单元上执行一系列呈对数增加的写入和擦除
突发周期的测量，在每一周期完成后测量写入和擦除的Vth。突
发周期数取决于测试输入参数中规定的写入和擦除周期数。在
三个写入和擦除突发周期后，即绘制写入和擦除Vth—写入和
擦除周期数的图，并一边测试一边显示。这使用户能实时观察
Vth的退化。在执行了用户规定的突发周期数后，测试结束，并
显示终绘制出的Vth退化图。图6是B1500A对NAND闪存
单元执行100万次写入和擦除极限测试后测得的Vth偏离例图。
即使在商业规范中写入和擦除周期限制为10000个周期，但通
常在开发阶段实施存储器单元的表征都会取更长的周期，例如
图6所示的100万个周期。

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