一种阻变存储器的容量和性能测试方法与流程

本发明涉及集成电路测试，尤其涉及一种阻变存储器的容量和性能测试方法。

背景技术：

1、阻变存储器的存储机制是阻变材料在不同极性电场下，阻变材料中导电细丝的断裂与形成，使得器件呈现高低阻态的变化，来表示‘1’和‘0’两种存储状态。其优点是器件结构简单，工艺成本较低，与标准cmos工艺兼容，集成度高，操作速度快，功耗低，因此被认为是下一代最有前景的非挥发性存储器之一。

2、然而，尽管阻变存储器的前景大好，但是其阻变机制的不明确，阻变特性有待提高，其走向实用量产的过程仍然需要大量研究。目前对阻变存储器的研究虽有小规模产品，但是对该类存储器的研究更多的是集中在阻变材料的选择，工艺结构的优化，工艺条件的不断改进等方向上。阻变存储器的研发过程中，需要随时提出更为合适的工艺优化条件，然而，这一切都是建立在大量的流片测试结果上，将测试结果反馈到工艺及电路的优化、改进方向上成为新型阻变存储器产业化中的重要一环。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供了一种阻变存储器的容量和性能测试方法，降低测试成本，提高了测试效率，可为后续新型存储器件的测试提供参考和依据。

2、作为本发明的第一个方面，提供一种阻变存储器的容量和性能测试方法，所述阻变存储器的容量和性能测试方法包括：

3、步骤s1：获取阻变存储器的理论存储容量计算方案，根据所述阻变存储器的理论存储容量计算方案计算待测阻变存储器的实际存储容量；

4、步骤s2：设计阻变存储器的容量测试装置；

5、步骤s3：获取阻变存储器的测试算法，以及分析阻变存储器的多种故障模式；

6、步骤s4：基于所述阻变存储器的多种故障模式和测试算法形成待测阻变存储器的测试向量；

7、步骤s5：通过所述阻变存储器的容量测试装置获取待测阻变存储器的ate测试系统资源，然后通过ate测试系统加载所述待测阻变存储器的测试向量，以实现待测阻变存储器的容量测试；

8、步骤s6：在待测阻变存储器的容量测试通过后，对待测阻变存储器进行性能测试和分析。

9、进一步地，所述获取阻变存储器的理论存储容量计算方案，还包括：

10、对阻变存储器进行去层分析，获取所述阻变存储器中的多个裸片block，其中，每个裸片block包括多个存储阵列，每个存储阵列包括多个存储单元；

11、分析单个裸片block中的存储阵列个数n，测量单个存储阵列x和y方向的长度，分别为a、b，测量单个存储单元x和y方向的长度，分别为c、d，经过公式计算得n个存储阵列的存储容量e，公式如下：

12、e=（（a/c）*（（b/d）*2）*n）/（1024*1024）。

13、进一步地，所述阻变存储器的容量测试装置包括：晶圆测试板卡、成品测试板卡和测试插座；所述晶圆测试板卡、成品测试板卡和测试插座是基于ate测试系统和待测阻变存储器型号进行个性化定制，保证待测阻变存储器能够获取到ate测试系统的测试资源，以及信号完整性。

14、进一步地，所述阻变存储器的测试算法包括：mscan算法、checkerboard算法、march c算法、n2型测试算法和n3/2型测试算法。

15、进一步地，所述阻变存储器的多种故障模式包括：固定型故障、转换型故障、耦合型故障和图形敏感型故障。

16、进一步地，所述在待测阻变存储器的容量测试通过后，对待测阻变存储器进行性能测试和分析，还包括：

17、获取待测阻变存储器的性能测试方案；

18、设计待测阻变存储器的性能测试装置；

19、所述待测阻变存储器的性能测试装置依据所述待测阻变存储器的性能测试方案对待测阻变存储器进行性能测试和分析。

20、进一步地，所述待测阻变存储器的性能测试装置包括：上位机、接口模块、可编程逻辑器件、电平转化模块、存储模块、电源模块、时钟模块和待测阻变存储器，所述可编程逻辑器件分别与接口模块、电源模块、时钟模块、存储模块和电平转化模块连接，所述接口模块还连接所述上位机，所述电平转化模块还连接所述待测阻变存储器。

21、进一步地，所述获取待测阻变存储器的性能测试方案，还包括：

22、通过上位机对所述存储模块烧录擦写指令，基于上位机控制可编程逻辑器件读取存储模块中的额定次数的擦写指令，实现待测阻变存储器擦写的性能测试和分析。

23、进一步地，所述待测阻变存储器的性能测试和分析包括：所述待测阻变存储器经过额定次数擦写后的高电平电压分析、波形窗口分析以及功能测试。

24、本发明提供的阻变存储器的容量和性能测试方法具有以下优点：通过结构分析结合自动化测试系统ate等技术手段，理论结合实测，实现新型大容量阻变存储器的容量测定；与此同时，基于上位机测试技术，实现存储器芯片擦写次数可靠性分析，降低测试成本，提高了测试效率，可为后续新型存储器件的测试提供参考和依据。

技术特征：

1.一种阻变存储器的容量和性能测试方法，其特征在于，所述阻变存储器的容量和性能测试方法包括：

2.根据权利要求1所述的阻变存储器的容量和性能测试方法，其特征在于，所述获取阻变存储器的理论存储容量计算方案，还包括：

3.根据权利要求1所述的阻变存储器的容量和性能测试方法，其特征在于，所述阻变存储器的容量测试装置包括：晶圆测试板卡、成品测试板卡和测试插座；所述晶圆测试板卡、成品测试板卡和测试插座是基于ate测试系统和待测阻变存储器型号进行个性化定制，保证待测阻变存储器能够获取到ate测试系统的测试资源，以及信号完整性。

4.根据权利要求1所述的阻变存储器的容量和性能测试方法，其特征在于，所述阻变存储器的测试算法包括：mscan算法、checkerboard算法、march c算法、n2型测试算法和n3/2型测试算法。

5.根据权利要求1所述的阻变存储器的容量和性能测试方法，其特征在于，所述阻变存储器的多种故障模式包括：固定型故障、转换型故障、耦合型故障和图形敏感型故障。

6.根据权利要求1所述的阻变存储器的容量和性能测试方法，其特征在于，所述在待测阻变存储器的容量测试通过后，对待测阻变存储器进行性能测试和分析，还包括：

7.根据权利要求6所述的阻变存储器的容量和性能测试方法，其特征在于，所述待测阻变存储器的性能测试装置包括：上位机、接口模块、可编程逻辑器件、电平转化模块、存储模块、电源模块、时钟模块和待测阻变存储器，所述可编程逻辑器件分别与接口模块、电源模块、时钟模块、存储模块和电平转化模块连接，所述接口模块还连接所述上位机，所述电平转化模块还连接所述待测阻变存储器。

8.根据权利要求7所述的阻变存储器的容量和性能测试方法，其特征在于，所述获取待测阻变存储器的性能测试方案，还包括：

9.根据权利要求8所述的阻变存储器的容量和性能测试方法，其特征在于，所述待测阻变存储器的性能测试和分析包括：所述待测阻变存储器经过额定次数擦写后的高电平电压分析、波形窗口分析以及功能测试。

技术总结本发明涉及集成电路测试技术领域，具体公开了一种阻变存储器的容量和性能测试方法，包括：获取阻变存储器的理论存储容量计算方案、容量测试装置、测试算法和故障模式；根据理论存储容量计算方案计算待测阻变存储器的实际存储容量；基于阻变存储器的故障模式和测试算法形成待测阻变存储器的测试向量；通过容量测试装置获取待测阻变存储器的ATE测试系统资源，然后通过ATE测试系统加载待测阻变存储器的测试向量，以实现待测阻变存储器的容量测试；在待测阻变存储器的容量测试通过后，对待测阻变存储器进行性能测试和分析。本发明能够降低测试成本，提高了测试效率，为后续新型存储器件的测试提供参考和依据。技术研发人员：奚留华,侯晓宇,张凯虹,孙闯,武乾文,陆坚受保护的技术使用者：无锡中微腾芯电子有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/15