[发明专利]一种相变存储单元阵列的测试装置

权利要求书

1.一种相变存储器单元阵列测试装置，其特征在于，该装置包括信号发生器(1)、测量模块(2)、转换连接接口(3)、探针台(4)、控制器(5)、单元阵列接口电路(6)和数字示波器(7)；

信号发生器(1)通过高频电缆与转换连接接口(3)相连，为测试提供测试信号或电流、电压扫描的激励信号；测量模块(2)通过高频电缆与转换连接接口(3)相连，用来测试电阻、电流-电压扫描中的电压信号、电压-电流扫描中的电流信号；连接转换接口(3)通过高频电缆与探针台(4)或单元阵列接口电路(6)相连，用来整合激励和测试信号，实现激励和测试的一体化连接；控制器(5)通过排线与单元阵列接口电路(6)相连，用来为相变存储器阵列提供字线、位线及必要的控制信号；探针台(4)或单元阵列接口电路(6)通过高频电缆与数字示波器(7)相连，探针台(4)用于测试单元样品时使用，单元阵列接口电路(6)用于阵列测试时使用，数字示波器(7)用于监测测试过程中的信号波形。

2.根据权利要求1所述的相变存储器单元阵列测试装置，其特征在于，单元阵列接口电路(6)通过紧邻的三排插针以跳线的方式与外界信号线相连，通过自由跳线的方式实现引脚功能不同的测试样品与测试装置的连接。

3.根据权利要求1或2所述的相变存储器单元阵列测试装置，其特征在于，该装置进行直流I-V特性测试时，首先对相变存储器单元进行初始电阻值测试，若为非晶态，则施加写脉冲将其初始化为晶态，然后施加擦脉冲的方法将其初始化为非晶态，然后对相变存储器单元施加从0开始的步进不大于1微安、最大值不超过1毫安的测试电流，监测电压，得到直流I-V特性曲线。

4.根据权利要求1或2所述的相变存储器单元阵列测试装置，其特征在于，该装置进行脉冲I-V特性测试，首先对相变存储器单元进行初始电阻值测试，若为非晶态，则施加写电流或电压脉冲将其初始化为晶态，然后施加宽度和高度均递增的脉冲，监测电流的变化电流或电压脉冲I-V特性曲线。

5.根据权利要求4所述的相变存储器单元阵列测试装置，其特征在于，该装置进行阈值电流和阈值电压测试时，利用得到电流或电压脉冲I-V特性曲线，选取电流或电压脉冲I-V特性曲线上转折点所对应的电流值或电压值为所对应脉冲宽度下的阈值电流或阈值电压。

6.根据权利要求1或2所述的相变存储器单元阵列测试装置，其特征在于，该装置进行疲劳性测试时，首先设定信号发生器产生测试信号单周期内样式为一个写脉冲紧随一个擦脉冲，其中写、擦脉冲间隔均不小于写脉冲的宽度；然后将测试信号施加到相变存储器单元样品，记录测试信号施加的周期数，控制所述测量模块抽样测量相变存储器单元样品在周期脉冲信号作用后的电阻变化，直到前后二次所测得的电阻的比值小于预先设定的阈值为止，取此时测试信号施加的周期总数为存储单元最大的循环寿命。

7.根据权利要求1或2所述的相变存储器单元阵列测试装置，其特征在于，该装置进行数据保持能力的测试，选择一批参数相同的存储单元阵列样品，测量出单元初始非晶态的阻值，然后在80℃-1000℃之间选择几种不同的温度，分别在不同温度下各选择一个样品进行温度-电阻测量，获得不同温度值上的失效时间数据，最后根据阿伦尼斯Arrhenius方程，外推出在室温下的器件寿命。