[发明专利]一种不同写操作下相变存储芯片热稳定性预测方法

说明书

本发明涉及一种不同写操作下相变存储芯片热稳定性预测方法，包括以下步骤：(1)将存储单元通过写脉冲操作到非晶态；(2)对所述存储单元进行电学V‑I测试，得到所述写脉冲操作电流下的所述存储单元的V‑I数据；(3)根据设定的电流步长调整写脉冲操作电流，并重复步骤(2)，得到不同写脉冲操作下的存储单元V‑I数据；(4)采用数理统计方法对不同写脉冲操作下的存储单元的V‑I数据进行处理和分析，实现对所述存储单元的热稳定性进行预测。本发明避免了高温环境下的繁琐测试流程以及高温对相变存储单元的损伤。

技术领域

本发明涉及相变存储器测试技术领域，特别是涉及一种不同写操作下相变存储芯片热稳定性预测方法及系统。

背景技术

存储器主要用于存储程序和各种数据，是现代信息技术的重要组成部分。半导体存储器自20世纪60年代出现以来，以高性能、低成本、应用便捷等优势迅速占据了市场。相变存储器作为下一代新型非易失性存储器，有着高速、低功耗、寿命长的优点，以及与先进CMOS工艺有着很好的兼容性。相变存储器的基本原理是利用非晶态(高阻)和晶态(低阻)时的电阻值差异代表二进制数值‘0’和‘1’，从而完成信息的存储。目前相变存储器颗粒已经开始量产，且针对不同的商业应用，进行了独立的产品研发。

相变存储器作为新兴的存储器在未来有着很大的应用场景，然而在量产过程中，仍然有很多问题需要解决。相变存储器的相变是一个高热场和电场的过程，会引起很多可靠性的问题，在不同的应用场景中，针对存储器的热稳定性有着不同的要求。相变存储器芯片热稳定性为存储单元在高温环境下一定时间内失效单元比例，为了检查存储器热稳定性的可靠性指标，需要在高温环境下对芯片进行测试，在一定程度上对芯片有着损害且测试过程繁琐。因此，如何提供一种更便捷、有效的方式来预测热稳定性，以改善现有测试方法，实以成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种不同写操作下相变存储芯片热稳定性预测方法，解决现有技术的繁琐操作和高温环境下对存储单元造成的影响。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种不同写操作下相变存储芯片热稳定性预测方法，包括以下步骤：

(1)将存储单元通过写脉冲操作到非晶态；

(2)对所述存储单元进行电学V-I测试，得到所述写脉冲操作电流下的所述存储单元的V-I数据；

(3)根据设定的电流步长调整写脉冲操作电流，并重复步骤(2)，得到不同写脉冲操作下的存储单元V-I数据；

(4)采用数理统计方法对不同写脉冲操作下的存储单元的V-I数据进行处理和分析，实现对所述存储单元的热稳定性进行预测。

所述步骤(1)前还包括将所述存储单元操作到晶态的步骤。

所述步骤(2)中在进行电学V-I测试前，对所述存储单元进行读电阻测试，得到写脉冲操作电流下的所述存储单元的电阻值。

所述步骤(2)中在进行电学V-I测试前，对所述存储单元进行读电阻测试，得到写脉冲操作电流下的所述存储单元的电阻值。

所述步骤(2)中进行电学V-I测试时，施加到所述存储单元的电压低于所述存储单元的阈值电压。

所述步骤(3)中根据设定的电流步长调整写脉冲操作电流时，从一个设定的最小电流值逐渐增大到一个设定的最大电流值。

所述步骤(4)中采用数理统计方法对不同写脉冲操作下的存储单元的V-I数据进行处理和分析具体为：对V-I数据中的电流数据进行对数化处理，得到V-Log(I)曲线，对得到的V-Log(I)曲线进行拟合，得到在亚阈值区域所需部分曲线的斜率STS值，根据STS值预测所述存储单元的热稳定性。