售9.5成新B1500A用KeysightB1500A改進閃存單元特性表征
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售9.5成新B1500A用KeysightB1500A改進閃存單元特性表征
–HV-SPGU輸出±40V三電平脈沖
–可在1小時內完成100萬次寫入/擦除周期的耐久性測試
–有20多種即裝即用的閃存測試應用程序
–實現全新非易失存儲器測試的ALWG功能
受MP3音樂播放器和數碼相機存儲介質的推動，閃存市場在迅速成長，預期近期內將會取代
較小的硬盤。這一增長勢頭要求通過減小存儲器單元的面積來增加存儲器容量，比如多比特或
多電平單元(MLC)及電荷陷阱式閃存。這些現代高密度NAND閃存制程的寫入/擦除特性表
征帶來許多新的測量挑戰，如產生極精確的電壓脈沖和創建任意波形。
KeysightB1500A半導體器件分析儀配備的KeysightB152高壓半導體脈沖發生器單元
(HV-SPGU)提供這些非易失存儲器技術寫入/擦除測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試的吞吐量。本應用指南
說明了B1500A如何應對所有這些挑戰和要求。
B1500A閃存測試的主要特性
B1500A閃存測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
的可編程上升時間和下降時間，能夠滿足NAND閃存單
元測試的需要(見圖1)。(參見圖1)。
–高分辨率電壓驅動能力
輸出波形能以0.4mV分辨率編程，從而為測試多電平閃存單
元技術提供穩定而干凈的脈沖波形。
–可輸出漏極開路狀態的快速半導體開關
脈沖開關用于建立NOR閃存單元擦除周期所需要的漏極開路
狀態，它可在100μs內響應，從而減小整個寫入/擦除耐久
性壽命測試所需要的總測試時間。圖2是HV-SPGU輸出的簡
化原理圖。
B1500A閃存測試的主要特性(續)
–三電平脈沖
每個HV-SPGU模塊有兩個獨立的、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模塊能產生快速脈沖序列，且不需要使用兩個
PGU通道，因此可以極大改進NAND耐久性壽命測試的吞吐量。
–閃存測試應用程序庫
EasyEXPERT存儲器測試應用程序庫中包含20種新的應用測
試定義，可用HV-SPGU評測NOR和NAND型閃存單元，
包括：
–耐久性測試
–擦除和Vth測試
–寫入和Vth測試
–擦除后持久保存測試
–寫入后持久保存測試
–Vth和擦除時間相關性
–Vth和寫入時間相關性
–對被擦除單元的字干擾測試
–對被擦除單元的字干擾測試
–擦除后的NOR閃存數據干擾測試
–寫入后的NOR閃存數據干擾測試
這些測試定義可從EasyEXPERT圖形用戶界面(GUI，見圖4)來
選擇，在設置測試參數后只需點擊幾次鼠標即可執行測試
B1500A耐久性壽命測試
本節介紹如何進行閃存單元測試和用B1500A來改進測試。
在B1500A上進行耐久性壽命測試
圖5是閃存單元寫入/擦除周期耐久性壽命測試的典型流程。
先測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行一系列呈對數增加的寫入和擦除
突發周期的測量，在每一周期完成后測量寫入和擦除的Vth。突
發周期數取決于測試輸入參數中規定的寫入和擦除周期數。在
三個寫入和擦除突發周期后，即繪制寫入和擦除Vth—寫入和
擦除周期數的圖，并一邊測試一邊顯示。這使用戶能實時觀察
Vth的退化。在執行了用戶規定的突發周期數后，測試結束，并
顯示終繪制出的Vth退化圖。圖6是B1500A對NAND閃存
單元執行100萬次寫入和擦除極限測試后測得的Vth偏離例圖。
即使在商業規范中寫入和擦除周期限制為10000個周期，但通
常在開發階段實施存儲器單元的表征都會取更長的周期，例如
圖6所示的100萬個周期。

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