基于两端器件的脉冲参数测试系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种基于两端器件的脉冲参数测试系统。所述系统包括所述系统包括脉冲源、具有第一通道和第二通道的两通道示波器、探针台以及位于所述探针台上的待测的两端器件和晶体管，其中，所述脉冲源与所述待测的两端器件、所述晶体管组成串联支路，所述第一通道的输入端连接所述待测的两端器件的输入端，所述第一通道的输出端接地，所述第二通道的输入端连接所述待测的两端器件的输出端，所述第二通道的输出端接地。本发明能够对测试系统实现更好的限流作用，并降低了测试系统中的寄生电容，减小了充放电对测试准确性的干扰，以得到更准确的测试参数。
【专利说明】
基于两端器件的脉冲参数测试系统
技术领域
[0001]本发明涉及半导体测试技术领域，尤其涉及一种基于两端器件的脉冲参数测试系统。
【背景技术】
[0002]在新型存储器中存在大量的两端器件，如阻变存储器、铁电存储器、磁性存储器、相变存储器以及用于存储器交叉矩阵的选择器。基于器件可靠性的考虑，需要进行相应的参数测试，具体包括直流扫描测试和脉冲测试，其中，采用脉冲方式实现存储器的读写操作更加接近实际应用。另外，为了防止过大电流对器件性能的损害，在两端器件的脉冲参数测试系统中，需要增加限流电路。
[0003]这里以阻变存储器为例，来说明现有的基于两端器件的脉冲参数测试系统，如图1所示，现有的基于阻变存储器的脉冲参数测试系统包括半导体参数分析仪、开关矩阵、脉冲源、探针台、位于所述探针台上的待测的阻变存储器、两通道示波器和定值电阻。其中，所述半导体参数分析仪通过所述开关矩阵与所述脉冲源连接，以使得所述脉冲源在所述半导体参数分析仪的控制下产生测试所需的脉冲波形，所述脉冲源与所述待测的阻变存储器、所述定值电阻串联，所述定值电阻的另一端接地。所述两通道示波器的第一通道的输入端与所述待测的阻变存储器的输入端连接，其输出端接地，用于捕获所述脉冲源输出的脉冲波形;所述两通道示波器的第二通道的输入端与所述待测的阻变存储器的输出端连接，其输出端接地，用于捕获待测的阻变存储器的响应脉冲波形，其中，所述定值电阻用于起到一定的分压限流作用。
[0004]在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下技术问题:
[0005]—方面、半导体分析仪、开关矩阵的存在，使得测试系统中的寄生电容比较大，从而会影响测试的准确性;另一方面，当待测的阻变存储器处于低阻态时，如果定值电阻的阻值比较小，就会使得测试系统中的电流非常大，从而使得所述定值电阻无法起到相应的限流作用；如果定值电阻的阻值比较大，虽然能够起到限流作用，使得测试系统的电流比较小，但是又会延长充电时间，进而影响测试的准确性。
【发明内容】
[0006]本发明提供的基于两端器件的脉冲参数测试系统，能够对测试系统实现更好的限流作用，并降低了测试系统中的寄生电容，减小了充放电对测试准确性的干扰，以得到更准确的测试参数。
[0007]本发明提供一种基于两端器件的脉冲参数测试系统，所述系统包括脉冲源、具有第一通道和第二通道的两通道示波器、探针台以及位于所述探针台上的待测的两端器件和晶体管，其中，所述脉冲源与所述待测的两端器件、所述晶体管组成串联支路，所述第一通道的输入端连接所述待测的两端器件的输入端，所述第一通道的输出端接地，所述第二通道的输入端连接所述待测的两端器件的输出端，所述第二通道的输出端接地。
[0008]可选地，所述两端器件为阻变存储器、铁电存储器、磁性存储器、相变存储器或者用于存储器交叉阵列的选择器。
[0009]可选地，所述第一通道的内阻为IMΩ，所述第二通道的内阻为IMΩ。
[0010]本发明实施例提供的基于两端器件的脉冲参数测试系统，所述系统包括脉冲源、具有第一通道和第二通道的两通道示波器、探针台以及位于所述探针台上的待测的两端器件和晶体管，其中，所述脉冲源与所述待测的两端器件、所述晶体管组成串联支路，所述第一通道的输入端连接所述待测的两端器件的输入端，所述第一通道的输出端接地，所述第二通道的输入端连接所述待测的两端器件的输出端，所述第二通道的输出端接地。与现有技术相比，一方面，其省去了半导体参数分析和开关矩阵，大大降低了测试系统中的寄生电容，减小了充放电对测试准确性的干扰;另一方面，其使用晶体管代替了定值电阻，这样使得用户只需要改变晶体管的栅极电压就可以得到不同的限流值，以起到相应的限流作用，从而使得两端器件在测试过程中能够保持稳定，不被过大的电流所击穿，同时，利用晶体管低电压时电阻小的特性也能进一步减小寄生电容的影响，从而能够降低充放电时间；利用晶体管高电压是电阻大的特性又能够使得脉冲波形更容易捕获，从而得到更准确的测试参数。
【附图说明】
[0011 ]图1为现有技术中基于阻变存储器的脉冲参数测试系统；
[0012]图2为本发明的基于两端器件的脉冲参数测试系统；
[0013]图3为以待测的两端器件为阻变存储器为例，晶体管的实测曲线图；
[0014]图4为以待测的两端器件为阻变存储器为例，两通道示波器捕获脉冲波形的示意图。
【具体实施方式】
[0015]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0016]本发明提供一种基于两端器件的脉冲参数测试系统，如图2所示，所述系统包括脉冲源、具有第一通道和第二通道的两通道示波器、探针台以及位于所述探针台上的待测的两端器件和晶体管，其中，所述脉冲源与所述待测的两端器件、所述晶体管组成串联支路，所述第一通道的输入端连接所述待测的两端器件的输入端，所述第一通道的输出端接地，所述第二通道的输入端连接所述待测的两端器件的输出端，所述第二通道的输出端接地。
[0017]具体地，所述脉冲源用于提供测试所需的将要施加于待测的两端器件上的脉冲波形，所述第一通道用于捕获所述脉冲源输出的脉冲波形，所述第二通道用于捕获所述待测的两端器件的响应脉冲波形，所述晶体管主要用于为测试系统提供不同的限流值，达到相应的限流作用。
[0018]本发明实施例提供的基于两端器件的脉冲参数测试系统，与现有技术相比，一方面，其省去了半导体参数分析和开关矩阵，大大降低了测试系统中的寄生电容，减小了充放电对测试准确性的干扰;另一方面，其使用晶体管代替了定值电阻，这样使得用户只需要改变晶体管的电压就可以得到不同的限流值，以起到相应的限流作用，从而使得两端器件在测试过程中能够保持稳定，不被过大的电流所击穿，同时，利用晶体管低电压时电阻小的特性也能进一步减小寄生电容的影响，从而能够降低充放电时间；利用晶体管高电压是电阻大的特性又能够使得脉冲波形更容易捕获，从而得到更准确的测试参数。
[0019]其中，所述待测的两端器件可以阻变存储器、铁电存储器、磁性存储器、相变存储器或者用于存储器交叉阵列的选择器，但不限于此。
[0020]其中，所述第一通道的内阻为IM Ω，所述第二通道的内阻为IM Ω。
[0021]以待测的两端器件为阻变存储器为例，晶体管的使用之所能够具有上述优点与晶体管的特性有关，如图3所示，为晶体管的实测曲线，其中，晶体管的栅极电压Vg*2V，横坐标表示漏极电压，纵坐标表示漏极电流。由图可以看出，用户只需要改变晶体管的电压就可以得到不同的限流值；同时，当阻变存储器处于高阻态时，图2所示的测试系统中的脉冲电压主要施加于待测的阻变存储器上，晶体管上的电压非常小，小电压下晶体管的电阻很小，从而进一步减小寄生电容，并降低充放电时间；当阻变存储器处于低阻态时，晶体管上的分压会突然增大，在高电压下晶体管表现为一个比较大的电阻，这样既可以实现有效地限流，又能使得第二通道所探测的脉冲电压更大，从而更容易捕获脉冲电压。
[0022]如图4所示，为以待测的两端器件为阻变存储器为例，两通道示波器捕获脉冲波形的示意图，其中，所述第一通道捕获的脉冲波形为所述脉冲源发出的脉冲波形，所述第二通道捕获的脉冲波形为阻变存储器的响应脉冲波形，Tset为阻变存储器擦除时间，这也是阻变存储器进行脉冲参数测试需要提取的重要参数。
[0023]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种基于两端器件的脉冲参数测试系统，其特征在于，所述系统包括脉冲源、具有第一通道和第二通道的两通道示波器、探针台以及位于所述探针台上的待测的两端器件和晶体管，其中，所述脉冲源与所述待测的两端器件、所述晶体管组成串联支路，所述第一通道的输入端连接所述待测的两端器件的输入端，所述第一通道的输出端接地，所述第二通道的输入端连接所述待测的两端器件的输出端，所述第二通道的输出端接地。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述两端器件为阻变存储器、铁电存储器、磁性存储器、相变存储器或者用于存储器交叉阵列的选择器。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一通道的内阻为1ΜΩ，所述第二通道的内阻为IM Ω。
【文档编号】G11C29/50GK105957558SQ201610248982
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月20日
【发明人】刘明, 罗庆, 许晓欣, 吕杭炳, 龙士兵, 刘琦
【申请人】中国科学院微电子研究所