对RRAM存储器耐久性参数进行测试的方法技术

本发明专利技术公开了一种对RRAM存储器耐久性参数进行测试的方法，该方法包括：判断RRAM存储器当前所处的状态，以确定起始向RRAM存储器加载的脉冲是编程脉冲还是擦除脉冲；连续交替的向RRAM存储器加载编程脉冲和擦除脉冲，并在向RRAM存储器加载了10^Ln次编程脉冲和擦除脉冲后测试RRAM存储器的状态是否失效，在RRAM存储器失效时记录最后使RRAM器件失效的加载编程脉冲和擦除脉冲次数10^Ln，即得到耐久性参数为10^Ln-1次，其中Ln＝n-1，n为自然数。利用本发明专利技术，极大加快了待测器件耐久性参数的获取。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种对RRAM存储器耐久性参数进行测试的方法，该方法包括：判断RRAM存储器当前所处的状态，以确定起始向RRAM存储器加载的脉冲是编程脉冲还是擦除脉冲；连续交替的向RRAM存储器加载编程脉冲和擦除脉冲，并在向RRAM存储器加载了10^Ln次编程脉冲和擦除脉冲后测试RRAM存储器的状态是否失效，在RRAM存储器失效时记录最后使RRAM器件失效的加载编程脉冲和擦除脉冲次数10^Ln，即得到耐久性参数为10^Ln-1次，其中Ln＝n-1，n为自然数。利用本专利技术，极大加快了待测器件耐久性参数的获取。【专利说明】对RRAM存储器耐久性参数进行测试的方法
本专利技术涉及半导体存储器测试
，尤其涉及一种对RRAM存储器耐久性参数进行测试的方法。
技术介绍
作为下一代存储器的候选者必须具有以下特征:可缩小性好、存储密度高、功耗低、读写速度快、反复操作耐受力强、数据保持时间长、与CMOS工艺兼容等。阻变存储器，即在两个电阻态之间可以相互转换的存储器，是下一代非挥发性存储器中具有潜在应用前景的存储器。然而，在实际应用中所面临的最重要的挑战之一就是其转变参数的涨落。很好地控制这些参数的变化能够降低阻变器件的波动性，提高器件可靠性。存储器脉冲参数主要包括存储器状态(高阻态或低阻态)、保持时间和耐久性等。 这里介绍常见的一种RRAM器件，其结构如图1所示，从上至下依次由上电极、阻变功能层、下电极构成。图2是常用的对RRAM存储器的耐久性参数进行测试的测试平台的结构示意图。由于图2的半导体参数分析仪对RRAM存储器耐久性参数进行测试时，不能自动判断RRAM器件当前所处状态，需要操作者观察手动操作，统计测试需要大量的数据，因而测试统计过程浪费大量的时间和人力。基于上述现有技术中对RRAM存储器耐久性参数的测试方法，可以看出传统的测试方法急需改进。
技术实现思路
(一 )要解决的技术问题 为解决上述问题，本专利技术提供了一种对RRAM存储器耐久性参数进行测试的方法，以方便快速自动的获取存储器件恒定电压幅度的耐久性参数，以及得到耐久性参数随循环次数的变化规律。 ( 二 )技术方案 为达到上述目的，本专利技术提供了一种对RRAM存储器耐久性参数进行测试的方法，该方法包括: 步骤1:判断RRAM存储器当前所处的状态，以确定起始向RRAM存储器加载的脉冲是编程脉冲还是擦除脉冲； 步骤2:连续交替的向RRAM存储器加载编程脉冲和擦除脉冲，并在向RRAM存储器加载了 10~Ln次编程脉冲和擦除脉冲后测试RRAM存储器的状态是否失效，在RRAM存储器失效时记录最后使RRAM器件失效的加载编程脉冲和擦除脉冲次数10~Ln，即得到耐久性参数为KTLlri次，其中Ln = η-1, η为自然数。 上述方案中，步骤I中所述判断RRAM存储器当前所处的状态，是通过向RRAM存储器加载一个小电压来实现的，具体包括:向RRAM存储器加载一个小电压，读出通过RRAM存储器的电流，根据读出的电流即可判断RRAM存储器当前所处的状态是高阻态还是低阻态。所述小电压的范围在0.1V至0.3V之间。 上述方案中，步骤I中所述判断RRAM存储器当前所处的状态，以确定起始向RRAM存储器加载的脉冲是编程脉冲还是擦除脉冲，如果RRAM存储器当前所处的状态是高阻态，则起始向RRAM存储器加载的脉冲是编程脉冲；如果RRAM存储器当前所处的状态是低阻态，则起始向RRAM存储器加载的脉冲是擦除脉冲。 上述方案中，所述步骤2包括:在向RRAM存储器加载了 KTL1次编程脉冲和擦除脉冲后即第I个测试周期，测试RRAM存储器所处的状态是否失效；在向RRAM存储器加载了10~L2次编程脉冲和擦除脉冲后即第2个测试周期，测试RRAM存储器所处的状态是否失效；以此类推，在向RRAM存储器加载了 10\次编程脉冲和擦除脉冲后即第η个测试周期，测试RRAM存储器所处的状态是否失效；如果在第η个测试周期，即向RRAM存储器加载了 10~Ln次编程脉冲和擦除脉冲后测试RRAM存储器所处的状态，发现RRAM存储器失效，则记录最后使RRAM器件失效的次数10~Ln，即得到耐久性参数为KTLlri次。 上述方案中，步骤2中所述在向RRAM存储器加载了 10~1^次编程脉冲和擦除脉冲后测试RRAM存储器的状态是否失效，是通过向RRAM存储器加载一个小电压来实现的，具体包括:向RRAM存储器加载一个小电压，读出通过RRAM存储器的电流，根据读出的电流即可判断RRAM存储器当前所处的状态是高阻态还是低阻态。所述小电压的范围在0.1V至0.3V之间。 上述方案中，步骤2中所述连续交替的向RRAM存储器加载编程脉冲和擦除脉冲，其中一个编程脉冲和一个擦除脉冲为一个脉冲周期，且编程脉冲和擦除脉冲二者的脉冲高度和脉冲宽度保持不变。 (三)有益效果 本专利技术提供的对RRAM存储器耐久性参数进行测试的方法，用户只需输入待测器件存储器耐久性参数测试所需的具体电压、脉冲宽度、判断RRAM器件状态的循环间隔次数10~Ln等条件，就能够自动地计算出每次加载到RRAM器件上编程和擦除脉冲的数目，当前操作达到预定的间隔次数时，可以自动地切换开关矩阵，转入直流模式，加载小电流，判断RRAM器件当前所处的状态并记录下来，一旦判断出RRAM器件失效，则测试结束，记录间隔次数10~Ln，否则继续循环测试。由于传统耐久性参数测试需要大量的时间，人为操控困难，所以本专利技术极大加快了待测器件耐久性参数的获取。 【专利附图】【附图说明】 图1是RRAM器结构的示意图； 图2是常用的对RRAM器件的耐久性参数进行测试平台的示意图； 图3是本专利技术提供的对RRAM存储器耐久性参数进行测试的方法流程图； 图4是依照本专利技术实施例的对RRAM器件器耐久性参数进行测试的方法流程图； 图5是向RRAM器件加载的编程脉冲和擦除脉冲的示意图。 【具体实施方式】 为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。 如图3所示，图3是本专利技术提供的对RRAM存储器耐久性参数进行测试的方法流程图，该方法包括以下步骤: 步骤1:判断RRAM存储器当前所处的状态，以确定起始向RRAM存储器加载的脉冲是编程脉冲还是擦除脉冲，如果RRAM存储器当前所处的状态是高阻态，则起始向RRAM存储器加载的脉冲是编程脉冲；如果RRAM存储器当前所处的状态是低阻态，则起始向RRAM存储器加载的脉冲是擦除脉冲；其中，判断RRAM存储器当前所处的状态，是通过向RRAM存储器加载一个小电压来实现的，具体包括:向RRAM存储器加载一个小电压，读出通过RRAM存储器的电流，根据读出的电流即可判断RRAM存储器当前所处的状态是高阻态还是低阻态；该小电压的范围在0.1V至0.3V之间。 步骤2:连续交替的向RRAM存储器加载编程脉冲和擦除脉冲，并在向RRAM存储器加载了 10~Ln次编程脉冲和擦除脉冲后测试RRAM存储器的状态是否失效，在RRAM存储器失效时记录最后使RRAM器件失效的加载编程脉冲和擦除脉冲次数10~Ln，即得到耐久性参数为KTLlri次，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对RRAM存储器耐久性参数进行测试的方法，其特征在于，该方法包括：步骤1：判断RRAM存储器当前所处的状态，以确定起始向RRAM存储器加载的脉冲是编程脉冲还是擦除脉冲；步骤2：连续交替的向RRAM存储器加载编程脉冲和擦除脉冲，并在向RRAM存储器加载了10^Ln次编程脉冲和擦除脉冲后测试RRAM存储器的状态是否失效，在RRAM存储器失效时记录最后使RRAM器件失效的加载编程脉冲和擦除脉冲次数10^Ln，即得到耐久性参数为10^Ln‑1次，其中Ln＝n‑1，n为自然数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：龙世兵，王国明，张美芸，李阳，许晓欣，刘红涛，吕杭炳，刘琦，刘明，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11