阻變存儲陣列測量系統(tǒng)研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著半導體技術(shù)的發(fā)展，目前基于電荷存儲機制的非易失性存儲器因為尺寸縮小帶來的漏電荷問題越來越嚴重，傳統(tǒng)采用縮小尺寸方法提高存儲密度的操作變得越來越困難。人們急需通過尋找新材料、設(shè)計新結(jié)構(gòu)等方法來提高存儲器性能，而阻變存儲器具有結(jié)構(gòu)簡單、操作電壓低、擦寫/編程速度高以及與傳統(tǒng)CMOS工藝兼容等優(yōu)點，存儲潛力大，有望取代現(xiàn)有閃存成為下一代非易失性存儲器。近年來科研人員加快了對阻變存儲器研究步伐，ITRS預測RRAM在2020年可能達到量產(chǎn)，

2、但目前通用的測試系統(tǒng)中并沒有專門針對阻變存儲器的測量系統(tǒng)，所以研發(fā)相關(guān)的測量系統(tǒng)迫在眉睫。
　　由于RRAM研究尚不夠成熟，器件均一性和耐受性差，所以其測量方法比較特別，既需要直流掃描測量，也需要脈沖測量，而現(xiàn)有通用設(shè)備一般只能用于直流掃描測試，測量精度高但掃描時間不確定，很容易對器件造成損傷，因此無法滿足RRAM性能測試的全部要求。本課題在研究了相關(guān)的阻變存儲器工作原理和測量特性的基礎(chǔ)上，主要針對現(xiàn)有通用半導體測試設(shè)備用于阻變存

3、儲器測試的不足之處，設(shè)計一套用于阻變存儲器陣列測試的測量系統(tǒng)。并且結(jié)合阻變存儲器測量原理總結(jié)了針對RRAM的高速脈沖測量方法和脈沖幅度漸高式操作方式，設(shè)計了相關(guān)測量方案，完成了測量系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。最后利用測量系統(tǒng)進行了相應的阻變存儲器芯片測試，驗證了系統(tǒng)的可行性和實用性。
　　主要工作包括分析測量需求，總結(jié)測量方法，設(shè)計測量方案;設(shè)計FPGA下位機功能程序;完成系統(tǒng)各模塊電路原理圖設(shè)計及相關(guān)PCB設(shè)計和電路調(diào)試、優(yōu)化;設(shè)計測量方