GB/T36477-2018

半导体集成电路快闪存储器测试方法

Semiconductorintegratedcircuit—Measuringmethodsforflashmemory

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  • 中国标准分类号(CCS)L56
  • 国际标准分类号(ICS)31.200
  • 实施日期2019-01-01
  • 文件格式PDF
  • 文本页数18页
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半导体集成电路快闪存储器测试方法


国家标准 GB/T36477一2018 半导体集成电路 快闪存储器测试方法 Semiconduetorintegratedcireuit Measuringmethodsforflashmemory 2018-06-07发布 2019-01-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/36477一2018 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 -般要求 4.1设备和条件 4.2电参数测试向量 详细要求 - 5.1输出高电平电压和输出低电平电压 5.2输人高电平电压和输人低电平电压 5.3输人高电平电流和输人低电平电流 输出高电平电流和输出低电平电流 5,4 5.5输出高电阻状态电流 5.6电源电流和漏电流 5.7传输时间 5.8建立时间和保持时间 5.9延迟时间 .10有效时间(适用时 ll 5.11存储器的特定时间 1l 5.12存储单元0变1功能 1l 5.13存储单元1变0功能 12 5.14特殊数据图形功能 13 附录A(资料性附录)快闪存储器测试流程 l4
GB/36477一2018 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 请注意本文件的某些内容可能涉及专利 本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任 本标准由工业和信息化部提出 本标准由全国半导体器件标准化技术委员会(SAC/TC78)归口 本标准起草单位;电子技术标准化研究院、中芯国际集成电路制造(上海)有限公司、上海复旦 微电子集团股份有限公司、深圳市中兴微电子技术有限公司、北京兆易创新科技股份有限公司复旦大 学、中兴通讯股份有限公司 本标准主要起草人:营端端、陈大为、钟明琛、罗晓羽、冯光涛、倪昊、赵子鉴、董艺、田万廷、高硕、 闵昊、刘刚
GB/36477一2018 半导体集成电路 快闪存储器测试方法 范围 本标准规定了半导体集成电路快闪存储器电参数,时间参数和存储单元功能测试的基本方法 本标准适用于半导体集成电路领域中快闪存储器电参数,时间参数和存储单元功能的测试 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T17574一1998半导体器件集成电路第2部分:数字集成电路 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 3.1 快闪存储器lashmemory -种非易失存储器,具有电可掠除可编程的特性,主要特点是可以对大区块进行快速的读写 3.2 最坏情况条件worstcaseconditionm 把电源电压、输人信号负载在标称范围内的最不利条件同时加到被测快闪存储器上构成的 -般要求 4.1设备和条件 快闪存储器的电特性测试不限定具体方式和设备,宜在自动测试系统上进行,具体包括但不限于测 试机、探针台,高低温冲击设备和示波器 在电参数测试时,应制定测试向量,使快闪存储器处于所需的工作状态后才能开始测试,关于测试 向量的一般性要求应符合4.2的规定,测试流程参见附录A 除另有规定外,快闪存储器测试应在环境气压为86kPa106kPa,相对湿度为35%一80%的范围 内进行 测试温度应符合GB/T17574一1998第下篇第1节2.1.2的规定 测试不同参数时的最坏情况可能是不一样的,如果并非全部测试条件都取最不利的数值,则用“部 分最坏情况条件”加以区别,并应同时指明与最坏情况的偏离 4.2电参数测试向量 所用向量应为功能测试证明正确的向量,且输出逻辑状态符合设计指标要求
GB/T36477一2018 向量发生器应提供足够的向量数量和长度,保证被测快闪存储器能按功能表建立输人条件,并且在 测试时输出逻辑状态不发生变化 向量发生器输出高电平电压的最小值应大于被测快闪存储器的输人 高电平电压的最小值,低电平电压最大值应小于被测快闪存储器的输人低电平电压最大值 除非另有 说明,向量发生器输出的上升时间和下降时间应小于被测快闪存储器的上升时间和下降时间,输出向量 波形的上冲和下冲幅度应小于其高电平电压和低电平电压的算术平均值 端接电阻应符合规定 向量采集器应保证提供足够的存储深度,能够采集到期望的逻辑状态 适用时,应施加最坏情况条件下的电源电压和输人信号电平 功能测试的向量包含以下内容,但是不限于这些内容 存储单元数据0到数据1写功能验证 a 存储单元数据1到数据0写功能验证 b 存储单元读出功能验证; C d 快闪存储器接口功能验证 用于功耗测试的向量应满足快闪存储器不同状态的要求 在功耗测试时,应确保快闪存储器在整 个过程中不脱离指定的状态或者应用 5 详细要求 5.1输出高电平电压和输出低电平电压 5.1.1直接测量法(静态法 按GB/T17574一1998第篇第2节测试输出高电平电压Vo和输出低电平电压VoL. 宜先使用直接测量法(静态法)测试输出高电平电压和输出低电平电压 5.1.2比较验证法(动态法 5.1.2.1目的 测试规定条件下的输出高电平电压和输出低电平电压 5.1.2.2测试原理图 使用动态法测试输出高电平电压和输出低电平电压的原理如图1所示
GB/36477一2018 电源 DLC 被测输入 l1 被测输出 PG 被测电路 其他输入燃 DI 参考点 引线和设备 元件 PG 动态负载 向量发生器; DL DLC 双电平比较器 向量采集器; PC Vo -电压源输出的高电平比较阂值; 电压源输出的低电平比较风值 Vo 图1动态法测试输出高电平电压和输出低电平电压的原理图 5.1.2.3测试条件 以下条件应在测试时明确给出并详细记录 -环境温度或参考点温度; 测试向量和测试顺序 电源电压; 输人电压; 输出电流 电流方向 5.1.2.4测试程序 将被测快闪存储器接到图1所示的电路中,电源电压和输人电压调整到最坏情况条件,并给双电平 比较器的囤值电平施加规定的输出高电平和输出低电平电压值 温度调整到规定值,并在测试前后立即检查 向量发生器施加激励向量,向量采集器顺序采集输出逻辑并和期望的输出逻辑序列进行比较 不断调整双电平比较器高电平的比较阔值,使其逐渐下降(或上升),当输出逻辑关系与期望逻辑序 列相符时,最小和最大的高电平比较闵值即为输出高电平电压V的最小和最大值 同理可测试输出低电平电压V的最小和最大值 5.2输入高电平电压和输入低电平电压 5.2.1直接测量法 5.2.1.1目的 测试输出电压为规定值时,输人端所施加的最小高电平电压和最大低电平电压
GB/T36477一2018 宜先使用直接测量法测量输人高电平电压和输人低电平电压 5.2.1.2测试原理图 使用直接测试法测试输人高/低电平电压的原理如图2所示 电源 被测输入 被测输出 被测电路 其他输入端 Vo 参考点 引线和设备 PG 向量发生器 电压表; 电压源输出到被测输人引脚的电压; V 电压表测量到被测输出引脚的电压 图2直接测试法测试输入高/低电平电压的原理图 5.2.1.3测试条件 以下条件应在测试时明确给出并详细记录 -环境温度或参考点温度; -测试向量和测试顺序; 电源电压; 输人电压; 输出电压 5.2.1.4测试程序 将被测快闪存储器接到图2所示的电路中,电源电压和输人电压调整到规定值并给输出端施加适 当的负载 温度调整到规定值,并在测试前后立即检查 施加建立规定逻辑状态所需的激励向量 被测输人端输人电压V由电源电压值逐渐下降,使输出 端电压V为规定的电压值时,该输人电压最小值即为输人高电平电压Vn 被测输人端输人电压V由参考点电压值逐渐上升,使输出端电压V为规定的电压值时,该输人 电压最大值即为输人低电平电压Vm
GB/36477一2018 5.2.2间接验证法 5.2.2.1 目的 测试输出电压为规定值时,输人端所施加的最小高电平电压和最大低电平电压 5.2.2.2 测试原理图 测试原理图如图2所示 5.2.2.3测试条件 以下条件应在测试时明确给出并详细记录 -环境温度或参考点温度; 测试向量和测试顺序; 电源电压; 输人电压; 输出电压; 输出电流 5.2.2.4测试程序 将被测快闪存储器接到图2所示的电路中,电源电压调整到规定值,双电平比较器的高电平比较阀 值和低电平比较阀值应施加最坏情况条件 温度调整到规定值,并在测试前后立即检查 向量发生器施加激励向量,向量采集器顺序采集输出逻辑并和期望逻辑序列进行比较 不断调整被测输人端电压V,使输出逻辑关系与期望输出的逻辑序列相符,该输人电压值作为高 电平时的最小值即为最小输人高电平电压V,该值作为低电平时的最大值即为最大输人低电平电 压V 5.3输入高电平电流和输入低电平电流 按GB/T17574一1998第篇第2节测试输人高电平电流Im和输人低电平电流IH 5.4输出高电平电流和输出低电平电流 5.4.1目的 输人端施加规定的条件,测试输出为高电平时流出快闪存储器的电流,以及输出端为低电平时流人 快闪存储器的电流 5.4.2测试原理图 各输出端应分别测试,非被测输出端应开路 输出高/低电平电流测试的原理如图3所示
GB/T36477一2018 电源 被测输入 被测输出 PH 被测电路 o 其他输入端 参考点 引线和设备 PG 向量发生器 电流表; -电流表测到被测输出引脚的电流; lo Vo 被测输出引脚的电压 图3输出高/低电平电流测试原理图 5.4.3测试条件 以下条件应在测试时明确给出并详细记录 -环境温度或参考点温度; -测试向量和测试顺序; 电源电压; 输人电压; -被测输出端施加的电压 5.4.4测试程序 将被测快闪存储器接到图3所示的电路中,电源电压和输人电压调整到规定值并给输出端施加适 当的负载 温度调整到规定值,并在测试前后立即检查 适用时,根据输出高/低电平电流施加建立规定逻辑状态所需的激励向量 被测输出端施加规定的电压值,其余输出端开路 在被测输出端测得输出高电平电流I或输出低电流l 5.5输出高电阻状态电流 按GB/T17574一1998第篇第2节测试输出高阻态电流I 5.6电源电流和漏电流 分别测试快闪存储器在读,写、擦除操作下的电源电流,以及待机状态下的漏电流 按GB/T17574 1998第篇第2节测试静态条件下的电源电流和漏电流,按GB/T17574一1998第篇第38 测试动态条件下的电源电流
GB/36477一2018 5.7传输时间 5.7.1直接测量法 按GB/T17574一1998第篇第3节4.1.2测试传输时间 宜优先使用直接测量法测量传输时间 读出数据传输时间的测试应覆盖数据位从“0”变到“1”以及从“1”变到“0”的过程,并以最差情况作 为最终测试结果 5.7.2扫描验证法 5.7.2.1目的 在规定输人驱动条件和输出负载条件的情况下,验证快闪存储器输出状态由规定的高电平变化到 规定的低电平或由规定的低电平变化到规定的高电平时的传输时间 5.7.2.2测试原理图 输出负载网络建议由无源线性元件所组成如图4所示,负载电容应包括试验夹具和测试仪器的所 有杂散电容,但不包括被测快闪存储器的寄生电容 采样比较器的阻抗应高于被测快闪存储器的输人和输出阻抗,可以用等效的具有采样比较功能的 设备来替代,采样比较器的采样时间点的精度应优于被测量值的1/10 当连接线的长度可能引起电感效应时,应给出其详细的布线结构 元件 电阻器; R C,C 电容器 图4建议负载形式 5.7.2.3测试条件 以下条件应在测试时明确给出并详细记录 -环境温度或参考点温度 电源电压 输出负载网络的结构和无器件值,包括杂散电容 输人向量条件 高/低电压电平值; 宽度; 上升时间 下降时间 重复频率;
GB/T36477一2018 端接电阻 传输时间 其他端的条件 5.7.2.4测试程序 将被测快闪存储器接到图5所示电路中,电源和输人电压调整到规定值并给输出端施加适当的 负载 温度调整到规定值,并在测试前后立即检查 向量发生器施加建立规定逻辑状态所需的激励向量,使被测输出端输出期望的电平转换状态,记录 输人波形驱动沿的激励时刻和输出端最靠近被测转换沿的采样比较沿的采样时刻a 将采样时刻,的比较电平设置为V.,采样时刻逐步向转换沿靠近进行采样比较,在保持功能正确 和采样比较结果正确的情况下,采样比较沿所能移动到离电平转换沿最近的采样时刻为ts t滞后 的时间即为传输时间,如图6所示 也可以按照相关规定中的参数条件,设定采样时刻并在规定的时刻采样,验证功能是否正确,如正 确则认为该参数满足要求 这种判别方法不需要得到相关参数的实际值,仅用于判断快闪存储器的参 数是否满足规定的要求 电源 被测电路 输出负载电路 PG 采样比较 设备; PG -向量发生器 图5扫描验证法测试原理 输出 s 电平和时间参数 -比较电平 波形驱动沿(点); ta(a 采样比较沿(点. 图6传输时间测试原理
GB/36477一2018 5.8建立时间和保持时间 5.8.1直接测量法 按GB/T17574一1998第篇第3节4.3测试建立时间和保持时间 5.8.2扫描验证法 5.8.2.1目的 验证快闪存储器时序部分在保证功能正确的前提下,触发输人的最小建立时间和最小保持时间 5.8.2.2测试原理图 向量发生器应提供同步且相位可调的激励,应能产生满足被测快闪存储器输人电压条件的向量 按规定连接驱动网络和负载网络,且应按规定连接不用的输人端 采样比较器的输人阻抗应高于被测集成电路的输人和输出阻抗,可以用等效的具有采样比较功能 的设备来替代,采样比较器的采样时间点的精度应优于被测量值的1/10 向量发生器和采样比较器应信号同步,同步误差应不影响测量值不确定度要求或者能够予以核减 建立/保持时间测试原理如图7所示 电 源g 负载网络 驱动网络 输入 被测电路 驱动网络 负载网络 参考端 PG 采样比较器 设备 P( 向量发生器 图7建立/保持时间测试原理图 5.8.2.3测试条件 以下条件应在测试时明确给出并详细记录 -环境温度或参考点温度 电源电压 输人向量条件: 幅度;
GB/T36477一2018 宽度; 上升时间; 下降时间; 重复频率; 适用时,输人脉冲间的延迟 输人信号的转换方向 被测和非被测输出端的输出负载网络 适用时,输人驱动器网络 -其他输人端的时序和波形 5.8.2.4测试程序 将被测快闪存储器接到测试电路中,电源电压、输人电压调整到规定值 温度调整到规定值,并在测试前后立即检查 向量发生器在被测快闪存储器的输人端施加特定的驱动信号,同时,被测输出端产生期望的预置信 号 记录触发信号波形驱动沿的激励时刻和预置信号最靠近时刻的采样时刻 将触发信号的最靠近的比较电平设置为参考电平,激励时刻4逐步向采样时刻 靠近,在保持 功能正确和采样比较结果正确的情况下,激励时刻所能移动到离采样时刻t最近的时刻记为 滞 后t的时间即为建立时间或保持时间 选择一对适当的转换,如图8、图9所示,由测试给出最小建立时间或最小保持时间 也可以按照相关规定中的参数条件,设定建立时间或保持时间,验证功能是否正确,如正确则认为 该参数满足要求 这种判别方法不需要得到相关参数的实际值,仅用于判断快闪存储器的参数是否满 足规定的要求 o) 触发信号 预置信号 电平和时间参数 -比较电平; 采样比较沿(点); -波形驱动沿(点) ti(t 建立时间 ! 图8建立时间典型波形 10
GB/36477一2018 艺 电平和时间参数 V -比较电平; 采样比较沿(点) -波形驱动沿(点) (a 保持时间 图9保持时间(典型波形 5.9延迟时间 按GB/T17574-1998第篇第3节4.2测试延迟时间和转换时间 5.10有效时间(适用时 按GBy/T17574一1998第N篇第3节4.5测试输出允许时间和禁止时间(对于三态输出). 5.11存储器的特定时间 按GB/T17574一1998第篇第3节4.6测试快闪存储器的特定时间 5.12存储单元0变1功能 5.12.1 目的 在规定条件下,测试快闪存储器存储单元从数据0改写成数据1的功能是否正确 5.12.2测试原理图 使用连接器或线缆将被测电路按图10的方式进行连接,调整电源电压到规定值,输人驱动网络,其 他输人条件及输出负载网络应符合规定 电源 输入向量 被测电路 负载网络 图 10功能测试原理图 11
GB/T36477一2018 5.12.3测试条件 以下条件应在测试时明确给出并详细记录 -环境温度或参考点温度; -测试向量和测试顺序; 电源电压; 负载电路 5.12.4测试程序 温度调整到规定值,并在测试前后立即检查 测试对象应为快闪存储器中对用户开放空间的所有数据位 应确保所有数据位的初始状态为全0. 应根据相关规定的用户模式启动写操作,保证所有数据位能改写成1 写操作不能用诸如内建自 测试之类的非用户模式来进行 对任何数据位是否能正常的被改写成1应该进行校验 校验应使用相关规定的用户模式来进行 而不能用诸如内建自测试之类的非用户模式来进行校验 5.13存储单元1变0功能 目的 5.13.1 在规定条件下,测试快闪存储器存储单元从数据1改写成数据0的功能是否正确 5.13.2测试原理图 使用连接器或线缆将被测电路按图10的方式进行连接 调整电源电压到规定值 输人驱动网络、其他输人条件及输出负载网络应符合规定 5.13.3测试条件 以下条件应在测试时明确给出并详细记录 环境温度或参考点温度; 测试向量和测试顺序; 电源电压; 负载电路 5.13.4测试程序 温度调整到规定值,并在测试前后立即检查 测试对象应为存储器中对用户开放空间的所有数据位 应确保所有数据位的初始状态为全1 应根据相关规定的用户模式启动写操作,保证所有数据位能改写成0 写操作不能用诸如内建自 测试之类的非用户模式来进行 对任何数据位是否能正常的被改写成0应该进行校验 校验应使用相关规定的用户模式来进行 而不能用诸如内建自测试之类的非用户模式来进行校验 12
GB/36477一2018 5.14特殊数据图形功能 5.14.1 目的 在规定条件下,测试快闪存储器阵列中数据0和数据1同时存在的功能是否正确 5.14.2测试原理图 使用连接器或线缆将被测快闪存储器按图10的方式进行连接 调整电源电压到规定值 输人驱动网络、其他输人条件及输出负载网络应符合规定 5.14.3测试条件 以下条件应在测试时明确给出并详细记录 -环境温度或参考点温度; -测试向量和测试顺序; 电源电压; 负载电路 5.14.4测试程序 温度调整到规定值,并在测试前后立即检查 测试对象应为快闪存储器中对用户开放空间的所有数据位. 应确保所有对用户开放空间中有一部分数据0,其余部分为数据1,宜采用如棋盘格之类的数据 图形 应根据相关规定的用户模式启动一轮或多轮写操作,使得所有数据位最终达到目标值 写操作不 能用诸如内建自测试之类的非用户模式来进行 对最终数据位状态是否达到目标值应该进行校验 校验应使用相关规定的用户模式来进行,而不 能用诸如内建自测试之类的非用户模式来进行校验 本测试项中可能经历数据从0变1的过程,也可能经历数据1变0的过程,因此,本测试可与5.12 或5.13的功能测试合并或部分合并 13
GB/T36477一2018 附 录 A 资料性附录) 快闪存储器测试流程 测试对象 A.1 根据测试对象的种类,测试环境可分为晶圆级产品测试和封装级产品测试,晶圆级产品测试是针对 硅结构制作完成后的整张晶圆进行的,封装级产品测试是针对晶圆切割成单颗的裸芯片后,再进行封装 后的产品进行的 测试设备的连接关系分别如图A.1和图A.2所示 测试板 工作站 测试机 探针台 含商低祖设备 图A.1晶圆级产品测试框图 测试板 工作站 测试机 高低温冲击设备 图A.2封装级产品测试框图 A.2测试流程 快闪存储器的测试分为两个阶段,晶圆级产品测试阶段和封装级产品测试阶段,具体流程如图A.3 所示 在晶圆级产品测试中,电参数测试包括电气特性测试晶圆测试I和晶圆测试l,顺序进行 电气 特性测试主要包括但不限于静态参数测试、动态参数测试、功能测试 晶圆测试I和晶圆测试I主要包 括但不限于静态参数测试,功能测试 电参数测试的测试项可根据产品实际需要进行增减 若产品未 指定测试条件,宜采用下列条件 -电气特性的测试温度为25C; 晶圆测试I的温度为85C; 晶圆测试I的温度为25 高温烘蜡的温度为250C,持续时间不低于24h 封装级产品的测试主要包括但不限于静态参数测试、动态参数测试和功能测试 14
GB/36477一2018 晶圆级产品测试 硅结构制作完成 封装 电气特性测试 终测 M圆测试I 封装级产品测试 高温烘熔 出厂 品圆测试I 图A.3测试流程

半导体集成电路快闪存储器测试方法GB/T36477-2018

半导体集成电路快闪存储器是一种常见的存储设备,广泛应用于各种电子设备中。为确保这些存储器的质量和可靠性,需要进行严格的测试。2018年,中国制定并发布了《半导体集成电路快闪存储器测试方法GB/T36477-2018》,该标准规定了快闪存储器的测试方法和测试流程。

测试环境和设备

根据GB/T36477-2018标准的要求,进行快闪存储器测试需要使用特定的测试设备和测试环境。其中测试设备包括测试板、测试仪表、控制器等;测试环境包括温度、湿度、大气压力等物理环境条件。

测试项目

快闪存储器测试主要包括以下几个方面的测试:

功能测试

功能测试是对快闪存储器的基本功能进行测试,包括读、写、擦除等操作。测试过程中需要检测存储器是否能够正确地执行这些操作。

可靠性测试

可靠性测试是对存储器在长期使用过程中的可靠性进行测试,包括擦写次数、读取速率、数据保持时间等方面的测试。

电气参数测试

电气参数测试主要是对存储器的电气特性进行测试,包括输入输出电平、时序等方面的测试。

测试流程

根据GB/T36477-2018标准的要求,进行快闪存储器测试需要按照以下流程进行:

  1. 准备测试环境和测试设备。
  2. 进行功能测试。
  3. 进行可靠性测试。
  4. 进行电气参数测试。
  5. 生成测试报告。

在测试过程中,需要注意测试环境和测试设备的稳定性和准确性,并严格按照测试流程进行测试。同时,测试人员需要具备专业的知识和技能,以确保测试结果的准确性和可靠性。

结论

半导体集成电路快闪存储器测试方法GB/T36477-2018的发布,为快闪存储器的测试提供了标准化的方法和流程,有助于提高存储器的质量和可靠性。在进行存储器测试时,应严格按照这一标准进行操作,并注意测试环境和测试设备的稳定性和准确性。

和半导体集成电路快闪存储器测试方法类似的标准

搪瓷光泽测试方法

印制电路用金属基覆铜箔层压板通用规范
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物联网信息交换和共享第1部分:总体架构
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