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用波形发生器/快速测量单元模块 B1530A 表征闪存单元的 1μs IV特性 应用指南

应用指南

大量采用存储器的电子设备,如MP3 音乐播放器,数码相机,移动电话,以及用固态存储器逐步取代硬盘,都在持续推动着闪存市场的增长。这一增长要求改进存储器密度,从而降低分摊到每一比特的成本。为同时满足高密度和更快程序执行速度的要求,内存制造商正越来越多地采用多比特或多电平单元 (MLC) 存储器技术。

电平单元要求在有限电压范围内存在多个编程状态。因此需要通过精确控制阈值电压 (Vth) 保持相邻状态间有足够的边际,从而能够正确读取存储器单元的状态。

一般来说,所使用的编程和验证方案要能够压缩不同状态的 Vth 分布,并保持足够边际以便正确读出状态。由于验证是在编程后立即进行,因此在编程后正确评估漏极/ 源极电流特性是非常重要的。如果编程和验证方案已经验证了 Vth 在目标范围内,之后存储器单元的 Vth 又有漂移,那么编程和验证方案也许不能产生预期的结果,Vth 有可能超过要求的界限。因此,重要的是要验证漏极/ 源极电流在编程后是稳定的。

此外,由于编程和验证方案在各存储器单元目标 Vth 实现前的迭代,快速编程执行多电平单元
也是重要的。提高总编程执行速度的另一方法是多个存储器单元并行执行编程,这就要求编程执行期间严格控制和限制流入存储器单元的电流。

精确控制 Vth 和更快编程执行是目前面临的新的参数测量挑战,比如在编程脉冲施加期间和之后需要进行高速的电流采样测量。由于闪存单元的编程执行速度在数十微秒的量级,因此高速电流的测量需要达到高于1 μs 的采样率。除了精确控制 Vth 外,随着器件尺寸的减小,必须十分关注闪存中的随机电报噪声 (RTN) 或随机电报信号(RTS) 噪声。随机电报信号噪声示出漏极电流中的随机波动,人们通常认为它是源于对单个电子的电荷捕获和释放。随机电报信号噪声也扩宽了闪存单元的 Vth 分布,并在多次编程/ 擦除 ( P/E) 周期后增大。最坏的情况可导致读取失败 (给予存储单元不正确的状态),在45 nm及以上的先进生产流程节点中,这一失效模式尤为显著。因此评估闪存单元的随机电报信号噪声特性,对于先进生产流程节点中保持所制造多电平单元有足够的Vth 边际是极为重要的。

下载这篇应用指南,您将了解如何用 B1500A半导体器件分析仪的新波形发生器/快速测量单元模块解决闪存单元高速IV表征所面临的测量挑战。这些困难的测量包括 P/E 期间与其后的漏极/ 源极电流测量,以及进行随机电报信号噪声特性表征。

波形发生器/快速测量单元模块具有与其 ALWG 功能输出波形相同步的精确高速 IV测量能力。波形发生器/快速测量单元模块是集所有功能于一体的解决方案,它支持评估漏极/ 源极电流特性,并可替代庞杂的仪器解决方案 (如脉冲发生器,示波器和外部 IV转换器)。此外,波形发生器/快速测量单元模块的高速 IV测量能力也可用于执行闪存单元的精确随机电报信号噪声测量表征。

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