GB∕T 36477-2018 半导体集成电路 快闪存储器测试方法

ICS31.200GB/T36477—2018半导体集成电路快闪存储器测试方法国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会GB/T36477—2018 I 3术语和定义 4.2电参数测试向量 2 25.2输入高电平电压和输入低电平电压 5 55.5输出高电阻状态电流 5.8建立时间和保持时间 5.9延迟时间 5.10有效时间(适用时) 5.11存储器的特定时间 5.12存储单元0变1功能 5.13存储单元1变0功能 附录A(资料性附录)快闪存储器测试流程 IGB/T36477—2018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。本标准由中华人民共和国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。1GB/T36477—20181范围2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GB/T17574—1998半导体器件集成电路第2部分：数字集成电路快闪存储器flashmemory3.2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86kPa～106kPa、相对湿度为35%～80%的范围内进行。测试温度应符合GB/T17574—1998第IV篇第1节2.1.2的规定。2GB/T36477—2018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入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入低电平电压最大值。除非另有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。a)存储单元数据0到数据1写功能验证；b)存储单元数据1到数据0写功能验证；c)存储单元读出功能验证；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。5.1.1直接测量法(静态法)按GB/T17574—1998第IV篇第2节测试输出高电平电压Von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。测试规定条件下的输出高电平电压和输出低电平电压。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。3GB/T36477—2018被测输入参考点PG——向量发生器；Vou——电压源输出的低电平比较阈值。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——环境温度或参考点温度；——输入电压；——电流方向。比较器的阈值电平施加规定的输出高电平和输出低电平电压值。列相符时，最小和最大的高电平比较阈值即为输出高电平电压Von的最小和最大值。同理可测试输出低电平电压Vot的最小和最大值。测试输出电压为规定值时，输入端所施加的最小高电平电压和最大低电平电压。4GB/T36477—2018宜先使用直接测量法测量输入高电平电压和输入低电平电压。使用直接测试法测试输入高/低电平电压的原理如图2所示。参考点Vo——电压表测量到被测输出引脚的电压。——测试向量和测试顺序；——输出电压。将被测快闪存储器接到图2所示的电路中，电源电压和输入电压调整到规定值并给输出端施加适当的负载。施加建立规定逻辑状态所需的激励向量。被测输入端输入电压V₁由电源电压值逐渐下降，使输出端电压Vo为规定的电压值时，该输入电压最小值即为输入高电平电压VIH。被测输入端输入电压V₁由参考点电压值逐渐上升，使输出端电压Vo为规定的电压值时，该输入电压最大值即为输入低电平电压V。5GB/T36477—2018测试输出电压为规定值时，输入端所施加的最小高电平电压和最大低电平电压。测试原理图如图2所示。以下条件应在测试时明确给出并详细记录：——测试向量和测试顺序；——电源电压； ——输出电流。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。不断调整被测输入端电压V₁,使输出逻辑关系与期望输出的逻辑序列相符，该输入电压值作为高电平时的最小值即为最小输入高电平电压Vm,该值作为低电平时的最大值即为最大输入低电平电压V。5.3输入高电平电流和输入低电平电流按GB/T17574—1998第IV篇第2节测试输入高电平电流In和输入低电平电流Im。5.4输出高电平电流和输出低电平电流输入端施加规定的条件，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入快闪存储器的电流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。6GB/T36477—2018电源AA——电流表；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——环境温度或参考点温度；——输入电压；将被测快闪存储器接到图3所示的电路中，电源电压和输入电压调整到规定值并给输出端施加适在被测输出端测得输出高电平电流IoH或输出低电流Io。按GB/T17574—1998第IV篇第2节测试输出高阻态电流Ioz。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IV篇第2节测试静态条件下的电源电流和漏电流，按GB/T17574—1998第IV篇第3节测试动态条件下的电源电流。7GB/T36477—2018宜优先使用直接测量法测量传输时间。在规定输入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。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采样比较器的阻抗应高于被测快闪存储器的输入和输出阻抗，可以用等效的具有采样比较功能的图4建议负载形式——输入向量条件：●下降时间；●重复频率；8GB/T36477—2018——传输时间。将被测快闪存储器接到图5所示电路中，电源和输入电压调整到规定值并给输出端施加适当的输入波形驱动沿的激励时刻t₁和输出端最靠近被测转换沿的采样比较沿的采样时刻t₂。将采样时刻t₂的比较电平设置为Vx,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t₃。t₃滞后t₁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电源电源被测电路输出负载电路采样比较图5扫描验证法测试原理t₂(t₃)——采样比较沿(点)。图6传输时间测试原理9GB/T36477—2018采样比较器的输入阻抗应高于被测集成电路的输入和输出阻抗，可以用等效的具有采样比较功能建立/保持时间测试原理如图7所示。源源输入采样比较器PG——向量发生器。——输入向量条件：GB/T36477—2018●下降时间；——被测和非被测输出端的输出负载网络。 号。记录触发信号波形驱动沿的激励时刻t₁和预置信号最靠近t₁时刻的采样时刻t₂。将触发信号的最靠近t₂的比较电平设置为参考电平，激励时刻t₁逐步向采样时刻t₂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t₂最近的时刻记为t₃。t₃滞后t₂的时间即为建立时间或保持时间。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触发信号V预置信号t₁(t₃)——波形驱动沿(点);图8建立时间(典型波形)t₁(t₃)——波形驱动沿(点);GB/T36477—2018图9保持时间(典型波形)按GB/T17574—1998第IV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GB/T17574—1998第IV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—1998第IV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。他输入条件及输出负载网络应符合规定。输入向量被测电路负载网络输入向量图10功能测试原理图GB/T36477—2018以下条件应在测试时明确给出并详细记录： ——测试向量和测试顺序；——电源电压；——负载电路。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。使用连接器或线缆将被测电路按图10的方式进行连接。以下条件应在测试时明确给出并详细记录： ——测试向量和测试顺序；——电源电压；——负载电路。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。GB/T36477—2018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。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。——电源电压；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。GB/T36477—2018(资料性附录)快闪存储器测试流程A.1测试对象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。探针台(含高低温设备)图A.1晶圆级产品测试框图示波器示波器工作站测试机图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Ⅱ,顺序进