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相变存储器(Phase Change Memory,PCM)具有抗辐射性能好、随机访问速度快、读吞吐率高、存储密度大、数据保持特性好和尺寸缩小能力强等优点,且与传统的CMOS工艺兼容,使其成为最有希望代替NAND Flash的下一代非挥发性存储器之一。但是,随着工艺尺寸逐渐减小,存储器集成度逐渐增大,单元和阵列的可靠性问题越来越突出,特别是寄生电容,寄生电阻以及热串扰效应引起的故障。这些寄生效应引起的故障大大的限制了PCM工艺尺寸的进一步降低。为了推进PCM的发展和应用,对这种新型存储器的测试方法的研究也越来越多。本文就是以PCM中的寄生效应引起的故障为对象,进行了从故障原理到测试算法的一系列研究。 寄生电阻故障是在生产过程中的沾污引起的,在PCM单元的相变材料和加热电极的界面处产生了一个与有效编程区并联的寄生导电通路,这个通路的阻值较低,且阻值不随编程电流变化,影响PCM的RESET操作。寄生电容是指来自PCM单元本身或者接触形成的电容,这个电容也是并联在相变材料的二端,由于电容的充放电效应,有效的编程电流减小,编程脉冲的形状发生畸变,退火时间增加,这些都会使PCM的SET和RESET操作产生故障。热串扰效应是指对选中单元编程的时候,其上较高的温度传递到相邻的单元,引起相邻单元的状态发生变化。这种效应引起的故障在PCM器件尺寸进一步减小时是必须要考虑的因素。 为了高效地测试这些故障,必须寻找合适的测试矢量。本文的工作如下:首先对已有的PCM HSPICE模型进行验证,说明其对接下来的电路级故障仿真的可用性。然后通过仿真结果定义了以上寄生效应引起故障的故障模型,并提出了与之对应的测试算法,并与以往的测试算法作比较,证明算法的优越性。最后,对本文的课题进行总结和展望。