集成电路测试贯穿集成电路的设计、制造、封装和应用的整个过程,是验证集成电路质量和性能的重要手段,在整个生产流程中占据着不可或缺的地位。其中,直流参数测试用于检测芯片的电气性能是否满足设计要求,是芯片测试的一项重要内容。随着集成电路产业的快速发展,芯片的集成度越来越高,芯片测试成本占整个生产成本的比例越来越大。高精度、低成本的直流参数自动测试系统已然成为现今集成电路测试的必然要求。为设计能够满足3D NAND Flash存储芯片测试需求的直流参数测试系统,本文对3D NAND Flash芯片的三维架构和工作原理展开研究,结合集成电路测试原理和方法,提出了基于FPGA的3D NAND Flash直流参数测试系统的低成本实现方案。系统采用可程控电压源提供稳定的十六路电压输出,为被测器件的电源和管脚供电;使用分立器件搭建了可自校准的精密测量单元电路,可以实现最大电压±30V,电流±500m A的施加与测量。使用Verilog HDL硬件描述语言对系统主控单元FPGA进行编程,完成对系统硬件的逻辑控制,包括测试模式设置、量程选择、校准配置等。为提高测试精度,系统采用硬件与软件相结合的方式对系统误差进行校准,硬件上使用高精密测量仪器对系统进行外部校准,根据测量数据,添加适量偏移量修正DAC转换误差,最后在软件上使用最小二乘法修正系统线性误差。实际测试实验数据表明,和使用专用集成芯片搭建的测试系统相比,本文提出的直流参数测试系统取得了较高的测试精度和较广的测试范围,经校准后的测试系统相对误差都小于0.03%,最小电流精度达到6n A,能够满足三维闪存芯片直流参数测试的功能,并且具有较高的通用性。硬件成本约为国外自动测试设备的千分之二,可以有效缓解企业研发生产中测试成本高昂的压力,有利于国内相关企业的发展。