本文選題：非易失性存儲器 + 原子層淀積�。� 參考：《復(fù)旦大學(xué)》2013年碩士論文

【摘要】：非易失性快閃存儲器在智能手機(jī)以及其它移動數(shù)碼產(chǎn)品等方面具有廣泛的應(yīng)用,在最近幾年得到了快速的發(fā)展。然而,傳統(tǒng)的多晶硅浮柵存儲器由于其固有的缺點(diǎn),而無法滿足業(yè)界對超高密度存儲的需求。因此,開發(fā)下一代新型非易失性存儲器已迫在眉睫。本論文基于分離式的電荷存儲方式,結(jié)合新材料和先進(jìn)工藝,研究了金屬-絕緣體-半導(dǎo)體(MIS)結(jié)構(gòu)以及薄膜晶體管(TFT)結(jié)構(gòu)存儲器件的性能,取得了如下研究結(jié)果： 采用原子層淀積(ALD)方法在A1203薄膜表面生長鉑納米晶,研究了不同淀積循環(huán)數(shù)對納米晶的大小和密度的影響。結(jié)果表明了,隨著循環(huán)數(shù)的增加,納米晶的體積變大,密度降低。接著,采用ALD原位生長的方法,在HfO2薄膜中嵌入單層或雙層鉑納米晶,比較研究了鉑納米晶的引入對Hf02薄膜的退火溫度導(dǎo)致的結(jié)晶程度的影響,表明了鉑納米晶的引入能有效抑制HfO2晶粒的增長。 研究了基于Ru納米晶和HfAlO介質(zhì)為異質(zhì)電荷俘獲層的MIS結(jié)構(gòu)的存儲性能,比較了異質(zhì)電荷俘獲層中不同HfAlO介質(zhì)組成對電學(xué)性能的影響。結(jié)果顯示,采用異質(zhì)電荷俘獲層電容的存儲特性明顯優(yōu)于單Ru納米晶層。此外,隨著異質(zhì)電荷俘獲層中HfO2成分增加,所得到的存儲性能逐漸改善。當(dāng)以Ru納米晶/Hf02介質(zhì)為異質(zhì)電荷俘獲層時,所得存儲性能最好：在±9V的掃描電壓范圍內(nèi),CV滯回窗口達(dá)到12.6V；在±9V電壓下編程/擦除100ms,其存儲窗口可達(dá)4.5V,在室溫下外推到十年仍有3.4V的存儲窗口。 采用磁控濺射技術(shù)制備了In-Ga-Zn-O (IGZO)薄膜,研究了淀積條件和后退火條件對該薄膜性能的影響。接著,采用A1203/鉑納米晶/A1203的柵堆棧結(jié)構(gòu),制備了基于IGZO溝道的薄膜晶體管(TFT)存儲器,表現(xiàn)出良好的電可編程、紫外可擦除的功能。在10V下編程l00ms,閾值電壓漂移達(dá)到4.04V,在紫外光照下擦除5s,閾值電壓負(fù)向偏移達(dá)到6.31V。
[Abstract]:Nonvolatile flash memory has been widely used in smart phones and other mobile digital products, and has developed rapidly in recent years. However, traditional polysilicon floating gate memory can not meet the needs of ultra high density storage because of its inherent shortcomings. In this paper, the performance of metal insulator semiconductor (MIS) structure and thin film transistor (TFT) structure storage device is studied in this paper based on separate charge storage and new materials and advanced technology. The following results are obtained:
Platinum nanocrystals were grown on the surface of A1203 film by atomic layer deposition (ALD). The effect of different deposition cycles on the size and density of nanocrystalline was studied. The results showed that the volume of nanocrystalline and density decreased with the increase of the number of cycles. Then, the single or double layer platinum was embedded in the HfO2 film by the method of ALD growth. The effect of the introduction of the platinum nanocrystals on the crystallization of the Hf02 films was compared. The results showed that the introduction of platinum nanocrystals could effectively inhibit the growth of HfO2 grains.
The storage performance of the MIS structure based on the heterogeneous charge capture layer based on the Ru nanocrystalline and the HfAlO medium is studied. The effects of the composition of different HfAlO media on the electrical properties in the heterogeneous charge capture layer are compared. The results show that the storage characteristics of the heterogeneous charge capture layer capacitance are obviously superior to the single Ru nanocrystalline layer. In addition, with the heterogeneous charge capture layer. When the medium HfO2 component is increased, the storage performance is improved gradually. When the Ru nanocrystalline /Hf02 medium is a heterogeneous charge capture layer, the best storage performance is obtained: the CV hysteresis window reaches 12.6V within the range of the scanning voltage of the + 9V, and the 100ms is programmed / erased under the + 9V voltage, and the storage window is up to 4.5V, and there are still 3.4V in ten years outside the room temperature. The storage window.
In-Ga-Zn-O (IGZO) thin films were prepared by magnetron sputtering. The effects of deposition conditions and post annealing conditions on the properties of the thin film were studied. Then, the thin film transistor (TFT) memory based on IGZO channel was prepared by using A1203/ platinum nanocrystalline /A1203 gate stack structure. The function of good electrical programmable and UV Erasable function was shown in 10. V programming l00ms, threshold voltage drift to 4.04V, erasing 5S under UV light, threshold voltage negative offset to 6.31V.

【學(xué)位授予單位】：復(fù)旦大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TP333

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本文編號：1891919