【摘要】： 當(dāng)集成電路生產(chǎn)工藝節(jié)點(diǎn)進(jìn)入50nm以下,傳統(tǒng)浮柵結(jié)構(gòu)的編程擦除速度和數(shù)據(jù)保持能力已經(jīng)無(wú)法同時(shí)滿足非揮發(fā)存儲(chǔ)應(yīng)用的要求。金屬納米晶存儲(chǔ)器具有更高的速度和更好的可靠性,它將成為一種下一代浮柵結(jié)構(gòu)非易失存儲(chǔ)器件的有力替代者。因此有必要全面研究影響金屬納米晶非揮發(fā)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)特性的因素。本文的研究為金屬納米晶存儲(chǔ)器代替?zhèn)鹘y(tǒng)浮柵結(jié)構(gòu)完善了理論依據(jù)。 本文從金屬浮柵結(jié)構(gòu)電容模型計(jì)算、TCAD軟件仿真和數(shù)據(jù)保持能力建模三方面對(duì)金屬納米晶存儲(chǔ)器存儲(chǔ)特性進(jìn)行了研究。首先,從器件的電容模型出發(fā),分析了影響器件編程擦除速度的因素。其次,利用TCAD軟件SILVACO/ATLAS仿真金屬納米晶存儲(chǔ)器件編程擦除特性。最后,在綜合考慮量子限制和庫(kù)倫阻塞兩種效應(yīng)的基礎(chǔ)上,建立并驗(yàn)證了金屬納米晶數(shù)據(jù)保持能力的數(shù)學(xué)分析模型。 研究結(jié)果表明:(1)增大浮柵功函數(shù)對(duì)不影響器件的編程速度,會(huì)減小器件的擦除速度,提高器件的數(shù)據(jù)保持能力。(2)增大控制柵功函數(shù)會(huì)減小器件的編程速度,會(huì)提高器件的擦除速度,不影響器件的數(shù)據(jù)保持能力。(3)金屬納米晶存儲(chǔ)器中金屬納米晶的數(shù)量越多、直徑越大,器件的編程速度越快。(4)庫(kù)侖阻塞對(duì)金屬納米晶存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)保持能力的影響不可忽略。(5)當(dāng)金屬納米晶器件具有4nm厚度隧穿氧化層和大功函數(shù)金屬材料(如Pt)納米晶,保守估計(jì)器件的數(shù)據(jù)保持能力可達(dá)到30年。
【圖文】：

第一章 緒論紹了非揮發(fā)存儲(chǔ)器件的市場(chǎng)概況，，然后總結(jié)了非揮發(fā)性存儲(chǔ)器引出金屬納米晶存儲(chǔ)器件，最后簡(jiǎn)要介紹全文內(nèi)容。儲(chǔ)器市場(chǎng)儲(chǔ)器件是一種重要的存儲(chǔ)器件，它的特點(diǎn)是在電源被切斷的情中的信息，商業(yè)產(chǎn)品要求能將數(shù)據(jù)保留十年。近年來(lái)，隨著消儲(chǔ)設(shè)備、筆記本電腦和 PDA 等）的廣泛使用，非揮發(fā)性存儲(chǔ)速存儲(chǔ)器(Flash Memory)為主的非揮發(fā)存儲(chǔ)器件市場(chǎng)份額十年7 年全球市場(chǎng)總額達(dá)到 200 億美元。

圖 1.2 FLASH 存儲(chǔ)器應(yīng)用[1.1]Fig. 1.2 FLASH memory application[1.1]件結(jié)構(gòu)發(fā)展歷史儲(chǔ)器件(Non-Volatile Semiconductor Memory, NVSM)EPROM 到 Flash Memory 的各個(gè)階段。圖 1.3 展現(xiàn)了 中浮柵結(jié)構(gòu)是所有非揮發(fā)存儲(chǔ)器件的基礎(chǔ)，半導(dǎo)體納可靠性，金屬納米晶存儲(chǔ)器則試圖進(jìn)一步提高半導(dǎo)體米晶存儲(chǔ)器件由Zengtao Liu于2002年首次提出，預(yù)計(jì)納米晶存儲(chǔ)器越來(lái)越多的受到來(lái)自學(xué)術(shù)界的關(guān)注。本FAMOS FLOTOX ETOX SONOS TANOSby Intel by Intel by Intel by Saifun by Samsung
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TP333

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本文編號(hào)：2670183