【摘要】：集成電路制造是一門以微電子學(xué)為基礎(chǔ)、涉及眾多領(lǐng)域的新興交叉學(xué)科。如何有效地對上千道復(fù)雜工序進行整合與優(yōu)化，從而保證集成電路芯片的順利生產(chǎn)是一個學(xué)術(shù)價值與市場價值兼?zhèn)涞恼n題。 本論文提出“利用模型指導(dǎo)整合與優(yōu)化”的新理念，并以此為指導(dǎo)，結(jié)合實際生產(chǎn)中碰到的問題，對先進分柵閃存器件集成制造的生產(chǎn)工藝改進與器件性能改善進行了系統(tǒng)研究。 論文首先創(chuàng)立了“浮柵動態(tài)擦除方程”來描述器件的動態(tài)擦除特性，并通過解方程得到了“浮柵電位”的解析表達式。由于表達式中包含的器件結(jié)構(gòu)參數(shù)可以通過實際測量與合理近似得到，因此浮柵電位能夠通過計算確定。由此，論文建立起一個將器件結(jié)構(gòu)參數(shù)與器件性能緊密聯(lián)系在一起的實用雙柵器件模型，并利用該模型對器件擦除后器件特性的模擬與實測數(shù)據(jù)的比較對模型進行了驗證。 在利用模型指導(dǎo)生產(chǎn)工藝改進方面，論文首先利用實用雙柵器件模型分析了隧穿薄膜厚度波動對于器件性能的影響。在對ISSG退火工藝的薄膜生長特性進行充分研究的基礎(chǔ)上，利用其可控補償生長特性實現(xiàn)了隧穿薄膜退火過程中的平坦化。此外，論文還通過器件模型對“隧穿薄膜N_2O退火工藝”進行了研究，并利用“N_2O退火工藝加后續(xù)熱處理”的方法優(yōu)化了摻雜氮元素在隧穿薄膜中的濃度與分布，在改善器件耐久性能的同時保證了產(chǎn)品良率不受影響。 在利用模型指導(dǎo)器件性能改善方面，論文首先對“浮柵耗盡效應(yīng)”進行了研究。在分析得到浮柵耗盡效應(yīng)對于器件特性的影響之后，“浮柵末端反型摻雜”技術(shù)被用來優(yōu)化器件擦除后讀取狀態(tài)下耗盡浮柵的電勢分布。實驗數(shù)據(jù)顯示，這項技術(shù)可以在不影響器件編程性能的前提下實現(xiàn)器件擦除性能的改善。此外，論文還研究了器件尺寸縮小帶來的器件性能退化問題。器件模型指出器件性能的退化主要受到耦合系數(shù)增加的影響。實驗結(jié)果顯示，“耦合氧化層氮摻雜”工藝可以很好地抑制器
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院（上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所）
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：TP333
【圖文】：

專眾宕趙要攀鉀溝道方向卜的位置圖1一10源端熱電子注入編程時器件溝道方向上的電場分布示意圖源端熱電子注入技術(shù)的出現(xiàn)克服了這一困難。如圖1一9所示，這種熱電子注入技術(shù)是將源端和漏端之間的溝道分為兩個部分，通過各自對應(yīng)的柵極進行獨立控中國科學(xué)院上�；障到y(tǒng)與信息技術(shù)研究所博士學(xué)位論文

田留俱眾幸維字線擦除電壓(V)圖2一2禍合系數(shù)測量曲線示意圖2、F一N電子隧穿特性圖2一3所示為一種利用特殊工藝形成的器件結(jié)構(gòu)，它將源線與浮柵短接在一起，從而可以直接測量分柵閃存器件的擦除特性。圖2一3浮柵可接觸式分柵閃存器件結(jié)構(gòu)示意圖利用理論公式(2一6)與實測曲線的擬合(最小二乘法)可以得到實際器件對應(yīng)中國科學(xué)院上海徽系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所博士學(xué)位論文

3.1.2隧穿薄膜厚度波動現(xiàn)象分析1、沉積二氧化硅薄膜厚度波動的原因如圖3一1所示，在利用垂直型爐管進行隧穿二氧化硅薄膜沉積的過程中，反應(yīng)氣體從爐管底部沿內(nèi)管側(cè)壁進入。因此，從晶圓邊緣到晶圓中心反應(yīng)氣體的濃度逐漸降低。由于HTO沉積反應(yīng)的溫度較高，反應(yīng)能量供給充分，因此晶圓表面任意一點的薄膜沉積速率主要取決于該點在沉積過程中的反應(yīng)氣體濃度。這樣，反應(yīng)氣體濃度的梯度最終導(dǎo)致了沉積二氧化硅薄膜在晶圓邊緣部分的厚度總是高出晶圓中心部分。生產(chǎn)數(shù)據(jù)顯示，當晶圓邊緣的沉積薄膜厚度為1nsm時，晶圓中心的薄膜厚度往往只有1n4m左右(參見圖3一6)。在垂直型爐管中，襯底晶圓的加熱主要是通過氣體熱傳導(dǎo)實現(xiàn)的。由圖3一】可以看到

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本文編號：2770573