隨著現(xiàn)代集成電路制造工藝的發(fā)展,基于浮柵結(jié)構(gòu)的FLASH存儲(chǔ)器正逐漸走向其物理尺寸極限,新型儲(chǔ)存器的開發(fā)成為現(xiàn)在研究機(jī)構(gòu)及各大半導(dǎo)體廠商的研究熱點(diǎn)。其中阻變存儲(chǔ)器（RRAM）以其在低功耗,高速度,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于3D集成和與傳統(tǒng)CMOS工藝的完美兼容等方面的優(yōu)勢(shì)受到了廣泛的關(guān)注。然而,由于RRAM的存儲(chǔ)機(jī)理目前還不是很明確,而且可靠性方面也無法滿足市場(chǎng)的要求,因此,對(duì)其的研究還主要是在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。本文主要是研究基于1T1R機(jī)構(gòu)的RRAM器件在可靠性方面的問題,并且提出了一些改進(jìn)器件一致性的方法。1T1R結(jié)構(gòu)中的T采用的是0.13 um標(biāo)準(zhǔn)工藝,由公司生產(chǎn),在此基礎(chǔ)上長(zhǎng)不同材料的RRAM器件,以實(shí)現(xiàn)不同的性能。本論文的實(shí)驗(yàn)主要是在Cu/Hf Ox/Pt結(jié)構(gòu)的RRAM器件上進(jìn)行的,其中Cu電極是晶體管的漏端經(jīng)CMP工藝后形成的,決定了器件的面積,而功能層Hf Ox和上電極Pt則根據(jù)不同需求采用不同的工藝實(shí)現(xiàn)。在文章中,首先分析了1T1R結(jié)構(gòu)中引發(fā)RRAM可靠性問題的原因。RRAM器件是通過高低阻態(tài)實(shí)現(xiàn)信息的存儲(chǔ),當(dāng)高低阻態(tài)比較接近的時(shí)候,便有可能造成讀取錯(cuò)誤;另一方面,同一器件或不同器件之間... 

【文章來源】：天津理工大學(xué)天津市

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 傳統(tǒng)非揮發(fā)性存儲(chǔ)器
    1.2 新型非揮發(fā)性存儲(chǔ)器
        1.2.1 分立電荷存儲(chǔ)器
        1.2.2 相變存儲(chǔ)器（PCM）
        1.2.3 鐵電存儲(chǔ)器（Fe RAM）
        1.2.4 磁阻存儲(chǔ)器（MRAM）
        1.2.5 阻變存儲(chǔ)器（RRAM）
    1.3 選題動(dòng)機(jī)及研究?jī)?nèi)容
        1.3.1 選題動(dòng)機(jī)
        1.3.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 阻變存儲(chǔ)器簡(jiǎn)述
    2.1 RRAM材料體系簡(jiǎn)述
        2.1.1 功能層材料簡(jiǎn)介
        2.1.2 電極材料簡(jiǎn)介
    2.2 阻變存儲(chǔ)器的轉(zhuǎn)變機(jī)理簡(jiǎn)介
        2.2.1 離子遷移轉(zhuǎn)變機(jī)理
        2.2.2 電荷捕獲和釋放機(jī)制
        2.2.3 熱化學(xué)反應(yīng)機(jī)制
    2.3 阻變存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)
        2.3.1 開關(guān)速度
        2.3.2 保持特性
        2.3.3 器件的疲勞特性
        2.3.4 均一性
        2.3.5 器件尺寸可縮小性
    2.4 本章小結(jié)
第三章 常規(guī)測(cè)試下器件可靠性的研究
    3.1 器件的工藝制備
    3.2 器件測(cè)試環(huán)境的搭建
        3.2.1 單器件測(cè)試環(huán)境的搭建
        3.2.2 陣列測(cè)試平臺(tái)搭建
        3.2.3 脈沖測(cè)試平臺(tái)搭建
    3.3 柵極編程提高器件一致性的研究
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        3.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其分析
    3.4 脈沖編程對(duì)器件可靠性的研究
        3.4.1 器件制備及其實(shí)驗(yàn)方案制定
        3.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 阻變存儲(chǔ)器RTN的研究
    4.1 RTN簡(jiǎn)介
    4.2 RTN測(cè)試系統(tǒng)搭建
        4.2.1 RTN硬件測(cè)試系統(tǒng)搭建
        4.2.2 RTN軟件測(cè)試系統(tǒng)搭建
    4.3 RTN在RRAM器件中的測(cè)試結(jié)果分析
        4.3.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和科研情況說明
致謝



本文編號(hào)：3001214