隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的不斷發(fā)展,存儲(chǔ)單元特征尺寸不斷減小,傳統(tǒng)的多晶硅浮柵快閃存儲(chǔ)器正面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。而基于分離電荷存儲(chǔ)的非易失性存儲(chǔ)器,由于具有分散的電荷存儲(chǔ)陷阱,因此可以實(shí)現(xiàn)在較薄的隧穿層下良好的數(shù)據(jù)保持能力,以及低工作電壓下的快速擦寫(xiě)功能,是下一代嵌入式快閃存儲(chǔ)器最理想的解決方案之一。本論文基于分離的電荷存儲(chǔ)方式,分別以介質(zhì)陷阱和金屬納米晶為電荷存儲(chǔ)媒介,結(jié)合原子層淀積高介電常數(shù)介質(zhì)和電荷隧穿層能帶設(shè)計(jì),研究了其金屬—氧化物—硅（MOS）結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)效應(yīng)和物理機(jī)制。具體內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:采用高溫?zé)嵫趸腟iO₂為電荷隧穿層,原子層淀積（ALD）的HfO₂為電荷俘獲層,ALD Al₂O₃,為電荷阻擋層,研究了基于SiO₂\HfO₂\Al₂O₃疊層介質(zhì)的MIS結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)效應(yīng)。結(jié)果表明,在+/-12 V的電壓掃描范圍內(nèi),其C—V滯回窗口達(dá)到7.3 V。經(jīng)過(guò)5 V和1 ms的電壓脈沖編程后,其平帶電壓漂移+1.5 ... 

【文章來(lái)源】：復(fù)旦大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：55 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

多晶硅浮柵結(jié)構(gòu)(左)和分離的電荷存儲(chǔ)介質(zhì)結(jié)構(gòu)(右)中的電荷泄漏目前，基于分離電荷存儲(chǔ)方式的SONOS(Silieon一Oxide一itride一Oxide一Silicon)

SONOS存儲(chǔ)器的剖面結(jié)構(gòu)圖

.4金屬納米晶存儲(chǔ)器的工作原理及金屬納米晶的制備1.4.1金屬納米晶存儲(chǔ)器的工作原理金屬納米晶存儲(chǔ)器的剖面結(jié)構(gòu)如圖1.6所示，和傳統(tǒng)多晶硅浮柵存儲(chǔ)器不同的是，金屬納米晶存儲(chǔ)器采用彼此隔離的金屬納米晶替代連續(xù)的多晶硅進(jìn)行電荷存儲(chǔ)。采用金屬納米晶存儲(chǔ)具有以下兩大優(yōu)勢(shì):一是電荷存儲(chǔ)在金屬納米晶的深能級(jí)陷阱中，存儲(chǔ)的電荷更不容易通過(guò)隧穿介質(zhì)層中的缺陷泄漏回到溝道中，大大地提高了存儲(chǔ)電荷的保留時(shí)間，特別是采用功函數(shù)較大的金屬時(shí)，將更具優(yōu)勢(shì)〔 21〕;二是在不犧牲存儲(chǔ)電荷保留能力的前提下，使用更薄的隧穿介質(zhì)層，從而有效提高存儲(chǔ)器的擦寫(xiě)速度并降低工作電壓，同時(shí)使器件的尺寸縮小成為可能。這一方面得益于它采用了分離的電荷存儲(chǔ)方式，使得該存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)具有更大的活力和故障容忍度


本文編號(hào)：3247520