近年來,中國最大的進(jìn)口貿(mào)易已被半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)所主導(dǎo),非易失性存儲(chǔ)器在其中占據(jù)著重要地位。而浮柵存儲(chǔ)器作為非易失性存儲(chǔ)器的寵兒,一直引領(lǐng)著存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展。在浮柵存儲(chǔ)器基礎(chǔ)上發(fā)展而來的SONOS存儲(chǔ)器,因其一系列優(yōu)點(diǎn),再次成為關(guān)注的焦點(diǎn)。SONOS存儲(chǔ)器使用較薄的O-N-O三層結(jié)構(gòu)代替了浮柵存儲(chǔ)器中復(fù)雜的疊柵結(jié)構(gòu),因而更具有可縮小性;兼容CMOS工藝;只需要額外三層掩膜版,降低了SONOS的制造工藝復(fù)雜度和生產(chǎn)成本;較薄的氧化層厚度,使擦寫操作電壓更低,電荷泵更小;超過500K次的抗擦寫特性和20年的保持特性使存儲(chǔ)器性能更加可靠。諸多優(yōu)點(diǎn)使得SONOS存儲(chǔ)器得到了更為廣泛的應(yīng)用,諸如MCU、SOC、FPGA、智能卡片等場(chǎng)所均能適用。本論文為中國科學(xué)院微電子研究所三室開發(fā)的一款SONOS存儲(chǔ)器的部分工作,芯片工藝采用標(biāo)準(zhǔn)55nm CMOS嵌入式存儲(chǔ)器工藝。本文主要包括SONOS存儲(chǔ)器的前期準(zhǔn)備工作和部分關(guān)鍵電路模塊設(shè)計(jì)工作,并最終完成一款具有基本功能的存儲(chǔ)器芯片。本文首先對(duì)SONOS存儲(chǔ)器的基本特性與工作原理進(jìn)行了介紹,針對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景,對(duì)SONOS存儲(chǔ)器的編程、擦除機(jī)制進(jìn)行了選擇;其次,依托... 

【文章來源】：安徽大學(xué)安徽省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)分類示意圖??Ｆｉｇ．?１－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｍｅｍｏｒｙ??

（ａ）納米晶存儲(chǔ)器剖面示意圖?（ｂ）ＳＯＮＯＳ存儲(chǔ)器音ＩＪ面示意圖??圖１－３納米晶和ＳＯＮＯＳ存儲(chǔ)器剖面示意圖??Ｆｉｇ．?１－３?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?（ａ）?ｎａｎｏ－ｃｉｙｓｔａｌｌｉｎｅ?ａｎｄ?（ｂ）?ＳＯＮＯＳ?ｍｅｍｏｒｙ??１．２?ＳＯＮＯＳ存儲(chǔ)器的發(fā)展??近年來，電荷俘獲型存儲(chǔ)器發(fā)展迅速，與浮柵結(jié)構(gòu)相比，兩者具有類似的結(jié)??構(gòu)，需要在電荷存儲(chǔ)層存儲(chǔ)電荷信息，不同的是電荷俘獲型存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)電荷分??散在電荷俘獲層的陷阱中。絕緣材料中存在大量的陷阱，所以通常使用ＳｉＣｂ、??Ａｌ２〇３、Ｓｉ３Ｎ４等絕緣介質(zhì)作為電荷俘獲層，而且陷阱中的電荷難以移動(dòng)，從而有??效阻止了電荷的流失。??電荷俘獲型存儲(chǔ)器是第一個(gè)實(shí)現(xiàn)非易失性存儲(chǔ)的存儲(chǔ)器，在１９６７年被首次??發(fā)明提出，圖所示是電荷俘獲型存儲(chǔ)器的發(fā)展歷程［１５］。??ＭＮＯＳ?ＳＮＯＳ?ＳＯＮＯＳ??多晶娃??■?｜?丨＂…一?■■?丨＂■丨丨?Ｉ?多晶桂?｜??！?氮化硅４５０Ａ?氮化硅２５０

從而完成存儲(chǔ)或移除電子的操作。外加電場(chǎng)強(qiáng)度越大，勢(shì)壘形變?cè)酱�，通過ＦＮ??隧穿的電荷就越多。而且，基于ＦＮ隧穿的擦寫操作是作用于整個(gè)溝道區(qū)電子的??“面操作”。作為ＳＯＮＯＳ器件常見的編程、擦除機(jī)制，其操作示意圖如圖２－１和??圖２－２所示。??ｖｎｉｏｃｎｎｎ??ｒ??槺極??電荷俘獲層???ｗ??＼?阻擋茇化層?＿??＼?＞魯，?平?＾??ＶＭ）Ｖ?▲?Ａ?Ｖｄ＝ＯＶ?／??，?Ｅｖ??／Ｉ?Ｉ?Ａ?襯底??＿＾ｙ?？?Ｅｃ．?Ｍ????＿ＺＪ?Ｅｖ?」??ｉ?電荷＠獲層?（??ｖ＾？ｖ?『隧穿茇化層??（ａ）編程操作電壓７Ｋ意圖?（ｂ）編程能帶７Ｋ意圖??圖２－１?ＦＮ隧穿示意圖??Ｆｉｇ．?２－１?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＦＮ?ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ，?（ａ）?ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ?ｏｐｅｒａｔｉｏｎ?ｖｏｌｔａｇｅ?ａｎｄ?（ｂ）?ｅｎｅｒｇｙ?ｂａｎｄ??１０??


本文編號(hào)：3348972