發(fā)布時間：2017-06-08 03:13

  本文關(guān)鍵詞：基于高K材料的閃存器件研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著電子信息社會的不斷進步,消費市場對于存儲技術(shù)的要求越來越高。為了提高存儲密度,在摩爾定律的推動下,存儲器件尺寸不斷等比例縮小,導(dǎo)致基于傳統(tǒng)多晶硅浮柵的flash技術(shù)面臨著嚴重的可靠性問題,如相鄰存儲單元之間的浮柵耦合、應(yīng)力導(dǎo)致的電荷泄漏等。為了解決上述問題,基于電荷分立存儲技術(shù)的電荷俘獲型存儲器應(yīng)運而生。同時,人們也開展了用金屬替代多晶硅作為浮柵以改善存儲器件性能的研究。另外,利用高K材料介電常數(shù)高等特點,人們將單一高K材料或者多種高K材料形成的能帶結(jié)構(gòu)引入到存儲器中,從而形成性能優(yōu)化的存儲器件。 高K材料的引入,使存儲器件可以實現(xiàn)低壓操作,同時其可靠性也有了很大的改善。為了實現(xiàn)電荷俘獲型存儲器和金屬浮柵存儲器性能的進一步優(yōu)化,本文從工藝優(yōu)化出發(fā),在實現(xiàn)Hf02薄膜性能可控生長和優(yōu)化后,將高K材料引入到電荷俘獲型存儲器和金屬浮柵存儲器中,研究了高K材料對存儲器件性能的影響。工作內(nèi)容主要分為三部分：第一,為了提高Hf02俘獲層的陷阱密度,我們開展了Hf02薄膜ALD生長工藝的研究,得到了影響薄膜性能的主要工藝參數(shù),最終可以實現(xiàn)Hf02薄膜的ALD生長控制；第二,為了改善電荷俘獲型存儲器件的性能,采用所開發(fā)的高K薄膜生長工藝,沉積了HfO2、A12O3和HfAlO作為電荷俘獲層,進而研究了退火工藝對電荷俘獲型存儲器A1203阻擋層性能的影響,并提出了一種可以有效改善存儲器件性能的方法,即“阻擋層淀積預(yù)處理”；第三,為了提高存儲密度和降低功耗,采用前述開發(fā)的薄膜生長工藝,在TaN金屬浮柵器件的隧穿層和阻擋層中引入了高K材料,并主要研究了SiO2/HfO2能帶工程雙隧穿層對TaN浮柵器件性能的改善。 研究結(jié)果表明,高K材料生長工藝的優(yōu)化以及高K材料的引入可以改善存儲器件性能,有利于器件實現(xiàn)三維集成技術(shù)和多值存儲技術(shù)。本文從改良薄膜生長工藝和優(yōu)化器件結(jié)構(gòu)的角度,提供了一種改善器件性能的方法,具有重要的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：flash存儲器 高K材料 ALD 退火處理 能帶工程
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP333
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 目錄6-8
• 第一章 緒論8-20
• 1.1 研究背景及意義8-18
• 1.1.1 傳統(tǒng)閃存8-12
• 1.1.2 傳統(tǒng)閃存的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和技術(shù)限制12-14
• 1.1.3 傳統(tǒng)閃存的研究現(xiàn)狀與趨勢及課題研究意義14-18
• 1.2 本文組織結(jié)構(gòu)18-20
• 第二章 基于傳統(tǒng)閃存的存儲技術(shù)20-33
• 2.1 基于傳統(tǒng)閃存的存儲技術(shù)20-24
• 2.1.1 電荷俘獲型存儲器20-22
• 2.1.2 金屬浮柵存儲器件22-24
• 2.2 基于傳統(tǒng)閃存存儲技術(shù)的操作機制24-28
• 2.3 存儲器件的特性測試28-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第三章 HfO_2薄膜生長工藝研究33-44
• 3.1 高K薄膜ALD工藝開發(fā)的意義33-35
• 3.2 ALD工藝參數(shù)對MAHOS CTM器件性能的影響35-43
• 3.2.1 實驗設(shè)計與實現(xiàn)36-37
• 3.2.2 測試結(jié)果和分析37-43
• 3.3 本章小結(jié)43-44
• 第四章 阻擋層淀積預(yù)處理對CTM器件性能的影響44-50
• 4.1 阻擋層淀積預(yù)處理的研究意義44
• 4.2 淀積預(yù)處理對阻擋層性能的影響44-49
• 4.2.1 實驗設(shè)計與實現(xiàn)45-46
• 4.2.2 測試結(jié)果和分析46-49
• 4.3 本章小結(jié)49-50
• 第五章 高K材料的引入對金屬浮柵存儲器件性能的優(yōu)化50-60
• 5.1 金屬浮柵存儲器件的研究50
• 5.2 引入高K材料的原因50-51
• 5.3 高K材料的引入對金屬浮柵存儲器件性能的優(yōu)化51-59
• 5.3.1 實驗設(shè)計與實現(xiàn)51-52
• 5.3.2 測試結(jié)果和分析1—SiO_2/HfO_2雙層隧穿勢壘52-56
• 5.3.3 測試結(jié)果和分析2—多層隧穿和IGD勢壘56-59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 第六章 總結(jié)和展望60-62
• 6.1 論文工作總結(jié)60-61
• 6.2 對未來研究的展望61-62
• 參考文獻62-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間論文和項目情況68-70
• 致謝70

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 ;Effect of high temperature annealing on the performance of MANOS charge trapping memory[J];Science China(Technological Sciences);2012年04期

  本文關(guān)鍵詞：基于高K材料的閃存器件研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：431212