本文關(guān)鍵詞：一種基于SONOS存儲器的超高可靠性閃存工藝及其電路研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著閃存技術(shù)不斷發(fā)展,當浮柵閃存技術(shù)遭遇到尺寸縮小帶來的各種挑戰(zhàn)之時,硅——氧化硅——氮化硅——氧化硅——硅(SONOS)存儲器展現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢。它克服了浮柵干擾的技術(shù)瓶頸,擁有更低的操作電壓,同時可以和傳統(tǒng)CMOS工藝完美兼容,被廣泛應(yīng)用在智能卡,金融密保,工業(yè)嵌入式控制等眾多領(lǐng)域,這些應(yīng)用都對SONOS閃存的可靠性提出了苛刻的要求。 本文基于0.13um工藝平臺,針對NOR型SONOS閃存,以實現(xiàn)500K耐擦寫循環(huán)能力、10年數(shù)據(jù)保持特性、-40℃到85℃的工作溫度下性能穩(wěn)定的超高可靠性為目標,從工藝和電路設(shè)計兩方面入手,多層次地研究SONOS閃存電路的可靠性問題,致力于提高閃存芯片的整體可靠性。 一、針對SONOS存儲器的工藝技術(shù),本文從隧穿氧化層形成前的預清洗工藝的優(yōu)化和隧穿氧化層形成后引入N20退火兩方面展開,對SONOS存儲單元的可靠性提高進行了研究。實驗表明：(1)、HF-last清洗技術(shù)可以增加閾值電壓窗口的基礎(chǔ)值587mv,而由于界面態(tài)的引入和氧化層的減薄,在同等擦寫循環(huán)或者同等烘烤時間下比改進的RCA清洗技術(shù)損失更多的窗口,但是HF-last樣品在經(jīng)過500K擦寫循環(huán)或者200℃15小時烘烤后仍然擁有比改進的RCA工藝樣品更好的閡值電壓窗口,是更優(yōu)的選擇方案；(2)、N20退火工藝的引入使得SONOS存儲器硅-二氧化硅界面態(tài)的數(shù)目下降了約19.3%,數(shù)據(jù)保持的中位時間提高了約6倍,500K擦寫循環(huán)后的閾值電壓窗口提高了93mv,且對初始閾值電壓窗口基本沒有影響。 二、針對SONOS閃存的電路技術(shù),本文從干擾特性和電荷泵升壓電路的溫度系數(shù)兩方面進行研究。研究結(jié)果顯示：(1)、通過使用一種2T的NOR型閃存結(jié)構(gòu),讀干擾引起SONOS存儲器的閾值電壓漂移小于0.2V,優(yōu)于常規(guī)1TNOR存儲器相應(yīng)的0.5V;同時本文通過實驗數(shù)據(jù)分析,優(yōu)化了隨著編程時非選中的位線電壓,使得兩種編程干擾的閾值電壓漂移量都折中在0.3V左右；(2)、本文利用二極管的負溫度系數(shù)設(shè)計了溫度系數(shù)為-6.4mv/℃的的電荷泵升壓電路,仿真結(jié)果表明,該電路可使得SONOS存儲器在-40℃到85℃范圍內(nèi)都擁有約4V的穩(wěn)定的閾值電壓窗口,從而提高了SONOSI閃存的溫度穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】：SONOS 可靠性 數(shù)據(jù)保留特性 抗擦寫能力 溫度穩(wěn)定性 干擾 電荷泵
【學位授予單位】：華東師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP333
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第一章 緒論13-21
• 1.1 引言13-14
• 1.2 SONOS存儲器研究現(xiàn)狀14-18
• 1.3 本文研究內(nèi)容和意義18-19
• 1.4 本文組織結(jié)構(gòu)19-21
• 第二章 SONOS存儲器21-31
• 2.1 非易失性存儲器技術(shù)的發(fā)展21-23
• 2.2 SONOS存儲器技術(shù)23-27
• 2.3 SONOS存儲器器件級可靠性參數(shù)27-31
• 第三章 閃存電路31-41
• 3.1 閃存的分類31-34
• 3.2 閃存的干擾問題34-39
• 3.3 閃存外圍電路簡介39-41
• 第四章 超高可靠性SONOS存儲器器件級研究41-51
• 4.1 SONOS存儲器隧穿氧化層形成前預清洗工藝優(yōu)化41-47
• 4.2 SONOS存儲器隧穿氧化層形成后的N_2O退火47-51
• 第五章 超高可靠性SONOS閃存電路級研究51-63
• 5.1 超低讀干擾NOR型SONOS閃存研究51-56
• 5.2 負溫度系數(shù)的電荷泵升壓電路56-63
• 第六章 總結(jié)與展望63-66
• 5.1 總結(jié)63-64
• 5.2 展望64-66
• 參考文獻66-72
• 致謝72-73
• 碩士期間發(fā)表學術(shù)論文73

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 馬衛(wèi)東;呂長志;李志國;郭春生;郭敏;李穎;;Arrhenius方程應(yīng)用新方法研究[J];微電子學;2011年04期

  本文關(guān)鍵詞：一種基于SONOS存儲器的超高可靠性閃存工藝及其電路研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：441889