基于28nm標準邏輯工藝的阻變存儲器保持特性研究
發(fā)布時間:2021-05-14 10:39
近年來,隨著智能手機,數(shù)碼相機,平板電腦,移動存儲設備等便攜式電子產品的普及和不斷發(fā)展,非易失性存儲器市場不斷擴大;陔姾纱鎯Φ拈W存是非易失性存儲器市場二十多年的主流產品。然而,閃存存在幾個明顯的缺點,例如編程速度慢(>10μs),耐久性差(<106個周期)和高工作電壓(>10 V)。而且,由于微縮化會帶來可靠性的降低,閃存將在不久的將來達到其物理微縮化的極限,同時閃存越來越難以滿足大數(shù)據時代的要求。因此,迫切需要開發(fā)新型非易失性存儲器;陔娮柁D換存儲概念的阻變存儲器(RRAM)由于其結構簡單、讀寫速度快、可微縮化潛力大、多值存儲、數(shù)據保持特性好,以及與當前傳統(tǒng)CMOS工藝的高兼容性,被認為是最有前途的下一代非易失性存儲器。隨著近十年的研究人員的不懈努力,RRAM已經得到了飛速的發(fā)展,成為存儲領域的熱點之一。但是如果想把成熟的阻變存儲器產品推向市場,目前仍然存在著一些可靠性問題需要解決。比如:器件的耐受性,保持特性和抗干擾能力等。本文在28 nm先進的工藝節(jié)點下摸索出基于后段工藝、可以與標準CMOS平臺兼容的非揮發(fā)存儲器,是嵌入式非揮發(fā)存儲器...
【文章來源】:蘭州大學甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 阻變存儲器的歷史與發(fā)展
1.3 阻變存儲器概述
1.4 電阻轉變機制
1.4.1 導電細絲機制阻變存儲器
1.4.2 非導電細絲機制阻變存儲器
1.5 選題意義及研究內容
參考文獻
第二章 阻變存儲器保持特性概述
2.1 阻變存儲器保持特性失效機理
2.1.1 氧空位導電細絲型阻變存儲器保持特性失效機理
2.1.2 金屬導電細絲型阻變存儲器保持特性失效機理
2.2 阻變存儲器的保持特性的測試方法
2.2.1 Arrhenius外延測試法測試保持特性
2.2.2 逐漸加壓測試保持特性
2.2.3 使用微加熱系統(tǒng)加速測試保持特性
2.3 阻變存儲器保持特性的提高方法
2.3.1 采用電流編程提高保持性能
2.3.2 改進操作算法提高保持性能
2.3.3 通過退火提高保持性能
2.3.4 通過化學處理提高保持性能
參考文獻
第三章 基于28nm邏輯工藝的1T1R結構的阻變存儲器的可靠性問題
3.1 器件制備
3.1.1 28nm邏輯工藝
3.1.2 器件結構的選擇
3.1.3 測試系統(tǒng)框架結構
3.2 金屬導電細絲型阻變存儲器的保持特性研究
3.3 氧空位型導電細絲阻變存儲器的保持特性研究
3.4 本章小結
參考文獻
第四章 RRAM陣列保持特性研究
4.1 實驗過程
4.1.1 實驗對象
4.1.2 實驗設備
4.1.3 測試過程
4.2 1Mb阻變存儲器模塊的基本性能
4.3 不同forming條件的低阻態(tài)的數(shù)據保持特性測試
4.4 阻變存儲器高阻態(tài)保持特性研究
4.4.1 不同forming條件的高阻態(tài)保持特性研究
4.4.2 不同reset脈沖高度下的高阻態(tài)保持特性
4.4.3 不同reset脈沖寬度下的高阻態(tài)保持特性
4.5 低阻態(tài)保持特性的改善
4.6 本章小結
參考文獻
第五章 總結與展望
5.1 論文工作總結
5.2 未來工作展望
在校期間研究成果
致謝
本文編號:3185502
【文章來源】:蘭州大學甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 阻變存儲器的歷史與發(fā)展
1.3 阻變存儲器概述
1.4 電阻轉變機制
1.4.1 導電細絲機制阻變存儲器
1.4.2 非導電細絲機制阻變存儲器
1.5 選題意義及研究內容
參考文獻
第二章 阻變存儲器保持特性概述
2.1 阻變存儲器保持特性失效機理
2.1.1 氧空位導電細絲型阻變存儲器保持特性失效機理
2.1.2 金屬導電細絲型阻變存儲器保持特性失效機理
2.2 阻變存儲器的保持特性的測試方法
2.2.1 Arrhenius外延測試法測試保持特性
2.2.2 逐漸加壓測試保持特性
2.2.3 使用微加熱系統(tǒng)加速測試保持特性
2.3 阻變存儲器保持特性的提高方法
2.3.1 采用電流編程提高保持性能
2.3.2 改進操作算法提高保持性能
2.3.3 通過退火提高保持性能
2.3.4 通過化學處理提高保持性能
參考文獻
第三章 基于28nm邏輯工藝的1T1R結構的阻變存儲器的可靠性問題
3.1 器件制備
3.1.1 28nm邏輯工藝
3.1.2 器件結構的選擇
3.1.3 測試系統(tǒng)框架結構
3.2 金屬導電細絲型阻變存儲器的保持特性研究
3.3 氧空位型導電細絲阻變存儲器的保持特性研究
3.4 本章小結
參考文獻
第四章 RRAM陣列保持特性研究
4.1 實驗過程
4.1.1 實驗對象
4.1.2 實驗設備
4.1.3 測試過程
4.2 1Mb阻變存儲器模塊的基本性能
4.3 不同forming條件的低阻態(tài)的數(shù)據保持特性測試
4.4 阻變存儲器高阻態(tài)保持特性研究
4.4.1 不同forming條件的高阻態(tài)保持特性研究
4.4.2 不同reset脈沖高度下的高阻態(tài)保持特性
4.4.3 不同reset脈沖寬度下的高阻態(tài)保持特性
4.5 低阻態(tài)保持特性的改善
4.6 本章小結
參考文獻
第五章 總結與展望
5.1 論文工作總結
5.2 未來工作展望
在校期間研究成果
致謝
本文編號:3185502
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