SONOS存儲(chǔ)器保持特性模型及存儲(chǔ)層退火工藝研究.pdf

1、隨著對(duì)存儲(chǔ)要求的增加,非揮發(fā)性存儲(chǔ)器的市場(chǎng)增長(zhǎng)速度非?？?尤其是閃存存儲(chǔ)器,因此閃存存儲(chǔ)器的發(fā)展越來(lái)越受大家的關(guān)注。SONOS存儲(chǔ)器可避免懸浮柵存儲(chǔ)器的缺點(diǎn)如耦合率顯著降低、浮柵干擾嚴(yán)重、工作電壓偏高和漏電嚴(yán)重等,且具有工藝簡(jiǎn)單、操作速度快、保持時(shí)間長(zhǎng)、存儲(chǔ)密度高等特點(diǎn),是未來(lái)存儲(chǔ)器發(fā)展的方向。因此改善其性能參數(shù)成為目前研究的熱點(diǎn)之一。本文是以SONOS存儲(chǔ)器為研究對(duì)象,通過(guò)采用高k存儲(chǔ)層材料和不同淀積后退火工藝來(lái)研究存儲(chǔ)器的特性,并建

2、立電荷保持特性模型,分析存儲(chǔ)層陷阱空間分布。
　　本文采用了反應(yīng)濺射法制備了LaTiON和HfLaON作為存儲(chǔ)層的MONOS電容存儲(chǔ)器,研究了不同退火工藝對(duì)存儲(chǔ)特性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明LaTiON樣品中,Ti-NH3樣品具有較好的電荷保持特性和編程/擦除速度,但疲勞特性較差;HfLaON樣品中,Hf-NH3樣品具有更好的存儲(chǔ)特性;二者比較發(fā)現(xiàn)Hf-NH3樣品具有最好的存儲(chǔ)特性,NH3退火HfLaON是最具潛力的存儲(chǔ)層材料。

3、　　本文首先分析了隧穿層厚度、陷阱深度和溫度對(duì)最主要兩種電荷泄漏機(jī)制(陷阱-襯底導(dǎo)帶隧穿和熱發(fā)射)的影響,得出常溫下陷阱-襯底導(dǎo)帶隧穿是最主要的電荷泄漏機(jī)制;建立了考慮陷阱分布對(duì)電荷保持特性影響的電荷保持特性模型;分析了陷阱空間和能量分布對(duì)電荷保持特性的影響。結(jié)果表明陷阱空間分布為局域分布有助于改善電荷保持特性;當(dāng)隧穿層厚度較薄時(shí),陷阱能量分布為局域分布利于改善電荷保持特性;當(dāng)隧穿層厚度較厚時(shí),陷阱能量分布為三角形分布有助于改善電荷保持