SONOS存儲器保持特性模型及存儲層退火工藝研究.pdf

1、隨著對存儲要求的增加,非揮發(fā)性存儲器的市場增長速度非?？?尤其是閃存存儲器,因此閃存存儲器的發(fā)展越來越受大家的關注。SONOS存儲器可避免懸浮柵存儲器的缺點如耦合率顯著降低、浮柵干擾嚴重、工作電壓偏高和漏電嚴重等,且具有工藝簡單、操作速度快、保持時間長、存儲密度高等特點,是未來存儲器發(fā)展的方向。因此改善其性能參數(shù)成為目前研究的熱點之一。本文是以SONOS存儲器為研究對象,通過采用高k存儲層材料和不同淀積后退火工藝來研究存儲器的特性,并建

2、立電荷保持特性模型,分析存儲層陷阱空間分布。
　　本文采用了反應濺射法制備了LaTiON和HfLaON作為存儲層的MONOS電容存儲器,研究了不同退火工藝對存儲特性的影響。實驗結果表明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特性;二者比較發(fā)現(xiàn)Hf-NH3樣品具有最好的存儲特性,NH3退火HfLaON是最具潛力的存儲層材料。

3、　　本文首先分析了隧穿層厚度、陷阱深度和溫度對最主要兩種電荷泄漏機制(陷阱-襯底導帶隧穿和熱發(fā)射)的影響,得出常溫下陷阱-襯底導帶隧穿是最主要的電荷泄漏機制;建立了考慮陷阱分布對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電荷保持特性的影響。結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;當隧穿層厚度較薄時,陷阱能量分布為局域分布利于改善電荷保持特性;當隧穿層厚度較厚時,陷阱能量分布為三角形分布有助于改善電荷保持