近年來,中國最大的進口貿易已被半導體產業(yè)所主導,非易失性存儲器在其中占據(jù)著重要地位。而浮柵存儲器作為非易失性存儲器的寵兒,一直引領著存儲器產業(yè)的高速發(fā)展。在浮柵存儲器基礎上發(fā)展而來的SONOS存儲器,因其一系列優(yōu)點,再次成為關注的焦點。SONOS存儲器使用較薄的O-N-O三層結構代替了浮柵存儲器中復雜的疊柵結構,因而更具有可縮小性;兼容CMOS工藝;只需要額外三層掩膜版,降低了SONOS的制造工藝復雜度和生產成本;較薄的氧化層厚度,使擦寫操作電壓更低,電荷泵更小;超過500K次的抗擦寫特性和20年的保持特性使存儲器性能更加可靠。諸多優(yōu)點使得SONOS存儲器得到了更為廣泛的應用,諸如MCU、SOC、FPGA、智能卡片等場所均能適用。本論文為中國科學院微電子研究所三室開發(fā)的一款SONOS存儲器的部分工作,芯片工藝采用標準55nm CMOS嵌入式存儲器工藝。本文主要包括SONOS存儲器的前期準備工作和部分關鍵電路模塊設計工作,并最終完成一款具有基本功能的存儲器芯片。本文首先對SONOS存儲器的基本特性與工作原理進行了介紹,針對應用場景,對SONOS存儲器的編程、擦除機制進行了選擇;其次,依托... 

【文章來源】：安徽大學安徽省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１存儲器的結構分類示意圖??Ｆｉｇ．?１－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｍｅｍｏｒｙ??

（ａ）納米晶存儲器剖面示意圖?（ｂ）ＳＯＮＯＳ存儲器音ＩＪ面示意圖??圖１－３納米晶和ＳＯＮＯＳ存儲器剖面示意圖??Ｆｉｇ．?１－３?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?（ａ）?ｎａｎｏ－ｃｉｙｓｔａｌｌｉｎｅ?ａｎｄ?（ｂ）?ＳＯＮＯＳ?ｍｅｍｏｒｙ??１．２?ＳＯＮＯＳ存儲器的發(fā)展??近年來，電荷俘獲型存儲器發(fā)展迅速，與浮柵結構相比，兩者具有類似的結??構，需要在電荷存儲層存儲電荷信息，不同的是電荷俘獲型存儲器的存儲電荷分??散在電荷俘獲層的陷阱中。絕緣材料中存在大量的陷阱，所以通常使用ＳｉＣｂ、??Ａｌ２〇３、Ｓｉ３Ｎ４等絕緣介質作為電荷俘獲層，而且陷阱中的電荷難以移動，從而有??效阻止了電荷的流失。??電荷俘獲型存儲器是第一個實現(xiàn)非易失性存儲的存儲器，在１９６７年被首次??發(fā)明提出，圖所示是電荷俘獲型存儲器的發(fā)展歷程［１５］。??ＭＮＯＳ?ＳＮＯＳ?ＳＯＮＯＳ??多晶娃??■?｜?丨＂…一?■■?丨＂■丨丨?Ｉ?多晶桂?｜??！?氮化硅４５０Ａ?氮化硅２５０

從而完成存儲或移除電子的操作。外加電場強度越大，勢壘形變越大，通過ＦＮ??隧穿的電荷就越多。而且，基于ＦＮ隧穿的擦寫操作是作用于整個溝道區(qū)電子的??“面操作”。作為ＳＯＮＯＳ器件常見的編程、擦除機制，其操作示意圖如圖２－１和??圖２－２所示。??ｖｎｉｏｃｎｎｎ??ｒ??槺極??電荷俘獲層???ｗ??＼?阻擋茇化層?＿??＼?＞魯，?平?＾??ＶＭ）Ｖ?▲?Ａ?Ｖｄ＝ＯＶ?／??，?Ｅｖ??／Ｉ?Ｉ?Ａ?襯底??＿＾ｙ?？?Ｅｃ．?Ｍ????＿ＺＪ?Ｅｖ?」??ｉ?電荷＠獲層?（??ｖ＾？ｖ?『隧穿茇化層??（ａ）編程操作電壓７Ｋ意圖?（ｂ）編程能帶７Ｋ意圖??圖２－１?ＦＮ隧穿示意圖??Ｆｉｇ．?２－１?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＦＮ?ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ，?（ａ）?ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ?ｏｐｅｒａｔｉｏｎ?ｖｏｌｔａｇｅ?ａｎｄ?（ｂ）?ｅｎｅｒｇｙ?ｂａｎｄ??１０??


本文編號：3348972