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新型低压低功耗快闪存储器技术研究

作　者: 潘立阳
导　师: 朱钧；王纪民
学　校: 清华大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 低压低功耗 快闪存储器 源极诱导带带隧穿热电子注入 PMOS选择分裂位线NOR 自收敛编程 可靠性
分类号: TP333
类　型: 博士论文
年　份: 2002年
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内容摘要


本论文首次提出了一种采用源极诱导带带隧穿热电子注入(Source Induced Band-to-Band Tunneling Hot Electron Injection)进行编程操作的新型快闪存储器技术和一种PMOS选择分裂位线NOR(PMOS Selected Divided Bit-Line NOR)快闪存贮阵列结构。通过对单元结构、操作模式、编程特性、读取特性、集成工艺和可靠性等方面的研究，确定了存储器在各种操作模式下的优化工作条件。论文同时还提出一种新型的自收敛SIBE软编程操作模式，对过擦除存储单元的阈值电压分布具有很好的收敛效果。相关研究表明该快闪存储器技术具有低编程电压、低编程功耗、高编程速度、高访问速度、高可靠性、自收敛性和易于缩小的优点，在低压低功耗快闪存储器产品中有着广阔的应用前景。

全文目录


摘要  4-5
Abstract（英文摘要）  5-9
第一章   前言  9-14
第二章   快闪存储器技术概论  14-31
  2．1   快闪存储器的电学特性  15-18
    2．1．1   电容网络模型  16-17
    2．1．2   快闪存储器的I-V特性  17-18
  2．2   编程机制  18-24
    2．2．1   沟道热电子注入  18-20
    2．2．2   Fowler-Nordheim隧穿效应  20-21
    2．2．3   带带隧穿  21-23
    2．2．4   各种编程机制的比较  23-24
  2．3   快闪存储器的阵列结构  24-27
    2．3．1   NAND  25-26
    2．3．2   NOR  26
    2．3．3   DINOR  26-27
    2．3．4   DuSNOR  27
    2．3．5   NOR和NAND结构比较  27
  2．4   快闪存储器技术的发展趋势和挑战  27-31
第三章 源极诱导带带隧穿热电子注入快闪存储器设计  31-61
  3．1   SIBE Flash存储器的设计和开发流程  32-35
  3．2   SIBE Flash存储器的单元结构和阵列结构设计  35-41
    3．2．1   SIBE单元结构设计  35-36
    3．2．2   SIBE存储单元的编程操作  36
    3．2．3   SIBE存储单元的擦除操作  36-38
    3．2．4   SIBE存储单元的双极增强读操作  38-39
    3．2．5   阵列结构设计  39-41
  3．3 单元工艺设计及模拟  41-44
  3．4 器件编程特性和读特性模拟  44-53
    3．4．1   擦除特性模拟  44-45
    3．4．2   编程特性模拟  45-52
    3．4．3   读特性模拟  52-53
  3．5 单元工艺优化  53-59
  3．6 本章小结  59-61
第四章   SIBE快闪存储器集成工艺设计及开发  61-81
  4．1   SIBE快闪存储器集成工艺设计  61-67
  4．2   关键工艺开发  67-74
    4．2．1   Triple-Well工艺  67-69
    4．2．2   浮栅多晶工艺  69-71
    4．2．3   ONO生长工艺  71-74
  4．3   CMOS工艺  74-79
    4．3．1   CMOS双栅氧工艺  75-76
    4．3．2   高低压CMOS特性研究  76-79
  4．4   本章小结  79-81
第五章   SIBE快闪存储器编程特性及可靠性研究  81-106
  5．1   存储单元特性研究  83-97
    5．1．1   擦除特性研究  83
    5．1．2   编程特性研究  83-88
    5．1．3   读特性研究  88-91
    5．1．4   SIBE编程的自收敛特性研究  91-97
  5．2   SIBE快闪存储器可靠性研究  97-103
    5．2．1   SIBE快闪存储器耐久性研究  97-99
    5．2．2   SIBE快闪存储器串扰特性研究  99-103
  5．3   本章小结  103-106
第六章 结论  106-108
攻读博士学位期间的研究成果及发表的学术论文  108-110
参考文献  110-124
致谢  124

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 电子数字计算机（不连续作用电子计算机） > 存贮器
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