0.5um+otp工艺开发与器件特性研究

《0.5um+otp工艺开发与器件特性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、东南大学硕士学位论文0.5umOTP工艺开发与器件特性研究姓名：马春霞申请学位级别：硕士专业：软件工程指导教师：李冰;房世林20081230摘要摘要在消费类电子产品领域，嵌入式一次编程存储器由于具有低成本，高可靠性，编程灵活等优势成为了电路设计和应用工程师的最佳选择。而OTP(OneTimeProgramMemory，一次可编程存储器)作为嵌入式存储器的核心单元，要求与逻辑电路良好的兼容性和较高的数据保持能力(>10年)。基于上述两方面的需求，OTP的工艺流程就需要在逻辑电路工艺基础上增加一些特殊的工艺模块，如浮栅和控制栅层间介质(Oxide．SIN

2、．Oxide，ONO)，存储单元侧壁保护及覆盖氮化硅保护层等，通过选择合适的工艺条件，获得了良好的器件性能和数据保持能力。本文对O．5微米逻辑工艺实现OTP器件特征进行了系统性研究。首先分析了非挥发性存储器(NⅦ垣)的发展、可靠性要求及OTP的应用领域。然后分析了OTP的工作原理，及器件参数(包括存储单元和外围高低压MOS器件)的调整。通过一系列的工艺开发及优化，如ONO生长及腐蚀，可透紫外光氮化硅淀积，栅氧击穿电压性能提升，得到了符合设计要求的特性参数，包括存储单元电流．电压特性、存储单元编程速度特性，存储单元编程串扰特性。最后对外围器件阈值电压稳

3、定性失效原因进行了研究，并提出改进方法。本文报告了0．5微米逻辑电路工艺实现一次编程存储器(oTP)技术在经过工艺优化后，通过测试分析发现，存储单元器件特性、数据保持能力及外围器件阈值电压稳定性完全达到了设计的目标要求。关键词：非挥发存储器，OTP，ONO，数据保持。AbstractAdoublepolyNMOS-basedOTP(OneTimeProgramMemory)cellfullycompatible谢thstandardCMOSfabricationprocessesispresented．Embeddedmemoryisthebests

4、dcctofelectronicengineerduetosomeadvantageoflowyieldandgoodreliabilityperformance．TheOTPprocesscouldcompatiblewithlogicprocessandrequirebeuerdataretentionperformanceascorecellofembeddedmemory．Inordertogetdataretentiontarget，someespeciallyprocessisnecessary,suchasONO(Oxide-SIN-O

5、xide)，cellsidewallandliner-SINprotection．ThecellswerefabricatedusingaO．5umstandardCMOSprocessofCSMCFAB．1．Thispaperresearch0．5urnOTPprocessanddevicecharacteristic．FirstintroduceNVM(Non-volatileMemory)development,reliabilityandOTPappliedarea．ThenintroduceOTPworktheoryandadjustmen

6、tofcellandperipherydeviceparameters．Throughprocesstuning，suchasONOformationandetch，UVSINdeposition，gate-oxidebreakdownvoltageimprovement，deviceparametersandcharacteristicmeetdesigntarget．Devicecharacteristicincludecelloutputcharacteristic，cellprogramspeed，celldisturb．Lastintrod

7、ucepenpherydevicethresholdvoltagereliabilityfailureanalysisandimprovement．TheOTPprocessaccept0．5amlogicprocess．throughprocessimprovement，Celldevicecharacteristic，dataretentionandperipheraldevicethresholdvoltagereliabilityperformancecouldreachdesigntarget．Keywords：Non—volatileMe

8、mory,OTP,ONO，Dataretention东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个