sonos非易失性存储器件研究进展

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1、万方数据第9卷，第8期V01．9．NO．8电子与封装ELECTRONICS&PACKAGING总第76期2009年8月i蠹一重，堕x童‘遣jl兮‘。熏：蠢：够SONOS非易失性存储器件研究进展曾俊，傅仁利，宋秀峰，张绍东，钱凤娇(南京航空肮天大学材料科学与技术学院，南京210016)摘要：随着半导体存储器件的小型化、微型化，传统多晶硅浮栅存储因为叠层厚度过大，对隧穿氧化层绝缘性要求过高而难以适应未来存储器的发展要求。最近，基于绝缘性能优异的氮化硅的SONOS非易失性存储器件，以其相对于传统多晶硅浮栅存储器更强的电荷存储能力，易于实现小型化和工艺简单等特性而

2、重新受到重视。文章论述了sONOS非易失性存储器件的存储原理和存储性能的影响因素研究进展，并在材料、工艺与结构设计等方面对SONOS存储器件性能改进的研究进展情况进行了分析和讨论。关键词：存储；硅／二氧化硅／氮化硅／二氧化硅／硅；氮化硅；非易失性；势阱；纳米晶中图分类号：TN303文献标识码：A文章编号：1681-1070(2009)08-0024-07ProgressofSONOSNonvolatileMemoryDeviceZENGJun，FURen—li，SONGXiu-feng，ZHANGShao-dong，QIANFeng-jiao(Colleg

3、eofMaterialsScienceandTechnology，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjin9210016，China)Abstract：Withtheminiaturizationandmicromationofsemiconductormemories，conventionalpolysiliconfloat-ing-gatememoriesareunabletOmeetthedevelopmentsoffuturememories，becauseofitshighstack

4、heightandextremegoodinsulatingperformancerequirementsofthetunneloxide．Recently，nonvolatilememorydevicebasedonexcellentinsulatorsiliconnitride，havebeenregardedagainbecauseofitsbetterchargestoringcapability，continualsizeminimizingspecialityandsimpletechnicscomparingwithconventionalp

5、olysiliconfloating—gatememorydevice．TheprogressesinstorageprincipleofSONOSnonvolatilememorydeviceandtheinfluencingfactorsofmemorypropertiesarediscussedinthispaper，studiesonimprovingthestorageproper-tiesbytechnics，materialsandstructuredesignsarealsointroduced．Keywords：memories；SONO

6、S；siliconnitride；non-volatile；trap；nanocrystall引言非易失性存储(Non—volatilememory)作为计算机必不可少的存储设备，对所处理信息起着重要的存储功能。长期以来，浮栅结构(FloatingGate)非易失性存储器件一直在非易失性半导体存储器中占据重要地位。然而，对浮栅结构存储进行写／擦操作．24．收稿日期：2009—05．02需要高电压，随着器件尺寸的减小，过度擦除和反常漏电流现象也越来越严重。在这一情况下，20世纪60年代提出来的基于氮化硅存储介质的SONOS(Silicon-Oxide-Nit

7、ride-Oxide—Silicon)存储器又重新受到半导体存储器制造厂家的关注【¨。SONOS存储器件早在20年以前就应用于实际产品，并且随着技术的不断改进，应用范围不断扩展，现在已经延伸到消费类电子领域，成为浮栅存储器件的强劲对手【2J。万方数据第9卷第8期曾俊，傅仁利，宋秀峰，张绍东，钱凤娇：SONOS非易失性存储器件研究进展然而，SONOS非易失性存储器件存在写／擦速度不够高，ONO层生长过程中可能发生物理或化学反应导致数据保持能力降低以及漏电流等问题，必须解决这些问题才能使SONOS存储更好地适应实际应用要求。目前，研究主要集中在势阱机制、存储性

8、能的影响因素以及存储性能改进等方面。本文在介绍近几年来SONOS非