Flash存储器的技术和发展.doc

湘潭大学论文题目：关于Flash存储器的技术和发展学院：材料与光电物理学院专业：微电子学学号：姓名：李翼缚完毕日期：2023.2.24目录1引言42Flash存储器的基本工作原理43Flash存储器的编程机制53.1沟道热电子注入(CHE)53.2F-N隧穿效应(F-NTunneling)64Flash存储器的单元结构65Flash存储器的可靠性75.1CHE编程条件下的可靠性机制85.2隧道氧化层高场应力下的可靠性机制86Flash存储器的发展现状和未来趋势9参考文献:10关于Flash存储器的技术和发展摘要:Flash存储器是在20世纪80年代末逐渐发展起来的一种新型半导体不挥发性存储器,它具有结构简朴、高密度、低成本、高可靠性和在系统的电可擦除性等优点,是当今半导体存储器市场中发展最为迅速的一种存储器。文章对Flash存储器的发展历史和工作机理、单元结构与阵列结构、可靠性、世界发展的现状和未来趋势等进行了进一步的探讨。关键词:半导体存储器;不挥发性存储器;Flash存储器;ETOX结构AboutFlashMemoryTechnologyandItsDevelopmentAbstract:Asanewnon-volatilesemiconductormemoryintroducedbyMasuokain1984,flashmemoryhasanumberofadvantages,suchassimplestructure,highintegrationdensity,lowcost,andhighreliability,anditiswidelyusedinmobilephone,digitalcamera,PCBIOS,DVDplayer,andsoon.Itsevolution,programmingmechanism,cellstructure,arraystructure,reliabilityaredescribed,anditsdevelopingtrendinthefutureisdiscussed.Keywords:Semiconductormemory;Flashmemory;Non-volatilememory;ETOX1引言随着微电子技术和计算机技术的迅速发展,我们正迈向一个信息社会。信息社会离不开信息的存贮。近半个世纪以来,人们不断地探索存贮新技术,形成了品种繁多的存储器家族,其中的半导体不挥发性存储器(Non-VolatileSemiconductorMemory)因其具有掉电仍能保持信息的特点而成为存储器家族的热门领域。不挥发性存储器的发展经历了从ROM、PROM、EEPROM到Flash存储器的各个阶段。Flash存储器是在20世纪80年代末逐渐发展起来的一种新型不挥发性半导体存储器,它结合了以往EPROM结构简朴、密度高和EEPROM在系统的电可擦除性的一些优点,实现了高密度、低成本和高可靠性。Flash存储器和传统存储器的最大区别在于它是按块(sector)擦除,按位编程,从而实现了快闪擦除的高速度。此外,块擦除还使单管单元的实现成为也许,从而解决了器件尺寸缩小和高集成度的问题。Flash存储器以其优越的性能,成为半导体存储器市场中发展最为迅速的一种,它广泛应用于PCBIOS、数字蜂窝电话、汽车领域和微控制器等许多领域,并为目前较大容量磁介质存贮媒体提供了一种抱负的替代产品[1]。工艺技术的进步和Flash技术的不断成熟使Flash存储器集成度迅速提高,目前已经达成1Gbit。同时,其价格也随之不断下降,并能与DRAM相比拟。未来,Flash存储器的发展重要集中在高集成度、高可靠性和嵌入式应用上。随着集成度的进一步提高,发展更小尺寸的存储单元,小尺寸器件的可靠性问题以及外围高低压CMOS兼容工艺的开发将显得尤为重要。本文将介绍Flash存储器的发展历史和工作机理、单元结构与阵列结构、可靠性、世界发展的现状和未来趋势等。2Flash存储器的基本工作原理所谓的不挥发性存储器,是指在断电的情况下仍具有电荷的保持特性。目前重要有电荷俘获器件和浮栅器件两种。本文重要对浮栅器件进行论述。浮栅型不挥发性存储器起源于1967年D.Kah-ng等人提出的MIMIS(Metal-Insulator-Metal-Insulator-Silicon)结构。它在传统的MOSFET上增长了一个金属浮栅和一层超薄隧穿氧化层,并运用浮栅来存储电荷。1971年,Intel公司初次推出了商业化的浮栅器件FAMOS(Floating-gateAvalanch-inj-ectionMOS)[3]。它采用p型沟道的雪崩电子注入来实现编程。后来发展的EPROM采用沟道热电子注入,大大提高了编程的效率。但它必须经紫外线的照射来擦除浮栅