基于SOI衬底的ONO结构制造技术及特性研究

摘要

在微电子行业，存储器技术是一个快速发展的领域，随着计算机和通讯的需求的提高，对存储器的要求也不断提高，为了适应发展需要，新技术不断出现。ONO技术是目前存储器广泛采用的技术，并且在不断地更新。随着微电子进入纳微时代，新的SOI材料以其独特的优点正在得到广泛地使用，尤其是在抗辐射的领域内。将ONO技术运用到SOI材料上，制作出高可靠性、抗辐射的存储器，具有极大的实用价值。 本文从存储器的原理、ONO结构的优点和SOI的固有特性出发，着重研究了以SOI材料为衬底的ONO结构的制作过程以及ONO结构的各种特性。本课题从原理分析入手，逐个分析ONO结构各个膜层的作用，导出了每个膜层的制作方法、制作原理、工艺控制方法和制作流程，其中包括单层厚度和等效厚度的确定方法，ONO叠层的生长和刻蚀。在ONO特性的研究中，通过实验，研究了ONO结构的Ⅳ特性、漏电流特性、击穿特性、电荷保持特性，研究了以SOI衬底的采用ONO结构存储器的器件特性，研究了不同生长方式对特性的不同影响。 通过研究，得到了以SOI材料为衬底的ONO结构的整个制作流程及制作方法，得到了不同生长条件下ONO结构的不同特性，从而导出了优化的ONO结构条件，得到了等比例缩小原则，为SOI存储器的设计及制造提供了参考。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪 论

1.1 课题的研究背景

1.2 国内外研究动态

1.3 课题研究意义

1.4 本课题研究方法和主要工作

第二章 ONO结构在深亚微米集成电路中的应用

2.1 概述

2.2 ONO结构在栅极材料中的应用

2.3 ONO结构在存储器中的应用

第三章 采用ONO结构的EEPROM存储器

3.1 存储器简介

3.2 EEPROM的典型结构

3.3 EEPROM的工作原理

3.4 ONO结构的基本构成

3.5 ONO结构的作用和工作原理

3.6 ONO结构的优点

第四章 SOI材料的使用与优点

4.1 集成电路的发展趋势及SOI材料的引入

4.2 SOI器件的特点

4.3 SOI/CMOS电路特有的效应

4.4 SOI材料片的种类

4.5 强辐射环境对CMOS器件性能的影响以及SOI材料的抗辐射能力

4.6 SOI集成电路的发展趋势

4.7 小结

第五章 基于SOI衬底的ONO结构制造技术

5.1 概述

5.2 SOI器件的制作要点

5.3 ONO结构制作概述

5.4 ONO结构的制作

5.5 ONO结构各层厚度的确定

5.6 自对准光刻技术

5.7 ONO叠栅刻蚀

5.8 刻蚀后退火

5.9 ONO结构的制作流程

第六章 SOI衬底的ONO结构特性研究

6.1 概述

6.2 电流电压特性

6.3 漏电流特性

6.4 击穿特性

6.5 电荷保持特性

6.6 器件特性

6.7 等比例缩小原则

6.8 ONO结构的发展趋势

第七章 总结与展望

7.1 总结

7.2 展望

参考文献

致 谢

攻读硕士学位期间发表的论文