- 學位論文
奈米級NAND型氮化物儲存快閃記憶體技術之研究
A Study on Nano-Scale SONOS-Type NAND Flash Memory Technologies
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摘要
本論文對於SONOS-type氮化物電荷儲存NAND型快閃記憶體元件作深入的探討。首先，分析SONOS 和BE-SONOS結構的本質特性，發現SONOS (底層氧化層>40A) 的抹除機制是一種電子由缺陷跳脫的行為，BE-SONOS是以通道電洞注入的方式來抹除所儲存的電荷。由於此有效率的抹除方式，BE-SONOS呈現快速的抹除速度和較佳的重複寫入抹除次數。 另一方面，對不同的STI結構對SONOS-type快閃記憶體電特性所造成的影響，進行分析討論。藉由量測及模擬之特性發現，此效應主要因為元件上不均勻的電場分佈，造成寫入和抹除後電荷分布的不均勻。藉由寫入抹除過程中量測元件的gm和Sw變化行為及TCAD三維模擬下寫入抹除過程中電流和電場變化的暫態分析，以佐證所提出之理論模型。一種新型的body-tied FinFET BE-SONOS結構也在本論文首次提出；此結構利用電場局部增強效應以實現高速操作的NAND快閃記憶體。 相對於傳統NAND型快閃記憶體採用FN穿透機制來做寫入和抹除的動作，本論文提出了一種新的基板暫態熱載子注入機制來作為寫入和抹除的方式。這項新穎的操作機制可用較低電壓完成寫入和抹除的動作，並能於記憶體陣列中隨意進行讀取、寫入及抹除的動作，適用於編碼型(code)和資料儲存型(data)快閃記憶體的應用。
參考文獻
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