多位元鍺奈米晶體快閃記憶體單胞元之研製(I); Fabrication and Characterization of Multi-Bit Ge Nanocrystals Flash Memory Cell(I)

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Title:	多位元鍺奈米晶體快閃記憶體單胞元之研製(I);Fabrication and Characterization of Multi-Bit Ge Nanocrystals Flash Memory Cell(I)
Authors:	洪志旺
Contributors:	電機工程學系
Keywords:	鍺奈米晶體;MOS 電容;溝槽式快閃記憶體單胞元;多位元記憶單胞元;資訊工程--硬體工程
Date:	2008-07-01
Issue Date:	2010-12-28 15:52:59 (UTC+8)
Publisher:	行政院國家科學委員會
Abstract:	快閃記憶體因具有資料不會隨著電源的中斷而流失的非揮發特性，因此近來已廣泛地運用於可攜帶電子產品內成為記憶體的主流。為了確保一般快閃記憶體的非揮發特性，穿隧氧化層的厚度必須維持7 nm 以上避免所儲存的電荷藉由穿隧氧化層中的缺陷而流失，但是這也付出了寫入與抹除速度慢的代價。如果採用分散獨立的奈米晶體取代連續的懸浮閘極則可降低所需穿隧氧化層的厚度，進而提昇寫入與抹除的速度。本三年期研究計畫的主要目標是以傳統成熟的矽製程設備，利用選擇性氧化技術把多週期的非(多)晶矽/矽鍺疊層氧化形成高密度鍺奈米晶體，製作出MOS 電容結構，量測其平帶電壓的偏移量來探討鍺奈米晶體電荷的儲存特性，進而研製溝槽式的鍺奈米晶體快閃記憶體單胞元及探討其物理機制，同時配合快閃記憶體的發展，研製多位元的鍺奈米晶體快閃記憶體單胞元。我們利用矽鍺合金中的矽與鍺在高溫氧化環境中氧化速率的不同，鍺原子會自氧化物釋放出來並埋藏在氧化物與矽鍺合金之介面的特性製造出奈米尺寸的鍺晶體，而如此形成的鍺奈米晶體尺寸大小決定於鍺原子的釋放與彼此間的聚集。這種穩定的鍺奈米晶體製備方法除了與成熟的矽製程相容且易於整合之外，與一般利用超高解析電子束微影技術、離子佈植等製程比較，具有低成本與再現性高等優點。在第一年計畫中我們擬成長高密度的鍺奈米晶體，並製作出MOS 電容的結構，且量測其電容-電壓的特性並探討鍺奈米晶體儲存電荷的機制。在第二年中我們將據以製作雙位元溝槽式結構的鍺奈米晶體快閃記憶體單胞元，並探討與分析此記憶元件的直流特性、可靠度等等。第三年我們將製作多位元溝槽式的鍺奈米晶體快閃記憶體單胞元，且量測及分析相關的電特性。希冀藉此計畫能將奈米晶體早日順利的應用於快閃記憶體工業。研究期間：9608 ~ 9707
Relation:	財團法人國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心
Appears in Collections:	[Department of Electrical Engineering] Research Project

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