0.13微米缩微工艺嵌入式闪存耐久性研究与优化

"013umshrink工艺的嵌入式闪存的耐久性特性研究0918.doc" 在闪存技术领域，0.13微米（um）缩小工艺的嵌入式闪存（Embedded Flash Memory）是重要的发展趋势，这种工艺的进步使得存储密度增加，但同时也带来了新的挑战，特别是关于耐久性的研究变得至关重要。耐久性是衡量闪存芯片可靠性的重要指标，它关系到设备在多次写入、擦除操作后仍能保持数据完整性的能力。 0.13um-shrink工艺的嵌入式闪存因其独特的物理结构，如三栅分栅（Triple Split-Gate）设计，其工作模式与传统闪存有所不同。在这样的微缩工艺下，器件的耐久性受到多重因素的影响，包括电荷陷阱、隧道氧化层的稳定性以及电子隧穿效应等。其中，电子隧穿效应在多晶硅到多晶硅之间的F-N（Fowler-Nordheim）擦除过程中尤为显著，它会导致隧穿氧化层中的束缚电子增多，进而加速器件的性能退化。 论文通过直流电压应力（DC Stress）和紫外线（UV）照射的实验手段，深入研究了闪存器件的耐久性退化机制。实验结果表明，多晶硅到多晶硅的F-N电子隧穿擦除操作是导致三栅分栅闪存器件耐久性下降的主要原因，主要是由于隧穿氧化物中的束缚电子增加，这些电子会形成电荷陷阱，影响存储单元的稳定性和读写性能。 为了应对这一问题，论文重点探讨了耐久性优化策略。一方面，提出了过擦除（Over-Erase）方法，通过适当的过度擦除来减少残留电荷，从而减缓器件老化。另一方面，动态调节擦除电压（Dynamic Erase Voltage Adjustment）策略被提出，根据闪存器件的实际状态实时调整擦除电压，以适应不同的工作条件，有效地提高器件的耐久特性。 此外，论文还关注了陷阱束缚电荷（Trap-assisted Charge Trapping）对耐久性的影响，这是闪存器件在多次操作后性能退化的另一个重要因素。通过优化操作条件和采用先进的工艺技术，可以减少陷阱束缚电荷的产生，延长闪存的使用寿命。 0.13um-shrink工艺的嵌入式闪存在追求更高存储密度的同时，必须面对耐久性挑战。通过对耐久性退化机理的深入理解和优化策略的实施，可以有效地提升闪存的可靠性和使用寿命，这对于未来更小尺寸、更高性能的嵌入式闪存设计具有重要的指导意义。关键词涵盖了闪存的耐久性、陷阱束缚电荷、耐久性优化以及工艺尺寸缩小等多个关键点，这些都是理解并解决当前问题的核心所在。