摘要向非易失性存儲器的存儲單元中引入應(yīng)變會降低隧穿漏泄電流并可對存儲單元進行等比變化。應(yīng)變工程一直在整個工業(yè)界中得到技術(shù)人員的廣泛采用,以避開晶體管的等比縮小極限和提高90nm和65nm邏輯技術(shù)的量產(chǎn)表現(xiàn)。通過引入膜應(yīng)力高達~3Gpa的氧化物、氮化物和SiGe,表明技術(shù)上已經(jīng)取得了重大進展。非易失性存儲器（NVM）技術(shù)當前也面臨著等比縮小的物理極限問題,這一極限也可利用應(yīng)變工程來規(guī)避。通過采用提高溝道載流子遷移率的方法
摘要 向非易失性存儲器的存儲單元中引入應(yīng)變會降低隧穿漏泄電流并可對存儲單元進行等比變化。
應(yīng)變工程一直在整個工業(yè)界中得到技術(shù)人員的廣泛采用,以避開晶體管的等比縮小極限和提高90nm和65nm邏輯技術(shù)的量產(chǎn)表現(xiàn)。通過引入膜應(yīng)力高達~3 Gpa的氧化物、氮化物和
SiGe,表明技術(shù)上已經(jīng)取得了重大進展。非易失性存儲器（NVM）技術(shù)當前也面臨著等比縮小的物理極限問題,這一極限也可利用應(yīng)變工程來規(guī)避。
通過采用提高溝道載流子遷移率的方法即可達到利用應(yīng)變改進邏輯技術(shù)能力的目的。然而,在非易失性存儲器技術(shù)中,借助增強遷移率的方法來改進電流輸運能力的做法無法實現(xiàn)存儲單元等比變化的目的。因此提高電荷的存儲和記憶能力就成為非易失性存儲器等比變化所需的重要的有效手段。對非易失性存儲器單元進行等比變化需要減小柵的長度。其典型的實現(xiàn)方法是對隧道氧化物進行減薄處理以控制短溝道效應(yīng),這與邏輯技術(shù)采用的方法十分類似。不過,減薄后的隧道氧化物會導(dǎo)致漏泄電流增加,并會造成浮置柵上存儲的電荷丟失。這樣就會對電荷保存壽命和器件的可靠性帶來不利的影響。本文將論述向非易失性存儲器存儲單元中引入應(yīng)變是如何降低漏泄電流并實現(xiàn)非易失性存儲器單元等比變化的。
非易失性存儲器單元的工作和等比變化
典型非易失性存儲器單元的工作（圖1）需要一個浮置的多晶硅柵用以存儲電荷。借助Fowler-Nordheim (F-N)隧穿或溝道熱電子注入技術(shù)將電荷轉(zhuǎn)移到浮置柵上。例如,目前的與非邏輯門（NAND）閃存單元就是利用F-N隧穿將溝道中的電荷轉(zhuǎn)移到浮置柵上,而或非邏輯門（NOR）閃存單元則是利用溝道熱電子的方法將電荷轉(zhuǎn)移到浮置柵上的。借助高帶隙隧道氧化物與較低帶隙浮置多晶硅柵之間產(chǎn)生的勢阱即可將電荷儲存在浮置柵上。
最為不利的因素是由浮置柵帶來的有害電荷漏泄。要想提高可靠性并對存儲器單元進行進一步的等比變化就必須將這一漏泄降至最低水平。一種顯而易見的方法是增加隧道氧化物的厚度來降低電荷漏泄,但這種方法與單元面積的等比變化技術(shù)不太兼容。當前的4 Gb、73 nm節(jié)點閃存單元采用的隧道氧化物約為7nm厚。下一代閃存單元需要將隧道氧化物的厚度進一步降低至<6 nm,從而使隧穿電流得到極大的提高。
