0.18um EEPROM产品读写问题分析及解决途径

论文摘要

作为半导体非挥发性存储器（Non-Volatile Memory）的一个重要组成部分,电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）的应用也越来越广泛,其应用覆盖了智能卡、汽车电子、数字电视、数字相机、打印机、传真机和电脑等。由于EEPROM的擦除不需要借助于其它设备,而是以电子信号来修改其内容的,并且是以Byte为最小修改单位,不需将资料全部擦除掉才能写入,所以受到很多厂商的青睐。EEPROM单元由两个晶体管组成,一个是浮栅晶体管（FG）,另一个是选择晶体管（SG）.选择晶体管（SG）是用于在编程和擦除时选择相应的浮栅晶体管,浮栅晶体管（FG）可以存储电荷。储存在浮栅晶体管中的电荷数量可以影响器件的阈值电压（VT）,并由此区分期间状态的逻辑值为1或0。目前0.18um EEPROM工艺生产的电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）存在低良率问题和可靠性问题,主要表现在棋盘格检查失效和存储单元耐久力特性不良等问题。低良率问题和可靠性问题导致生产成本提高,阻碍了0.18 EEPROM的大量量产。典型的EEPROM基本单元都有一个层叠的栅极结构,第一个栅极被埋在栅极氧化层和极间氧化层之间,栅极氧化层和极间氧化层对EEPROM的数据擦写和数据保持至关重要,第二个栅极被称为控制栅极,它和外部的电极相连接。本文通过提高栅极隧穿氧化层和极间氧化层的品质,改善浮栅的刻蚀工艺,减少了刻蚀不良导致的多晶硅不同程度的受损、残留,最终成功解决了棋盘格读出检查失效和存储单元耐久力特性不良等问题,实现了高良率的生产。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 第一章 绪论
• 第一节 半导体存储器的工作原理
• 第二节 非挥发性存储器（NVM）分类
• 第三节 EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）的应用
• 第二章 EERPOM的基本结构及工作原理
• 第一节 EEPROM存储单元的基本结构
• 第二节 EEPROM的工作原理
• 第三节 典型EEPROM产品的组成单元
• 第三章 0.18um EEPROM的加工制造工艺
• 第一节 有源区（AA）的定义
• 第二节 隧氧（TUNNEL OXIDE）的生长
• 第三节 浮栅（FG）的形成
• 第四节 选通管（SG）与控制管（CG）的刻蚀
• 第五节 基本EEPROM存储单元的平面布局
• 第四章 0.18um EEPROM存在的问题及解决途径
• 第一节 EEPROM的良率测试
• 第二节 棋盘格检查失效问题
• 第三节 EEPROM可靠性问题
• 第四节 隧道氧化层和极间氧化层的品质改善
• 第五节 工艺改善后0.18um EEPROM的良率
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢