65nm NOR Flash工艺整合技术研究

论文摘要

1984年,东芝公司发明人Fujio Masuoka提出了快速闪存存储器这一概念。1988年Intel首先开发出NOR Flash技术后,闪存存储器其具有功耗低,读写快,容量大,成本低等优点,使得NOR和NAND成为了目前市场上两种主要的闪存产品,被广泛应用于各种嵌入式系统。随着消费者对产品的尺寸的要求越来越高,功能越来越强,越来越多,由此对加快提升芯片整合技术的能力,用来提高产品性价比成了目前制造业的主要任务和挑战。同时也带动了浮栅结构的非易失性存储器NOR Flash记忆体芯片的迅速成长。一直以来,半导体集成电路的发展都遵循着著名的Moore定律。即硅芯片集成的晶体管数目,每过18个月就会翻一倍。微电子器件尺寸都按比例在缩小,它带动了整个电子装备向小型化的方向发展。目前,业界对非易失性半导体存储器研发趋势主要是集中在两个方面,一方面是,研发应用新机理、新材料和新结构的全新存储技术；另一方面是,继续研发和改进发展主流的Flash存储技术,尽可能的向更小节点推进。NOR Flash现在技术已经开始进入了45nm NOR Flash的技术节点时代了,65nm NOR Flash大规模量产成为了现在市场的迫切需求。对制造行业来说要实现量产有很多的挑战,需要不断提升工艺的潜能来达到最大化的良率。本课题选择了65nm NOR Flash技术,进行了整合工艺的研究。本论文共分五章,首先大体上介绍存储器的发展和现状,然后对NOR Flash的基本结构和工作原理以及NOR Flash在生产工艺过程中遇到的问题理论分析；接着通过对65nm NOR Flash在工艺整合过程中实际遇到的问题进行分析,找到问题的源头；然后通过一些工艺上的调整和改进使产品无论在良率,质量和可靠性上都得以提高,实现大规模生产；最后是结论和对未来的存储器的展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的背景和研究的意义
• 1.2 研究内容和论文结构
• 第二章 NOR Flash的概述
• 2.1 Flash技术的简单介绍
• 2.2 Flash基本结构
• 2.3 电荷的输运机制
• 2.4 NOR Flash的基本操作
• 2.5 存储器件的读写操作的干扰（disturb）
• 第三章 ETOX 65nm NOR Flash工艺挑战
• 3.1 目前MOS的工艺挑战
• 3.2 ETOX NOR Flash基本结构
• 3.3 ETOX 65nm NOR Flash工艺挑战
• 第四章 65nm NOR Flash实现规模生产中的问题的分析和解决
• 4.1 失效分析技术
• 4.2 两次AA刻蚀的交界处的缺失
• 4.3 浮栅出现空洞
• 4.4 65nm NOR Flash CoSi的问题
• 4.5 65nm NOR Flash漏端接触孔的问题
• 4.6 65nm NOR Flash其他的问题
• 第五章 总结与展望
• 5.1 研究结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢