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三星4位/单元闪存 不使用多值技术 |
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| http://cn.newmaker.com
6/19/2006 9:40:00 AM
佳工机电网
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韩国三星电子在未使用多值技术的情况下开发出了4位/单元的氮化膜阱型闪存（演讲编号：6.1）。此次未使用将写入电压划分为多个级别的多值技术就实现了4位/单元的多位化，这在业界尚属首例。
在每个单元中设置了4个可以积蓄电荷的区域，利用每一区域有无电荷来记录数据，从而实现了4位/单元的写入性能。电荷积蓄区域由在存储单元晶体管中形成的两个ONO（Oxide-Nitride-Oxide，氧化物-氮化物-氧化物）膜构成。除通常的栅绝缘膜区域以外，在底板中也形成了ONO膜。利用栅电极控制向栅绝缘膜区域中的ONO膜的写入和擦除，而向底板中的ONO膜的写入和擦除则通过底板电极控制。均是从漏极旁边通过注入电子来写入，通过注入空穴来擦除。
要想在底板中嵌入ONO膜，必须要在工艺上下功夫。从成膜技术来说，在ONO膜上难于形成沟道部分使用的高质量Si（硅）膜，其原因是目前只有利用先形成沟道部分的Si膜，然后再在下面嵌入ONO膜这一方法。作为解决这一难题的方法，该公司在底板中形成了用于嵌入ONO膜的间隙——SiGe（硅锗）牺牲层。如果对事先在单元晶体管两端设置的STI（Shallow Trench Isolation，浅槽绝缘层）进行选择性蚀刻，便可将SiGe层的侧面曝露到外部。从这一部分对SiGe层进行选择性蚀刻，就会在Si层内部形成间隙。在此注入成膜气体，即可形成ONO膜。
利用120nm工艺技术试制的单元，其写入和擦除的动作余量，在数据存储层使用栅极绝缘膜区域的ONO膜时为0.8V，在使用底板中的ONO膜时则可达到1.1V。不过，从此次的开发成果来看，向两个ONO膜的写入和擦除还不能相互独立地控制。特别是底板中的ONO膜，其写入和擦写数据的特性受栅电极极性的影响尤为明显。该公司表示，今后将通过优化各ONO膜的厚度来解决这些问题。
在氮化膜阱型闪存达到4位/单元的多位化方面，此前以色列赛芬半导体（Saifun Semiconductors）开发出的“NROM”就是一例。不过，NROM的4位/单元是采用将积蓄在ONO膜两端电子的写入电压分别划分为4级的多值技术实现的。
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