非易失性半导体存储器多点浮动栅 - 离子束合成与形貌
材料科学
2016-08-16 v1
摘要
当前闪存存储器的可扩展性和性能可通过用由 Si 点组成的层取代浮动多硅化物栅来显著提高. 这种多点层可通过离子束合成(IBS)在非常薄的栅氧化物中进行 CMOS 兼容制造. 本文既present了 IBS 多点层(由 Si 纳米晶体(NCs)组成)的实验与理论研究. 通过超低能量 Si 离子植入产生 NCs, 此过程在浅植入区域导致高 Si 超饱和度. 在植后退火过程中, 超饱和度导致多余 Si 从 SiO2 中的相分离. 迄今为止, 该相分离过程的研究受限于 X 射线衍射(TEM)中 Si 与 SiO2 之间 Z 征对比较弱的问题. 本文通过绘制 Si 插拉斯损失图来解决了这一成像问题, 其采用配平电子能量损失谱学系统(PEELS-STEM)的扫描透射电子显微镜. 此外, 还进行了 Si 相分离的动力学格子蒙特卡罗模拟, 并与实验 Si 插拉斯图进行比较. 理论上预测, 随着离子 fluence 的增加, 多点 Si 浮动栅的形貌将从孤立的球形 NCs 过渡到渗透的 spinodal Si 图案. 这些图案与 PEELS-STEM 图像吻合得很好. 然而, 预测的 spinodal 图案 fluence 低于实验值. 由于来自环境大气中的氧化剂渗透至植入后的 SiO2, 大量植入的 Si 可能因氧化而被丢失.
关键词
引用
@article{arxiv.cond-mat/0407329,
title = {Multi-Dot Floating-Gates for Nonvolatile Semiconductor Memories - Their Ion Beam Synthesis and Morphology},
author = {T. Müller and C. Bonafos and K. -H. Heinig and M. Tencé and H. Coffin and N. Cherkashin and G. Ben Assayag and S. Schamm and G. Zanchi and C. Colliex and W. Möller and A. Claverie},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0407329},
year = {2016}
}
备注
3 pages, 2 figures, accpeted for publication in Appl. Phys. Lett