Главная » Просмотр файлов » Автореферат

Автореферат (1091050), страница 2

Файл №1091050 Автореферат (Развитие методов сканирующей зондовой микроскопии для диагностики электрофизических параметров элементов хранения энергонезависимой памяти) 2 страницаАвтореферат (1091050) страница 22018-01-18СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Элементывторогокласса(энергозависимаяпамять)предназначеныдлякратковременного хранения данных с целью повышения быстродействиявычислительных устройств. Далее в работе будем рассматривать элементыпамяти, относящиеся к первому классу, так как именно энергонезависимаяпамять используется для хранения кода программ и данных для егоисполнения.Аналитический обзор современной элементной базы показал наличиенескольких видов энергонезависимой памяти с различными физическимипринципами функционирования (Рисунок 2).а)б)г)в)Рисунок 2 – Поперечное сечение элементов храненияэнергонезависимой памятиа) память на основе хранения заряда (EEPROM), б) магниторезистивнаяпамять (MRAM), в) сегнетоэлектрическая память (FeRAM),г) память на основе фазового перехода (PRAM)10Доля таких видов памяти как MRAM, FeRAM и PRAM [6-8] невелика ив совокупности не превышает 1 % от общего объема энергонезависимойпамяти. Таким образом, память на основе хранения заряда в ближайшейперспективе остается основным видом энергонезависимой памяти.К настоящему времени сформировалось два основных типа памяти наоснове хранения заряда, которые реализованы на ячейках с плавающимзатвором и с использованием технологии захвата заряда.

В соответствии стребованиямифункциональнымкэнергопотреблению,возможностямтопологическимизделийразличныенормамипроизводителиразрабатывают элементы памяти на основе хранения заряда (Рисунок 3)[9-14].Рисунок 3 – Типы ячеек энергонезависимой памятиНесмотря на различия в структуре ячеек, технологии производствапринцип их работы основан на общих квантовых и инжекционныхмеханизмах записи/стирания. К базовым механизмам записи/стирания ячеекпамяти относятся [15-21]:1. Квантовый эффект туннелирования Фаулера-Нордхейма;112. Горячая инжекция электронов;3. Горячая инжекция электронов в подложку;4. Горячая инжекция электронов со стороны истока.Воздействие сильных электрических полей, которые используются дляреализации соответствующих механизмов записи/стирания, может привести кизменению вольт-амперных характеристик ячеек памяти и как следствие кнекорректной интерпретации данных.Втораяглавапосвященаисследованиюосновныхмеханизмов,оказывающих влияние на функционирование ячеек энергонезависимойпамяти и вопросам образования в них различного рода дефектов.Способностьопределенногоячейкипамятипромежуткаудерживатьвремениизарядсохранятьнапротяжениисвоивыходныеэлектрофизические характеристики после определенного числа цикловперезаписи характеризует надежность функционирования энергонезависимойпамяти в целом.

Квантовый эффект туннелирования Фаулера-Нордхейма, атак же различные механизмы инжекции электронов на протяжениижизненногоциклаподвергаютзначительнойэлектрическойнагрузкедиэлектрические слои ячейки памяти. Внешние воздействия, в особенноститепловые и электрические нагрузки, могут ускорять деградационныепроцессы и вызывать генерацию дефектов. Образование дефектов можетпривести к некорректной работе ИМС. Некорректная работа можетпроявляться в виде ошибок при программировании, чтении или стирании.Кпричинам,которыемогутпривестикотказувработеэнергонезависимой памяти на основе хранения заряда, предложено отнестиследующие дефекты (Рисунок 4) [22]:1. Дефекты оксида.2.

Ионная контаминация.3. Термоэлектронная эмиссия, связанная с неоднородностью материала.124. Дефекты контактных областей ячеек памяти.5. Пробой оксидного слоя.6. Стресс-индуцированный ток утечки.7. Эффект избыточного удаления.а)б)в)г)Рисунок 4 – Проявление различных дефектов ячеек энергонезависимойпамятиа) деградация оксида[22], б) стресс индуцированный ток утечки[23],в) изменение порогового напряжения в течении жизненного цикла[24],г) сужение окна циклов записи/стирания[25]Основной из причин можно считать дефекты оксида. Ведь даже прималых прикладываемых напряжениях локальные электрические поля в13диэлектриках и в приповерхностных слоях могут быть близкими кнапряжению пробоя.

В таких условиях постепенно происходит деградациядиэлектрика и границ раздела оксида и полупроводника. Одним изнедостатков,внедряемыхвпроизводствематериаловсвысокойдиэлектрической проницаемостью, является присущий им эффект захватазаряда. Захват заряда вызывает смещение порогового напряжения, что современем может привести к отклонению выходных характеристик ячеекпамяти от заданных. Основными механизмами, вызывающими дефектыоксида можно считать генерацию ловушек заряда в диэлектрике, межзонныйтуннельный ток, а так же значительное растекание и накопление заряда вдиэлектрике.Таким образом, на протяжении жизненного цикла в ячейках памятимогут проявляться различные дефекты, которые могут быть связаны как сотклонениями при технологических этапах производства ИМС, так и сдеградацией диэлектрических слоев.

Диагностика дефектов ячеек памятиявляется достаточно трудоемкой и важной задачей, как с точки зрениянадежности функционирования критически важных вычислительных систем,так и для технологии анализа отказов ИМС в целом.ВтретьейглавеисследованыэлектрофизическиепараметрыМДП-структур методами СЗМ. Предложены решения по развитию МЗК иметодики КСЕМ для проведения диагностики дефектов ячеек памяти.Анализ существующих методов СЗМ показал широкий спектр ихприменения.ВобластиисследованийэлектрофизическихпараметровМДП-структур наиболее информативными являются: МЗК, КСЕМ и методотображения сопротивления растекания.Анализ возможностей методики КСЕМ в изучении локальных свойствМДП-структур14КСЕМпозволяетхарактеристикпроводитьизмерениеМДП-структур.высокочастотныхИсследованиеC-VвысокочастотныхC-V зависимостей позволяет получать данные о локальных свойствахМДП-структур (Рисунок 5).Методика реализована на сканирующем зондовом микроскопе (СЗМ)«ИНТЕГРА» производства компании ЗАО «НТ-МДТ».

В процессе измеренийпроводящийзондСЗМнаходитсявконтактесповерхностьюполупроводника, покрытым слоем диэлектрика. Через омический контакт кполупроводнику приложено некоторое постоянное напряжениесистемы зонд-диэлектрик-полупроводник зависит отвеличиной, где. Емкость. и определяется– паразитная емкость измерительнойсистемы, которую не удалось скомпенсировать [26,27].Рисунок 5 – Высокочастотные C-V характеристики МДП-структур сразличными свойствами15Чувствительность измерений методики КСЕМДля анализа возможностей методики КСЕМ в области исследованияМДП-структур предложено ввести величинуи назвать еечувствительностью измерений методики по величине, пропорциональнойемкости:(1)Чем выше уровень чувствительности измерений, тем достовернее можноразличать между собой области МДП-структуры с различными емкостнымисвойствами (Рисунок 6).Рисунок 6 – Чувствительность измерений методики КСЕМКачестворезультатовизмеренийэлектрофизическихпараметровметодом КСЕМ зависит от трех основных аспектов – чувствительностиэлектронной компонентной базы прибора, подготовки образца и свойствазондов СЗМ [28,29].Исследованиевлияниясвойствзонданачувствительностьизмерений КСЕМДля исследования влияния радиуса зонда СЗМ ( з ) на чувствительностьизмерений КСЕМ, методом сфокусированного ионного пучка был измененпараметрзу шести зондов СЗМ (Рисунок 7).16Рисунок 7 – Модифицированные зонды СЗМИзмерения величиныпроводились на одном и том жеобразце при одинаковых условиях (Рисунок 8).

Геометрические размерыизмеряемыхобластейМДП-структурсразличнымиемкостнымихарактеристиками составляют: ширина 400 нм, длина 2 мкм.б)а)Рисунок 8 – Зависимость величины ∆(C(V)+const) от:а) радиуса зондаз , б)материала проводящего покрытияАнализ экспериментальной зависимости (Рисунок 8а) показал, чтонаибольшая чувствительность измерений методом КСЕМ достигается прииспользовании зондов, радиус которых сопоставим с геометрическимиразмерами измеряемой области МДП-структуры.

При этом увеличение17параметразоказывает негативное влияние на латеральное разрешениеметода.ПриизмеренияхметодомКСЕМиспользуютсяспециальныепроводящие зонды с платиновым покрытием. Методом осаждения из газовойфазыназондСЗМбылнанесенслойвольфрама.Используямодифицированный вольфрамом и стандартный зонды СЗМ были проведеныизмерениявеличиныдляодногоитогожеобразца (Рисунок 8б).Таким образом, за счет изменения проводящего покрытия зондакантилевера возможно повысить чувствительность измерений метода на 12%,за счет лучшего показателя уровня проводимости W по сравнению с Pt.Исследования влияния параметров зонда СЗМ на чувствительностьизмеренийКСЕМхарактеристиками.позволилиВсесоздатьдальнейшиезондСЗМсулучшеннымиэкспериментальныеисследованияпроводились с использованием модифицированных зондов.Исследованиевлияниятолщиныкремниевойподложки(к)начувствительность измерений КСЕМПодготовка образца для измерений методикой КСЕМ предусматриваетС , у.

Характеристики

Список файлов диссертации

Развитие методов сканирующей зондовой микроскопии для диагностики электрофизических параметров элементов хранения энергонезависимой памяти
Документы
Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6384
Авторов
на СтудИзбе
308
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее