Главная » Просмотр файлов » Диссертация

Диссертация (1091051), страница 8

Файл №1091051 Диссертация (Развитие методов сканирующей зондовой микроскопии для диагностики электрофизических параметров элементов хранения энергонезависимой памяти) 8 страницаДиссертация (1091051) страница 82018-01-18СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

Следующее поколение технологий «три бита в ячейке» (TLC) и «четыребита в ячейке» (QLC) потребует различения восьми и шестнадцати пороговыхзначений напряжения соответственно.52Ячейка MirrorBitТехнология MirrorBit позволяет хранить два бита данных в одной ячейкепамяти и достигать двойной плотности устройства без ущерба для целостностиданных и производительности системы.

Компания AMD создал архитектуруMirrorBit, используя принципиально новую конструкцию и технологическийпроцесспозволяющуюуменьшитьстоимостьисущественноповыситьнадежность flash-памяти (Рисунок 1.41).Преимуществами ячейки MirrorBit является двойная емкость, высокаяпроизводительность и надежность, увеличенная скорость чтения (от 3 до 4 раз) изаписи (до 16), так же площадь массива на 40% меньше чем у MLC при том жеобъёме и на 30% дешевле [84].Рисунок 1.41 –Ячейка MirrorBit и ее архитектураЯчейка NROMДанный тип ячеек выполнен по технологии Charge-Trap и имеет болеевысокую плотность записи, сокращенное число масок и повышенное числоциклов перезаписи (до 100000 с сохранением информации до 10 лет), в отличие отячеек с плавающим затвором.Элемент памяти NROM представляет собой транзистор с элементомхранения на основе ловушки заряда типа оксид-нитрид-оксид.

Помещение зарядаосуществляется посредством горячей инжекции электронов. Особенностьюячейки NROM является высокая эксплуатационная надежность. Некорректноечтение практически полностью исключено, ошибки возможны в случае дефектов53в структуре ячейки.

Возможность хранения 2 и 4 бит в одной ячейки не зависимодруг от друга, отличные показатели надежности, возможность организацииреверсивного чтения делают ячейки NROM наиболее перспективными дляхранения информации в современных интегральных схемах [85].Проведен сравнительный анализ различных параметров существующихвидов flash-памяти (Таблица 1.9).Таблица 1.9 – Основные параметры существующих видов flash-памяти [62-84]ЯчейкиSuperFlash-1SuperFlash-2SuperFlash-3StrataflashMirrorBitTLCMONOSSONOSTANOSΩ-Gate SONOSJL SONOSBE MONOSРазмерячейки0.13мкм0.11мкм65нм23 нм40 нм90 нм25 нм30 нм5 нм14 нм10 нм20 нмТипЗЭFGFGFGCTCTCTCTCTCTCTCTCTЧисло цикловперезаписи1041051051041045000107107107106106106Скоростьчтения140 нс100 нс90 нс150 нс140 нс160 нс50 нс50 нс10 нс20 нс15 нс40 мсМетодзаписиSCHESCHESCHEFNFNFNFNFNFNFNFNFNМетодстиранияFNFNFNFNFNFNFNFNFNFNFNFNКоличествоэлектронов10410410350401044550102510301.4 Выводы по главеШирокое распространение flash-памяти приведет к уменьшению еестоимости, однако дальнейшая миниатюризация ставит проблему поддержкинадежности при сохранении износоустойчивости.

Для надежности flash-памятимасштаба менее 19 нм потребуются новые алгоритмы организации массиваданных. Множество исследований в настоящее время посвящено архитектурепамяти, энергосбережению и высокоскоростным интерфейсам ввода-вывода. Вряде проектов проблемы масштабирования двумерной flash-памяти решаются засчет перехода к 3D-структурам и использованию многоуровневых типов ячеек.Сегмент Charge-Trap на мировом рынке неуклонно растет в связи с увеличениемспроса на 3D NAND память, в которой данная технология особенно актуальна.Не смотря на то, что новые виды энергонезависимой памяти (FRAM,MRAM,PRAM)ужесуспехомприменяютсявразличныхизделиях54микроэлектроники, их совокупная доля на рынке невелика. Основным видом ПЗУинтегрируемых в ИМС остается энергонезависимая память на основе хранениязаряда. Определены основные технологические решения при создании ЭКБ итенденциидальнейшегоразвитиявстроеннойпамятиИС.Предложенаклассификация ПЗУ на основе хранения заряда.

Рассмотрены особенностифункционирования основных типов ячеек памяти на основе хранения заряда.Совершенствование и разработка новых методов анализа отказов становитсяприоритетным направлением в решении задачи повышения выхода годныхизделий и надежности интегрированных ЗУ.55ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ВОЗНИКНОВЕНИЯОТКАЗОВ В ЭЛЕМЕНТАХ ХРАНЕНИЯFLASH-ПАМЯТИНа надежность устройств с субмикронной топологией все большее влияниеоказывают скрытые электрофизические явления, протекающие в ячейках памяти,способные привести к нарушению работоспособности ПЗУ. Определениефизических механизмов, приводящих к отказу устройства, выходит на первый планв процессе увеличения процента выхода годных изделий и показателейнадежности, как целиком ИМС, так и отдельно flash-памяти.В данной главе будет представлен обзор основных технико-экономическихпоказателей полупроводниковых технологий и существующих методов анализаотказов ИМС.

Рассмотрены основные виды, причины и механизмы отказов ИМС.Представлены результаты анализа электрофизических механизмов отказовэлементной базы ЗУ на основе хранения заряда.2.1. Отказы в современных интегральных микросхемах2.1.1 Актуальность анализа отказов ИСПроцесспроизводствасовременныхИСпредставляетсобойпоследовательность сложных технологических операций, таких как литография,отжиг, травление, осаждение, химико-механическая планаризация и т.д.,направленных на формирование чипа с заданной топологической структурой ифункциональными характеристиками.Одним из критериев качества технологии, используемой при производствеИС, является процент выхода годных изделий, характеризующийся отношениембездефектных чипов к их общему количеству. Увеличение степени дефектностивлияет так же на себестоимость изделия. Так, уменьшение выхода годных на 1%на 300 мм пластине приводит к увеличению издержек на 5 млн.

$ в год [86-92].Моделью для прогнозирования выхода годных изделий служит кластернаямодель выхода годных. Приближенное выражение для среднего значения выходыгодных ИС:56,где- площадь(2.1)кристалла,– технологическиеконстанты,– безразмерный параметр называемый коэффициентом кластеризации. Параметримеет размерность площади и называется показателем бездефектностиплощади.Уровень дефектности технологии (число дефектов на единицу площади)определяется отношением.Выход годных в зависимости от площади определяется числом дефектов наединицуплощади.Основныетенденцииразвитияполупроводниковойпромышленности свидетельствуют об увеличении площади пластин, плотностиупаковкиэлементнойкомпонентнойбазы(ЭКБ)иувеличениичислатехнологических этапов производства (Таблица 2.1).

Выход годных изделийзависитоттопологическойнормыичислапроизводственныхэтапов(Рисунок 2.1) [5,93-95].Рисунок 2.1 – График зависимости выхода годных изделий от топологическойнормы и числа производственных этапов57Таблица2.1–Основныетехнико-экономическиепоказателиполупроводниковых технологий с проектными нормами менее 90 нм [91-96]Проектнаянорма, нмЧисловентилейна 1мм2,тыс.

шт.906540282016/14630110921303048600217301∆ от выходагодных*, %Числовентилейнапластине,109 шт.Стоимостьпластины,млн. $∆ стоимости,%Стоимостьсхемы,содержащей106 вентилей, $97,496,391,786,772,850,933,63156,33097,942166,066209,541260,2261,3571,5661,9092,3262,9824,20516,819,722,528,241,00,040,030,020,010,010,02*- Изменение выхода годных ИМС вследствие коррекции через 2 года посленачала массового производства.Все приведённые показатели (Таблица 2.1) соответствуют данным ихстоимости через 2 года после начала массового производства. Данные длятопологических норм 16/14 нм предварительные, ожидаемое появление ИС сданными нормами 4 квартал 2016 года [92,96].Анализ отказов полупроводниковых изделий необходим для выясненияпричин выхода из строя устройства и обеспечения своевременных ответных меротносительно полученной информации, вплоть до внесения изменений в проектдизайна и технологические циклы производства.По мере роста спроса на высоконадежные ИС на рынке, увеличиваетсяпроизводство схем с высокой плотностью упаковки и большими размерамикристалла, требующие применение передовых технологий для проведенияанализа отказов.

Очевидно, что для гарантии надежности изделия, безотказностьИС должна учитываться при проектировании и в процессе производства. Однаконевозможно полностью избавится от сбоев в процессе производства иэксплуатации.оперативнойПоэтойпричине,информациейоднородных отказов.анализпредприятияотказовдлядолженобеспечиватьпредотвращенияпоявления58ПроцесспроизводствасовременныхИСпредставляетсобойпоследовательность сотен сложнейших технологических этапов, использующихразличные типы материалов. В сочетании с тем, что ИС используются в самыхразнообразных условиях, анализ отказов требует огромного накопленного опытаи знаний о проектировании и технологиях производства.Уменьшение топологических норм, внедрение новых технологий иматериалов и увеличение плотности упаковки элементной базы на первых этапахотладки производственных циклов закономерно приводит к росту числа отказов.Своевременное выявление причин и физических механизмов, приведших котказам ИС, позволяет существенно повысить процент выхода годных изделий,уменьшить издержки при производстве, улучшить технологический процесспроизводства и уменьшить нагрузку на окружающую среду.

Характеристики

Список файлов диссертации

Развитие методов сканирующей зондовой микроскопии для диагностики электрофизических параметров элементов хранения энергонезависимой памяти
Документы
Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный 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