制备具有高电荷捕获密度的远程等离子原子层沉积HfO2薄膜及其在非挥发性存储器件中的应用
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Updated: Oct 12, 2026
08:45
Fabrication of Spatially Confined Complex Oxides
Published on: July 1, 2013
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Jae-Hoon Yoo1, Won-Ji Park1, So-Won Kim1
1Department of Advanced Materials Engineering, Tech University of Korea, Siheung 15073, Republic of Korea.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|June 10, 2023
概括
远程等离子原子层沉积 (ALD) 产生了优异的HfO2薄膜,用于电荷捕获记忆器件. 这种方法优化了泄漏电流和故障强度,使先进的非挥发性内存应用成为可能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电气工程 电气工程
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 薄膜特性对于可靠的设备性能至关重要,影响充电密度和泄漏电流等特征.
- 原子层沉积 (ALD) 是制造高质量的薄膜的关键技术,等离子体应用方法显著影响薄膜特性.
研究的目的:
- 优化HfO2薄膜沉积使用远程等离子 (RP) ALD和直接等离子 (DP) ALD用于金属绝缘体半导体 (MIS) 结构.
- 为了研究等离子体应用方法对HfO2电荷捕获特性和Si/HfO2接口特征的影响.
- 为了评估使用RP-ALD和DP-ALD HfO2膜制造的电荷捕获记忆 (CTM) 设备的记忆性能.
主要方法:
- 使用RP-ALD和DP-ALD沉积的HfO2薄膜制造MIS电容器.
- 通过测量泄漏电流和断裂强度来确定最佳工艺温度.
- 分析电荷捕获特性和接口特征.
- 合成和评估使用HfO2作为电荷捕获层 (CTL) 的CTM设备.
主要成果:
- 与DP-HfO2 MIS电容器相比,RP-HfO2 MIS电容器表现出优越的内存窗口特性.
- 使用RP-HfO2的CTM设备在DP-HfO2的设备上表现出卓越的内存性能.
- 对RP-ALD和DP-ALD HfO2膜的最佳工艺温度是基于电气性能来确定的.
结论:
- 远程等离子ALD是用于高性能内存应用的HfO2薄膜沉积的更有效的方法.
- 拟议的方法对于开发多级电荷存储非挥发性记忆和突触器件具有价值.
- 等离子体应用方法显著影响HfO2薄膜特性和产生的设备性能.
