带有HfO2电荷捕获和TiO2通道层的内存设备:通过远程和直接的等离子体原子层沉积和比较性能评估进行制造
Inkook Hwang1, Jiwon Kim1, Joungho Lee2
1Department of Advanced Materials Engineering, Tech University of Korea, Siheung-si 15073, Republic of Korea.
Materials (Basel, Switzerland)
|March 13, 2025
概括
远程等离子体原子层沉积增强了基于氧化物的半导体存储器件. 使用远程等离子体制造的氧化和二氧化薄膜与直接等离子体方法相比,具有优越的电荷捕获记忆性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 电气工程 电气工程
背景情况:
- 半导体泄漏电流是先进的纳米规模集成的一个关键问题.
- 基于氧化物的半导体正在成为基材料的替代品.
- 电荷捕获存储器 (CTM) 设备为下一代数据存储提供了潜力.
研究的目的:
- 使用HfO2和TiO2薄膜制造和分析金属绝缘体半导体金属电容器.
- 研究远程等离子体 (RP) 和直接等离子体 (DP) 原子层沉积对薄膜特性的影响.
- 评估CTM应用的电荷捕获和半导体特性.
主要方法:
- 通过RP和DP原子层沉积制造HfO2和TiO2薄膜.
- 优化TiO2热处理用于解剖相形成.
- 结合Al2O3阻塞和道层的CTM装置的特征.
主要成果:
- 与DP相比,RP HfO2-TiO2 CTM设备表现出优越的内存特性.
- 通过RP沉积,可以最大限度地减少等离子体引起的损伤和污染.
- 降低在接口和薄膜中的氧气空隙度有助于提高性能.
结论:
- 远程等离子原子层沉积是制造高性能氧化物基CTM设备的一个有前途的技术.
- 尽量减少等离子体损伤和控制氧气空缺对于优化半导体内存属性至关重要.
- 该研究强调了HfO2/TiO2异构结构在先进的记忆应用中的潜力.


