基于28nm标准逻辑工艺的阻变存储器保持特性研究

发布时间：2021-05-14 10:39

　　近年来,随着智能手机,数码相机,平板电脑,移动存储设备等便携式电子产品的普及和不断发展,非易失性存储器市场不断扩大。基于电荷存储的闪存是非易失性存储器市场二十多年的主流产品。然而,闪存存在几个明显的缺点,例如编程速度慢（>10μs）,耐久性差（<10⁶个周期）和高工作电压（>10 V）。而且,由于微缩化会带来可靠性的降低,闪存将在不久的将来达到其物理微缩化的极限,同时闪存越来越难以满足大数据时代的要求。因此,迫切需要开发新型非易失性存储器。基于电阻转换存储概念的阻变存储器（RRAM）由于其结构简单、读写速度快、可微缩化潜力大、多值存储、数据保持特性好,以及与当前传统CMOS工艺的高兼容性,被认为是最有前途的下一代非易失性存储器。随着近十年的研究人员的不懈努力,RRAM已经得到了飞速的发展,成为存储领域的热点之一。但是如果想把成熟的阻变存储器产品推向市场,目前仍然存在着一些可靠性问题需要解决。比如:器件的耐受性,保持特性和抗干扰能力等。本文在28 nm先进的工艺节点下摸索出基于后段工艺、可以与标准CMOS平台兼容的非挥发存储器,是嵌入式非挥发存储器... 

【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 阻变存储器的历史与发展
    1.3 阻变存储器概述
    1.4 电阻转变机制
        1.4.1 导电细丝机制阻变存储器
        1.4.2 非导电细丝机制阻变存储器
    1.5 选题意义及研究内容
    参考文献
第二章 阻变存储器保持特性概述
    2.1 阻变存储器保持特性失效机理
        2.1.1 氧空位导电细丝型阻变存储器保持特性失效机理
        2.1.2 金属导电细丝型阻变存储器保持特性失效机理
    2.2 阻变存储器的保持特性的测试方法
        2.2.1 Arrhenius外延测试法测试保持特性
        2.2.2 逐渐加压测试保持特性
        2.2.3 使用微加热系统加速测试保持特性
    2.3 阻变存储器保持特性的提高方法
        2.3.1 采用电流编程提高保持性能
        2.3.2 改进操作算法提高保持性能
        2.3.3 通过退火提高保持性能
        2.3.4 通过化学处理提高保持性能
    参考文献
第三章 基于28nm逻辑工艺的1T1R结构的阻变存储器的可靠性问题
    3.1 器件制备
        3.1.1 28nm逻辑工艺
        3.1.2 器件结构的选择
        3.1.3 测试系统框架结构
    3.2 金属导电细丝型阻变存储器的保持特性研究
    3.3 氧空位型导电细丝阻变存储器的保持特性研究
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 RRAM阵列保持特性研究
    4.1 实验过程
        4.1.1 实验对象
        4.1.2 实验设备
        4.1.3 测试过程
    4.2 1Mb阻变存储器模块的基本性能
    4.3 不同forming条件的低阻态的数据保持特性测试
    4.4 阻变存储器高阻态保持特性研究
        4.4.1 不同forming条件的高阻态保持特性研究
        4.4.2 不同reset脉冲高度下的高阻态保持特性
        4.4.3 不同reset脉冲宽度下的高阻态保持特性
    4.5 低阻态保持特性的改善
    4.6 本章小结
    参考文献
第五章 总结与展望
    5.1 论文工作总结
    5.2 未来工作展望
在校期间研究成果
致谢



本文编号：3185502