文档介绍：电子科技大学
硕士学位论文
铁电存储器的设计及工艺研究
姓名:翟亚红
申请学位级别:硕士
专业:微电子与固体电子学
指导教师:李平
20050301
摘要以其快速的写入速度,低功耗,低的操作电压,无限次的读写次数以及抗辐射等料的影响而在存储器的应用中涉及到的疲劳、老化、印记等可靠性问题。本文工作对×位的进行仿真,设计仿真了可实现对微弱信号实现放大的敏感放大器和节约芯片面积的译码器。在此基础上设计了/单元结构的铁电存储器的读出电路,分析了铁电单元的读出电路的工作原理,设计了奶绲ピU罅泻痛卸脸龅缏返奶绲ピU罅小I杓屏吮苊馍舷碌缂识搪本文工作通过大量的实验,最后选用丙酮加超声作为铁电电容工艺中的清洗液。通过反应离子干法刻蚀铁电薄膜的实验,得出对于未退火的铁电薄膜采用三氟甲烷的刻蚀效果要好于六氟化硫,但刻蚀时问都太长。最后通过湿法刻蚀实验,艺在集成中所遇到的问题,牧弦蛭F溆旁降男阅苁翘绱娲⑵髦凶罹咔绷随着电子信息技术领域各种新技术的快速发展,对高性能存储器的需求越来越大,而被称之为“存储器终结者”的铁电存储器,作为一种非挥发性的存储器词乖谛酒缭赐蝗欢峡5那榭鱿乱部杀4娲娲⒃谄渲械男畔,优越的性能,成为该领域最具发展潜力的产品。铁电存储器材料、电路结构及工艺实现的研究是当今国际上信息功能材料及微电子领域的前沿研究课题。本文通过对各种铁电材料以及电极材料的研究分析,在电极的设计中采用//#疭南碌缂ú牧辖峁挂约癙疶的上电极材料。讨论了由于材的平面形电容结构,根据中电集团第所的设计规则完成了整个芯片版图,并负责加工流片。得出可采用サ腍匆豪词迪侄蕴绫∧さ目淌吹姆桨浮本文工作另外一个重点是,解决与讨论特殊的铁电电容工艺与标准工的材料,但在该材料的析晶过程中需要娴耐嘶鹞露龋饩褪蛊湓谟隒工艺的集成中受到一定的限制,讨论了流片过程中所遇到的薄膜开裂、工艺条件的交叉污染、工艺温度的兼容性等问题。通过工艺步骤的调整,不退火先进行铁电薄膜的刻蚀,使铁电薄膜都位于下电极上,解决了薄膜开裂的问题,通过铅的挥发性试验来验证是否会对工艺线造成污染。关键词:铁电薄膜、铁电存储器、铁电电容、敏感放大器。
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豫签名:壁垒垒三日期:霈亚秒独创性声明关于论文使用授权的说明日期:肆磕辏聑争日本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑签名:导师签名:
第一章绪论存储器的分类存储器在整个集成电路家族中产量最大、使用面最广;另一方面,它代表着当代数字存储器发展到今天,己经有十几种不同形式,其中占绝对主导地位的是钜俗⒛康木褪墙改暧蟹伤。随着电子信息技术领域各种新技术的快速发展,对高性能存储器的需求越来越大,而被称之为“存储器终结者”的铁电存储器,作为一种非挥发性的存储器词乖谛酒缭赐蝗欢峡5那榭鱿乱部杀4娲娲⒃谄渲械信息云淇焖俚男慈胨俣取⒌凸摹⒌偷牟僮鞯缪埂⑽尴薮蔚亩列创问约抗辐射等优越的性能【,成为该领域最具发展潜力的产品。在高端技术领域,可用于卫星通信系统、手机、个人手提电脑、、龋约八孀贝到来,可用于电子会议的身份识别等。在低端技术领域,铁电存储器已大量应用传统的存储器主要分为两类:挥发性存储器也称为非易失性存储器如图所示。挥发性存储器包括和,这种类型的存储器当系统电源关断时将丢失其数据。痛娲⑵骶哂惺褂梅奖悖阅芨叩挠诺悖且簿哂一直以来,存储器的发展都备受人们的关注,其原因在于:一方面,半导体最先进的集成电路工艺技术和最高集成度⋯。于智能卡、电子手表、便携式播放器中的声频存储器等【。。也称为易失性存储器头腔臃⑿源娲⑵獀当系统突然断电时将无法保存数据的缺点。而非挥发性存储器不存在断电后数据丢失的问题,整个非挥发性存储器起源于煞治?杀喑檀娲⑵鱌蚆娲⑵鳎琍职‥、和娲⑵鳌6鳩染哂蠷的特性,又具有非挥发的特性,同时近年来发展起来的磁存储也是一种非挥发性的存储器。发展的电子科技大学硕士学位论文
存储器的发展回顾一下半导体存储器的发展历史【浚鹗加甏闹衅冢笔钡募第一个半导体存储器是双极型位静态存储器,集成度太低,所以显示不出它的重要优点。从年代起技