旺宏电子开发BE-SONOS闪存技术，突破45纳米工艺障碍
2007-03-13 10:05:15
来源：半导体器件应用网
旺宏电子(Macronix)目前正致力于开发一种闪存结构，该公司相信，此举将能消弭当前浮动栅技术在45纳米节点所遭遇的障碍。
旺宏的‘BE-SONOS’是‘硅-氧-氮-氧-硅’(SONOS)公式的能隙工程改良版本。SONOS已问世多年，并被视为一种比标准浮动栅极结构更好的嵌入闪存方式。
旺宏电子前瞻技术实验室经理余昭伦表示，该公司将在明年采用75纳米技术生产一款2Gb的测试芯片。他认为，浮动栅NAND将在2010年时达到微缩极限，届时45纳米技术的商业化也将展开。因此，旺宏电子计划开始生产芯片并提供技术授权。
由于SONOS结构兼容于通用逻辑工艺，将有助于把嵌入式闪存推入各种过去必须考量成本议题的应用中。然而，泄漏问题仍然困扰着传统的SONOS；同时，在多数情况下，首个氧化层也由于太薄而无法阻止穿隧效应。
过去，研究人员曾通过增加另一个氮化层使总厚度小于4纳米。这种作法提供了更好的保存性能，但却造成了更漫长的编程时间，因此这项折衷方案已证明无法被接受。
旺宏电子的BE-SONOS则进一步增加了氧化层和氮化层。R20;创新部分在于用O1-N1-O2取代了SONOS中的穿隧氧化层(O1层)，因此，BE-SONOS实际上相当于一个SONONOS结构。”余昭伦表示。结果是制造出了厚度为5.3纳米的更厚电介质层。然后覆盖上一层带有电荷的7纳米厚氮化层(N2)。最后的O3层则是9纳米厚的阻挡氧化层。
由于第一层(O1-N1-O2层)的总厚度增加，资料保存能力也因而提高。但当对组件进行编程时，能带的偏移会会有效消除N1和O2的阻断特性，使电子能轻易通过O1层进入隧道。
余昭伦称，这种结构适用于NAND或NOR闪存，但可能会先应用在NAND中。其编程以6Mbps速度执行，但擦除时间为每区块3-4毫秒，比正常的2毫秒稍高一些，因此仍需持续微调。而10，000次以上的使用周期则与目前的闪存相当。
三星半导体曾在去年初针对其电荷捕获闪存(CTF)组件推出了一种类似结构。这种技术采用了由钽、氧化铝、氮化物、氧化物和硅构成的TANOS架构。据称TANOS象征着在NAND组件中首次将金属层与高k材料结合应用。
BE-SONOS也是一种电荷捕获组件。但“TANOS采用了新型材料，而BE-SONOS则完全与CMOS兼容。”余昭伦说。
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