トンネル酸化膜と窒化物膜のばらつきに対するONOプログラム/イレース性能の特性評価

半導体業界は、デバイスの機能サイズを継続的にスケーリングしてパフォーマンスを向上させ、消費電力とコストを削減できることに強く依存しています。不揮発性メモリスケーリングにおける多くの課題の 1 つは、プログラムおよび消去電圧ウィンドウの短縮による ONO スタックの物理的および電気的スケーリングです。従来、ONOスタックの電気的特性評価にはコンデンサまたはトランジスタ構造が採用されていましたが、これらはいずれもコストと時間のかかるプロセスでした。代替トンネル酸化物や代替ストレージノード窒化物などの新しいONO層材料を迅速に評価および最適化するには、ONO膜の信頼性の高いインライン特性評価が必要です。この研究は、トンネル酸化物の変動がONOスタックプログラム/消去性能に与える影響を迅速に評価するためのインライン電気特性評価ONOスタックを示しています。トンネル酸化物に4種類、窒化物に2種類のバリエーションがあるONOの物理的および電気的特性評価を紹介します。物理的特性評価には、X線反射率（XRR）による膜密度と厚さが含まれます。トンネル酸化物の「応力誘起漏れ電流」（SILC）の電気特性評価とOnoプログラム/消去性能は、半導体診断株式会社（SDI）ツールのCocos非接触インライン技術を使用して評価されます。トンネル酸化物、窒化物、およびフルONOスタックの物理的および電気的特性評価により、半導体デバイスのプログラム/消去性能を向上させるための傾向と組み合わせに関する洞察が得られます。半導体デバイスは、SONOSの2バイトEPROMデバイスでも、ONO構造を含むフローティングゲートフラッシュメモリデバイスでもかまいません。