TEOS的HWCVD法低溫沉積氧化硅薄膜及其RRAM特性的研究.pdf

1、21世紀(jì)信息技術(shù)的飛速發(fā)展使得人們對數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的需求越來越高，其中存儲(chǔ)密度、讀寫速度、功耗、壽命以及價(jià)格是人們關(guān)心的主要因素。傳統(tǒng)閃存技術(shù)在持續(xù)微縮到20nm以下節(jié)點(diǎn)后面臨一系列技術(shù)限制和理論極限，已難以滿足更高密度的存儲(chǔ)要求。通過引入和利用新材料、新結(jié)構(gòu)、新原理和新集成方法探索具有更好微縮能力及更高集成密度的新型存儲(chǔ)技術(shù)成為存儲(chǔ)器發(fā)展的關(guān)鍵。在多種新型非易失存儲(chǔ)器中，阻變隨機(jī)存儲(chǔ)器（RRAM）自身具有功耗低、速度快、抗輻照、縮放性好、工

2、藝簡單、與CMOS工藝兼容等優(yōu)點(diǎn)，具有較大優(yōu)勢。RRAM性能及機(jī)理研究已經(jīng)有廣泛報(bào)道，鑒于其與CMOS工藝優(yōu)異的兼容性，本論文研究了氧化硅基Ag/SiOX/P-Si結(jié)構(gòu)的RRAM器件的制備與性能，研究內(nèi)容包括安全、低溫、高性能SiOX薄膜的制備以及基于Ag/SiOX/P-Si結(jié)構(gòu)的RRAM器件的工作機(jī)理的研究。
　　本論文首先回顧了阻變存儲(chǔ)器的發(fā)展歷程及其特點(diǎn)，綜述了SiOX的制備、性能及其應(yīng)用。利用正硅酸乙酯（TEOS）作為氣源

3、，采用熱絲化學(xué)氣相沉積（HWCVD）技術(shù)實(shí)現(xiàn)了SiOX薄膜的低溫沉積。通過對薄膜組分、生長速率以及折射率等特性的表征，分析了工藝參數(shù)對SiOX薄膜質(zhì)量的影響，然后制備了基于Ag/SiOx/P-Si結(jié)構(gòu)的RRAM器件，通過其I-V特性的測試與分析，研究了其工作機(jī)理。
　　測試結(jié)果表明：襯底溫度升高，SiOX薄膜的沉積速率加快、折射率下降，SiOX薄膜致密性下降，薄膜結(jié)構(gòu)變得疏松。以襯底溫度為300℃制備的SiOX薄膜為基礎(chǔ)制備的RR