摘要向非易失性存储器的存储单元中引入应变会降低隧穿漏泄电流并可对存储单元进行等比变化。应变工程一直在整个工业界中得到技术人员的广泛采用,以避开晶体管的等比缩小极限和提高90nm和65nm逻辑技术的量产表现。通过引入膜应力高达~3Gpa的氧化物、氮化物和SiGe,表明技术上已经取得了重大进展。非易失性存储器（NVM）技术当前也面临着等比缩小的物理极限问题,这一极限也可利用应变工程来规避。通过采用提高沟道载流子迁移率的方法
摘要 向非易失性存储器的存储单元中引入应变会降低隧穿漏泄电流并可对存储单元进行等比变化。
应变工程一直在整个工业界中得到技术人员的广泛采用,以避开晶体管的等比缩小极限和提高90nm和65nm逻辑技术的量产表现。通过引入膜应力高达~3 Gpa的氧化物、氮化物和
SiGe,表明技术上已经取得了重大进展。非易失性存储器（NVM）技术当前也面临着等比缩小的物理极限问题,这一极限也可利用应变工程来规避。
通过采用提高沟道载流子迁移率的方法即可达到利用应变改进逻辑技术能力的目的。然而,在非易失性存储器技术中,借助增强迁移率的方法来改进电流输运能力的做法无法实现存储单元等比变化的目的。因此提高电荷的存储和记忆能力就成为非易失性存储器等比变化所需的重要的有效手段。对非易失性存储器单元进行等比变化需要减小栅的长度。其典型的实现方法是对隧道氧化物进行减薄处理以控制短沟道效应,这与逻辑技术采用的方法十分类似。不过,减薄后的隧道氧化物会导致漏泄电流增加,并会造成浮置栅上存储的电荷丢失。这样就会对电荷保存寿命和器件的可靠性带来不利的影响。本文将论述向非易失性存储器存储单元中引入应变是如何降低漏泄电流并实现非易失性存储器单元等比变化的。
非易失性存储器单元的工作和等比变化
典型非易失性存储器单元的工作（图1）需要一个浮置的多晶硅栅用以存储电荷。借助Fowler-Nordheim (F-N)隧穿或沟道热电子注入技术将电荷转移到浮置栅上。例如,目前的与非逻辑门（NAND）闪存单元就是利用F-N隧穿将沟道中的电荷转移到浮置栅上,而或非逻辑门（NOR）闪存单元则是利用沟道热电子的方法将电荷转移到浮置栅上的。借助高带隙隧道氧化物与较低带隙浮置多晶硅栅之间产生的势阱即可将电荷储存在浮置栅上。
最为不利的因素是由浮置栅带来的有害电荷漏泄。要想提高可靠性并对存储器单元进行进一步的等比变化就必须将这一漏泄降至最低水平。一种显而易见的方法是增加隧道氧化物的厚度来降低电荷漏泄,但这种方法与单元面积的等比变化技术不太兼容。当前的4 Gb、73 nm节点闪存单元采用的隧道氧化物约为7nm厚。下一代闪存单元需要将隧道氧化物的厚度进一步降低至<6 nm,从而使隧穿电流得到极大的提高。
