Die vorliegende Arbeit befasst sich mit NROM als nichtflüchtigem Speichermedium. Es handelt sich hierbei um eine Technologie, die auf der lokalisierten Ladungsspeicherung in Nitrid basiert. Hierdurch wird es im Gegensatz zur herkömmlichen Floating Gate Technologie möglich, zwei physikalisch voneinander getrennte Bits in einer Zelle zu speichern. Zudem baut NROM auf einem normalen CMOS Prozess auf und somit aus prozesstechnischer Sicht auf weitgehend bekannten und produktionstauglichen Verfahren. Es wird detailliert auf zwei Zell-Konzepte für NROM eingegangen. Zuerst wird ein bereits aus der Literatur bekanntes, konventionelles Modell dargestellt und bewertet. Danach wird ein neuartiges Konzept vorgestellt und besprochen. Es handelt sich um das erste Konzept mit shallow trench isolated (STI) NROM-Zellen. Die Änderungen und neuen Möglichkeiten, die sich durch dieses Konzept ergeben, werden beleuchtet. Es zeigt sich ein deutlich höheres Miniaturisierungspotential im Vergleich mit bisherigen Konzepten. Neben der Behandlung dieser beiden Konzepte werden wesentliche Eigenschaften für die NROM-Zelle untersucht, Trap-Eigenschaften des Nitrids im ONO-Stapel und Modelle, die den Ladungsverlust erklären. Bei letzterem wird für die weitere Arbeit ein Modell gewählt, das auf der lateralen Bewegung von Ladungsträgern beruht, da dieses am besten mit den Messergebnissen in Einklang steht. Zudem wird gezeigt, dass sich eine programmierte NROM-Zelle durch ein Zwei-Transistor-Modell beschreiben lässt. Einen wesentlichen Teil der Arbeit bildet die experimentelle Evaluierung von STI-begrenzten NROM-Zellen. Es wird eine Vielzahl von Messergebnissen vorgestellt. Dies geschieht, um die Bedeutung von Einflussparametern, wie z.B. Kanallänge und -weite, herauszuarbeiten. Desweiteren wird zum ersten Mal gezeigt, dass programmierte NROM-Zellen eine erhöhte Temperatursensitivität der Einsatzspannung gegenüber nicht programmierten Zellen aufweisen. Das Fazit aller Messungen ist, dass die STI-begrenzte NROM-Speicherzelle funktionstüchtig ist. Sie eröffnet somit eine neue Zukunftsperspektive für die NROM-Technologie. Darüber hinaus wird ein neuer Multilevel-Betrieb für NROM vorgestellt. Durch das neuartige Betriebsschema kann die Einsatzspannungsdifferenz zwischen den beiden Seiten in einer Zelle gering gehalten werden. Das Nebensprechen in der Zelle wird zur Verbesserung der Informationshaltung ausgenutzt, es ist nicht länger ein unerwünschter Störmechanismus. Die Vorteile werden experimentell für zwei Bits pro Zelle nachgewiesen. Das Nebensprechen wird als Hindernis für die weitere Miniaturisierung von NROM überwunden. Darüber hinaus macht der neue Betrieb NROM multilevel tauglich. Die Funktionstauglichkeit wird am Beispiel von drei Bits pro Zelle nachgewiesen.    «

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit NROM als nichtflüchtigem Speichermedium. Es handelt sich hierbei um eine Technologie, die auf der lokalisierten Ladungsspeicherung in Nitrid basiert. Hierdurch wird es im Gegensatz zur herkömmlichen Floating Gate Technologie möglich, zwei physikalisch voneinander getrennte Bits in einer Zelle zu speichern. Zudem baut NROM auf einem normalen CMOS Prozess auf und somit aus prozesstechnischer Sicht auf weitgehend bekannten und produktionstauglichen Verfahren....    »