화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2015년 가을 (11/25 ~ 11/27, 부산 해운대그랜드호텔)
권호 21권 2호
발표분야 A. 전자/반도체 재료
제목 실리콘 질화막 포획층의 밴드갭 에너지 조절을 통한 비정질 인듐-주석-아연-산화물 비휘발성 메모리 소자의 Memory Window 특성 향상
초록 최근 산화물을 이용한 비휘발성 메모리에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이번 연구에서는 active층으로 a-ITZO(비정질 인듐-주석-아연-산화물)을 이용하고 널리 사용되고 있는 SiO2/SiNX/SiOXNY (ONOn) 적층 구조를 이용하여 비휘발성 메모리(NVM)의 Memory Window 특성 향상에 대한 연구이다. 이때 N형 물질인 a-InSnZnO (a-ITZO) 에 전자가 많이 존재하기 때문에 erasing에 어려움이 있는데, 빛과 전압을 동시에 인가해서 이 문제를 해결하였다. 상온에서 UV–vis spectrophotometer를 통한 측정으로 SiH4/NH3의 비율에 따라 전하포획층 SiNx의 band gap energy (Eg) 변화를 알 수 있었다. SiH4/NH3의 비율을 1/2, 2/1, 5/1, 8/1로 실험하였고, Eg는 각각 4.51 eV, 3.36 eV, 2.69 eV, 2.47 eV로 측정되었다. 이때 SiH4/NH3 = 2/1 비율로 포획층을 증착시킨 소자에 쓰기 전압 +13 V를 1 ms, 지우기 전압 -6 V를 1 s 인가했을 때, ΔVFB는 각각 1.42 V, 2.42 V로 초기 메모리 윈도우는 3.64 V로 실험에 사용한 샘플 중 가장 우수한 전기적 특성을 가지는 것을 확인하였다. 또한, Memory Window의 변화는 104 s가 지났을 때는 3.29 V, 10년 후에는 2.91 V로 각각 초기값의 89.9%, 79.5%의 우수한 retention특성을 가지는 것을 확인하였다.
저자 이준신, 김태용, 장성운
소속 성균관대
키워드 <P>비휘발성 메모리;  비정질 인듐-주석-아연-산화물; 실리콘 질화막; 밴드갭 에너지; 메모리 윈도우</P>
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