Ein erweitertes Kompaktmodell für die Schaltungs- und Zuverlässigkeitssimulation von Flash-Speicherzellen:
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Aachen
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| adam_text | Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung 9
2. Nichtflüchtige Halbleiterspeicher 13
2.1. Das Floating-Gate-Prinzip............................ 15
2.2. Belevante Floating-Gate-Zellenstrukturen.................... 17
2.2.1. FLOTOX-Konzept................................. 18
2.2.2. FETMOS-Konzept (Stacked-Gate-Zelle)..................... 20
2.2.3. Split-Gate-Struktur................................ 21
2.2.4. HIMOS-Struktur.................................. 23
2.2.5. ETOX-Struktur.................................. 23
2.3. Zuverlässigkeit der Flash-Speicherzellen..........,.......... 24
3. Strom-Spannungs-Charakteristik der Speicher-Zelle 29
4. Ladungstranspott durch das Oxid 35
4.1. Tuimelstrom.................................... 37
4.1.1. Teilchenstromdichte................................ 37
4.1.2. Tunnelwahrscheinlichkeit............................. 41
4.1.3. Tunnelstrom.................................... 42
4.2.
Trap
Assisted-Tunnelmg (TAT) ......................... 43
5. Schreiben und Löschen der Speicherzelle 47
5.1. Schreibvorgang................................... 47
5.1.1. Modellierung der Injektion der heißen Elektronen................ 50
5.2. Löschvorgang.................................... 51
5.3. Modellierung des Temperatureinflusses auf das elektrische Verhalten der Spei¬
cherzelle ...................................... 54
6. Fehlermodelle 63
6.1. Einleitung..................................... 63
6.2. Oxiddegradation.................................. 64
β.3.
Datenwecliselstabilität............................... 68
6.3.1. Einfluss der Dicke des Tunneloxides und der Lage des Oxidladungsschwer¬
punktes auf das elektrische Verhalten...................... 60
Inhaltsverzeichnis
6.4. Datensicherlieit................................... 73
6.4.1. Hohe elektrische Feldstärke Eox......................... 75
6.4.2. Niedrige elektrische Feidstäxke Eox....................... 75
6.5. Korrelation zwischen der Datenwechselstabilität und der Datensicherheit . . 77
7. Das vollständige Modell der Speicherzelle 85
7.1. Schaltungsebene.................................. 86
7.1.1. DC-Analyse .................................... 86
7.1.2. Transientenanalyse................................. 86
7.2. Algorithmische Ebene............................... 87
7.3. Implementierung des Modells in die Cadence-Umgebung............ 92
8. Experimentelle Untersuchungen und Validierung des Modells 95
8.1. Messumgebung zur Untersuchung von
embedded
Flash ............ 95
8.2. Messumgebung zur Untersuchung von
stand-alone
Flash-Zellen........ 98
9. Zusammenfassung und Ausblick 107
10. Verzeichnis der verwendeten Symbole 109
A. Quellcode des LHT-Flash-Modells 111
Literaturverzeichnis 115
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