Abstract
可抹除可規劃唯讀記憶體(EPROM) 在非揮發性半導體記憶元件中，是一個重要的分枝。而利用懸浮閘來儲存電荷的元件結構，也廣為 EPROM 設記者所採用。因為它的製程與一般 MOS 差不多，且它的可靠度也高。它的寫入方法是：使通道內的熱電子越過矽和二氧化矽接面的能障，而跑到懸浮閘內，來讓懸浮閘充電，於是資料就寫進去了。當元件愈做愈小的時後，我們也愈需要一個正確的 EPROM 寫入模型來幫助設計，減少反覆測試的時間。在以往，描述注入懸浮閘熱電子流的模型主要有以下兩種：(一).幸運電子模型；(二).Richardson 熱游離子發射模型。一般而言，處理熱電子模型問題最理想的方式是以蒙地卡羅方法來解決。但是此法踏太耗時間了。本文中，我們使用一個非 Maxwellian 電子能量分佈方式的熱游離子發射公式和一個二維的元件模擬器來計算注入懸浮閘的電荷數，以求得 EPROM 的寫入特性。首先，我們用一個二維的製程模擬軟體在電腦上跑出所要的元件，再將它放入一個二維的元件模擬軟體來計算電晶體的輸出電壓電流特性。在與實驗數據吻合後，我們用它來計算延著通道的電子濃度和電場的分佈。再把所得的結果放到我們的模型去計算 NMOS 的閘極電流和注入 EPROM 懸浮閘的電流。最後，我們就可以得到 EPROM 開始導通電壓的變化。把模擬的結果與 1.0 微米和 1.2 微米的實驗數據比較，我們發現模擬的還算不錯。於是，從製程開始到 EPROM 的寫入，我們已建立起整個模擬架構。如此，我們可利用此模擬器來輔助往後更小的 EPROM 設計。而且，對於製程的調整改變也能將其考慮進去。