半导体存储器代表了当代最先进的集成电路工艺技术和最高集成度，快闪存储器作为目前应用非常广泛的半导体器件，国内外对FLOTOX（Floating-Gate　　 Tunnel Oxide）结构的EEPROM及Flash Memory存储器的可靠性研究现状显示，可靠性工作不仅费时，而且相关的退化、失效机理尚不确定，对其可靠性问题的研究在整个集成电路发展中有着特别重要的意义。本论文针对小尺寸快闪存储器的可靠性问题进行了大量的实验研究，给出了FLOTOX EEPROM结构及FlashMemory结构的耐久性和保持特性，并在总结和分析实验结果的基础上，提出了预测Flash Memory可靠性的方法。　　 本文的研究内容和创新成果主要有以下几个方面：　　 1.通过对不同的擦写电压下FLOTOX EEPROM耐久性的研究，提出一种预测FLOTOX EEPROM可靠性的方法，该方法利用FLOTOX EEPROM擦写过程中隧道氧化层中的陷阱电荷的产生时间常数的对数与阈值电压窗口开始关闭的时间成正比来预测脉冲应力电压相对较低时的阈值窗口关闭的时间，由此可以得到FLOTOX EEPROM的寿命。该方法是“利用脉冲应力相对较高情况下的阈值窗口开始退化的时间来预测脉冲应力电压相对较低时的阈值窗口退化的时间”，与常规方法相比，大大节约了测量时间。　　 2.采用比例差分方法（Proportional Difference Operator）研究了Flash Memory的耐久性，分析了Flash Memory不同温度擦写操作下的阈值电压窗口的退化与退化时间的关系，得到了氧化层陷阱电荷的产生时间常数与温度之间的关系，进而获得了激活能参数。　　 3.在对Flash Memory的不同温度下的耐久性研究中，从比例差分谱曲线得到了陷阱电荷的产生时间常数与温度的线性关系，根据线性关系可以快速预测常温下的Flash Memory的寿命；并同时得到了谱峰高与阈值电压窗口退化有线性关系。用陷阱电荷的产生时间常数与温度的关系预测工作状态下的Flash Memory寿命的方法简便易行，省时省力。　　 　　 4.用模拟的方法研究了两种不同应力模式（源端模式和漏端模式）下的Flash Memory的保持特性；利用PDO方法研究了两种不同应力模式（源端模式和漏端模式）下的浮栅电荷的保持特性，发现漏端模式下的电荷泄漏比源端模式下的电荷泄漏快，并且泄漏量呈量级差；并快速提取了浮栅电荷的泄漏时间常数。　　 5.分析了源、漏端模式下的浮栅电荷泄漏的物理机制。因为编程时热电子在漏端附近注入到浮栅中，已经对浮栅与漏区靠近沟道一侧的氧化层以及氧化层与硅界面产生了损伤，因此，漏端附近的缺陷所形成的泄漏通道对浮栅的电荷泄漏产生重要影响。　　 总之，本文对FLOTOX EEPROM结构及Flash Memory结构存储器从脉冲应力及温度等方面研究了它们的耐久性及保持特性，提出的快速预测使用寿命的方法，为存储器件的寿命预测提供了新的思路。