¡¡

Flash EEPROM Technology

-Performance Characterization

-Device Structure Study

-Modeling

Nano-CMOS Technology

Ensemble Monte Carlo Simulation¿¡ ÀÇÇÑ

nano-CMOS ¼ÒÀÚ µ¿ÀÛÆ¯¼º ¿¬±¸

 

 Flash memory ¼ÒÀÚÀÇ µ¿ÀÛÀº ÁÖ·Î channel hot carrier¸¦ floating gate¿¡ ÁÖÀÔ½ÃÅ´À¸·Î½á cell¸¦ programÇϰí, ¹Ý´ë·Î Flower-Nordheim tunnelingÀ» ÀÌ¿ëÇÏ¿© floating gate¿¡ ÀÖ´Â charge¸¦ bulk³ª source(¶Ç´Â drain) ÂÊÀ¸·Î »©³¿À¸·Î½á cellÀ» eraseÇÑ´Ù. ÇöÀçÀÇ ÀÌ·¯ÇÑ °úÁ¤ Áß ¹ß»ýÇÏ´Â trap¿¡ ÀÇÇÑ cell Ư¼º º¯È­¿Í °³¼± ¹æ¾ÈÀ» ¿¬±¸ ÁßÀÌ´Ù. ƯÈ÷ °íÈ¿À², ÀúÀü·Â programmingÀÌ Áß¿äÇÑ °úÁ¦·Î ´ëµÎµÇ°í Àִµ¥ ÀÌ ¹®Á¦¸¦ ¼ÒÀÚÀÇ ±¸Á¶Àû Ãø¸é¿¡¼­ °íÂûÇϰí ÀÖ´Â ÁßÀÌ´Ù. 

 Flash memory ÀÇ ÀÀ¿ëºÐ¾ß´Â Å©°Ô embedded application°ú mass storage·Î ³ª´©¾î º¼ ¼ö ÀÖ´Ù. embedded applicationÀÇ °æ¿ì portable ¿ëÀ̳ª system integration¿¡ Ȱ¿ëÇÏ´Â EEPROM like/ASM(Application Specific Memory)¿Í fast random access timeÀ» °¡Áö´Â DRAM like·Î Å©°Ô ±¸º°ÇÒ ¼ö ÀÖÀ¸¸ç, mass storage·Î´Â Flash memory card ¹× HDD¸¦ ´ëüÇϱâ À§ÇÑ Flash drive¶Ç´Â SSD(Solid State Disk)°¡ ÀÖ´Ù. 

 ÇöÀç Flash ½ÃÀÚÀÇ ÁÖ·ù´Â 4M ¹× 16MbÀÌ Â÷ÁöÇϰí ÀÖÀ¸¸ç ¸î¸î ¾÷ü¿¡¼­´Â 64Mb ½ÃÁ¦Ç°µµ °³¹ßÇÑ »óÅÂÀÌ´Ù. ¾ÆÁ÷±îÁö Àüü Memory ½ÃÀå¿¡¼­ Flash°¡ Â÷ÁöÇÏ´Â ºñÀ²Àº ±×·¸°Ô Å©Áö´Â ¾Ê´Ù. ±×·¯³ª ¾ÕÀ¸·Î NVMÀÌ Àüü Memory ½ÃÀåÀÇ 11%¸¦ Â÷ÁöÇÒ °ÍÀ¸·Î º¸°í ÀÖÀ¸¸ç, ±× Áß Flash°¡ Â÷ÁöÇÏ´Â ºñÁßÀº 60%ÀÌ»ó µÉ °ÍÀ̶ó°í ¿¹»óÇϰí ÀÖ´Ù. µû¶ó¼­, Flash memoryÀÇ Àü¸ÁÀº ¹à´Ù°í º¼ ¼ö ÀÖÀ¸¸ç, ÀÌ ºÐ¾ßÀÇ ¿¬±¸ Àη¿¡ ´ëÇÑ ¼ö¿ä ¿ª½Ã ²ÙÁØÈ÷ ´Ã¾î³¯ °ÍÀÌ´Ù. 

¡¡

  Á¤º¸È­ »çȸÀÇ ¿ä±¸¿¡ °É¸Â°Ô microelectronics´Â ºü¸£°Ô nano- electronics·Î ¹ßÀü º¯Ãµ µÇ°íÀÖ´Ù. Nano-CMOS´Â ¹ÝµµÃ¼ ¸Þ¸ð¸® »ê¾÷ÀÇ °­±¹À¸·Î ºÎ»óÇÑ ¿ì¸®³ª¶óÀÇ ÀÔÀå¿¡¼­´Â ±× °³¹ßÀÇ °íÁö¸¦ ¼±Á¡ÇÏ¿©¾ß ÇÒ ÇʼöÀû ±â¼úÀ̰í, ±× ±â¼úÀÇ ¼º°øÀû °³¹ßÀ» À§Çؼ­´Â ³ª³ë¼ÒÀÚ ¹× ³ª³ëȸ·Î ÀÛµ¿ÀÇ ¹°¸® Çö»óÀÌ ±Ô¸íµÇ¾î¾ß ÇÏ°í ¹°¸® ¿ø¸®ÀÇ Ã¢ÀÇÀû Ȱ¿ëÀÌ ¼ö¹ÝµÇ¾î¾ß ÇÑ´Ù. ÀÌ¹Ì ¹Ì±¹, ÀϺ»À» ºñ·ÔÇÑ ¼±Áø±¹¿¡¼­´Â nano-CMOS ±â¼ú¿¡ ´ëÇÑ ¿¬±¸°¡ »ê¾÷ü¿Í ´ëÇе鰣ÀÇ ±ä¹ÐÇÑ Çùµ¿ üÁ¦ÇÏ¿¡ Ȱ¹ßÇÏ°Ô ÁøÇàµÇ°í ÀÖ´Â ¹Ý¸é ±¹³»¿¡¼­´Â ³ª³ë ±â´É ¼ÒÀÚ °³¹ß »ç¾÷À» °è±â·Î ÇÏ¿© Áö±Ý ¹ßÁ·µÇ°í ÀÖ´Â »óȲÀÌ´Ù. ƯÈ÷ nano-electronics¿¡ °ü·ÃµÈ ±âÀú ¹°¸®Çö»óÀ» ±Ô¸íÇϱâÀ§ÇÑ simulation ¹× modeling Ȱµ¿Àº Çö ½ÃÁ¡¿¡¼­ Àü¹«ÇÑ »óÅÂÀÌ¸ç ¹Ýµå½Ã Ȱ¼ºÈ­ ½ÃÅ´À¸·Î½á Á¶¼ÓÇÑ ½ÃÀÏ ³»¿¡ ¼±Áø±¹ ¼öÁØÀ¸·Î ¹ßÀü½ÃŰ¾î¾ß ÇÒ ºÐ¾ßÀÌ´Ù.

±¹³»¿¡¼­ÀÇ ³ª³ë ±â¼ú °³¹ßÀº ´ÜÀÏÀüÀÚ ¼ÒÀÚ (SET) ¿Í ´ÜÀÏ ÀüÀÚ ±â¾ï¼ÒÀÚ (SEM)¸¦ À§ÁÖ·Î ÇÏ¿© »êÇп¬°£¿¡ °øµ¿°úÁ¦·Î ȤÀº °³º° °úÁ¦·Î ¿¬±¸µÇ¾î ¿Ô´Ù. Nano-CMOS ±â¼úÀº ÃÖ±Ù ¹Ì±¹°ú ÀϺ»À» À§ÁÖ·Î ÇÑ ¼±Áø±¹¿¡¼­ ´ë·« 25 nm Channel Length MOSFETÀ» ¼º°øÀûÀ¸·Î Á¦ÀÛÇÏ¿© ±× ÀÛµ¿ ¼º´ÉÀÌ ¶Ù¾î³²À» ÀÔÁõÇÔÀ» °è±â·Î ³ª³ë ¼ÒÀÚÀÇ ÇÙ½É ºÐ¾ß·Î ºÎ°¢ µÇ±â ½ÃÀÛÇÏ¿´´Ù.

        nano-CMOS ±â¼úÀº ±âÁ¸ÇÏ´Â MOSFET ±â¼úÀÇ ¿¬ÀåÀ̶ó´Â ¸Æ¶ô¿¡¼­ ±× Ȱ¿ë¼ºÀÌ µ¸º¸À̰í ÀÖÀ¸³ª ±ØÈ÷ ÃÖ±Ù¿¡ Çü¼ºµÈ ºÐ¾ßÀÎ ¿¬À¯·Î ±¹³»¿¡¼­´Â Áö±Ý¿¡ À̸£·¯¼­¾ß ¿¬±¸¿¡ Âø¼öµÇ°í ÀÖ´Â ºÐ¾ßÀÌ´Ù. ±×·¯¹Ç·Î »ó±âÇÑ ¼±Áø±¹ÀÇ ¿¬±¸ Ȱµ¿À» Á¦¿ÜÇÏ¸é ±¹³»¿¡¼­ÀÇ ¿¬±¸ °³¹ß½ÇÀûÀ» ±¸Ã¼ÀûÀ¸·Î ³íÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ÀÚ·á°¡ ¾ÆÁ÷Àº ¹ÌºñÇÑ ½ÇÁ¤ÀÌ´Ù.

        ±×·¯³ª 70 nm Channel Length MOSFETÀ» Á¦ÀÛÇÑ »ï¼ºÀÇ °æ¿ì ±âº»Àû °øÁ¤ ±â¼úÀÇ ÃàÀûÀº µÇ¾î ÀÖ´Ù°í ÆÇ´ÜµÇ¾î Áö¸ç ¼ö»ï³â³»¿¡ ¼±Áø±¹ ¼öÁØÀ¸·Î °øÁ¤±â¼úÀ» °³¹ßÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ÀáÀç·ÂÀº ÃæºÐÈ÷ ÀÖ´Ù°í ÆÇ´ÜµÈ´Ù.

        º» ±×·ìÀº ±¹³» ´ëÇÐ Áß¿¡¼­´Â ÃÖÃÊ·Î flash EEPROM ¿¬±¸¿¡ Âø¼öÇÏ¿© °ú°Å 5³â¿¡ °ÉÃÄ ±¹Á¦ ƯÇ㸦 Æ÷ÇÔÇÏ¿© ´Ù¼öÀÇ ³í¹®À» ±¹Á¦ ³í¹®Áý¿¡ °ÔÀçÇÏ¿´´Ù. ±× °úÁ¤¿¡¼­ Submicron MOSFET Technology¸¦ ½Éµµ ÀÖ°Ô ¿¬±¸ÇÏ¿´À¸¸ç ƯÈ÷ Channel Hot Carrier Effect, F-N Tunneling, Gate Current Modeling, Oxide Reliability, Punch-Through Effect µî Á¦¹Ý ºÐ¾ß¿¡¼­ ½ÇÇè°ú ÀÌ·ÐÀ» Æ÷ÇÔÇÏ¿© ¸¹Àº ¿¬±¸ °æÇèÀ» ÃàÀûÇÏ¿´´Ù. ÀÌ¿Í °°Àº technical backgroundÀ§¿¡ full band Monte Carlo simulation techniqueÀ» Á¢¸ñ½Ã۸é nano-CMOSÀÇ ±â¹Ý ¹°¸® Çö»ó ±Ô¸íÀ» À§ÇÑ ÃæºÐÇÑ ½Ã¹ßÁ¡À» Çü¼ºÇÒ ¼ö ÀÖÀ» °ÍÀÌ´Ù.

¡¡

¡¡