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[국내논문] Flash memory의 기술 동향 원문보기

電子工學會誌 = The journal of Korea Institute of Electronics Engineers, v.39 no.7 = no.338, 2012년, pp.27 - 32  

최기환 (삼성전자)

초록이 없습니다.

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문제 정의

  • 메모리 셀 unit의 contact 수가 적은 NAND 플래시 메모리는 고집적화가 용이하여 고 용량 데이터 저장용으로 사용되는 반면에, Byte단위의 고속 sensing이 가능한 NOR 플래시 메모리는 빈번하게 개서하는 저 용량 데이터 저장용으로 주로 사용하며 본 논문에서는 주로 NAND 플래시 메모리에 대해서 살펴보고자 한다.
  • 일반적으로 셀 사이즈가 작아지면 “셀 산포불 균일”, “인접 셀 간섭현상” 등 여러 가지 원인들에 의해서 플래시 메모리 자체의 성능, 즉 읽기(Read) 및 쓰기(Program) 속도, 개서 횟수 (Program/Erase Count: Endurance), 그리고 불 휘발성 메모리에 있어서 필수적으로 요구되는 데이터 저장시간 (Data Retention)등의 특성이 열화 되어 기존 세대 제품의 성능/신뢰성 특성을 유지시키는데 큰 어려움이 있다. 본 논문에서는 플래시 메모리 제품의 Scaling Down에 따라 발생하게 되는 문제점 및 이에 대한 극복 노력들을 살펴보고자 한다.
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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
플래시 메모리의 셀 사이즈를 줄이면 나타나는 인접 셀 간섭현상이란 무엇인가? 플래시 메모리의 대용량화를 위해 셀 사이즈를 줄이게 되면 가장 먼저 발생하는 문제는 인접 셀 간섭현상인데 이는 셀간 거리가 가까워질수록 셀간의 FG사이에 Capacitive coupling이 증가하게 되어 해당 셀 Vth가 인접 셀의 Vth변화량에 따라 왜곡되는 현상이다 (called Yupin effect[3]). 이러한 현상을 극복하기 위해 다양한 방법들이 사용되고 있는데, 셀 Program 구동방식을 변경하거나 혹은 공정적으로 셀간 Capacitive coupling을 감소시키는 노력들이 보고 되고 있다.
인접 셀 간섭현상을 극복하기 위해 어떤 방법들이 사용되고 있는가? 플래시 메모리의 대용량화를 위해 셀 사이즈를 줄이게 되면 가장 먼저 발생하는 문제는 인접 셀 간섭현상인데 이는 셀간 거리가 가까워질수록 셀간의 FG사이에 Capacitive coupling이 증가하게 되어 해당 셀 Vth가 인접 셀의 Vth변화량에 따라 왜곡되는 현상이다 (called Yupin effect[3]). 이러한 현상을 극복하기 위해 다양한 방법들이 사용되고 있는데, 셀 Program 구동방식을 변경하거나 혹은 공정적으로 셀간 Capacitive coupling을 감소시키는 노력들이 보고 되고 있다.
플래시 메모리란 무엇인가? 플래시 메모리(Flash Memory)는 전기적으로 데이터를 지우고 다시 기록할 수 있는 기억 장치를 말하는데, 잘 알려진대로 전원이 공급되지 않을 경우에 데이터가 소멸되는 DRAM 및 SRAM 등과 같은 휘발성 메모리(Volatile Memory)와는 달리 전원이 공급되지 않더라도 기존에 저장된 데이터는 그대로 존재하는 불 휘발성 메모리 (Nonvolatile Memory)이다. 1980년대 초, 마쯔오카 교수에 의해 처음 만들어진 불 휘발성 메모리의 원형은 EPROM (Electrically Programmable ROM), EEPROM (Electrically Erasable & Programmable ROM)을 거쳐 현재 사용되고 있는 플래시 메모리의 모습으로 진화하였다.
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