10일차 강의에서는 메모리 반도체에 대해서 설명해주셨습니다.
Flash memory는 Floating gate 에서 Charge trap layer로 발전하게 되면서 기존Metal을 사용하여서 외부자기장에 의해 charge가 손실이 있었던 플로팅 게이트에서 SiN과 같은 부도체를 사용하는 Charge trap layer으로 발전하면서 외부자기장에 대한 안정성을 확보하게 되었습니다.
NAND flash memory 에서 write의 경우 컨트롤게이트에 +의 고전압을 인가하면 Floating 게이트나 Charge trap layer에 electron들이 축적되게 됩니다. 반대로 erase의 경우 컨트롤게이트에 -의 고전압을 걸게 되면 기존에 축적되있던 electron들이 반대로 배출되게 되면서 지워집니다. read의 경우 각 MOSFET소자의 Vth를 확인하는 것으로 Floating 게이트나 Charge trap layer에 electron들에 의한 Vth변화하게 됩니다.
NAND flash memory의 발전으로는
1. Floating 게이트에서 Charge trap layer로 발전한 것
2. SLC-MLC-TLC-QLC로 발전하게 되면서 집적도가 증가하게 됩니다. 하지만 data신호 폭이 감소하게 되면서 신뢰성이 감소하고 필요 전압이 증가하여 절연이 파괴되는 수명 감소의 단점이 있습니다.
3. 3D NAND로 기존에 2D방식에서는 수평구조에서 3D방식으로 수직구조로 쌓는 방식으로 변화하면서 직접도가 증가하게되면서 가격 경쟁력이 향상되었지만 그에 따라 공정이 복잡해졌습니다.
RAM의 경우
DRAM의 write , read , erase 에 따라 Word Line (WL), Capacitor (Vc)가 각각 0 ,1 Bit Line (BL),의 경우 0. 1/2, 1 로 변화하게 되는 과정을 그림과 그래프를 통해 설명해주셨습니다.
차세대 RAM으로는 상변화를 통해서 저항이 바뀌는 PcRAM, 자기장의 방향과 전자의 spin방향을 이용한 STT-MRAM, Ceramic과 같은 부도체의 Defect를 이용한 RRAM에 대해 설명해 주셨습니다.
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