• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.96-99
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• 2012

We fabricated fully depleted (FD) SOI-based 1T-DRAM cells with planar channel or recessed channel and the electrical characteristics were investigated. In particular, the dependence of memory operating mode on the channel structure of 1T-DRAM cells was evaluated. As a result, the gate induced drain leakage current (GIDL) mode showed a better memory property for planar type 1T-DRAM. On the other hand, the impact ionization (II) mode is more effective for recessed type.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권8호
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• pp.71-78
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• 2009

고속 메모리의 인터페이스를 위한 8 ${\times}$ 8-Gb/s/채널 4-레벨 펄스진폭변조 입출력회로를 1.35V의 공급전압을 가지는 70nm DRAM 공정을 이용하여 설계하였다. 4-레벨 펄스진폭변조를 위한 3 가지의 eye opening에서 상위와 하위 eye의 전압과 시간의 마진을 증가시키기 위해 비균형 4-레벨 펄스진폭변조의 신호전송 기법을 제안한다. 제안한 기법은 수신 단에서의 기준 전압 노이즈 영향을 33% 감소시키며, 이를 통계적인 수식을 통해 분석한다 일반적인 직렬 인터페이스 대비 신호 손실이 적은 DRAM 채널의 ISI(신호간의 간섭)를 줄이기 위해 수신 단에서 단일 비트 펄스의 테스트 신호를 적분함으로 ISI를 측정하는 적응형 프리앰퍼시스 기법을 구현한다. 또한, 이를 위해 정해진 테스트 패턴에 의해 최적의 ISI를 측정하기 위한 적분 클럭의 시간 보정기법을 제안한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.264-264
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• 2011

1T-1C로 구성되는 기존의 dynamic random access memory (DRAM)는 데이터를 저장하기 위해 적절한 커패시턴스를 확보해야 한다. 따라서 커패시터 면적으로 인한 집적도의 한계에 직면해있으며, 이를 대체하기 위한 새로운 DRAM인 1T- DRAM이 연구되고 있다. 기존의 DRAM과 달리 silicon-on-insulator (SOI) 기술을 이용한 1T-DRAM은 데이터 저장을 위한 커패시터가 요구되지 않는다. 정공을 채널의 중성영역에 축적함으로서 발생하는 포텐셜 변화를 이용하며, 이때 발생하는 드레인 전류차를 이용하여 '0'과 '1'을 구분한다. 기존의 완전공핍형 평면구조의 1T-DRAM은 소스 및 드레인 접합부분에서 발생하는 누설전류로 인해 '0' 상태의 메모리 유지특성이 열화되는 단점을 가지고 있다. 따라서 메모리의 보존특성을 향상시키기 위해 소스/드레인 접합영역을 줄여 누설전류를 감소시키는 구조를 갖는 1T-DRAM의 연구가 필요하다. 또한 고유전율을 가지는 Si3N4를 이용한 oxide-nitride-oxide (ONO)구조의 게이트 절연막을 이용하면 동일한 두께에서 더 낮은 equivalent oxide thickness (EOT)를 얻을 수 있기 때문에 보다 저 전압에서 1T-DRAM 동작이 가능하여 기존의 SiO2 단일층을 이용한 1T-DRAM보다 동일 전압에서 더 큰 sensing margin을 확보할 수 있다. 본 연구에서는 누설전류를 감소시키기 위하여 소스 및 드레인이 채널위로 올려진 recessed channel 구조에 ONO 게이트 절연막을 적용한 1T-DRAM을 제작 및 평가하고, 본 구조의 1T-DRAM적용 가능성 및 ONO구조의 게이트 절연막을 이용한 sensing margin 개선을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.346-346
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• 2010

A capacitorless one transistor dynamic random access memory (1T-DRAM) on silicon-germanium-on-insulator substrate was investigated. SGOI technology can make high effective mobility because of lattice mismatch between the Si channel and the SiGe buffer layer. To evaluate memory characteristics of 1T-DRAM, the floating body effect is generated by impact ionization (II) and gate induced drain leakage (GIDL) current. Compared with use of impact ionization current, the use of GIDL current leads to low power consumption and larger sense margin.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.156-157
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• 2012

단일 셀에서 비휘발성 및 고속의 휘발성 메모리를 모두 구동할 수 있는 다기능 메모리는 모바일 기기 및 embedded 장치의 폭발적인 성장에 있어 그 중요성이 커지고 있다. 따라서 최근 이러한 fusion기술을 응용한 unified RAM (URAM)과 같은 다기능 메모리의 연구가 주목 받고 있다. 이러한 다목적 메모리는 주로 silicon on insulator (SOI)기반의 1T-DRAM과 SONOS기술 기반의 비휘발성 메모리의 조합으로 이루어진다. 하지만 이런 다기능 메모리는 주로 단결정기반의 SOI wafer 위에서 구현되기 때문에 값이 비싸고 사용범위도 제한되어 있다. 따라서 이러한 다기능메모리를 다결정 실리콘을 이용하여 제작한다면 기판에 자유롭게 메모리 적용이 가능하고 추후 3차원 적층형 소자의 구현도 가능하기 때문에 다결정실리콘 기반의 메모리 구현은 필수적이라고 할 수 있겠다. 본 연구에서는 다결정실리콘을 이용한 channel recessed구조의 다기능메모리를 제작하였으며 각 1T-DRAM 및 NVM동작에 따른 memory 특성을 살펴보았다. 실험에 사용된 기판은 상부 비정질실리콘 100 nm, 매몰산화층 200 nm의 SOI구조의 기판을 이용하였으며 고상결정화 방법을 이용하여 $600^{\circ}C$ 24시간 열처리를 통해 결정화 시켰다. N+ poly Si을 이용하여 source/drain을 제작하였으며 RIE시스템을 이용하여 recessed channel을 형성하였다. 상부 ONO게이트 절연막은 rf sputter를 이용하여 각각 5/10/5 nm 증착하였다. $950^{\circ}C$ N2/O2 분위기에서 30초간 급속열처리를 진행하여 source/drain을 활성화 하였다. 계면상태 개선을 위해 $450^{\circ}C$ 2% H2/N2 분위기에서 30분간 열처리를 진행하였다. 제작된 Poly Si MFM에서 2.3V, 350mV/dec의 문턱전압과 subthreshold swing을 확인할 수 있었다. Nonvolatile memory mode는 FN tunneling, high-speed 1T-DRAM mode에서는 impact ionization을 이용하여 쓰기/소거 작업을 실시하였다. NVM 모드의 경우 약 2V의 memory window를 확보할 수 있었으며 $85^{\circ}C$에서의 retention 측정시에도 10년 후 약 0.9V의 memory window를 확보할 수 있었다. 1T-DRAM 모드의 경우에는 약 $30{\mu}s$의 retention과 $5{\mu}A$의 sensing margin을 확보할 수 있었다. 차후 engineered tunnel barrier기술이나 엑시머레이저를 이용한 결정화 방법을 적용한다면 device의 특성향상을 기대할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 다결정실리콘을 이용한 다기능메모리를 제작 및 메모리 특성을 평가하였다. 제작된 소자의 단일 셀 내에서 NVM동작과 1T-DRAM동작이 모두 가능한 것을 확인할 수 있었다. 다결정실리콘의 특성상 단결정 SOI기반의 다기능 메모리에 비해 낮은 특성을 보여주었으나 이는 결정화방법, high-k절연막 적용 및 engineered tunnel barrier를 적용함으로써 해결 가능하다고 생각된다. 또한 sputter를 이용하여 저온증착된 O/N/O layer에서의 P/E특성을 확인함으로써 glass위에서의 MFM구현의 가능성도 확인할 수 있었으며, 차후 system on panel (SOP)적용도 가능할 것이라고 생각된다.

• 정보보호학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.327-334
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• 2016

일반적으로 알려진 믿음과는 달리 다양한 컴퓨팅 장치의 메인 메모리로 사용되는 DRAM은 전원이 차단되더라도 저장하고 있던 데이터가 곧바로 사라지지 않고, 대신 어느 정도의 시간 동안 데이터를 유지하게 된다. 특히 DRAM을 냉각시키면 그 데이터 유지 시간이 더 길어진다는 사실 역시 알려져 있다. Cold Boot Attack이란 이러한 DRAM의 데이터 유지 성질을 이용하여, 전원이 차단된 DRAM으로부터 암호 알고리즘의 키와 같은 민감한 정보를 복구해내는 부채널 공격 방법의 일종이다. 본 논문에서는 대칭붕괴모델을 가정한 Cold Boot Attack 방법을 이용하여 전원이 차단된 DRAM으로부터 추출된 AES 키 비트열로부터 원래의 AES 키를 복구하는 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 추출된 AES 키 비트열의 랜덤성을 테스트하는 방법을 사용하여 후보 키 공간의 크기를 줄이는 방법을 사용한다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제14권2호
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• pp.169-174
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• 2014

As a versatile processing method for nanoscale memory integration, laser-induced epitaxial growth is proposed for the fabrication of vertical Si channel (VSC) transistor. The fabricated VSC transistor with 80 nm gate length and 130 nm pillar diameter exhibited field effect mobility of $300cm^2/Vs$, which guarantees "device quality". In addition, we have shown that this VSC transistor provides memory operations with a memory window of 700 mV, and moreover, the memory window further increases by employing charge trap dielectrics in our VSC transistor. Our proposed processing method and device structure would provide a promising route for the further scaling of state-of-the-art memory technology.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제50권4호
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• pp.176-181
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• 2001

As the data rate between chip-to-chip gets high, the skin effect and load of pins deteriorate noise margin. With these, noise disturbances on the bus channel make it difficult for receiver circuits to read the data signal. This paper has proposed a new pre-emphasis driver circuit which achieves wide noise margin by enlarging the signal voltage range during data transition. When data is transferred from a memory chip to a controller, the output boltage of the driver circuit reaches the final values through the intermediate voltage level. The proposed driver supplies more currents applicable to a packet-based memory system, because it needs no additional control signal and realizes very small area. The circuit has been designed in a 0.18 ${\mu}m$ CMOS process, and HSPICE simulation results have shown that the data rate of 1.32 Gbps be achieved. Due to its result, the proposed driver can achieved higher speed than conventional driver by 10%.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2007년도 하계종합학술대회 논문집
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• pp.433-434
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• 2007

This paper describes a low-voltage dynamic random-access memory (DRAM) focusing on subthreshold leakage reduction during self-refresh (sleep) mode. By sharing a power switch, multiple iterative circuits such as row and column decoders have a significantly reduced subthreshold leakage current. To reduce the leakage current of complex logic gates, dual channel length scheme and input vector control method are used. Because all node voltages during the standby mode are deterministic, zigzag super-cutoff CMOS is used, allowing to Preserve internal data. MTCMOS technique Is also used in the circuits having no need to preserve internal data. Sub-1.2-V 1-Gb mobile DDR DRAM employing all these low-power techniques was designed in a 60 nm CMOS technology and achieved over 77% reduction of overall leakage current during the self-refresh mode.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.130-130
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• 2011

최근 반도체 메모리 산업의 발전과 동시에 발생되는 문제들을 극복하기 위한 새로운 기술들이 요구되고 있다. DRAM (dynamic random access memory) 의 경우, 소자의 크기가 수십 나노미터 영역으로 줄어들면서, 단채널 효과에 의한 누설전류와 소비전력의 증가 등이 문제가 되고 있다. 하나의 캐패시터와 하나의 트랜지스터로 구성된 기존의 DRAM은, 소자의 집적화가 진행 되어 가면서 정보저장 능력이 감소하는 것을 개선하기 위해, 복잡한 구조의 캐패시터 영역을 요구한다. 이에 반해 하나의 트랜지스터로 구성되어 있는 1T-DRAM의 경우, 캐패시터 영역이 없는 구조적인 이점과, SOI (silicon-on-insulator) 구조의 기판을 사용함으로써 뛰어난 전기적 절연 특성과 기생 정전용량의 감소, 그리고 기존 CMOS (complementary metal oxide semiconductor) 공정과의 호환성이 장점이다. 또한 새로운 물질 혹은 구조를 적용하여, 개선된 전기적 특성을 통해 1T-DRAM의 메모리 특성을 향상 시킬 수 있다. 본 연구에서는, SOI와 SGOI (silicon-germanium-on-insulator) 및 sSOI (strained-si-on-insulator) 기판을 사용한 MOSFET을 통해, strain 효과에 의한 전기적 특성 및 메모리 특성을 평가 하였다. 그 결과 strained-Si층과 relaxed-SiGe층간의 tensile strain에 의한 캐리어 이동도의 증가를 통해, 개선된 전기적 특성 및 메모리 특성을 확인하였다. 또한 채널층의 결함이 적은 sSOI 기판을 사용한 1T-DRAM에서 가장 뛰어난 특성을 보였다.