• 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.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.109-109
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• 2011

1T-1C로 구성되는 기존의 DRAM(Dynamic Random Access Memory)은 데이터를 저장하기 위한 적절한 capacitance를 확보해야 한다. 따라서 캐패시터 면적으로 인한 집적도에 한계에 직면해있다. 따라서 이를 대체하기 위한 새로운 DRAM인 1T (Transistor) DRAM이 각광받고 있다. 기존의 DRAM과 달리 SOI (Silicon On Insulator)기술을 이용한 1T-DRAM은 데이터 저장을 위한 캐패시터가 필요없다. Impact Ionization 또는 GIDL을 이용해 발생한 정공을 채널영역에 가둠으로 서 발생하는 포텐셜 변화를 이용한다. 이로서 드레인 전류가 변화하며, 이를 이용해 '0'과 '1'을 구분한다. 기존의 1T-DRAM은 단결정 실리콘을 이용하여 개발되었으나 좀더 광범위한 디바이스로의 적용을 위해서는 다결정 실리콘 박막의 형태로 제작이 필수적이다. 단결정 실리콘을 이용할 경우 3차원 집적이나 기판재료선택에 제한적이지만 다결정 실리콘을 이용할 경우, 기판결정이 자유로우며 실리콘 박막이나 매몰 산화층의 형성 및 두께 조절이 용이하다. 때문에 3차원 적층에 유리하여 다결정 실리콘 박막 형태의 1T-DRAM 제작이 요구되고 있다. 따라서 이번연구에서는 엑시머 레이저 어닐링 및 고상결정화 방법을 이용하여 결정화 시킨 다결정 실리콘을 이용하여 1T-DRAM을 제작하였으며 메모리 특성을 확인하였다. 기판은 상부실리콘 100 nm, buried oxide 200 nm로 구성된 SOI구조의 기판을 사용하였다. 엑시머 레이저 어닐링의 경우 400 mJ/cm2의 에너지를 가지는 KrF 248 nm 엑시머 레이저 이용하여 결정화시켰으며, 고상결정화 방법은 $400^{\circ}C$ 질소 분위기에서 24시간 열처리하여 결정화 시켰다. 두가지 결정화 방법을 사용하여 제작되어진 박막트랜지스터 1T-DRAM 모두 kink 현상을 확인할 수 있었으며 메모리 특성 역시 확인할 수 있었다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제8권1호
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• pp.98-103
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• 2008

1T1C DRAM has been facing technological and physical constraints that make more difficult their further scaling. Thus there are much industrial interests for alternative technologies that exploit new devices and concepts to go beyond the 1T1C DRAM technology, to allow better scaling, and to enlarge the memory performance. The technologies of DRAM cell are changing from 1T1C cell type to capacitor-less 1T-gain cell type for more scalable cell size. But floating body cell (FBC) of 1T-gain DRAM has weak retention properties than 1T1C DRAM. FET-type 1T-FeRAM is not adequate for long term nonvolatile applications, but could be a good alternative for the short term retention applications of DRAM. The proposed nonvolatile refresh scheme is based on utilizing the short nonvolatile retention properties of 1T-FeRAM in both after power-off and power-on operation condition.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.446-446
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• 2012

최근 반도체 칩의 트랜지스터 집적화 기술이 발달됨에 따라 dynamic random access memory(DRAM)의 memory cell 영역을 작게 만들어야 하는 문제가 제기되고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 대체 기술이 끊임없이 연구되고 있는 가운데 하나의 트랜지스터와 하나의 캐패시터로 구성된 기존의 DRAM에서 캐패시터가 없이 하나의 트랜지스터만으로 이루어진 1T-DRAM 소자의 연구가 활발히 진행되고 있다. 이는 기존 DRAM의 구조에 비해 캐패시터가 필요하지 않아 복잡한 공정이 줄어들어 소자 제작이 용이하며, 더 높은 집적도를 구현할 수 있는 장점이 있다. 일반적인 planar 타입의 1T-DRAM의 경우 소스 및 드레인과 기판과의 접합면에서 누설 전류가 큰 특징을 가지며 소자의 집적화에 따른 단 채널 효과가 발생하게 되는데, 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해서 유효 채널 길이를 늘려 단 채널 효과에 의한 영향을 감소시키고, 소스 및 드레인과 기판과의 접합면을 줄여 누설 전류를 줄일 수 있는 recessed 채널 타입의 1T-DRAM을 제작하였다. 1T-DRAM의 메모리 구동방법에는 여러 가지가 있는데 본 연구에서는 impact ionization (II)을 이용한 방법과 gate induced drain leakage (GIDL)을 이용한 방법을 사용하여 1T-DRAM의 채널구조에 따라 어떠한 구동방법이 더 적합한지 평가하였고, 그 결과 recessed 채널 1T-DRAM의 동작은 II 에 의한 측정 방법이 더 적합한 것으로 보여졌다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.99-100
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• 2009

SGOI 1T-DRAM cells with various Ge mole fractions were fabricated and compared to the SOI 1T-DRAM cell. SGOI 1T-DRAM cells have a higher leakage current than SOI 1T-DRAM cell at subthreshold region. The leakage current due to crystalline defects and interface states at Si/SiGe increased with Ge mole. This phenomenon causes sensing margin and the retention time of SGOI 1T-DRAMs decreased with increase of Ge mole fraction.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제7권2호
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• pp.157-164
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• 1994

DRAM(Dynamic Random Access Memory)은 반도체 소자중 가장 대표적인 기억소자로, switch역활을 하는 1개의 transistor와 data의 전하를 축적하는 1개의 capacitor로 구성된 단순한 구조와 고집적화에 용이하다는 이점을 바탕으로, supercomputer에서 가전제품 및 산업기기에 이르기 까지 널리 이용되어왔다. 한편으로 DRAM사업은 고가의 장치사업으로 조기시장 진입을 위하여 초기에 막대한 자본투자, 급속한 기술발전, 짧은 life cycle, 가격급락등이 심하여, 시한내 투자회수가 이루어져야 하는 위험도가 큰 기회사업이라는 양면성도 가지고 있다. 이러한 관점때문에 새로운 DRAM기술은 매 세대마다 끊임없이 빠른 속도로 개발되어왔다. 그러나 sub-micron이하의 DRAM세대로 갈수록 그에 대한 신기술은 점차 어렵게 되어가고, 한편으로는 system의 다양화에 따른 요구도 강하여, 이제는 통상적인 DRAM의 고집적화/저가의 전략만으로는 생존하기 어려운 실정이므로 개발전략도 수정하여야만 할 것이다. 이러한 어려운 기술한계를 극복하기 위하여 새로운 소자기술 및 공정개발에 대한 breakthrough가 이루어져야 할 것이다. 이러한 관점에서 현재까지의 DRAM개발 추이와 향후의 기술방향에 관하여 몇가지 중요한 item을 설정하여 논의해 보기로 한다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제1권1호
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• pp.20-30
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• 2001

A 1.8V $650{\;}\textrm{mm}^2$ 4Gb DRAM having $0.10{\;}\mu\textrm{m}^2$ cell size has been successfully developed using 0.11 $\mu\textrm{m}$DRAM technology. Considering manufactur-ability, we have focused on developing patterning technology using KrF lithography that makes $0.11{\;}\mu\textrm{m}$ DRAM technology possible. Furthermore, we developed novel DRAM technologies, which will have strong influence on the future DRAM integration. These are novel oxide gap-filling, W-bit line with stud contact for borderless metal contact, line-type storage node self-aligned contact (SAC), mechanically stable metal-insulator-silicon (MIS) capacitor and CVD Al process for metal inter-connections. In addition, 80 nm array transistor and sub-80 nm memory cell contact are also developed for high functional yield as well as chip performance. Many issues which large sized chip often faces are solved by novel design approaches such as skew minimizing technique, gain control pre-sensing scheme and bit line calibration scheme.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권2호
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• pp.1-1
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• 2001

DRAM에서 셀 캐패시터의 누설 전류 영향을 고려하여 소프트 에러율을 예측하였다. DRAM의 동작 과정에서 누설 전류의 영향으로 셀 캐패시터는 전하량이 감소하고, 이에 따른 소프트 에러율을 DRAM의 각 동작 모드에 대하여 계산하였다. 누설 전류가 작을 경우에는 /bit mode가 소프트 에러에 취약했지만, 누설전류가 커질수록 memory 모드가 소프트 에러에 가장 취약함을 보였다. 실제 256M급 DRAM의 구조에 적용하여, 셀 캐패시턴스, bit line 캐패시턴스, sense amplifier의 입력 전압 감도들이 변화할 때 소프트 에러에 미치는 영향을 예측하였고, 이 결과들은 차세대 DARM 연구의 최적 셀 설계에 이용될 수 있다.

• 전자공학회지
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• 제19권5호
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• pp.1-15
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• 1992

기억소자의 발달은 진공관식 기억소자로부터 cathode ray tube식 기억소자, magnetic core 기억소자를 거쳐 monolitic 반도체 기억소자로 이어진다. 반도체 기억소자는 planar bipolar transistor를 이용한 기억소자가 처음 소개 되었으나, 고집적 기억소자의 기초를 마련한 것은 MOS DRAM의 효시인 Intel의 1Kb DRAM(1971년)인 것이다. 약 20년 후인 1990년에는 4M DRAM의 양산과 16M DRAM의 개발 완료가 이룩되었으며, 이는 약 10만배의 집적도의 증가를 의미한다. 여기서 우리는 DRAM의 발전과정을 공정, 설계, 제품의 기술적 측면과 전략적 측면에서 고찰하고 앞으로의 전망을 예측해 보고자 한다.

• 전자공학회논문지A
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• 제31A권6호
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• pp.177-187
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• 1994

In the design of modern computer systems, the speed gap between the CPUs and DRAMs has been a major concern. To relieve this problem at a low cost, several new DRAM architectures have been proposed. This study is aimed at evaluating quantitatively the impact of the new DRAM architectures (synchronous DRAM. dual-RAS synchronous DRAM, and enhanced DRAM) on the memory system performance. We developed a cache and memory simulator and performed various experiments using the traces generated from four benchmark programs. The simulation results show that the new DRAM architectures offer a better performance than a conventional one by 5~30% in a low cost system and their improvement in a high performance system is less than 1%. However, for resonable multiprogramming workoads, additional performance improvement of about 10~28% is expected in a high performance system while 1~3% in a low cost system.