• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2003.07b
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• pp.815-818
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• 2003

New sensing and writing schemes for a magneto-resistive random access memory (MRAM) with a twin cell structure are proposed. In order to enhance the cell reliability, a scheme of the low voltage precharge is employed to keep the magneto resistance (MR) ratio constant. Moreover, a common gate amplifier is utilized to provide sufficient voltage signal to the bit line sense amplifiers under the small MR ratio structures. To enhance the writing reliability, a current mode technique with tri-state current drivers is adopted. During write operations, the bit and /bit lines are connected. And 'HIGH' or 'LOW' data is determined in terms of the current direction flowing through the MTJ cell. With the viewpoint of the improved reliability of the cell behavior and sensing margin, HSPICE simulations proved the validity of the proposed schemes.

• Journal of Magnetics
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• v.8 no.1
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• pp.36-44
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• 2003

Three topics which are related to technologies for developing of large capacity MRAM over Gbits are reviewed. First, it is stressed that inelastic-electron-tunnel-tunneling spectroscopy(IETS) is a powerfull method to investigate the interface state between magnetic electrodes and insulator. Second, magnetic tunnel junctions with small bias voltage dependence are introduced. Finally, fabrication method of carbon masks for very small magnetic tunnel junctions is demonstrated. These three topics were presented at 47^{th} MMM 2002 conference and each paper will appear in the proceedings.

• Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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• 2000.09a
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• pp.5-32
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• 2000

MRAM, High performance MRAM using MTJS demostrated, fully integrated MTJ MRAM with CMOS circuits, write time ~2.3 nsec; read time ~3 nsec, Thermally stable up to ~350 C, Switching field distibution controlled by size & shape. Magnetic Tunnel Junction Properties, Magnetoresistance: ~50% at room temperature, enhanced by thermal treatment, Negative and Positive MR by interface modification, Spin Polarization: >55% at 0.25K, Insensitive ot FM composition, Resistance $\times$ Area product, ranging from ~20 to 10$^{9}$ $\Omega$(${\mu}{\textrm}{m}$)$^{2}$, Spin valve transistor, Tunnel injected spin polarization for "hot" electrons, Decrease of MTJMR at high bias originates from anode.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.29-29
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• 2009

현재 고집적 비휘발성 메모리 소자로는 MRAM (Magnetic Random Access Memory)과 PRAM (Phase Magnetic Random Access Memory)이 활발하게 미국과 일본, 한국 등에서 다양한 연구가 진행되어 오고 있다. 이 중에서 MRAM은 DRAM과 비슷한 10 ns의 빠른 읽기/쓰기 속도와 비휘발성 특성을 가지고 있으며, 전하를 저장할 커패시터가 필요 없고, 두 개의 자성충에 약 10 mA 정도의 전류를 가하면 그때 발생하는 약 10 Oe의 자장을 개개의 비트를 write하고, read 시에는 각 비트의 자기저항을 측정함으로써 데이터를 저장하고 읽을 있으므로, 고집적화가 가능성하다 [1]. 현재 우수한 박막 재료가 개발 되었으나, 고집적 MRAM 소자의 양산에는 해결 하여야 하는 문제점이 있다. 특히 다층 박막으로 구성되어 있으므로 식각 공정의 개발이 필수적이다. 지금까지 MRAM 재료의 식각은 주로 Ion milling, ICP, ECR등의 플라즈마 장치를 되었고, 식각 가스로는 할로겐 기체와 금속카보닐 형성을 위한 Co/$NH_3$와 $Ch_3OH$ 기체가 이용되고 있다. 그러나 할로겐 계열의 기체를 사용할 경우, 식각 부산물들의 높은 끓는점 때문에 식각 부산물이 박막의 표면에서 열적 탈착에 의하여 제거되지 않기 때문에 높은 에너지를 가지는 이온의 도움에 의한 식각이 필요하다. 또한 Cl 계열의 기체를 사용할 경우, 식각 공정 후, 시료가 대기에 노출되면 대기 중의 수분과 식각 부산물이 결합하여 부식 현상이 발생하게 된다. 그러므로 이를 방지하기 위한 추가 공정이 요구된다. 최근에는 부식 현상이 없고, MTJ 상부에 사용되는 Ta 또는 Ti Hard mask와의 높은 선택비를 가지는 $CH_3OH$ 또는 CO/$NH_3$가 사용되고 있다. 하부 박막에 따른 식각 특성에 연구와 다층의 박막의 식각 공정에 발생에 관한 발표는 거의 없다. MRAM을 양산에 적용하기 위하여서는 Main etch 공정에서 빠른 식각 공정이 필요하고, Over etch 공정에서 하부박막에 대한 높은 선택비가 요구된다. 그러므로 본 논문에서는 식각 변수에 따른 플라즈마 측정과 표면 반응을 비교하여 각 공정의 식각 메커니즘을 규명하고, Main Etch 공정에서는 $Cl_2$/Ar 또는 $BCl_3$/Ar 가스를 이용하여 식각 실험을 수행하고, Over etch 공정에는 낮은 Ta 박막 식각 속도를 가지는 $Ch_4/O_2$/Ar 또는 $Ch_3OH$/Ar 가스를 이용하고자 한다. 플라즈마 내의 식각종과 Ta 박막과의 반응을 XPS와 AES를 이용하여 분석하고, 식각 공정 변수에 따른 식각 속도, 식각 선택비와 식각 프로파일 변화를 SEM을 이용하여 관찰한다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• v.14 no.6
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• pp.728-732
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• 2014

Macro-model of magnetic tunnel junction (MTJ) for spin transfer torque magnetic random access memory (STT-MRAM) has been developed. The macro-model can describe the dynamic behavior such as the state change of MTJ as a function of the pulse width of driving current and voltage. The statistical behavior has been included in the model to represent the variation of the MTJ characteristic due to process variation. The macro-model has been developed in Verilog-A.

• Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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• 2002.12a
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• pp.168-169
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• 2002

Magnetic tunneling junction을 이용한 MRAM의 실용화에 있어서 무엇보다 중요한 요소 중의 하나는 밀도를 높이는 것으로, MRAM이 경쟁력을 갖는 메모리 소자가 되기 위해서는 소자의 크기를 submicron 영역까지 줄여야 한다. 소자의 크기가 submicron까지 줄어도 end domain이 존재하는데, 이것은 자화반전을 incoherent하게 일어나게 함으로써 자기저항비를 감소시키고, 또한 자화반전을 불규칙하게 함으로써 자화반전이 일어나는 자기장의 크기가 일정하게 되지 않기 때문에 소자의 신뢰성에 큰 문제를 야기시킨다 [1]. (중략)

• Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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• 2002.12a
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• pp.184-185
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• 2002

최신 강자성 메모리 공정과 실리콘 비메모리 공정에서 Co, Ni, Fe 등 천이금속 계열의 증착 조건이 소자의 특성 향상 및 신뢰성 향상을 위하여 중요성이 점점 중요해 지고 있다. 강자성 메모리(MRAM)의 출현과 함께 Co, Ni, Fe 등의 수십 $\AA$ 두께를 전체 기판에 대해 균일하게 증착할 요구가 생겼다. MRAM에 요구되는 자기저항특성은 이러한 박막의 수 $\AA$ 두께 변화에 급격히 변화할 수 있으므로[1,2] 원하는 두께로 균일하게 증착 할 수 있는 기술의 확보가 필요하다[3]. (중략)

• Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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• 2002.12a
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• pp.188-189
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• 2002

One of the current goals in memory device developments is to realize a nonvolatile memory, i.e., the stored information maintains even when the power is turned off. The representative candidates for nonvolatile memories are magnetic random access memory (MRAM) and ferroelectric random access memory (FRAM). In order to achieve a high density memory in MRAM device, the external magnetic field should be localized in a tiny cell to control the direction of spontaneous magnetization. (omitted)

• Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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• 2005.12a
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• pp.216-216
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• 2005

• Ingenium
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• v.10 no.2
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• pp.100-104
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• 2003