• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제30권3호
• /
• pp.73-77
• /
• 2023

본 연구에서는 서로 다른 강유전성 물질을 활용하여 Multi-level FeRAM (Ferroelectrics random access memory) 소자에 대한 구조를 제시하였으며, 이를 검증하기 위해 Simulation을 통한 C-V 분석을 수행하였습니다. Multi-level 소자를 구현하기 위해 두 가지 서로 다른 물성을 가진 강유전체를 동일한 하부 전극 위에 나란히 증착하고, 이후 게이트 전극을 위에 올린 MFM (Multi-Ferroelectric Material) 구조를 제안하였습니다. 두 강유전체가 서로 다른 전압 조건에서 분극 현상 (Polarization)을 나타내는 것을 바탕으로, 두 개의 물질 중 한 개만 polarization 되었을 때와 두 개 모두 polarization 되었을 때의 상황을 C-V peak 분석을 통해 확인하여 Multi-level 동작을 구현할 수 있음을 확인하였습니다. 더불어, 제시한 구조를 반도체 제조 공정을 활용하여 구현하는 방법을 공정 simulation을 통해 검증하였습니다. 이러한 결과는 하나의 메모리 셀에서 여러 상태 값을 저장할 수 있음을 의미하며, 이는 메모리의 집적도를 크게 향상시킬 수 있는 새로운 구조체로서의 가능성을 의미합니다.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제25권3호
• /
• pp.182-186
• /
• 2012

Resistance-change Random Access Memory(ReRAM) memory, which utilizes electrochemical control of metal in thin films of solid electrolyte, shows great promise as a future solid state memory. The technology utilizes the electrochemical formation and removal of metallic pathways in thin films of solid electrolyte. Key attributes are low voltage and current operation, excellent scalability, and a simple fabrication sequence. In this work, we investigated the nature of thin films formed by photo doping of $Ag^+$ ions into chalcogenide materials for use in solid electrolyte of Resistance-change RAM devices and switching characteristics according to field-effect.

• 한국재료학회지
• /
• 제32권9호
• /
• pp.384-390
• /
• 2022

A spin coating process for RRAM, which is a TiN/TiO₂/FTO structure based on a PTC sol solution, was developed in this laboratory, a method which enables low-temperature and eco-friendly manufacturing. The RRAM corresponds to an OxRAM that operates through the formation and extinction of conductive filaments. Heat treatment was selected as a method of controlling oxygen vacancy (V_O), a major factor of the conductive filament. It was carried out at 100 ℃ under moisture removal conditions and at 300 ℃ and 500 ℃ for excellent phase stability. XRD analysis confirmed the anatase phase in the thin film increased as the heat treatment increased, and the Ti³⁺ and OH- groups were observed to decrease in the XPS analysis. In the I-V analysis, the device at 100 ℃ showed a low primary SET voltage of 5.1 V and a high ON/OFF ratio of 10⁴. The double-logarithmic plot of the I-V curve confirmed the device at 100 ℃ required a low operating voltage. As a result, the 100 ℃ heat treatment conditions were suitable for the low voltage driving and high ON/OFF ratio of TiN/TiO₂/FTO RRAM devices and these results suggest that the operating voltage and ON/OFF ratio required for OxRAM devices used in various fields under specific heat treatment conditions can be compromised.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
• /
• 제12권6호
• /
• pp.258-261
• /
• 2011

A ferroelectric $(Bi,La)_4Ti_3O_{12}$ (BLT) thin film fabricated by the pulsed-DC sputtering method was evaluated on a cell structure to check its compatibility to high density ferroelectric random access memory (FeRAM) devices. The BLT composition in the sputtering target was $Bi_{4.8}La_{1.0}Ti_{3.0}O_{12}$. Firstly, a BLT film was deposited on a buried Pt/$IrO_x$/Ir bottom electrode stack with W-plug connected to the transistor in a lower place. Then, the film was finally crystallized at $700^{\circ}C$ for 30 seconds in oxygen ambient. The annealed BLT layer was found to have randomly oriented and small ellipsoidal-shaped grains (long direction: ~100 nm, short direction: ~20 nm). The small and uniform-sized grains with random orientations were considered to be suitable for high density FeRAM devices.

• 한국전자거래학회지
• /
• 제8권3호
• /
• pp.165-176
• /
• 2003

기존의 휴대폰을 대신하여 무선인터넷 디바이스로서 새롭게 주목 받고있는 PDA는 응용 분야가 확대됨에 따라서 수많은 프로그램 개발이 이루어지고 이와 동시에 개발된 애플리케이션은 적합한 형태로 설치되어야 한다. 또한 PDA는 배터리 전원이 방전될 경우에 RAM(Random Access Memory)에 저장되어 있던 모든 데이터가 삭제되는 단점이 있어서 램에 설치하였던 프로그램은 사용을 위해서 복원해야 하는 번거로움이 있다. 본 논문에서는 휴대 정보터미널인 PDA에 애플리케이션 설치가 필요한 경우, 사용자가 직접 애플리케이션을 설치해야 하는 기존의 문제점들을 해결하기 위하여 자동으로 응용 프로그램이 설치되는 시스템(PAIS : PDA Automatic Installation System)을 제안하였다. 이 시스템을 PDA와 같은 휴대 단말기에 적용할 경우 사용자에게는 설치에 소요되는 시간과 노력을 감소시켜 편의를 제공하고 기업에게는 프로그램 설치관련 홍보물 제작에 소요되던 비용을 절감하여 무선 인터넷의 확산을 기대할 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.478-478
• /
• 2013

Resistance-change Random Access Memory (ReRAM) memory, which utilizes electrochemical control of metal in thin films of solid electrolyte, shows great promise as a future solid state memory. The technology utilizes the electrochemical formation and removal of metallic pathways in thin films of solid electrolyte. Key attributes are low voltage and current operation, excellent scalability, and a simple fabrication sequence. In this work, we investigated the nature of thin films formed by photo doping of Ag+ ions into chalcogenide materials for use in solid electrolyte of Resistance-change RAM devices and switching characteristics.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
• /
• 제36권3호
• /
• pp.171-180
• /
• 2009

바이트 단위 임의 접근이라는 램 특성과, 비휘발성이라는 디스크의 특성을 동시에 제공하는 FeRAM, MRAM, PRAM등의 스토리지 클래스 램(Storage Class Random Access Memory, SCRAM)이 소형 임베디드 시스템을 중심으로 점차 그 활용범위를 넓혀가고 있다. 본 논문에서는 SCRAM을 주기억 장치 및 보조 기억 장치로서 동시에 사용할 수 있는 차세대 통합 소프트웨어 구조를 제안한다. 제안된 구조는 크게 스토리지 클래스 램 드라이버(SCRAM Driver)와 스토리지 클래스 램 관리자(SCRAM Manager)로 구성된다. SCRAM Driver는 SCRAM을 직접 관리하며, FAT이나 Ext2와 같은 전통적인 파일 시스템이나 버디 할당자와 같은 전통적인 메모리 관리자, 혹은 SCRAM Manager 등의 상위 소프트웨어 계층에 저수준 인터페이스를 제공한다. SCRAM Manager는 파일 객체와 메모리 객체를 통합하여 관리함으로써 이들 간에 부가적인 비용이 없는 변환을 가능케 한다. 제안된 기법은 FeRAM이 장착된 실제 시스템에서 실험되었으며, 실험 결과를 통해 SCRAM Driver가 효율적으로 전통적인 파일시스템과 메모리 관리자가 요구하는 기능을 제공할 수 있음을 보였다. 또한 기존의 파일 시스템과 메모리 관리자를 통해 각각 SCRAM을 접하는 경우보다 SCRAM Manager가 수십 배 빠른 성능을 보임을 확인할 수 있었다.

• 한국정보처리학회논문지
• /
• 제4권3호
• /
• pp.649-658
• /
• 1997

휘발성 메모리를 이용하는 데이터베이스 관리 시스템은 시스템 고장에 대비한 데이타 보호를 위한 회복 기능을 가진다. 이러한 회복 기능은 트랜잭션 처리를 위한 시스템 의 부담을 가중시키고 있으며 시스템 성능 저하의 주요 요인이 되고 있다. 최근 반도체 기술의 발달로 인하여 비휘발성 메모리가 등장하게 되었고, 비휘발성 메모리인 FeRAM(Ferroelectronic Random Access Memory)을 이용하여 데이타베이스 관리시스템 이 안고 있는 트랜잭션 처리 및 회복을 위한 부담을 감소시키는 연구가 계속되고 있다.그러나 기존의 이중면 FeRAM 데이터베이스 특성인 작은 단위 로킹을 제공하지 못하는 문제를 가진다. 본 논문에서는을 해결하기 위해 이중면FeRAM(Dual plane FeRAM:DFeRAM)의 구조를 제안한다 또한 이중면FeRAM을 적용한 시스템에 대해 그림자 페이지 기법을 기반으로 하는 회복 알고리즘을 제안하고 제안된 기법과 기존 기법과의 성능을 분석한다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제14권1호
• /
• pp.48-52
• /
• 2014

In this paper, scaling down characteristics of vertical channel phase random access memory are investigated with device simulator and finite element analysis simulator. Electrical properties of select transistor are obtained by device simulator and those of phase change material are obtained by finite element analysis simulator. From the fusion of both data, scaling properties of vertical channel phase change random access memory (VPCRAM) are considered with ITRS roadmap. Simulation of set reset current are carried out to analyze the feasibility of scaling down and compared with values in ITRS roadmap. Simulation results show that width and length ratio of the phase change material (PCM) is key parameter of scaling down in VPCRAM. Thermal simulation results provide the design guideline of VPCRAM. Optimization of phase change material in VPCRAM can be achieved by oxide sidewall process optimization.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.410-410
• /
• 2013

Next-generation nonvolatile memory (NVM) has attracted increasing attention about emerging NVMs such as ferroelectric random access memory, phase-change random access memory, magnetic random access memory and resistance random access memory (RRAM). Previous studies have demonstrated that RRAM is promising because of its excellent properties, including simple structure, high speed and high density integration. Many research groups have reported a lot of metal oxides as resistive materials like TiO2, NiO, SrTiO3 and ZnO [1]. Among them, the ZnO-based film is one of the most promising materials for RRAM because of its good switching characteristics, reliability and high transparency [2]. However, in many studies about ZnO-based RRAMs, there was a problem to get lower current level for reducing the operating power dissipation and improving the device reliability such an endurance and an retention time of memory devices. Thus in this paper, we investigated that highly reproducible bipolar resistive switching characteristics of W doped ZnO RRAM device and it showed low resistive switching current level and large ON/OFF ratio. This may be caused by the interdiffusion of the W atoms in the ZnO film, whch serves as dopants, and leakage current would rise resulting in the lowering of current level [3]. In this work, a ZnO film and W doped ZnO film were fabricated on a Si substrate using RF magnetron sputtering from ZnO and W targets at room temperature with Ar gas ambient, and compared their current levels. Compared with the conventional ZnO-based RRAM, the W doped ZnO ReRAM device shows the reduction of reset current from ~$10^{-6}$ A to ~$10^{-9}$ A and large ON/OFF ratio of ~$10^3$ along with self-rectifying characteristic as shown in Fig. 1. In addition, we observed good endurance of $10^3$ times and retention time of $10^4$ s in the W doped ZnO ReRAM device. With this advantageous characteristics, W doped ZnO thin film device is a promising candidates for CMOS compatible and high-density RRAM devices.