• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.11a
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• pp.180-180
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• 2003

FRAM (Ferroelectric Random Access Memory)은 DRAM(Dynamic Random Access Memory)in 커패시터 재료을 상유전체 물질에서 강유전체 물질로 대체하여 전원 공급이 차단되어도 정보를 기억할 수 있고, 데이터의 고속처리가 가능하고 저소비전력과 집적화가 뛰어난 차세대 메모리 소자이다. 본 연구에서는 n-Well/P-Si(100) 기판위에 $Y_2$O$_3$ 박막을 중간층 (buffer layer)으로 사용하여 (Bi,La) Ti$_3$O$_{12}$ (BLT) 강유전체 박막을 졸-겔 방법으로 형성하여 MFM(I)S(Metal Ferroelectric Metal (Insulation) Silicon) 구조의 커패시터 및 전계효과형 트랜지스터(Field Effect Transistor) 소자를 제작하였다. 제작된 소자에 대해 형상학적, 전기적 특성을 조사, 분석하였다.

• Journal of KIISE
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• v.42 no.3
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• pp.379-389
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• 2015

With the advent of non-volatile memories such as Phase Change Memory (PCM or PRAM) and Magneto Resistive RAM (MRAM), active studies have been carried out on how to replace Dynamic Random-Access Memory (DRAM) with PRAM. In this paper, we study both endurance and performance issues of existing join algorithms that are based on PRAM-based computer systems and have been widely used until now: Block Nested Loop Join, Sort-Merge Join, Grace Hash Join, and Hybrid Hash Join. Our experimental results show that the existing join algorithms need to be redesigned to improve both the endurance and performance of PRAMs. To the best of our knowledge, this is the first research to scientifically study the results of the four join algorithms running on PRAM-based systems. In this work, our main contribution is the modeling and implementation of a PRAM-based simulator for a comparative study of the existing join algorithms.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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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.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.28.2-28.2
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• 2011

Resistance random access memory (ReRAM) is a promising candidate for next-generation nonvolatile memory because of its advantageous qualities such as simple structure, superior scalability, fast switching speed, low-power operation, and nondestructive readout. We investigated the resistive switching behavior of tantalum oxide that has been widely used in dynamic random access memories (DRAM) in the present semiconductor industry. As a result, it possesses full compatibility with the entrenched complementary metal-oxide-semiconductor processes. According to previous studies, TiN is a good oxygen reservoir. The TiN top electrode possesses the specific properties to control and modulate oxygen ion reproductively, which results in excellent resistive switching characteristics. This study presents fully room temperature fabricated the TiN/$TaO_x$/Pt devices and their electrical properties for nonvolatile memory application. In addition, we investigated the TiN electrode dependence of the electrical properties in $TaO_x$ memory devices. The devices exhibited a low operation voltage of 0.6 V as well as good endurance up to $10^5$ cycles. Moreover, the benefits of high devise yield multilevel storage possibility make them promising in the next generation nonvolatile memory applications.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• v.12 no.2
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• pp.219-229
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• 2012

In the course of feasibility study the necessity of implementing electrochemical methods as an inline metrology technique to characterize semiconductor nano structures for a Deep Trench Dynamic Random Access Memory (DT-DRAM) (e.g. ultra shallow junctions USJ) was discussed. Hereby, the state of the art semiconductor technology on the advantages and disadvantages of the most recently used analytical techniques for characterization of nano electronic devices are mentioned. Various electrochemical methods, their measure relationship and correlations to physical quantities are explained. The most important issue of this paper is to prove the novel usefulness of the electrochemical micro cell in the semiconductor industry.

• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.56 no.9
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• pp.1614-1618
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• 2007

We have demonstrated the experimental results to obtain the immunity of FN (Fowler Nordheim) stress for S-RCAT (Spherical-Recess Cell Array Transistor) which has been employed to meet the requirements of data retention time and propagation delay time for sub-100-nm mobile DRAM (Dynamic Random Access Memory). Despite of the same S-RCAT structure, the immunity of FN stress of S-RCAT depends on the process condition of gate oxidation. The S-RCAT using DPN (decoupled plasma nitridation) process showed the different degradation of device properties after FN stress. This paper gives the mechanism of FN-stress degradation of S-RCAT and introduces the improved process to suppress the FN-stress degradation of mobile DRAM.

• The Korean Journal of Ceramics
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• v.3 no.3
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• pp.213-217
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• 1997

In this paper, the imparct of X-ray and plasma process-induced-damages to La doped Lead Zirconate Titanate (PLZT, (Pb1-xLa)(Zr0.5Ti0.5)O3) capacitor characteristics have been investigated from the viewpoint of gigabit scale dynamic random access memory (DRAM) applications. Plamsa damage causes asymmetric degradation on hysteresis characteristics of PLZT films. On the other hand, X-ray damage results in a symmetrical reduction of charge storage densities (Qc's) for both polarities. As La concentration increases in the films, the radiation hardness of PLZT films on X-ray and plasma exposures is improved. It is observed that the damaged devices are fully recovered by thermal annealing under oxygen ambient.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.77-77
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• 2011

These days, a growing demand for memory device is filled up with the flash memory and the dynamic random access memory (DRAM). Although DRAM is a reasonable solution for current demand, the universal novel memory with high density, high speed and nonvolatility, needs to be developed. Among various new memories, the magnetic random access memory (MRAM) device is considered as one of good candidate memories because of excellent features including high density, high speed, low operating power and nonvolatility. The etching of MTJ stack which is composed of magnetic materials and insulator such as MgO is one of the vital process for MRAM. Recently, MgO has attracted great interest in the MTJ stack as tunneling barrier layer for its high tunneling magnetoresistance values. For the successful realization of high density MRAM, the etching process of MgO thin films should be investigated. Until now, there were some works devoted to the investigations on etch characteristics of MgO thin films. Initially, ion milling was applied to the etching of MgO thin films. However, ion milling has many disadvantages such as sidewall redeposition and etching damage. High density plasma etching containing the magnetically enhanced reactive ion etching and high density reactive ion etching have been employed for the improvement of etching process. In this work, inductively coupled plasma reactive ion etching (ICPRIE) system was adopted for the improvement of etching process using MgO thin films and etching gas mixes of $CH_4$/Ar and $CH_4$/$O_2$/Ar have been employed. The etch rates are measured by a surface profilometer and etch profiles are observed using field emission scanning emission microscopy (FESEM). The effects of gas concentration and etch parameters such as coil rf power, dc-bias voltage to substrate, and gas pressure on etch characteristics will be systematically explored.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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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.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.38 no.5
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• pp.63-63
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• 2001

디바이스의 크기가 0.25㎛이하로 축소됨에 따라 DRAM(Dynamic Random Access Memory) 제조업체들은 칩 크기를 줄이고 지역적인 배선으로 사용하기 위해서 기존의 텅스텐-폴리사이드 비트-선에서 텅스텐 비트-선으로 대체하고 있다. 본 논문에서는 다양한 RTP 온도와 추가 이온주입을 사용하여 낮은 저항을 갖는 텅스텐 비트-선 제조 공정에 대해 다루었다. 그 결과 텅스텐 비트선 저항에 중요한 메계변수는 RTP Anneal 온도와 BF₂ 이온 주입 도펀트임을 알 수 있었다. 이러한 텅스텐 비트-선 공정은 고밀도 칩 구현에 중요한 기술이 된다.