• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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• pp.203-204
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• 2005

PRAM (Phase change Random Access Memory) is one of the most promising candidates for next generation Non-volatile Memories. The Phase change material has been researched in the field of optical data storage media. Among the phase change materials $Ge_2Sb_2Te_5$(GST) is very well known for its high optical contrast in the state of amorphous and crystalline. However, the characteristics required in solid state memory are quite different from optical ones. In this study, the structural properties of GST thin films with composition were investigated for PRAM. The 100-nm thick GeTe and $Sb_2Te_3$ films were deposited on $SiO_2$/Si substrates by RF sputtering system. In order to characterize the crystal structure and morphology of these films, we performed x-ray diffraction (XRD) and atomic force microscopy (AFM).

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.128-129
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• 2008

The annealing effects of $SiO_2/Si_3N_4$ stacked tunneling dielectrics were investigated. I-V characteristics of band gap engineered tunneling gate stacks consisted of $Si_3N_4/SiO_2/Si_3N_4$(NON), $SiO_2/Si_3N_4/SiO_2$(ONO) dielectrics were evaluated and compared with $SiO_2$ single layer using the MOS(Metal-Oxide-Semiconductor) capacitor structure. The leakage currents of engineered tunneling barriers (ONO, NON stacks) are lower than that of the conventional $SiO_2$ single layer at low electrical field. Meanwhile, the engineered tunneling barriers have larger tunneling current at high electrical field and improved electrical characteristics by annealing processes than $SiO_2$ layer.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제14권1호
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• pp.91-95
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• 2008

플래시 메모리는 비휘발성, 저전력, 빠른 입출력, 충격에 강함 등과 같은 많은 장점을 가지고 있으며 모바일 기기에서의 저장 매체로 사용이 증가되고 있다. 하지만 제자리 덮어쓰기가 불가능하고 지움 연산의 단위가 크다는 제약 및 블록의 지움 횟수 제한이 있다. 이러한 제약을 극복하기 위해 YAFFS와 같은 로그 구조 기반의 플래시 파일 시스템들이 개발되었다. 그러나 쓰기 연산을 위한 공간 요청이 발생할 때나 지움 대상 블록을 선정할 때 순차적으로 블록 정보를 검색하여 할당 및 지움 연산을 수행한다. 이러한 순차적인 블록 접근 방식은 플래시 메모리의 사용량이 증가함에 따라 접근 시간이 증가될 수 있다. 그리고 블록 지움 연산을 수행하는 시기를 결정하여 불필요한 지움 연산 대상 블록을 찾는 시간을 최소화하고 충분한 플래시 메모리의 빈 공간을 유지하여야 한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 로그 구조 기반의 NAND 플래시 메모리 파일시스템의 빠른 연산을 위한 기법들을 제안한다. 제안된 기법은 YAFFS 상에서 구현되었으며, 제안한 기법들을 실험을 통해 비교 분석하였다. 제안된 기법은 기존의 성능과 비교해 빠른 연산 성능향상을 보였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제36권6호
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• pp.451-462
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• 2009

최근에 하드 디스크의 낮은 입출력 처리 성능을 개선하는 연구가 활발하게 진행 중이다. 하드웨어 연구는 좋은 성과를 보이고 있지만 시스템의 입출력 성능향상을 지원해야 할 시스템 소프트웨어 기술 발전이 미진하여 하드웨어 성능을 최대로 발휘하지 못하고 있는 상황이다. 본 논문에서는 n-블록을 플래시 메모리로 선반입하는 새로운 방법을 제안한다. 제안한 방법은 세 단계로 구성된다: (1) 블록 단위 읽기 요청의 패턴을 분석하여 n-블록단위로 플래시 메모리에 선반입한다; (2) 입출력 요청 시에 그 블록의 위치를 판단하여 입출력 서비스를 제공한다; (3) 블록 교체 정책에 따라 n-블록을 교체한다. 이 방법을 통해 하드디스크의 대기시간을 줄이고 전력 사용을 최적화 할 수 있다. 실험을 통해 제안한 동적 n-블록 방법이 기존의 AMP(Adaptive multistream prefetching) 방법과 비교하여 9.05%의 평균응답시간을 개선하고 평균전력소모를 11.11% 감소시킴을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.390-390
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• 2012

Information technology industries has grown rapidly and demanded alternative memories for the next generation. The most popular random access memory, dynamic random-access memory (DRAM), has many advantages as a memory, but it could not meet the demands from the current of developed industries. One of highlighted alternative memories is magnetic random-access memory (MRAM). It has many advantages like low power consumption, huge storage, high operating speed, and non-volatile properties. MRAM consists of magnetic-tunnel-junction (MTJ) stack which is a key part of it and has various magnetic thin films like CoFeB, FePt, IrMn, and so on. Each magnetic thin film is difficult to be etched without any damages and react with chemical species in plasma. For improving the etching process, a high density plasma etching process was employed. Moreover, the previous etching gases were highly corrosive and dangerous. Therefore, the safety etching gases are needed to be developed. In this research, the etch characteristics of CoFeB magnetic thin films were studied by using an inductively coupled plasma reactive ion etching in $CH_4/O_2/Ar$ gas mixes. TiN thin films were used as a hardmask on CoFeB thin films. The concentrations of $O_2$ in $CH_4/O_2/Ar$ gas mix were varied, and then, the rf coil power, gas pressure, and dc-bias voltage. The etch rates and the selectivity were obtained by a surface profiler and the etch profiles were observed by a field emission scanning electron microscopy. X-ray photoelectron spectroscopy was employed to reveal the etch mechanism.

• 한국자기학회지
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• 제19권1호
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• pp.35-42
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• 2009

차세대 메모리 소자 중 MRAM(Magnetic Random Access Memory)은 자기저항효과를 이용한 비휘발성 메모리로 기존 메모리를 대체할 것으로 주목을 받고 있다. MRAM은 자기터널 접합 소자를 이용해 구동할 수 있는데, 현재 고집적, 저 전력 소모 등의 장점을 극대화하기 위해 수직자화 특성을 갖는 자기터널 접합 개발과 스핀전달토크를 이용해 구동하는 STT-MRAM(Spin Transfer Torque-MRAM) 개발이 활발히 이루어지고 있다. 따라서 미국, 일본 등 MRAM 강국에서 고집적, 스위칭 전류 감소, 열적 안정성 등의 문제를 해결하기 위한 기술 특허 출원이 증가하고 있으며, 국내의 MRAM 연구기관에서의 특허 출원도 꾸준히 이루어지고 있다. 본고에서는 기존 국내외 특허 출원 및 등록 경향을 분석하고 향후 MRAM 개발방향을 제시하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권4호
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• pp.32-43
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• 2023

저항 변화 메모리 소자(RRAM)는 저항 변화 특성을 기반으로 빠른 동작 속도, 간단한 소자 구조 및 고집적 구조의 구현을 통해 많은 양의 데이터를 효율적으로 처리할 수 있는 차세대 메모리 소자로 주목받고 있다. RRAM의 작동원리 중 하나로 알려진 interface type의 저항 변화 특성은 forming process를 수반하지 않고 소자 크기를 조절하여 낮은 전류에서 구동이 가능하다는 장점을 갖는다. 그 중에서도 전이 금속 산화물 기반 RRAM 소자의 경우, 정확한 물질의 조성 조절 방법과 소자의 신뢰성 및 안정성과 같은 메모리 특성을 향상시키기 위해 다양한 연구가 진행 중에 있다. 본 논문에서는 이종 원소의 도핑, 다층 박막의 형성, 화학적 조성 조절 및 표면 처리 등의 방법을 이용하여 interface type 저항 변화 특성의 저하를 방지하고 소자 특성을 향상시키기 위한 다양한 방법을 소개하고자 한다. 이를 통해 향상된 저항 변화 특성을 기반으로 한 고효율 차세대 비휘발성 메모리 소자의 구현 가능성을 제시한다.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권4호
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• pp.434-441
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• 2015

뉴메모리는 차세대 메모리 기술로써 비휘발성과 바이트 단위의 임의 접근성을 가지고 있다. 뉴메모리의 이러한 특성들은 기존의 정형화된 컴퓨터 시스템 구조에 변화를 가져올 것으로 예상된다. 본 연구는 뉴메모리와 DRAM이 공존하는 하이브리드 메인 메모리 구조에서의 고속 부팅 기법을 제안한다. 고속부팅 기법은 본 연구에서 개발한 MMU 변환 테이블을 이용한 쓰기 추적 기술을 이용하였다. 쓰기 추적기술을 이용하여 부팅 이후의 업데이트를 감지할 수 있었고, 부팅 이후의 업데이트를 다른 곳에 저장함으로써 부팅 완료 이미지가 훼손되는 것을 막을 수 있었다. 실제 고속 부팅 시에는 보존된 부팅 완료 이미지를 이용하여 부팅된 상태로 돌아가기 때문에 빠른 부팅이 될 수 있다. 본 연구의 고속 부팅 기법의 성능을 측정하기 위하여 뉴메모리가 장착된 실제 임베디드 실험 보드에서 고속 부팅 시스템을 개발하였으며, 고속 부팅 시간은 0.5초 이내로 빠른 부팅이 가능하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.23-31
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• 2011

최근 전력소모와 읽기 성능이 우수한 Solid state disk(SSD)가 많이 사용되고 있으나 가격이 고가이고 삭제 및 쓰기 연산의 효율이 낮은 것이 단점이다. 이것을 보완하기 위한 저장장치의 일종이 하이브리드 하드디스크 (H-HDD: Hybrid Hard disk drive)인데 하드디스크 내부에 플래시 메모리(NVCache: Non-volatile Cache)를 장착하여 디스크블록의 캐시로 사용한다. 본 논문에서는 H-HDD의 저전력과 응답시간을 향상시키기 위해 NVCache의 선반입 및 관리 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 NVCache를 읽기 캐시를 위주로 사용하고 쓰기캐시는 디스크 헤드와 스핀들의 상황에 따라 쓰기 연산을 지원한다. 읽기 캐시의 경우 시간적, 지역적 지역성을 동시에 고려하여 선반입을 통해 응답시간과 전력 소모를 감소시키고 쓰기 캐시의 경우 디스크 스핀들의 동작 상태에 따라 NVCache에 쓰기를 실시하여 저전력과 응답성을 향상시키고자한다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제3권3호
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• pp.132-138
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• 2003

We investigated the polarization retention characteristics of ferroelectric capacitors with $Pb(Zr,Ti)O_3$ (PZT) thin films which were fabricated by different deposition methods. In thermally-accelerated retention tests, PZT films which were prepared by a chemical solution deposition (CSD) method showed rapid decay of retained polarization charges as the thickness of the films decreased down to 100 nm, while the films which were grown by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) retained relatively large non-volatile charges at the corresponding thickness. We concluded that in the CSD-grown films, the thicker interfacial passive layer compared with the MOCVD-grown films had an unfavorable effect on retention behavior. We observed the existence of such interfacial layers by extrapolation of the total capacitance with thickness of the films and the capacitance of these layers was larger in MOCVD-grown films than in CSD-grown films. Due to incomplete compensation of surface polarization charges by the free charges in the metal electrodes, the interfacial field activated the space charges inside the interfacial layers and deposited them at the boundary between the ferroelectric layer and the interfacial layer. Such space charges built up an internal field inside the films, which interfered with domain wall motion, so that retention property at last became degraded. We observed less imprint which was a result of less internal field in MOCVD-grown films while large imprint was observed in CSD-grown films.