[반도체 공정 A+] Flash Memory 레포트

목차

1. NAND-type & NOR-type
2. Floating gate flash memory & Charge trap flash memory
3. 3D flash memory

출처

본문내용

플래시 메모리는 전원이 끊겨도 데이터를 보존하는 특성을 갖는 메모리 반도체로, 전원이 꺼지면 기억된 정보를 모두 잃어버리는 D램, S램과 달리 데이터를 보존하는 비휘발성 메모리의 일종이다. 또 다른 정보를 자유롭게 입출력 할 수 있는 메모리에는 EEPROM이 있지만, 플래시 메모리 가격이 더 저렴하고 비휘발성 고체 상태 저장 매체가 필요한 곳에서는 가장 많이 사용되는 메모리 종류가 되었다. 플래시 메모리는 전기적인 방법으로 정보를 자유롭게 입출력 할 수 있으며, 전력소모가 적고 고속프로그래밍이 가능하다. 전원이 꺼지더라도 저장된 데이터를 보존하는 ROM의 장점과 정보의 입출력이 자유로운 RAM의 장점을 동시에 지닌 특성 때문에 디지털 카메라, MP3, 휴대전화, USB 드라이브 등 휴대형 기기에서 대용량 정보 저장 용도로 사용된다.

그림 1. 플래시 메모리 구조

그림1은 플래시 메모리 구조를 나타낸 것으로 n채널 MOSFET의 구조에 플로팅 게이트가 추가된 것을 알 수 있다. 기본적으로 플래시 메모리의 셀은 플로팅 게이트에 전자를 채우고 비우는 방식으로 데이터를 기록하고 지운다. 플로팅 게이트는 절연체로 둘러싸여있기 때문에 기본적으로는 닫힌 상태를 유지한다.
여기서 컨트롤 게이트에 충분히 큰 양전압을 인가하면 강한 전계의 영향으로 소스에서 드레인으로 이동하던 전자의 일부가 Tunnel Oxide를 터널링해서 통과하여 플로팅 게이트로 끌려 들어온다. 이 같이 플로팅 게이트에 전자를 채우는 것을 터널 주입이라고 한다. 이 후 컨트롤 게이트에 인가한 전압을 끊으면 터널링을 더 이상 하지 않고, 플로팅 게이트로 이동했던 전자들은 절연체인 산화막에 의해 플로팅 게이트 안에 저장된다. 이 과정이 플래시 메모리 셀의 쓰기(Write) 과정이다. 전압이 인가되지 않아도 전자가 저장되기 때문에 비휘발성 특성을 갖는다.
반대로, substrate에 충분히 강한 양전압을 인가하면 역으로 플로팅 게이트에 저장된 전자들이 tunnel oxide를 터널링으로 통과하여 substrate쪽으로 빠져나가게 되어 플로팅 게이트 안의 전자는 비워진 상태가 된다.

참고 자료

http://cappleblog.co.kr/582
http://treeroad.tistory.com/entry/Flash-Memory%EC%99%80-EEPROM-%EC%B0%A8%EC%9D%B4%EC%A0%90
http://cappleblog.co.kr/583
http://imsosimin.com/5
https://www.researchgate.net/figure/Comparison-of-NOR-Flash-array-and-NAND-Flash-array-architectures_fig8_265727614
http://snowbora.tistory.com/357
http://blog.skhynix.com/1263
http://www.samsungsemiconstory.com/434
http://www.samsungsemiconstory.com/474