트랜지스터를 켜고 끄기 위한 신호전달 회로 선을 워드라인(word-line),

커패시터의 정보를 읽기 위해 연결된 회로 선을 비트라인(bit-line)이라고 함   

Flash memory의 동작: 플로팅 게이트에 전하를 저장 시켜서 기억을 하며 전원을 없애도 기억이 남아 있음.

 

소거: 게이트 가 상대적으로 - 가 되면 플로팅 게이트에 있는 전자를 밀어냄. 문턱전압 -3V 유지

쓰기: 게이트가 상대적으로 +  가 되면 채널의 전자를 플로팅 게이트로 당겨 플로팅 게이트에 저장함. 문턱전압 2V가 됨

• 0을 쓸 경우 드레인에 0V, 1을 쓸 경우 드레인에 10 V. [0V일 경우는 플로팅게이트에 전자가 주입되고 문턱전압 2V, 10V의 경우에는 플로팅게이트에 전자가 주입되지 않고 문턱전압 -3V 유지.

 읽기: 게이트에 전압 0, 드레인 전압 5V, 문턱전압 -3 이면 온 전류가 흐르고 문턱전압이 2V 이면 오프 상태.

 

3D NAND Flash memory

트랜지스터 채널은 수직 홀에 형성이 되고 게이트 전극은 채널을 원형으로 감싸는 구조.

게이트 절연막은 원통형 홀의 안쪽 벽에 형성 됨.

 

 

위 그림의 수직 방향 파란색 빗라인에 전압이 가해지면 각 트랜지스터의 채널에 전압이 인가됨

가로방향 주황색이 워드 라인으로 게이트 전극에 해당이 되며 빗라인의 전압으로 열을 선택하고

선택된 열에 워드라인 전압으로 정보를 저장하게 됨

IGZO flah memory 실험 방법

 

 

• 절연막과 게이트 전극을 교대로 쌓고 가운데 홀을 뚫고 스퍼터링으로 게이트 절연막  및 IGZO 막 형성
• 홀을 작게 뚫기는 어려우므로 크게 뚫고 (경사 식각) 게이트 절연막과 IGZO를 증착하여 실험 진행.
• 빗 라인전압과 워드라인 전압을 조절 하여 메모리 특성 연구

 

 

 

 

실제로 막 두께는 얇고 가운데 홀은 10내지 20 마이크론 이므로 실제로는 아래 그림과 같이 홀 깊이는 얕음.

 

 

 

 

 

Nand flash memory: 아래 NAND Flash memory 그림 처럼 bit 라인에 기억셀이 직렬로 연결이 되어 있어서 빗라인의 전압이 각 셀에 공급이 됨. 왼쪽 NAND게이트 처럼 트랜지스터가 직렬로 연결되어 있어서 NAND flash memory 라고 함

                                   

                             

동작

• 아래 그림에 수직으로 두 줄을 나타냈으며 수직 방향의 빗 라인에 Vcc=3.3 V가 인가된 열은 비선택 열이고

빗라인에 GND=0 이 가해진 열은 선택 열임.

• Vcc=3.3 V 인가된 열에 연결된 SSL트랜지스터의 게이트도 VCC이고 SSL 트랜지스터가 오프 상태가 됨.
• Vcc=3.3 V열의 트랜지스터는 SSL이 오프이므로 각 채널이 플로팅상태를 유지함
• Vpgm 이 15~20 볼트의 높은 전압으로 상승할 때  채널이 같이 bootstrap 되어 플로팅 게이트로 쓰기 작용이 안됨.

 

 

• Vcc=0 인 열의 SSL트랜지스터는 온이 되고 열에 연결된 트랜지스터의 채널에  0볼트의 전압이 가해짐.
• Vpgm이 15~20 볼트의 높은 전압으로 상승할 때  채널에서 플로팅 게이트로 전자가 트랩 됨.[Programming]
• .Vpass가 0 볼트인 셀은 변화가 없음 [Pass]