수직형 채널을 가지는 4-비트 SONOS 플래시 메모리를 이용하여, 고집적화된 3차원 형태의 NOR 플래시 메모리 어레이를 제안하였다. 수직형 채널을 가지기 때문에, 집적도의 제한 없이 충분히 긴 채널을 가질 수 있다. 이로 인하여, 짧은 채널의 멀티 비트 메모리에서 발생할 수 있는 비트 간의 간섭효과, 짧은 채널 효과, 및 전하 재분포 현상을 해결 할 수 있다. 또한, 제시된 어레이는 3차원 형태를 기반으로 고집적화되어, 발표된 NOR 중에서 최소의 셀 크기 값인 $1.5F^2$/bit을 가진다.
To realize a high integrated flash memory utilizing SONOS memory devices, the NOR type ITC(one Transistor Cell) SONOS flash arrays are fabricated and characterized. This SONOS flash arrays with the common source lines are designed and fabricated by conventional 0.35$\mu\textrm{m}$ CMOS process. The thickness of ONO for memory cells is tunnel oxide of 34${\AA}$, nitride of 73${\AA}$ and blocking oxide of 34${\AA}$ . To investigate operating characteristics, CHEI(Channel Hot Electron Injection) method and bit line method are selected as the program and 4he erase operation, respectively. The disturbance characteristics ,according to the program/erase/read cycling are also examined. The degradation characteristics are investigated and then the reliability of SONOS flash memory is guaranteed.
In this study, a substrate-bias assisted 2-step pulse programming method is proposed for realizing 4-bit/1-cell operation of the SONOS memory. The programming voltage and time are considerably reduced by this programming method than a gate-bias assisted 2-step pulse programming method and CHEI method. It is confirmed that the difference of 4-states in the threshold voltage is maintained to more than 0.5 V at least for 10-year for the multi-level characteristics.
An, Ho-Myoung;Seo, Kwang-Yell;Kim, Joo-Yeon;Kim, Byung-Cheul
Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제7권4호
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pp.180-183
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2006
We report for the first time two-bit operational characteristics of a high-density NOR-type polysilicon-oxide-nitride-oxide-silicon (SONOS) array with common source line (CSL). An undesired disturbance, especially drain disturbance, in the NOR array with CSL comes from the two-bit-per-cell operation. To solve this problem, we propose an efficient bulk-biased programming technique. In this technique, a bulk bias is additionally applied to the substrate of memory cell for decreasing the electric field between nitride layer and drain region. The proposed programming technique shows free of drain disturbance characteristics. As a result, we have accomplished reliable two-bit SONOS array by employing the proposed programming technique.
An, Ho-Myoung;Lee, Myung-Shik;Seo, Kwang-Yell;Kim, Byung-Cheul;Kim, Joo-Yeon
Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제5권4호
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pp.148-152
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2004
The direct lateral profile and retention characteristics of locally trapped-charges in the nitride layer of the two-bit polysilicon-oxide-nitride-oxide-silicon (SONOS) memory are investigated by using the charge pumping method. After charges injection at the drain junction region, the lateral diffusion of trapped charges as a function of retention time is directly shown by the results of the local threshold voltage and the trapped-charges quantities.
To implement tera bit level non-volatile memories of low power and fast operation, proving statistical reproductivity and satisfying reliabilities at the nano-scale are a key challenge. We fabricate the charge trapping nano scaled SONOS unit memories and 64 bit flash arrays and evaluate reliability and performance of them. In case of the dielectric stack thickness of 4.5 /9.3 /6.5 nm with the channel width and length of 34 nm and 31nm respectively, the device has about 3.5 V threshold voltage shift with write voltage of $10\;{\mu}s$, 15 V and erase voltage of 10 ms, -15 V. And retention and endurance characteristics are above 10 years and $10^5$ cycle, respectively. The device with LDD(Lightly Doped Drain) process shows reduction of short channel effect and GIDL(Gate Induced Drain Leakage) current. Moreover we investigate three different types of flash memory arrays.
Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제17권1호
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pp.25-28
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2016
We investigate the effect of interface states on the endurance of a charge trap flash (CTF) NOR array using charge pumping methods. The endurance test was completed from one cell selected randomly from 128 bit cells, where the memory window value after 102 program/erase (P/E) cycles decreased slightly from 2.2 V to 1.7 V. However, the memory window closure abruptly accelerated after 103 P/E cycles or more (i.e. 0.97 V or 0.7 V) due to a degraded programming speed. On the other hand, the interface trap density (Nit) gradually increased from 3.13×1011 cm−2 for the initial state to 4×1012 cm−2 for 102 P/E cycles. Over 103 P/E cycles, the Nit increased dramatically from 5.51×1012 cm−2 for 103 P/E cycles to 5.79×1012 cm−2 for 104 P/E cycles due to tunnel oxide damages. These results show good correlation between the interface traps and endurance degradation of CTF devices in actual flash cell arrays.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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