• ETRI Journal
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• 제37권4호
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• pp.787-792
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• 2015

To accomplish a high-speed test on low-speed automatic test equipment (ATE), a new instruction-based fully programmable memory built-in self-test (BIST) is proposed. The proposed memory BIST generates a highspeed internal clock signal by multiplying an external low-speed clock signal from an ATE by a clock multiplier embedded in a DRAM. For maximum programmability and small area overhead, the proposed memory BIST stores the unique sets of instructions and corresponding test sequences that are implicit within the test algorithms that it receives from an external ATE. The proposed memory BIST is managed by an external ATE on-the-fly to perform complicated and hard-to-implement functions, such as loop operations and refresh-interrupts. Therefore, the proposed memory BIST has a simple hardware structure compared to conventional memory BIST schemes. The proposed memory BIST is a practical test solution for reducing the overall test cost for the mass production of commodity DDRx SDRAMs.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제16권6호
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• pp.781-792
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• 2016

This paper presents a new approach to enhance the data retention of logic-compatible embedded DRAMs. The memory bit-cell in this work consists of two logic transistors implemented in generic triple-well CMOS process. The key idea is to use the parasitic junction capacitance built between the common cell-body and the data storage node. For each write access, a voltage transition on the cell-body couples up the data storage levels. This technique enhances the data retention and the read performance without using additional cell devices. The technique also provides much strong immunity from the write disturbance in the nature. Measurement results from a 64-kbit eDRAM test chip implemented in a 130 nm logic CMOS technology demonstrate the effectiveness of the proposed circuit technique. The refresh period for 99.9% bit yield measures $600{\mu}s$ at 1.1 V and $85^{\circ}C$, enhancing by % over the conventional design approach.

• 전기전자학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.644-649
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• 2023

DRAM(Dynamic Random Access Memory) 스케일링 과정에서 발생하는 셀간 거리의 감소에 따라 STI(Shallow Trench Isolation)두께 감소는 문턱이하 누설이 증가되는 패싱워드라인 효과를 유발한다. 인접한 패싱워드라인에 인가된 전압으로 인한 문턱이하누설 전류의 증가는 데이터 보존시간에 영향을 주며, 리프레시의 동작 횟수가 증가되어 DRAM의 소비 전력을 증가시키는 요인이 된다. 본 논문에서는 TCAD Simulation을 통해 패싱워드라인 효과에 대한 원인을 확인한다. 결과적으로, 패싱워드라인 효과가 발생하는 DRAM 동작상황을 확인하고, 이때 패싱워드라인 효과로 인해 전체 누설전류의 원인에 따른 비중이 달라지는 것을 확인하였다. 이를 통해, GIDL(Gate Induced Drain Leakage)에 의한 누설전류뿐만 아니라 문턱이하 누설전류를 고려의 필요성을 확인하며 이에 따른 DRAM 구조의 개선 방향의 지침이 될 수 있다.

• 한국항행학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.1104-1110
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• 2011

현재의 반도체 검사장비는 테스트 패턴 프로그램을 위한 메모리로 시스템 설계가 간단하고 리프레시가 필요 없는 SRAM(static random access memory) 모듈을 채용하고 있다. 그러나 SRAM 모듈을 이용한 시스템 구성은 용량이 커질수록 장비의 부피가 증가하기 때문에 메모리 대용량화 및 장비의 소형화에 걸림돌이 되고 있다. DRAM(dynamic random access memory)을 이용하여 반도체 검사 장비를 제작할 경우 SRAM 보다 비용과 장비의 면적이 줄어드는 장점이 있지만 DRAM의 특성 상 메모리 셀 리프레시가 필요하여 정시성을 보장해야 하는 문제가 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 DDR2 SDRAM(double data rate synchronous dynamic random access memory)을 이용한 비메모리 검사장비에서 정시성을 보장해 주는 알고리즘을 제안하고 알고리즘을 이용한 메모리 컨트롤러를 개발하였다. 그 결과, DDR2 SDRAM을 이용할 경우 SRAM을 이용할 때 보다 가격과 면적이 줄어들어 가격측면에서는 13.5배 그리고 면적측면에서는 5.3배 이득이 있음을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.136-139
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• 2011

현재의 반도체 검사장비는 테스트 패턴 프로그램을 위한 메모리로 시스템 설계가 간단하고 리프레시가 필요 없는 SRAM(static random access memory) 모듈을 채용하고 있다. 그러나 SRAM 모듈을 이용한 시스템 구성은 용량이 커질수록 장비의 부피가 증가하기 때문에 메모리 대용량화 및 장비의 소형화에 걸림돌이 되고 있다. DRAM(dynamic random access memory)을 이용하여 반도체 검사 장비를 제작할 경우 SRAM 보다 비용과 장비의 면적이 줄어드는 장점이 있지만 DRAM의 특성 상메모리 셀 리프레시가 필요하여 정시성을 보장해야 하는 문제가 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 DDR2 SDRAM(double data rate synchronous dynamic random access memory)을 이용한 비메모리 검사장비에서 정시성을 보장해 주는 알고리즘을 제안하고 알고리즘을 이용한 메모리 컨트롤러를 제작하였다.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.757-766
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• 2005

There have been great demands for higher density SRAM in all area of SRAM applications, such as mobile, network, cache, and embedded applications. Therefore, aggressive shrinkage of 6T Full CMOS SRAM had been continued as the technology advances, However, conventional 6T Full CMOS SRAM has a basic limitation in the cell size because it needs 6 transistors on a silicon substrate compared to 1 transistor in a DRAM cell. The typical cell area of 6T Full CMOS SRAM is $70{\sim}90F^{2}$, which is too large compared to $8{\sim}9F^{2}$ of DRAM cell. With 80nm design rule using 193nm ArF lithography, the maximum density is 72M bits at the most. Therefore, pseudo SRAM or 1T SRAM, whose memory cell is the same as DRAM cell, is being adopted for the solution of the high density SRAM applications more than 64M bits. However, the refresh time limits not only the maximum operation temperature but also nearly all critical electrical characteristics of the products such as stand_by current and random access time. In order to overcome both the size penalty of the conventional 6T Full CMOS SRAM cell and the poor characteristics of the TFT load cell, we have developed $S^{3}$ cell. The Load pMOS and the Pass nMOS on ILD have nearly single crystal silicon channel according to the TEM and electron diffraction pattern analysis. In this study, we present $S^{3}$ SRAM cell technology with 100nm design rule in further detail, including the process integration and the basic characteristics of stacked single crystal silicon TFT.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.314-321
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• 2006

There have been great demands for higher density SRAM in all area of SRAM applications, such as mobile, network, cache, and embedded applications. Therefore, aggressive shrinkage of 6 T Full CMOS SRAM had been continued as the technology advances. However, conventional 6 T Full CMOS SRAM has a basic limitation in the cell size because it needs 6 transistors on a silicon substrate compared to 1 transistor in a DRAM cell. The typical cell area of 6 T Full CMOS SRAM is $70{\sim}90\;F^2$, which is too large compared to $8{\sim}9\;F^2$ of DRAM cell. With 80 nm design rule using 193 nm ArF lithography, the maximum density is 72 Mbits at the most. Therefore, pseudo SRAM or 1 T SRAM, whose memory cell is the same as DRAM cell, is being adopted for the solution of the high density SRAM applications more than 64 M bits. However, the refresh time limits not only the maximum operation temperature but also nearly all critical electrical characteristics of the products such as stand_by current and random access time. In order to overcome both the size penalty of the conventional 6 T Full CMOS SRAM cell and the poor characteristics of the TFT load cell, we have developed S3 cell. The Load pMOS and the Pass nMOS on ILD have nearly single crystal silicon channel according to the TEM and electron diffraction pattern analysis. In this study, we present $S^3$ SRAM cell technology with 100 nm design rule in further detail, including the process integration and the basic characteristics of stacked single crystal silicon TFT.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1998년도 하계종합학술대회논문집
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• pp.831-834
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• 1998

This paper describes a bus interface unit which is used in a 32bit high-performance multimedia RISC CPU including DSP unit. The main idea adopted in designing is that the bus interface unit enables the processor to provide on-chip functions for controlling memory and peripheral devices, including RAS-cAS multiplexing, DRAM refresh and parity generation and checking. The number of bus cycles used for a memory or I/O access is also defined by the processor, thus, no external bus controllers are required. All memories and peripheral devices can be connected directly, pin to pin, without any glue logic. That is the key point of the design.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2013년도 춘계학술발표대회
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• pp.21-23
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• 2013

Static Random Access Memory (SRAM) using CMOS technology has many advantages. It does not need to refresh every certain time, as a result, the speed of SRAM is faster than Dynamic Random Access Memory (DRAM). This is the reason why SRAM is widely used in almost processors and system on chips (SoC) which require high processing speed. Two basic operations of SRAM are read and write. We consider two basic factors, including the accuracy of read and write operations and the speed of these operations. In our paper, we propose the read and write assist circuits for SRAM. By adding a power control circuit in SRAM, the write operation performed successfully with low error ratio. Moreover, the value in memory cells can be read correctly using the proposed pre-charge method.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.69-69
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• 2000

(Ba, Sr)TiO3 (BST)[1-3] 박막은 유전상수가 크고 고주파에서도 유전특성 저하가 적기 때문에 ULSI DRAM(Dynamic Random Access Memory)에 응용 가능한 물질로 최근 각광을 받고 있다. 하지만, 아직 BST 박막을 DRSM에 바로 적용하기 위해선 몇 가지 문제점이 있다. 그 중 누설전류 문제는 디바이스 응용시 매우 중요한 요소이다. 특히, DRAM에서 refresh time와 직접적인 관련이 있어 디바이스 내의 신뢰도 및 전력소모를 결정하는 주된 인자가 된다. 지금까지, BST 박막의 인가전업, 온도, 그리고 전극물질에 따른 누설전류 현상들이 고찰되었고, 이에 관한 많은 전도기구 모델들이 제시되었다. Schottky emission, Poole-Frenkel emission, space charge limited conduction 등이 그 대표적인 예이다. 하지만 아쉽게도 BST 박막의 정확한 누설 전류 전도 기구를 완전히 설명하는데는 아직 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 제작된 BST 커패시터 내의 기본적인 전기적 성질을 조사하고, 정확한 누설전류 기구 규명에 초점을 두고자 한다. 이를 위해 기존의 여러 기구들과 비교 분석할 것이다. 하부전극으로 사용하기 위해 스퍼터링 방법으로 p-Si(100) 기판위에 RuO2 박막을 약 120nm 증착하였다. 증착전의 chamberso의 초기압력은 5$\times$10-6 Torr이하의 압력으로 유지시켰다. Ar/O2의 비는 이전 실험에서 최적화된 9/1로 하였다. BST 박막 증착 시 5분간 pre-sputtering을 실시한 후 하부전극 기판위에 BST 박막을 증착하였다. 증착이 끝난 후 시편을 상온까지 냉각시킨 후 꺼내었다. 전기적 특성을 측정하기 상부전극으로 RuO2와 Al 박막을 각각 상온에서 100nm 증착하였다. 이때 hole mask를 이용하여 반경이 140um인 원형의 상부전극을 증착하였다. BST 박막의 증착온도가 증가하고 Ar/O2 비가 감소할수록 제작된 BST-커패시터의 전기적 성질이 우수하였다. 증착온도 $600^{\circ}C$, ASr/O2=5/5에서 증착된 막의 누설전류는 4.56$\times$10-8 A/cm2, 유전상수는 600 정도의 값을 나타내었다. 인가전압에 따른 BST 커패시터의 transition-current는 Curie-von Schweider 모델을 따랐다. BST 박막의 누설전류 전도기구는 기존의 Schottky 모델이 아니라 modified-Schottky 무델로 잘 설명되었다. Modified-Schottky 모델을 통해 BST 박막의 광학적 유전율 $\varepsilon$$\infty$=4.9, 이동도 $\mu$=0.019 cm2/V-s, 장벽 높이 $\psi$b=0.79 eV를 구하였다.