• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.853-858
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• 2010

본 논문은 알루미늄의 양극산화를 통하여 알루미나(Alumina, $Al_2O_3$)를 형성함으로써 알루미나 및 알루미늄의 적층 구조 DRAM 패키지 기판을 구현하였다. 전송선 기반의 설계를 적용하기 위해 2차원 전자장 시뮬레이션을 수행하였다. 분석 결과를 바탕으로 새로운 기판에 적용할 신호선의 폭 및 간격과 알루미나 두께 등의 설계인자를 최적화하였다. 테스트 패턴 제작 및 측정을 통해 설계인자를 검증하였으며, 이를 바탕으로 설계 룰(Design rule)을 정하고 패키지의 개념 설계 및 상세 설계를 진행하여 DDR2 DRAM 패키지 기판을 성공적으로 제작하였다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제7권2호
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• pp.157-164
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• 1994

DRAM(Dynamic Random Access Memory)은 반도체 소자중 가장 대표적인 기억소자로, switch역활을 하는 1개의 transistor와 data의 전하를 축적하는 1개의 capacitor로 구성된 단순한 구조와 고집적화에 용이하다는 이점을 바탕으로, supercomputer에서 가전제품 및 산업기기에 이르기 까지 널리 이용되어왔다. 한편으로 DRAM사업은 고가의 장치사업으로 조기시장 진입을 위하여 초기에 막대한 자본투자, 급속한 기술발전, 짧은 life cycle, 가격급락등이 심하여, 시한내 투자회수가 이루어져야 하는 위험도가 큰 기회사업이라는 양면성도 가지고 있다. 이러한 관점때문에 새로운 DRAM기술은 매 세대마다 끊임없이 빠른 속도로 개발되어왔다. 그러나 sub-micron이하의 DRAM세대로 갈수록 그에 대한 신기술은 점차 어렵게 되어가고, 한편으로는 system의 다양화에 따른 요구도 강하여, 이제는 통상적인 DRAM의 고집적화/저가의 전략만으로는 생존하기 어려운 실정이므로 개발전략도 수정하여야만 할 것이다. 이러한 어려운 기술한계를 극복하기 위하여 새로운 소자기술 및 공정개발에 대한 breakthrough가 이루어져야 할 것이다. 이러한 관점에서 현재까지의 DRAM개발 추이와 향후의 기술방향에 관하여 몇가지 중요한 item을 설정하여 논의해 보기로 한다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제1권1호
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• pp.20-30
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• 2001

A 1.8V $650{\;}\textrm{mm}^2$ 4Gb DRAM having $0.10{\;}\mu\textrm{m}^2$ cell size has been successfully developed using 0.11 $\mu\textrm{m}$DRAM technology. Considering manufactur-ability, we have focused on developing patterning technology using KrF lithography that makes $0.11{\;}\mu\textrm{m}$ DRAM technology possible. Furthermore, we developed novel DRAM technologies, which will have strong influence on the future DRAM integration. These are novel oxide gap-filling, W-bit line with stud contact for borderless metal contact, line-type storage node self-aligned contact (SAC), mechanically stable metal-insulator-silicon (MIS) capacitor and CVD Al process for metal inter-connections. In addition, 80 nm array transistor and sub-80 nm memory cell contact are also developed for high functional yield as well as chip performance. Many issues which large sized chip often faces are solved by novel design approaches such as skew minimizing technique, gain control pre-sensing scheme and bit line calibration scheme.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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• pp.163-166
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• 2004

모바일향 90nm DRAM을 개발하기 위하여 비대칭 채널 구조를 갖는 Recess Channel Array Transistor (RCAT)로 cell transistor를 구현하였다. DRAM cell transistor에서 junction leakage current 증가는 DRAM retention time 열화에 심각한 영향을 미치는 요인으로 알려져 있으며, DRAM의 minimum feature size가 점점 감소함에 따라 short channel effect의 영향으로 junction leakage current는 더욱 더 증가하게 된다. 본 실험에서는 short channel effect의 영향에 의한 junction leakage current를 감소시키기 위하여 Recess Channel Array Transistor를 도입하였고, cell transistor의 채널 영역을 비대칭으로 형성하여 data retention time을 증가시켰다. 비대칭 채널 구조을 이용하여 Recess Channel Array Transistor를 구현한 결과, sub-threshold 특성과 문턱전압, Body effect, 그리고, GIDL 특성에는 큰 유의차가 보이지 않았고, I-V특성인 드레인 포화전류(IDS)는 대칭 채널 구조인 transistor 대비 24.8% 정도 증가하였다. 그리고, data retention time은 2배 정도 증가하였다. 본 실험에서 얻은 결과는 향후 저전압 DRAM 개발과 응용에 상당한 기여를 할 것으로 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.264-264
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• 2011

1T-1C로 구성되는 기존의 dynamic random access memory (DRAM)는 데이터를 저장하기 위해 적절한 커패시턴스를 확보해야 한다. 따라서 커패시터 면적으로 인한 집적도의 한계에 직면해있으며, 이를 대체하기 위한 새로운 DRAM인 1T- DRAM이 연구되고 있다. 기존의 DRAM과 달리 silicon-on-insulator (SOI) 기술을 이용한 1T-DRAM은 데이터 저장을 위한 커패시터가 요구되지 않는다. 정공을 채널의 중성영역에 축적함으로서 발생하는 포텐셜 변화를 이용하며, 이때 발생하는 드레인 전류차를 이용하여 '0'과 '1'을 구분한다. 기존의 완전공핍형 평면구조의 1T-DRAM은 소스 및 드레인 접합부분에서 발생하는 누설전류로 인해 '0' 상태의 메모리 유지특성이 열화되는 단점을 가지고 있다. 따라서 메모리의 보존특성을 향상시키기 위해 소스/드레인 접합영역을 줄여 누설전류를 감소시키는 구조를 갖는 1T-DRAM의 연구가 필요하다. 또한 고유전율을 가지는 Si3N4를 이용한 oxide-nitride-oxide (ONO)구조의 게이트 절연막을 이용하면 동일한 두께에서 더 낮은 equivalent oxide thickness (EOT)를 얻을 수 있기 때문에 보다 저 전압에서 1T-DRAM 동작이 가능하여 기존의 SiO2 단일층을 이용한 1T-DRAM보다 동일 전압에서 더 큰 sensing margin을 확보할 수 있다. 본 연구에서는 누설전류를 감소시키기 위하여 소스 및 드레인이 채널위로 올려진 recessed channel 구조에 ONO 게이트 절연막을 적용한 1T-DRAM을 제작 및 평가하고, 본 구조의 1T-DRAM적용 가능성 및 ONO구조의 게이트 절연막을 이용한 sensing margin 개선을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권2호
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• pp.1-1
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• 2001

DRAM에서 셀 캐패시터의 누설 전류 영향을 고려하여 소프트 에러율을 예측하였다. DRAM의 동작 과정에서 누설 전류의 영향으로 셀 캐패시터는 전하량이 감소하고, 이에 따른 소프트 에러율을 DRAM의 각 동작 모드에 대하여 계산하였다. 누설 전류가 작을 경우에는 /bit mode가 소프트 에러에 취약했지만, 누설전류가 커질수록 memory 모드가 소프트 에러에 가장 취약함을 보였다. 실제 256M급 DRAM의 구조에 적용하여, 셀 캐패시턴스, bit line 캐패시턴스, sense amplifier의 입력 전압 감도들이 변화할 때 소프트 에러에 미치는 영향을 예측하였고, 이 결과들은 차세대 DARM 연구의 최적 셀 설계에 이용될 수 있다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.179-185
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• 2020

DRAM은 메인 메모리 시스템을 구성하는 주요한 요소로서 운영체제의 발전, 응용 프로그램의 복잡도와 용량의 증가에 맞추어 DRAM의 용량과 속도 역시 증가하는 추세이다. DRAM은 주기적으로 저장된 값을 읽은 후 다시 저장하는 리프레시 동작을 수행해야 하며, 이에 수반되는 성능 및 파워/에너지 오버헤드는 용량이 증가할수록 더 악화되는 특성을 내재하고 있다. 본 연구는 전하의 보존 시간이 가장 낮은 셀들에 대해서 블룸 필터를 사용하여 64ms, 128ms 이내에 리프레시를 수행해야 하는 로우들을 효율적으로 저장하여 선택적 리프레시를 수행하는 에너지 효율 향상 기법을 제안한다. 실험 결과에 따르면 제안 기법을 통하여 평균 5.5%의 성능 향상이 있었으며, 리프레시 에너지는 평균 76.4% 절감되었고, 평균 EDP는 10.3% 절감된 것으로 나타났다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권12호
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• pp.1022-1032
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• 2002

테스트와 동시에 오류 비트의 수와 위치를 파악하도록 하여 redundancy 프로그래밍이 용이한 다수 비트 출력 DRAM을 위한 BIST 구조가 소개되었다. 일반적으로, DRAM 셀이 n개의 블록으로 구성된 경우에, 단지 n개의 비교기와 한 개의 3가지 상태 엔코더를 사용하여, 무오류 상태, 한 개의 오류가 있을 경우, 오류상태 및 오류비트가 존재하는 블록의 위치, 두개의 블록에 오류가 있을 경우 오류 상태 등 총 n ＋ 2개의 상태를 나타낼 수 있다. 제안된 방법을 통하여, 두개 이상의 블록에 오류가 있을 경우, 오류 비트의 위치와 수를 파악하는 방법으로 용이하게 확장 구현가능하다. 8블록으로 구성된 64MEG DRAM 경우의 성능 비교 결과 단지 0.115%의 칩 면적 증가로, 테스트 및 redundancy 프로그래밍 시간이 1/750로 감소하였다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제4권2호
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• pp.41-46
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• 2015

컴퓨터 사용 환경이 모바일 시장 및 소형 전자기기 시장 등으로 다양해짐에 따라 저전력 고성능 시스템에 대한 요구도 커지고 있다. 3차원 die-stacking 기술은 한정된 공간에서 DRAM의 집적도과 접근 속도를 높여 차세대 공정방식으로 많은 연구가 되고 있다. 이 논문에서는 3차원 구조의 DRAM 로직층에 재구성형 가속기를 구현하여 저전력 고성능 시스템을 구성하는 방법을 제안한다. 또한 재구성형 가속기의 지역 메모리로 캐시를 적용하고 활용하는 방법에 대해서 논의한다. DRAM의 로직층에 재구성형 가속기를 구현할 경우 위치적인 특성으로 데이터 전송 및 관리에 필요한 비용이 줄어들어 성능을 크게 향상시킬 수 있다. 제안된 시스템에서는 최대 24.8의 스피드업을 기록하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권2호
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• pp.87-94
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• 2001

DRAM에서 셀 캐패시터의 누설 전류 영향을 고려하여 소프트 에러율을 예측하였다. DRAM의 동작 과정에서 누설 전류의 영향으로 셀 캐패시터는 전하량이 감소하고, 이에 따른 소프트 에러율을 DRAM의 각 동작 모드에 대하여 계산하였다. 누설 전류가 작을 경우에는 /bit mode가 소프트 에러에 취약했지만, 누설전류가 커질수록 memory 모드가 소프트 에러에 가장 취약함을 보였다. 실제 256M급 DRAM의 구조에 적용하여, 셀 캐패시턴스, bit line 캐패시턴스, sense amplifier의 입력 전압 감도들이 변화할 때 소프트 에러에 미치는 영향을 예측하였고, 이 결과들은 차세대 DARM 연구의 최적 셀 설계에 이용될 수 있다.