NOR Flash를 위한 하프늄 옥사이드 기반 비휘발성 메모리 소자에서의 사파이어 기판을 통한 Self-heating Effect 및 Retention 개선 (Improvement of Self-heating Effect and Retention Characteristics in HfO2-Based Nonvolatile Memory For NOR Flash By Utilizing Sapphire Substrate)

서지정보

· 발행기관 : 대한전자공학회
· 수록지 정보 : 전자공학회논문지 / 57권 / 9호 / 29 ~ 34페이지
· 저자명 : 송영서, 김현우

초록

본 논문에서는 NOR Flash를 위한 하프늄 옥사이드(Hafnium oxide, HfO2) 기반 비휘발성 메모리 소자를 설계하는데 있어, 기존의 SOI(Silicon On Insulator) 기반 TAHOS(TaN/Al2O3/HfO2/SiO2/Si) 구조를 대체할 SOS(Silicon On Sapphire) 기반 TAHOS 구조를 제안하였다. 사파이어(Sapphire, Al2O3) 물질의 뛰어난 열전도도(Thermal conductivity)를 활용하여, TAHOS 구조가 최근 겪어온 자기가열효과(Self-heating Effect)와 보존성(Retention) 문제를 개선하고자 하였다. SOS 기반 TAHOS 소자의 경우 사파이어 물질이 효과적으로 열 방출구(Heat sink)로 작용하여 self-heating effect 문제가 개선이 되며, 이는 전하트랩층 전자가 열에너지를 얻는 것을 억제하여 Retention 또한 개선되는 것을 알 수 있었다.

영어초록

In this paper, in designing improved HfO2(Hafnium oxide) based nonvolatile memory for NOR Flash application, SOS(Silicon On Sapphire) based TAHOS(TaN/Al2O3/HfO2/SiO2/Si) structure is proposed as substitutable candidate for replacing conventional SOI(Silicon On Insulator) based TAHOS structure. By utilizing the magnificent thermal conductivity of sapphire(Al2O3) materials, we tried to improve self-heating effect and retention issue that the TAHOS structure has suffered. In the case of proposed SOS based TAHOS structure, it has been demonstrated that self-heating effect can be significantly improved since the sapphire material effectively acts as a heat sink. Furthermore, it has been shown that this suppression of self-heating effect can suppresses the electrons in charge trap layer (CTL) from obtaining thermal energy, thereby retention characteristic can be improved.

참고자료

· 없음