[반도체 공정 A+] 차세대 메모리 기술 레포트

목차

1. PoRAM(Polymer Random Access Memory)
2. MRAM(Magnetic Random Access Memory)
3. PRAM(Phase change Random Access Memory)
4. ReRAM(Resistive Random Access Memory)
5. FeRAM(Ferroelectric RAM)

출처

본문내용

• PoRAM(Polymer Random Access Memory)
Polymer Random Access Memory(PoRAM)은 그림1과 같이 상부전극과 하부전극이 교차하는 영역에 단분자, 저분자, 고분자 bistable 전도성 유기 소재가 존재하는 1R구조를 갖는다. 상하전극에 전압 변화를 가했을 때, 동일 전압에서 Ion(저저항상태)/Ioff(고저항상태) 전류 변화가 100배 이상 발생하는 bistable 전기적 소자 특성을 메모리 소자로서 응용한 비휘발성 메모리 소자이며 모든 유기소재를 적용한 소자를 통틀어 PoRAM이라고 말한다.

그림 1. PoRAM의 구조
3V의 문턱 전압까지 게이트 전압이 증가하면 게이트 전류가 천천히 증가(low conductive state)하다가, 문턱전압에서 전류가 급증하여 high conductive state가 된다. Writing voltage까지 게이트 전압을 높여주면 게이트 전류는 천천히 증가한다. 게이트 전압을 1.5V의 read voltage까지 다시 감소시키면 게이트 전류는 high conductive state를 유지하면서 서서히 감소하다가 0V 부근에서 게이트 전류는 측정한계수준 이하가 된다. 음의 전압을 다시 게이트에 가하면 reset 혹은 erase 되어 다시 low conductive state가 된다. 1.5V의 게이트 전압에서 두 개의 conductive state를 가지는 bistable한 특성을 가지는 polymer bistable device(PBD)로서 비휘발성 메모리 소자로 동작 가능하다.

그림 2. 고분자 PoRAM 구조

PoRAM은 단순한 1R 구조로서 제조 공정이 단순하고 기존 CMOS 공정과 정합이 간단하여 다른 차세대 비휘발성 메모리 소자에 비해 initial feature size가 45nm 정도로 가장 집적도가 높고, write/erase time이 10ns 이하 정도로 빠른 동작 속도를 갖는다.

참고자료

· PoRAM 최근 연구 동향 및 향후 개발 방향, 박재근 외 1명, 2006
· Technology Trend of Spin-Transfer-Torque Magnetoresistive Random Access Memory (STT-MRAM), Jiung cho, 2009.
· Development Status and Prospect of New Memory Devices, Honsik Jeong
· 전극형 상변화 메모리(PRAM) 기술, 김수경,이헌,홍성훈
· Resistive switching in transition metal oxides. Materials today , 11.6, 28-36, 2008.
· Future Memory Technology for Ubiquitous Environment, B.G.Yu, S.O.Ryu, S.M.Yoon
· https://gigglehd.com/zbxe/newsreport/13817827
· http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=stingerz&logNo=90161008580&parentCategoryNo=9&categoryNo=&viewDate=&isShowPopularPosts=false&from=postView