수직 적층형 낸드 플래시 메모리의 집적도 향상을 위한 반원통형 셀 구조의 특성

Abstract

지난 40년여 동안 평면형 낸드 플래시 메모리는 비트당 제작비용을 감소시키기 위하여 축소시켜왔다. 그러나, 평면형 낸드 플래시 메모리가 스케일링 되면서 인접 셀과의 전기적인 간섭 및 리소그래피의 한계에 직면하게 되었다. 이러한 한계를 극복하고자 3차원의 수직형 낸드 플래시가 개발 및 양산되었다. 이 새로운 구조의 수직형 낸드 플래시 메모리 구조는 기존 평면 면적에서 수직 방향으로 셀을 적층하여 삼차원 공간으로 셀 집적도를 향상시킬 수 있다. 기존 평면 구조의 낸드 플래시와 비교하면 고집적도의 셀을 효과적으로 구현 가능하게 할 수 있게 되었다. 하지만 이제 이 수직형 낸드 플래시 구조도 한계에 직면하고 있다. 수직 적층을 할수록 생산비용이 증가하게 되어 이는 더 이상 비트당 제작비용에 이점으로 작용할 수 없게 되었다. 이러한 상황에서 계속 비트당 제작비용을 감소하기 위해서는 새로운 구조나 방법이 제안되어야 한다. 본 학위 논문에서는 이러한 한계에 직면한 수직형 낸드 플래시의 집적도를 두배로 증가시킬 수 있는 반원통형 구조를 제안하고 다양한 구조에서 적합한 반원통형 구조를 제안한다. CENTAURUS T-CAD 시뮬레이션을 이용하여 기존 원통형 구조와 반원통형 구조를 구현하고 Program 특성 및 문턱전합이하 스윙, 전류 및 전기적인 간섭의 변화를 확인하였다. 그 결과, 가장 효과적인 구조를 제안하여 기존 구조 대비 효과적으로 셀 집적도를 향상시킬 수 있는 방안을 제시한다.