 |
|
 메가비트급 강유전체 메모리 (FRAM)의 양산기술을 개발
|
|
- 1T1C FRAM에 새로운 회로기술을 적용
당사는 최근, 0.5미크론 프로세스로 메가비트급의 FRAM(Ferroelectric Random Access Memory : 강유존체
메모리)를 양산하기 위한 새로운 용장회로 기술과 기준전압 가변 회로 기술을 개발해, 양산화의 목표가 설정되어
져 있습니다.
최근 높아진 스마트 카드 등의 다기능화, 대용량화의 요구에 대응하기 위하여, 본 기술을 이용한 대용량 FCRAM
의 양산체제 제작을 진행하고 있습니다.
즉, 본 기술은, 2월 5일부터 3일간, 미국 샌프란시스코에서 개최된 ISSCC(International Solid-State Circuits
Conference)에서 발표했습니다.
FCRAM은, SRAM과 DRAM과 동등 레벨의 읽어 내고 써 넣는 스피드를 갖고, 전원을 꺼도 기억정보가 소멸되지
않는 불휘발성 메모리로서 주목 받고 있습니다. 그러나 현재의 FCRAM은 신뢰성의 보호를 위하여, 2개의
Transistor
와 2개의 Capacitor부터 이루어진 2T2C구조를 이루고 있어, 구조상의 제약으로 대용량화가 늦어지고 있습니다.
이 구조상의 문제를 해결하기 위하여, 하나의 Transistor과 하나의 Capacitor로 이루어진 1T1C구조의 FCRAM의
개발이 기대되고 있습니다. 그러나, 1T1C구조에는 기억정보로서 검색가능한 신호 레벨이 2T2C구조의 약 절반
이하가 되기 때문에, 실용화에 즈음해서는, 안정된 동작 마진의 확보 및 원료 허비 개선이 필요했습니다.
그래서, Process와 설계회로기술의 양면으로 부터의 개선을 할 필요가 있습니다.
이번, 새롭게 고안된 회로기술은, 불량Cell을 구제하기 위한 2개의 새로운 회로기술로, 하나의 불량Cell을 검출
하기 위한 새로운 용장 회로기술, 또 하나는 동작마진 불량Cell을 검출하기 위한 기준전압 가변회로 기술입니다.
개발된 기술은 아래와 같습니다.
|
 |
|
|
 신규 용장 회로기술의 채용
|
|
종래의 FCRAM에서는, 불량Cell의 위치 정보를 기억하기 위해 필요RAM을 사용하는 Leisure Fuse 방식을 사용
합니다만, 이번 개발한 용장회로에서는, FRAM자체를 사용하여 불량 Cell의 위치정보를 기억합니다.
따라서 FCRAM의 특징을 살렸으며, 통상 메모리 영역과 용장메모리 영역의 선택을 바꾸어 제어회로를 고안했습
니다. 그 방식을 사용하면 현재 주류가 되고 있는 Laser-Fuse방식에 비해 다음의 잇점을 얻을 수 있습니다.
- 제조 Process를 늘리는 일이 없이 용장회로기능을 탑재할 수 있습니다.
- FRAM의 비트 축척밀도는 Fuse ROM의 약 35배이기 때문에, 작은 면적에 용장회로를 구성할 수 있으며, 원가
를 줄일 수 있습니다.
- 불량Cell을 대체하는 용장 Cell을 선택하기 위해서의 레이저절단 공정과, 그것에 사용하는 레이저 장치가
불필요하게 되고, 제조원가가 낮아집니다.
- Fuse ROM에 비해 많은 불량정보가 격납할 수 있기 때문에 불량 구제율이 높아지고 보유향상을 꾀할 수 있습
니다. 이상의 기술을 사용하는 것에 의해, Bit결함 구제율은 종래에 비해, 약 500배 이상이 기대되고 있다고
생각합니다.
|
|
신규의 기준 전압 가변회로의 채용
|
|
동작 머신이 없는 Cell을 선별하기 위해서, Wafer에서 실험할 때에 ,외부로부터 기준전압을 변화할 수 있게 하였
습니다. 그 기능을 이용해서, 동작 머신의 적은 Cell을 선별해, 그것도 용장기능을 사용하여, 구제합니다.
그것에 의해, 한층 더 원료에 대한 제품의 비율을 향상시켜, 1T1C의 신뢰성도 높일 수 있습니다.
또, Process의 개선을 하여, 고쳐 쓰는 피로 특성 시험과 데이터 보유 특성 시험을 실시해서, 100억회를 개선 후,
약10년 다음에도 안정된 동작마진이 확보되어 있는 것을 확인했습니다.
고친후, 혹은 약 10년 후에도 안정한 동작 머신이 확보되어 잇는 것을 확인했습니다.
그 결과 1T1C에 있어서도 2T2C와 같은 신뢰성을 확보한 제품이 실현될 수 있는 것을 확인했습니다.
이번에 개발한 FCRAM은 0.5미크론. 프로세스를 이용하고 있습니다만, 본 기술은 차기 프로세스? 테크놀로지인
0.35미크론에도 유효하고, 금후 당사에는 그 기술을 사용하고 적극적인 1T1C의 제품화를 추진할 계획입니다.
덧붙여 당사는 96년부터 미국램트론사(Ramtron International Co. ; Colorado Springs, CO. USA)와 FCRAM의
공동개발을 하고 있어, 이번의 성과도 본 공동개발 프로젝트의 일환으로 달성한 것입니다.
|
|
|
Back