유한요소법을 이용한 나노 전기기계 비휘발성 메모리 소자의 스케일링 경향
Scaling Trend of Nanoelectromechanical (NEM) Nonvolatile Memory
- 주제(키워드) 비휘발성 메모리 , NEM Memory , 스케일링 경향
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 최우영
- 발행년도 2012
- 학위수여년월 2012. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 전자공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000047236
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작원 보호를 받습니다.
초록/요약
Flash memory와 같은 비휘발성 메모리 소자는 요즘들어 스케일링에 한계를 맞이하고 있다. 이는 높은 전압을 사용해야 하므로 크로스-커플링에 취약하고, 포토리소그래피와 에치공정을 통한 패터닝과정이 점점 더 어려워 지는 단계에 까지 이르렀기 때문이다. 이를 극복하기 위해서 Flash memory에 비해 저전력으로 동작이 가능한 나노 전기기계 비휘발성 메모리 소자 (NEM memory) 가 개발되어서 큰 주목을 받고 있다. 본 논문에서는 유한요소법을 이용한 시뮬레이션을 사용하여 나노 전기기계 비휘발성 메모리 소자의 스케일링 경향을 살펴보았다. 유한요소법을 사용한 시뮬레이션을 통해 소자의 프로그램/삭제 전압과 히스테리시스 전압을 기존의 연구에서보다 더 정확하게 구해낼 수 있었다. 이는 유한요소법을 사용한 시뮬레이션은 기존의 연구보다 메모리 소자의 구조와 스트레칭 효과와 같은 비선형적 요소를 더 잘 반영할 수 있기 때문이다. 또한 유한요소법을 사용한 시뮬레이션에서는 전단 응력과 전단 변형률을 반영함으로써 더 정확한 소자의 변형모습을 예상할 수 있다.
more초록/요약
Nowadays, nonvolatile memories such as flash memory have faced the scaling limits because of the difficulty in the scaling limits such as the photolithographic limits and the cross-coupling limits. To overcome these issues, nano-electro-mechanical nonvolatile memory (NEM memory) cell has been developed which can operate at low voltage compared to flash memory. Finite element analysis (FEA) simulation has been performed to evaluate the scaling of the NEM memory. FEA simulation predicted program/erase voltage and also hysteresis voltage more accurate than analytical modeling in our previous work. It is because FEA simulation reflects the actual memory cell structure and includes nonlinear effects such as beam stretching effect. Additionally, in the FEA simulation, shear strain has been considered for the accurate evaluation of beam deformation.
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