Flash memory

FLASH 정의

 

Flash memory는 비휘발성 메모리로 SSD에 쓰입니다.

따라서 파워가 OFF되었을 때도 데이터를 저장할 수 있습니다.

 

DRAM에서는 refresh 동작을 통해서 계속 데이터를 유지해주었어야 합니다.

하지만 Flash memory에서는 한번 저장하면 그 데이터가 계속 유지됩니다.

물론, 아주 오랜 기간(7년~) 동안 쓰지 않는다면 서서히 데이터가 손실됩니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

FLASH 구조

Gate와 channel 사이에

Tunneling Oxide(터널링이 되는 옥사이드 층)과

Floating gate(전자를 잡아두는 공간)이 있는 구조입니다.

 

기존의 게이트는 Control Gate라고 부릅니다.

 

Floating gate는 Poly-Si로 만들지만

이 부분을 부도체인 SiN을 쓴다면 Charge trap layer라고 부릅니다.

 

이에 따라 Floating gate flash / Charge trap flash라고 부릅니다.

 

 

 

 

 

FLASH 동작 원리

 

Write와 Read가 있습니다.

Write 안에 Program과 Erase가 있습니다.

 

먼저 Write에서

Program은 Gate에 고전압(20V)을 인가하여 전자를 Floating gate에 당겨와 축전시킵니다.

Erase는 Body에 고전압을 인가하여 Floating gate에서 전자를 Body쪽으로 방전시킵니다.

 

여기서 Gate에 -20V를 해주는 것이 아닙니다. 이렇게 되면 -20V~20V까지 범위가 너무 커져

회로 설계 직군에서 많이 힘들어 합니다.

따라서 -20V를 gate에 해주는 것이 아닌 body 쪽에 20V를 걸어줍니다.

전압이란 상대적인 것이니까요.

 

 

다음 Read 동작입니다.

State에 따라서 Treshold voltage가 바뀝니다.

(왜 바뀌는 것인가?)

 

Erase상태에서는 전류가 흐르므로 1이 읽히고

Program상태에서는 전류가 흐르지 않으므로 0이 읽힙니다.

 

 

 

 

현재 Flash memory는 3D-NAND or Vertical NAND or V-NAND 구조입니다.

세로로 세움으로서 면적의 한계를 돌파했고 이를 얼마나 잘 쌓느냐가 핵심입니다.

현재 200단 근방에 위치해있습니다.

많이 올리면 좋지만 언제든 수율 문제나 비용도 잘 따져야 합니다.