Trying [반도체 소자②] DRAM 기초

1. DRAM이 무엇인가?

- DRAM : Dynamic Random Access Memory

https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=tnalsdl326&logNo=221217276452

 

-> Register : CPU 내부

 

-> SRAM(cache) : CPU 내부

 

 

-> DRAM : 프로그램에 필요한 데이터만 사용해서 빠른 처리

 

-> SSD : NAND Flash Memory. 대용량 메모리

 

- 아래에서 위 순서로 빠르고 비싸고 용량이 작다

 

 

 

 - DRAM의 특징 

   (1) 휘발성 메모리 : 전원 종료 시 데이터가 사라진다.  [SSD/HDD와의 차이]

   (2) 빠른 속도 : ~1ns(10^(-9)초)읽기, 10ns쓰기

   (3) 높은 가격 : 16GB(10만원)   (SSD는 512GB(10만원))

DRAM 시장 점유율

 

 - 구성 : 1 Transistor + 1 Capacitor (1T1C)

 

 

 - Writing 

 - Reading

    - Destructive Readout : DRAM의 데이터를 읽을 떄 데이터가 지워지는 현상

      => 그래서 Dynamic한 memory이다.

 

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2. Cell Capacitor

 - CMOS공정에서 소자의 면적 차이가 있다.

     (1) MOSFET 크기는 약 50nm X 50nm

     (2) 평행판 축전기 크기 계산

           - DRAM Cell Capacitor 용량 = 10fF

           - 절연체 두께가 2nm로 정의

           => 760nm X 760nm가 된다.

   => 용량은 유지하되 Cell Capacitor의 면적을 줄여야 한다.

    (1) Parallel Capacitor : 면적을 줄이기 전의 Capacitor

    (2) Stacked Capacitor : 면적을 줄이고 높이를 증가시킨 Capacitor

    (3) Trench Capacitor : 참호로 깊이를 증가시켜 면적을 줄인 Capacitor

    (4) Cylindrical Capacitor : 밑변과 높이의 비율이 1:50으로 면적을 줄인 최근의 Capacitor

 

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3. Cell Transistor

- DRAM Cell Transistor는 대부분 시간동안 전류가 흐르지 않는다.

  -> Off-current와 Static power를 줄이는 것이 중요

  -> Channel 길이를 늘려야 한다. (전류와 채널 길이가 반비례하기 때문)

  -> 위와 같이 Channel을 늘리게 되면 면적도 증가하면서 비용도 증가하므로 바람직하지 않다.

 

- Cell Transistor의 진화

(1) Planar : Cell Transistor의 진화 이전

(2) Recessed Cell Array Transistor : 전류는 밑에 파진 부분을 통해 흐르도록 Channel을 늘린 것.

(3) Spherical : 파진 부분을 두껍게 함으로써 Channel 길이를 늘린 것.

(4) Buried Gate : Gate를 모두 Body 안에 넣어서 Channel을 늘린 것.

 

 

 

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https://www.youtube.com/watch?v=rWZzKy7XzZM