FRAM(Ferroeletric RAM)

F램의 정의: Ferroeletric random access memory라 부르며, 비휘발성 메모리의 일종

D램의 gate oxide 또는 storage capacitor 재료를 강유전체로 대체

-> 높은 유전율, 분극을 이용하여 휘발성 메모리이나 비휘발성으로 이용 가능

 

F램의 특징: 비휘발성 기능, 저전력 소모(refresh가 불필요), 저전압 동작, 높은 직접도, Flash 메모리보다 1000배 빠른 동작속도

 

동작 원리: 기존의 SiO2 또는 SiON 등과 같은 유전막을 가지는 DRAM 커패시터는 전압이 끊기면 커패시터의 전하가 사라짐. 그러나 강유전체를 사용한 F램은 High-K 물질로써 두개의 안정한 잔류분극을 가짐

따라서 전압공급이 끊겨도 데이터를 잃어버리지 않고 보유할 수 있음.

 

 

잔류분극이란? 강자성체에서 히스테리시스 현상과 비슷하게 강유전체에서 히스테리시스 현상이 일어나

전압의 공급이 끊겨도 지속적인 분극 현상을 나타내는 현상

 

 

현재, SBT박막이나 PZT박막을 사용

SBT박막의 경우 750도 이상의 처리 온도로 직접도가 낮음

PZT박막의 경우 450도에서 증착이 가능해 유리하나 SBT 보다 유지 특성이 좋지 못함.

 

단점: 130nm 이상의 길이에서만 강유전체 특성을 잘보임

 

이를 해결하기 위해 현재는 3D 구조의 F램이 나오기 시작함