NAND Flash 낸드 플래시란? 엄청 쉽게 설명 ! (2)

지난 포스팅에서 NAND Flash 낸드플래시의 구조와 원리에 대해 알아보았습니다. 이번 포스팅에서는 NAND Flash 낸드플래시의 발전에 대해서 이야기해 보려 합니다.

지난 포스팅의 내용을 다시 상기시켜 보면, CG(Control Gate)에 전압을 가해주어 기판의 전자가 Oxide 층을 Tunneling 하여 FG(Floating Gate)에 속박되면 0, 그렇지 않으면 1이라고 말씀드렸었습니다. 하지만 반도체의 집적화가 계속 진행되면서 이러한 NAND에 문제가 발생하게 됩니다.

*무슨 문제?
Cross Talk라고 혹시 들어보셨나요? Cross talk는 ‘누화’라고도 불립니다. 이 Cross talk란 하나의 회로가 주변에 있는 다른 회로에 영향을 주는 것을 말하는데요. 반도체 하나의 크기(NAND Flash cell 하나의 크기)가 점점 작아지고(집적화되면서) 반도체들이 한 웨이퍼 위에 점점 더 따닥따닥 붙게 되니 Cross Talk가 발생하게 되는 것입니다.

또한 반도체가 점점 작아지면서 Gate coupling ratio의 감소의 문제도 일어나고 있습니다. Gate coupling ratio는 쉽게 말해 CG의 전압이 FG에 얼마나 전해지느냐를 결정하는 비율입니다. 자세한 내용은 아래 링크를 통해 확인해 주세요! 
https://sweetsangil-3158.tistory.com/entry/Gate-Coupling-Ratio-%EA%B2%8C%EC%9D%B4%ED%8A%B8-%EC%BB%A4%ED%94%8C%EB%A7%81-%EC%BB%A4%ED%8C%A8%EC%8B%9C%ED%84%B4%EC%8A%A4

*NAND Flash의 발전
2006년, 이러한 문제를 해결하기 위해 삼성전자에서 세계 최초로 CTF 구조를 개발합니다. 그렇다면 삼성전자가 개발한 CTF 구조란 무엇일까요? 아래는 CTF구조의 NAND Flash 낸드 플래시 입니다.

CTF구조

*CTF(Charge Trap Flash)
CTF란 Charge Trap Flash를 의미합니다. 기존의 NAND Flash의 구조는 FG라는 ‘도체’에 전하를 가두었습니다. 하지만 CTF 구조는 ‘부도체’에 전하를 가두는 방법인데요. 이때 이 부도체는 SiN(실리콘나이트라이드)가 사용됩니다. 그렇다면 전하를 가두는 물질을 부도체로 바꾸었을 때 장점이 무엇일까요?

*CTF의 장점
1. 셀의 높이가 엄청 낮아집니다. 이는 반도체 집적화에 아주 중요하게 작용하죠.
2. 방전의(전자 누설) 위험이 줄어들었습니다. 기존 도체(FG)에 저장된 전자는 방전될 위험이 컸지만 부도체(SiN)는 이러한 방전의 위험성을 줄여줍니다.

이번 포스팅에서는 NAND Flash 낸드플래시의 CTF구조에 대해 알아보았습니다. 하지만 반도체가 계속해서 집적화되고 있는 상황에서 NAND Flash는 또 한번의 발전을 합니다. 바로 3D NAND Flash 인데요. 3D NAND Flash 낸드플래시에 대한 포스팅은 다음에 올리도록 하겠습니다. 감사합니다.