NAND Flash(낸드플래시)의 동작원리에 대해 알아보자(1)

"NAND Flash"

 

 

 

Flash Memory 구조

 

→ MOSFET의 Gate와 채널상의 Tunnel Oxide와 Floating Gate(FG)를 형성함

→ Floating Gate : 전하를 저장하는 저장소 역할

 

 

 

동작원리(Write)

→ Program : Gate에 고전압 인가 → 채널의 전하가 Tunneling으로 FG로 이동해서 축전됨.

→ Program : FG에 전자가 있으면 0으로 인식함.

→ 통과한 전자는 FG에 저장되어 전계가 사라져도 산화막에 의해 외부로 유출되지 않게됨.

 

 

→ Erase : Body에 고전압 인가 → 축전된 전하가 Tunneling로 채널로 이동해서 방전됨.

→ Erase : FG에 전자가 없으면 1로 인식함.

 

 

동작원리(Read)

 

→ State에 따라 Threshold Voltage가 변화함

 

→ 하나의 Bit Line에 다수의 셀이 직렬로 연결되어 있다.

→ 직렬로 연결되어 있기 때문에 Bit Line에 전압을 걸면 모든 셀에 전압이 걸리고 컨트롤 게이트에 전압을 걸린 셀에만 채널이 형성된다.

 

 

읽는 방법

→ 읽을 소자를 제외한 나머지 소자 모두 Vth(Vth>0)이상의 전압을 인가한다.

→ Bit Line으로 들어온 전류가 흐르는지 여부에 따라 데이터를 On/Off로 읽는다.

 

 

○ FG에 전자가 존재하는 경우
→ 소자에 전자가 있는 경우 0V를 인가해도 채널이 형성되지 않는다.
→ 나머지 소자에는 채널이 형성되고 선택된 소자에서 Open됨.

→ 즉, Bit Line에 전압이 걸려도 전류가 잘 흐르지 않는다.

→ Open 상태이기때문에 Bit Line을 통해 유입되는 전류는 빠져나가지 못 하고 charge가 됨.
→ Bit Line의 전압강하가 적게 되고 이를 '0'으로 인식한다.

 

 

○ FG에 전자가 없는 경우
→ 읽을 소자에 전자가 없으면 0V(Vth<0)를 인가해도 채널이 잘 형성되고 전류가 잘 흐른다.
→ Short 상태라서 Bit Line을 통해 유입되는 전류가 charge되지 못 하고 Bit Line의 전압강하는 커지고 이를 '1'로 인식한다.