Local Field Switching 방식의 MRAM 설계

이감영; 이승연; 이현주; 이승준; 신형순

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이감영 이승연 이현주 이승준 신형순

저널정보: 대한전자공학회 전자공학회논문지-SD 電子工學會論文誌 SD編第45卷第8號

발행연도: 2008.8

수록면: 1 - 10 (10page)

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본 논문에서는 새로운 스위칭 방식인 LFS (Local Field Switching)을 이용하여 설계한 128비트 MRAM (Magnetoresistive Random Access Memory)에 대해 기술하였다. LFS 방식은 MTJ (Magnetic Tunnel Junction)를 직접 통과해 흐르는 전류에 의해 형성되는 국소 자기장을 이용하여 MTJ의 극성을 변환시킨다. 이 방식은 MTJ와 전류의 거리가 가깝기 때문에 작은 전류로도 충분히 큰 자기장을 형성하므로 writing current가 적어도 된다. 또한 Digit Line이 없어도 되므로 half select disturbance가 발생하지 않아 기존 MTJ를 이용한 방식에 비해 셀 선택도가 우수하다. 설계한 MRAM은 1T(트랜지스터)-1MTJ의 메모리 셀 구조를 가지며 양방향 write driver와 mid-point reference cell block, current mode sense amplifier를 사용한다. 그리고 MTJ 공정 없이 회로 동작을 확인하기 위해 LFS-MTJ cell을 CMOS emulation cell로 대체하였다. 설계한 회로를 6 metal을 사용하는 0.18㎛ CMOS 공정으로 구현하였고 제작된 chip을 custom board 상에서 테스트하여 동작을 확인하였다.

#MTJ #MRAM #nonvolatile memory #MRAM integration

참고문헌 (7)

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1. [학술지(정기간행물)] - S. Tehrani / 2003 / Magnetoresistive Random Access Memory Using Magnetic Tunnel Junctions / Proc. IEEE 91 (5) : 703 ~ 714

2. [학술지(정기간행물)] - 김태완 / 2005 / 고집적 MRAM 개발을 위한 기술적 현안 / 전자공학회지 32 (2) : 35 ~ 43

3. [학술지(정기간행물)] - Brad N. Engel / 2002 / The Science and Technology of Magnetoresistive Tunneling Memory / IEEE Transactions on nanotechnology 1 (1) : 32 ~

4. [학술대회논문] - Injun Hwang / 2005 / A New Switching Architecture for MRAM : Local Field Switching / Digests of 2005 INTERMAG Asia : 845 ~ 846

5. [학술지(정기간행물)] - S. Y. Lee / 2004 / A New Reference Cell for 1T-1MTJ MRAM / Journal of Semiconductor Technology and Science 4 (2) : 110 ~ 116

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