KAIST “나노선 5층으로 쌓아올려 성능 높여”

KAIST(한국과학기술원)는 최양규 교수와 이병현 박사과정 연구팀이 D램과 플래시 메모리 기능을 동시에 갖는 ‘융합메모리(URAM)’ 반도체 소자를 개발했다고 21일 밝혔다.

메모리 반도체는 크게 D램과 플래시 메모리로 나뉜다.

D램은 동작 속도가 빠르지만 휘발성 메모리이기 때문에 정보를 저장하는데 전력이 많이 든다. 플래시 메모리는 D램보다 오랜 기간 안정적으로 정보를 저장할 수 있지만 속도가 느리다는 단점이 있다.

연구팀은 두 메모리의 장점을 결합해 전력 소모가 적으면서도 동작 속도가 높은 융합메모리를 개발했다.

하나의 트랜지스터 안에 두 가지 메모리의 기능을 구현하려면 트랜지스터의 크기를 줄여야 하지만 메모리의 성능이 떨어진다는 문제가 있었다.

연구팀은 실리콘 나노선을 수직으로 5층으로 쌓아올려 칩의 크기는 작으면서도 성능은 단일 나노선에 비해 5배 높은 융합메모리를 제작하는 데 성공했다.

지난해 개발한 플라즈마 식각(Etching·화학용액 등을 이용해 기판을 제외한 물질을 제거하는 반도체 제작공정) 공정을 이용해 나노선을 집적했다.

시스템 내 칩 간 간섭이 적어 동작 속도가 높으며, 전력 효율이 높고 패키지 공정도 단순해 제작비용을 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

이번 연구 결과는 나노 분야 학술지 ‘나노 레터스(Nano Letters)’ 지난달 31일자 온라인판에 실렸다.

최양규 교수는 “이번 연구를 통해 메모리 반도체의 제작 공정과 성능을 개선할 수 있을 것으로 기대된다”면서 “앞으로도 메모리 반도체를 소형화하기 위한 연구를 지속해서 진행할 계획”이라고 말했다.

연합뉴스