차세대 고집적 F램 메모리용 박막 세계 최초로 개발

　

　탁월한 성능을 지닌 차세대 고집적 F램(비휘발성 강유전) 메모리용 박막소자가 국내 연구진에 의해 처음 개발됐다.

　포항산업과학연구원(RIST·원장 신현준 http://www.rist.re.kr) 고온내화재료연구팀의 전웅 박사팀은 포항공대 신소재공학과 장현명 교수와 공동으로 비스무스-사마리움-타이타늄계 BSmT(Bi4-xSmxTi3012) 박막축전기를 이용, 약 650억회의 반복적인 읽기·쓰기 동작에도 성능이 저하되지 않는 비휘발성 강유전(强誘電) 메모리 재료를 개발했다고 14일 밝혔다.

　F램은 D램과 달리 전원이 차단된 상태에서도 정보 저장이 가능하고, 고속정보처리속도(1000만분의 1초) 등의 장점이 있어 차세대형 메모리로 떠오르고 있다. 그러나 F램은 수백만번 이상의 읽기·쓰기 이후에 저장된 정보가 급속히 손실되는 이른바 전기적 피로(疲勞)현상이 발생, 이를 극복하기 위해 전세계적으로 강유전 박막들이 개발돼왔다.

　강유전 박막 가운데 가장 대표적인 것으로 현재 미국에서 개발된 SBT(SrBi2Ta209) 박막이 있으나 이 박막소자는 제조 온도(700∼800도)가 높아 정보 기록 및 판독이 어렵다는 지적이 있었다.

　이번에 전웅 박사와 장현명 교수가 개발한 F램용 소자 BSmT는 휘발성이 강한 비스무스(Bi)의 일부를 사마리움(Sm)으로 대체한 것으로 제조 온도가 낮고(600∼700도), 판독이 용이할 뿐 아니라 정보가 손실되는 전기적 피로현상이 없는 것이 특징이다. 또 저장된 정보가 시간이 지나도 전혀 손실되지 않고 유지되는 전하(電荷)보유 능력도 탁월한 것으로 실험 결과 밝혀졌다.

　전 박사는 “현재 D램 반도체 메모리 분야에서 세계적인 경쟁력을 갖고 있는 우리나라가 이번 개발을 통해 차세대 고집적 F램 박막소자 제조기술에서도 경쟁우위를 확보하게 됐다”고 말했다.

　한편 이번 연구 결과는 응용물리 분야의 세계적인 권위지 ‘어플라이드 피직스 레터(Applied Physics Letter)’ 최신호에 발표됐다.

　<대구=정재훈기자 jhoon@etnews.co.kr>