STT M램 오작동 방지 기술 개발

　차세대 메모리인 STT M램(스핀토크 자기메모리)의 오작동 원리를 구명하고 이를 해결할 기술을 우리나라 기술진이 개발했다. STT M램은 국내 반도체 업체가 최근 공동 기술 개발을 통해 선점하려는 초대용량(테라비트급) 차세대 메모리 소자다.

　이경진 고려대 신소재공학과 교수와 오세충 삼성전자 박사, 박승영 한국기초과학지원연구원 박사, 이현우 포스텍 물리학과 교수 등 산·학·연 공동 연구팀은 STT M램에서 발생하는 오작동을 양자효과 조절로 방지할 수 있는 획기적인 기술을 개발했다고 25일 밝혔다.

　STT M램은 수십 나노미터 크기의 작은 자석에 전압을 인가할 때 자석의 자화 방향이 바뀌는 스핀전달 토크를 이용한 비휘발성 메모리다. 전하 저장량에 따라 ‘1’ ‘0’을 구분하는 기존 메모리와 달리 자화 저장과 방향에 따라 ‘1’ ‘0’을 기록하거나 읽을 수 있다.

　기술적 한계로 인식되는 30나노급 이하의 초미세 공정이 가능한데다가 고속 기록시간, 낮은 기록 전압 특성 등으로 플래시메모리와 D램을 대체할 차세대 반도체로 꼽힌다. 그렇지만 고속으로 기록할 때 오작동이 자주 발생해 상용화에 어려움을 겪어왔다.

　연구팀은 이 같은 오작동이 스핀전달 토크의 특이한 전압 의존성에 따른 것임을 실험을 통해 처음으로 증명했다. 연구팀은 자성체 물질을 변화시켜 양자효과를 조절함으로써 오작동을 방지할 수 있음을 알아냈다.

　이경진 교수는 “경쟁그룹에 앞서 자기 메모리 상용화의 걸림돌로 작용했던 고속 오작동 문제를 해결함으로써 상용화 가능성을 높였다”며 “이 연구는 기초 학문이 실제 기업에서 발생하는 문제를 해결하는 이론적 토대가 된다는 좋은 예”라고 의미를 설명했다. 연구팀의 성과는 물리학 분야의 저명 국제 과학저널인 ‘네이처 피직스’지 10월 25일자에 게재됐다.

　STT M램은 테라비트급까지 메모리 저장용량을 늘릴 수 있다는 점 때문에 삼성·하이닉스연합, 도시바와 NEC·후지쯔 3사연합, IBM·TDK 연합, 퀄컴, 인텔 등 많은 반도체 및 IT업체가 공동 또는 단독으로 제품을 개발 중이다. 이르면 2012년 상용화할 전망이다.

　유형준기자 hjyoo@etnews.co.kr