차세대 메모리 F램용 박막소자 세계 첫 개발

차세대형 메모리인 F램용으로 탁월한 성능을 지닌 박막소자가 국내 연구진에 의해 세계 최초로 개발됐다.

포항산업과학연구원(RIST) 전웅(39·고온내화재료연구팀) 박사팀은 포항공대 장현명(49·신소재공학과) 교수와 공동으로 약 650억회의 반복적인 읽고 쓰기 동작에도 성능이 떨어지지 않고 정보 저장·판독성이 우수한 비휘발성 강유전(强誘電) 메모리 재료를 세계 최초로 개발했다. 공동연구팀은 연구 결과를 응용물리학 분야의 세계적 권위지인 '어플라이드 피직스 레터'(Applied Physics Letter) 최신호(11월5일자)에 발표했다고 13일 밝혔다. F램은 기존의 D램과 달리 전원이 차단된 상태에서도 정보 저장이 가능하고 정보 유지에 사용되는 전력이 필요 없을 뿐 아니라 정보처리 속도가 1천만분의 1초까지로 향상된다고 연구팀은 밝혔다.

삼성전자 등 세계 주요 반도체 업체들은 F램 개발을 위해 치열한 경쟁을 벌여 왔으나 수백만번의 읽고 쓰기 동작 이후에는 저장된 정보가 급속히 손실되는 이른바전기적 피로 현상 문제를 해결하지 못해 무피로(無疲勞) 강유전 박막개발에 박차를 가해왔다는 것. 미국에선 SBT(SrBi2Ta2O9) 메모리 박막을 개발하기도 했으나 제조온도가 700~800℃에 달하고 정보 기록·판독이 용이하지 않아 고집적 메모리용으로는 부적합하다는 평가를 받은 것으로 알려졌다.

RIST­포항공대 연구팀이 개발한 0.5㎛ 두께의 BSmT(비스무스-사마리움-타이타늄)계 강유전 박막은 SBT보다 제조 온도가 100℃ 이상 낮고 전기적 피로현상도 없다고 연구팀은 밝혔다.

이번 연구 성과로 우리나라는 차세대 고집적 F램 박막 소자 제조 기술을 선점, D램에 이은 F램 시대에도 메모리 분야 세계 최고의 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 기대된다.

포항·박정출기자 jcpark@imaeil.com