[정보통신]차세대 반도체 F램 新소자 개발

차세대 반도체 메모리 소자인 F램의 결함을 해결한 새로운 메모리 소자가 국내 연구진에 의해 처음으로 개발됐다.

포항공대 신소재공학과 장현명 교수팀은 납-아연-티타늄(PZT) 박막을 이용해 650억회 이상 읽고 쓰기를 반복해도 정보가 손실되지 않는 F램 메모리 소자를 개발했다고 13일 밝혔다. 이번 연구 결과는 응용물리 분야의 세계적인 권위지 ‘어플라이드 피직스 레터’ 13일자에 게재됐다.

F램은 D램과 달리 별도의 내부전원 공급장치가 필요 없어 전자제품의 소형화를 앞당길 차세대 메모리 소자로 기대되고 있다.

삼성전자와 일본의 도시바, 히타치 등 세계적인 반도체 제조업체들도 읽고 쓰기를 수백만번 반복하면 저장된 정보가 급속히 사라지는 이른바 ‘전기적 피로’라는 단점을 해결하지 못해 어려움을 겪어왔다.

장 교수팀은 실리콘 반도체에 F램의 성질을 띠는 PZT 박막을 입힐 때 40㎚(나노미터·1㎚는 10억분의 1m) 두께의 초미세 PZT 박막을 추가로 끼워 넣는 방법으로 이 문제를 해결했다고 말했다.

또 이 과정에서 이리듐이라는 희귀 원소를 전극으로 사용한 기존의 F램과는 달리 D램의 백금전극을 그대로 이용해 기존의 D램 제조공정을 활용할 수 있게 했다는 것.

장 교수는 “기존의 D램 컴퓨터는 부팅을 하는 데 1∼2분이 걸리지만 F램을 이용하면 전원을 켜자마자 바로 바탕 화면이 뜬다”며 “내년에 삼성전자의 D램 공정을 활용해 F램 생산에 들어갈 것”이라고 밝혔다.

<이영완동아사이언스기자>puset@donga.com