플래시 메모리와 D램의 장점을 결합한 차세대 퓨전 메모리(U램ㆍUnified-RAM)가 국내 연구진에 의해 세계 최초로 개발됐다.

최양규 KAIST 교수(42)팀은 KAIST 부설 나노종합팹센터와 공동으로 기존의 플래시 메모리와 D램이 1개의 메모리 트랜지스터에서 작동하는 차세대 퓨전 메모리를 개발했다고 14일 발표했다. 현행 퓨전 메모리에 비해 제작비용이 절감되는 데다 집적도도 높인 이 메모리는 2~3년 안에 상용화될 예정이다.

연구팀에 따르면 기존 퓨전 메모리는 D램 플래시메모리 S램 등의 서로 다른 칩을 차례로 쌓아 물리적으로 묶은 것이다. 이런 패키지 타입은 면적을 줄일 수는 있지만 이미 독립적으로 만들어진 반도체를 단순히 합친 것이어서 제작비용을 낮추기 힘들다.

최 교수팀은 D램과 플래시 메모리 의 동작전압 영역이 서로 다르다는 것에 착안,트랜지스터 몸통 위에 게이트 및 게이트 절연막으로 소노스(SONOSㆍ전자가 출입하면서 정보를 저장하고 지우는 양자우물) 구조를 결합시키는 방식을 이용했다. 이에 따라 기존 퓨전 메모리보다 양산 비용이 30~50%가량 줄어든다는 게 연구팀의 설명이다.

이번 연구에 적용된 3차원 나노 구조 제작기술 및 소노스 절연막 형성 기술은 현재 사용 중인 표준 반도체 설계 및 공정 기술과 호환성을 갖고 있어 반도체업체들이 추가적인 비용 투자 없이 짧은 기간에 제품을 개발할 수 있다고 연구팀은 설명했다. U램의 판매비중이 전체 반도체의 5%를 차지할 경우 U램 시장은 2010년 150억달러,2015년 204억달러에 달할 것으로 연구팀은 전망했다.

<용어풀이>

퓨전메모리(Fusion Memory) : D램, 플래시 메모리 등 다양한 형태의 메모리와 비메모리를 하나의 칩에 결합시킨 것. D램의 고용량과 S램의 고속도, 플래시 메모리의 비휘발성과 논리형 반도체(일종의 인공지능형 반도체)의 일부 특성 및 장점까지 갖춘 차세대 신개념 반도체다.

황경남 기자 knhwang@hankyung.com