차세대반도체연구회

(요약) ○ 현재의 메모리 기술이 다음 세대로 진보하기 위해 해결해야 할 부분들을 아래 사항에 초점을 맞추어 검토하였다. – 현재의 주력 메모리 소자인 플래시 메모리(Flash Memory)와 DRAM(Dynamic Random Access Memory)이 직면한 문제점과 그 해결방안 – 머지않은 미래에 플래시 메모리와 DRAM을 대체할 것으로 예상되는 PRAM(Phase-change Random Access Memory)과 FRAM(Ferroelectric Random Access Memory)이 해결해야 할 문제점과 그 해결 방안 (내용) ○ 현재 반도체 산업이 다음 세대로 진보하기 위해 해결해야 할 과제는 크게 두 가지로, 첫째는 DRAM 및 플래시 메모리의 고집적의 어려움과 소자 축소화의 한계이며, 둘째는 그 한계의 대안이 되어줄 새로운 메모리 소자의 개발이다. ○ DRAM 및 플래시 메모리의 고집적을 위해 본문에서 언급한대로 커패시터의 전하 보유능력 향상, 고유전 물질의 개발 및 활용, 새로운 구조의 신소자 개발 등이 그 핵심이라 할 수 있으며, 그 이외에 함께 이루어져야 할 부분으로 미세선폭을 구현할 수 있는 패터닝 공정의 개발이라 할 수 있다. ○ ITRS가 발표한 반도체 로드맵에 따르면 2012년과 2017년의 DRAM 1/2 Pitch는 각각 32nm, 20nm에 이를 것으로 전망하고 있으나 65nm Ptich에서 지배적으로 사용되는 광리소그래피의 파장대는 193nm의 극자외선 영역대로 45nm 이하로 진입하는데 어려움이 있다. 더 미세한 패턴 구현을 위해 높은 굴절률(High Index)을 가진 렌즈 및 높은 굴절 계수를 가진 유체(High Index Fluid)의 개발이 필요할 것이다. ○ 현재 초미세 패턴 구현을 위해 주목받는 리소그래피 방식으로 마스크 없는 리소그래피(Maskless Lithography), 나노임프린트, 스페이서(Spacer)리소그래피, 이머전 리소그래피(Immersion Lithography) 등이 있다. ○ 이미 상용화 제품이 출시된 바 있는 PRAM과 FRAM은 차세대 메모리로써 그 지위를 굳혀가고 있지만 이들 소자는 메모리 특성을 보이는 물질들의 크기를 축소하는데 한계가 존재하기 때문에 기가비트를 넘어 테라비트 이상의 집적도가 가능할지에 대해서는 의문이 든다. ○ 이에 보다 파격적인 단순한 구조와 나노 크기에서도 메모리 특성을 보여주는 새로운 물질에 대한 연구개발이 절실해 보인다. * 출처: NDSL 동향분석