저전압·고집적 메모리 구현 가능성 제시… DRAM 한계 극복 기대
- 벨기에 루벤에 위치한 첨단 반도체 연구기관 아이멕(Imec)은 AI 시대의 데이터 처리 수요에 대응하기 위한 강유전체 메모리 기술 연구 성과 두 건을 발표
- AI 활용이 확대되면서 메모리 용량과 대역폭, 에너지 효율에 대한 요구가 급격히 증가
- 그러나 기존 DRAM과 SRAM은 집적도와 비용 측면에서 미세공정 한계에 가까워지고 있어 차세대 메모리 기술이 요구되고 있음
- 이에 Imec은 강유전체 커패시터(Ferroelectric Capacitor)와 강유전체 전계효과 트랜지스터(FeFET)를 차세대 메모리 후보로 제시
두 기술 모두 저전압 구동과 3D 고집적 구현이 가능해 AI용 메모리의 대안으로 주목받음
- 연구 결과, 강유전체 커패시터는 약 1.3V의 저전압에서도 높은 잔류분극(40μC/cm² 이상)과 10¹³회 이상의 내구성을 유지해 DRAM 수준의 메모리 구현 가능성을 확인
- 또 다른 연구에서는 IGZO(인듐·갈륨·아연 산화물) 기반 FeFET를 수직으로 적층한 3D 메모리를 구현
- Imec은 두 연구가 동일한 강유전체 소재와 집적 기술을 기반으로 상호 보완적으로 발전할 수 있다고 설명
- 이번 연구는 DRAM과 SRAM이 기술적 한계에 가까워지는 시점에서 발표됐다는 점에서도 의미가 큼
향후 계획
- Imec은 앞으로 FeFET의 내구성과 삭제 성능, 강유전체 커패시터의 추가 저전압화와 신뢰성 향상을 추진할 예정
- 또한, 시스템 수준의 성능 평가와 완전한 3D 메모리 구조 개발을 통해 실제 상용화에 한 걸음 더 다가갈 계획
- 연구진은 이번 성과가 AI 시대 데이터 저장과 활용 방식을 바꿀 차세대 메모리 기술 개발의 중요한 이정표가 될 것으로 기대함
