KAIST, 8나노미터급 메모리소자 개발
반도체 업계에는 ‘황의 법칙(Hwang’s Law)‘’이란 것이 있다．
이는 미국 인텔사의 창업자인 고든 무어가 주장한 ‘무어의 법칙’을 대체해 황창규 삼성전자 사장이 2002년 국제반도체 학술회의에서 발표한 이론을 말한다．
‘무어의 법칙’은 PC 주도로 반도체의 집적도가 18개월마다 2배씩 증가한다는 이론이다．
집적도가 2배라 함은 같은 크기의 반도체에 저장할 수 있는 정보량이 2배가 됨을 뜻한다．
이에 대해 황 사장은 모바일기기，디지털 가전 등 비(非) PC 주도로 반도체 집적도가 1년에 두 배씩 증가한다는 황의 법칙을 내놓으면서 기존 무어의 법칙을 무너뜨렸다．
그러나 '황의 법칙'이 지켜지려면 반도체 메모리 소자의 크기가 지속적으로 줄어들어야 하는데 이는 10nm(나노미터, 10억분의 1ｍ) 급이 한계일 것으로 추정돼 왔다.
크기가 작아질수록 반도체 고유의 특성을 유지하기가 힘들기 때문이다.
10nm는 반도체 메모리 소자에서 전자의 이동을 조절하는 게이트의 선폭을 말한다.
그러나 최근 10nm 이하급 반도체 메모리를 개발할 수 있다는 연구 결과가 국내 연구팀에 의해 발표돼 황의 법칙이 앞으로도 계속 이어질 것으로 기대되고 있다.
◆엄지손톱 크기의 메모리칩에 1250편의 DVD 영화 저장
한국과학기술원(KAIST) 최양규 교수팀은 최근 나노종합팹센터와 공동으로 세계에서 가장 작은 '8nm급 3차원 차세대 비휘발성 플래시 메모리소자'를 개발했다고 밝혔다.
8nm는 머리카락 두께의 1만2000분의 1에 해당하는 아주 작은 크기다.
최 교수팀은 전자의 이동통로인 실리콘 나노선 위에 산화막-질화막-산화막을 차례로 쌓아 올려 게이트 절연막을 만든 뒤 이 절연막과 실리콘 나노선을 게이트가 3차원적으로 감싸고 있는 새로운 형태로 메모리 소자를 개발했다고 설명했다.
이번에 개발된 8㎚급 메모리 소자는 테라비트(1조비트)급 메모리 시대를 열어줄 것으로 기대되고 있다.
테라비트급 메모리는 1만2500년분의 신문기사나 50만곡의 MP3 파일, 또는 1250편의 영화 DVD를 저장할 수 있는 용량이다.
인간 두뇌의 저장용량은 일반적으로 100테라 정도로 추정된다.
테라비트급 메모리의 등장은 인공지능 개발까지 가능하게 할 수 있다는 얘기다.
현재까지 상용화된 세계 최고 수준의 메모리칩은 삼성전자가 지난해 개발한 40㎚급 회로선폭의 32기가비트(Gb) 메모리칩이다.
이번에 개발된 메모리 소자가 상용화되면 삼성전자의 32기가 메모리칩 크기를 25분의 1로 줄일 수 있고 집적도는 25배 늘릴 전망이다.
