andrew0319출처 : 동아사이언스
링크 : https://www.dongascience.com/ko/news/76945
요약 : 차세대 초고용량 낸드플래시 메모리 상용화의 걸림돌이었던 속도와 안정성의 충돌 문제를 해결하는 ‘스마트 출입문’ 기술이 개발됐다. 낸드플래시 메모리는 스마트폰, SSD, 인공지능 서버 등에서 데이터를 저장하는 핵심 반도체다. 더 많은 데이터를 더 작은 공간에 저장하기 위해 메모리 셀을 위로 층층이 쌓는 ‘3차원 V-낸드 기술’을 쓰고 있으며 셀 하나에 저장하는 데이터 양도 점점 늘어나는 추세다. 문제는 메모리 셀 안에서 전자가 드나드는 통로인 터널링 층에 있다. 터널링 층은 데이터를 쓰거나 지울 때 전하가 통과하는 매우 얇은 절연막이다. 기존 소재의 경우 데이터를 빨리 지우려면 저장된 정보가 새고 정보 유출을 막으면 삭제가 느려진다. 저장 용량을 극대화하기 위해 셀 하나에 5비트씩 담아 총 32단계 전압을 구분해야 하는 차세대 기술에서는 문제가 더 심각했다. 연구팀은 기존 실리콘 기반 소재 대신 붕소(B), 산소(O), 질소(N)로 이루어진 신소재 BON을 터널링층에 적용했다. BON은 전하의 종류에 따라 통과 장벽의 높이가 달라지는 독특한 성질을 가지고 있다. 연구팀은 BON의 특성을 활용해 데이터를 지울 때 필요한 양의 전하를 쉽게 통과시키고 저장된 데이터는 밖으로 빠져나가지 못하도록 막는 ‘비대칭 에너지 장벽’ 구조를 설계했다. 들어올 때는 잘 열리고 나갈 때는 굳게 닫히는 스마트 출입문을 반도체 안에 구현한 셈이다. 실험 결과 BON 터널링층을 적용해 삭제 속도가 기존대비 23배 향상됐고 32단계 전압 상태를 구분해야 하는 셀동작에서도 데이터 분포의 정밀도를 3배 이상 높였다.
한줄요약: 차세대 초고용량 낸드플래시 메모리 상용화의 걸림돌이었던 속도와 안정성의 충돌 문제를 해결하는 ‘스마트 출입문’ 기술이 개발됐다.