프로젝트 소개
본 과제는 많은 데이터를 빠르고 적은 전력으로 저장하기 위해 2단자 선택소자인 Ovonic threshold switch 기반의 고집적 메모리와 크로스바 어레이를 개발하는 연구임. 기존 메모리의 저장 용량과 처리 속도 한계를 개선하기 위한 차세대 반도체 기술에 해당함.
연구 목표는 As-free chalcogenide 신소재와 4인치 이상 웨이퍼용 저온 ALD 및 sputtering 공정을 개발하고, 4K 이상의 SOM 어레이와 1Mb full chip 구현 가능성을 검증하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 DFT 시뮬레이션과 실험을 통한 소재·단위소자 탐색, 하이퍼결합 기반 OTS 메커니즘 규명, 추가 도핑·열처리·다층 적층을 통한 <50nm 소자 개발임. 또한 대면적 박막 공정, 4K 크로스바 어레이 제작, Verilog-A 및 Compact 모델, 쓰기 펄스 회로와 1Mb 매크로 설계를 수행함. 기대 효과는 낮은 지연시간·전력소비와 높은 신뢰성을 갖춘 메모리 구현 및 DRAM과 NAND 플래시 사이의 성능 개선임. CXL 기반 메모리 확장, IoT·AI·전자통신·인공지능 산업 적용, 국내 반도체 원천기술 및 지적재산권 확보에 기여할 것으로 기대됨.