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국내 연구진이 노어(NOR) 플래시메모리의 저장용량을 32기가비트(Gb)까지 늘리고 데이터 처리속도도 기존에 비해 10배 이상 빠르게 처리할 수 있는 NOR 플래시메모리 원천기술을 개발했다. NOR형이 내장 메모리로 주로 쓰이는 휴대폰의 성능을 획기적으로 높일 수 있을 것으로 기대된다.
박병국 서울대 교수팀은 20일 테라급 나노소자개발사업단(단장 이조원)의 지원을 받아 NOR 플래시메모리의 단점인 집적도와 용량·정보기록 효율성을 높인 ‘원뿔구조의 NOR 플래시 소자’ 개발에 성공했다고 밝혔다.
연구팀은 새로운 원뿔 형태의 구조로 효율성과 집적도·용량을 NAND 플래시 수준에 근접시켰다. 기존의 평면형 구조가 가지지 못했던 전류·전계 집중 효과를 극대화 해 저효율 문제를 극복, 정보기록 속도를 10배 이상 개선하고 배선구조를 간소화해 크기도 줄였다.
D램과는 달리 전원이 꺼진 상태에서도 정보 저장이 가능한 플래시메모리는 회로 형태에 따라 NOR형과 NAND형으로 구분되는데, NOR 플래시메모리는 처리속도가 빨라 휴대폰 등에 주로 쓰이고 있다. 하지만 기존의 평면형 NOR 플래시메모리의 비효율성과 낮은 집적도·저용량 등의 단점으로 성능의 한계에 부딪히고 있다는 지적이 제기돼 왔다.
특히 NOR 플래시메모리의 가장 큰 수요 산업인 휴대전화 시장에 스마트폰이 주를 이루면서 낮은 데이터 저장용량(최대 1Gb)이 문제로 부각됐다.
이번에 개발된 NOR 플래시메모리 원천기술이 상용화되면 인텔·뉴모닉스 등 해외기업들이 독차지하고 있는 NOR 플래시 시장을 우리가 리드할 수 있을 전망이다. 현재 NOR 플래시 시장 규모는 연 60억달러대로 삼성전자 등 국내기업은 소규모로 생산하는 데 그치고 있다.
박병국 교수는 “원뿔형 구조의 NOR 플래시메모리가 휴대폰에 쓰이게 되면 지금보다 훨씬 많은 기능을 담은 스마트폰을 만들 수 있다”며 “해외기업을 제치고 우리가 시장을 이끌 수 있는 발판이 될 기술”이라고 평가했다. 연구팀은 향후 공정을 효율화해 제조단가를 낮추고 안정성을 강화하기 위한 연구개발을 지속할 계획이다.
이번 연구 결과는 전자소자 분야의 권위지인 ‘IEEE Electron Device Letters’(2009년 12월호)에 게재됐다. 연구 결과와 관련, 국내 특허 등록 1건과 미국 특허 1건이 출원 중이다.
황태호기자 thhwang@etnews.co.kr
◆ 용어 설명
NOR 플래시메모리=셀들이 병렬로 연결돼 NAND에 비해 상대적으로 용량이 작지만 정보를 빨리 읽을 수 있기 때문에 휴대전화 운용체계 등 빠른 속도의 정보 추출을 요구하는 프로그램 코드를 저장하는데 주로 쓰인다.
NAND 플래시메모리=셀들이 직렬로 연결돼 대용량의 연속된 데이터를 저장하기에 적합하다. MP3플레이어, 디지털카메라의 메모리로 널리 이용된다.