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상변화 특성을 이용한 반도체 소자의 미래

전문가 제언: ○ 플래시 메모리 소자 소형화의 한계가 부각되면서 차세대 메모리 소자에 대한 관심이 크게 증가되고 있다.

○ PCM은 그것이 가진 단순한 구조로 인해 셀 사이즈 소형화에 유리하며 정보 보존 능력(Retention Time)이 우수하고 라이프 사이클이 길다는 장점을 가지고 있다.

○ 이와 같이 다른 차세대 메모리에 비해 미래의 메모리 소자를 선도할 잠재력을 가장 많이 내재하고 있는 PCM 소자는 국제적인 반도체 제조 회사, 연구 기관, 대학 등에서 활발한 연구개발 활동이 이루어지고 있지만 상업화가 지연되는 것은 아직까지 해결해야 할 선결과제들이 많이 산재해 있기 때문이다.

○ PCM의 소자 소형화 시 안정적인 구동을 위해 앞서 언급한 바와 같이 전극용 저항체의 개선, 소자의 기하학적 구조 설계 개선, 열적 효율성 개선, 증착 기술과 같은 공정 기술의 개선 등이 필수적이라 할 수 있다.

○ PCM 소자의 취약점 중 하나는 소자의 쓰기/지우기 시간이 플래시 메모리(<10ns)에 비해 <100ns로 길다는 것이다.

○ PCM 소자가 유니버설 메모리 소자로서 자리 매김하기 위해서 고집적, 저비용 측면 이외에도 고속의 쓰기/지우기 시간 또한 PCM 소자가 갖추어야 할 필수 조건이다.

○ 이를 위해 결정화 온도가 낮고 결정화 시간이 짧은 PCM 물질을 사용해야 하는데 이는 PCM 소자가 가진 근본적인 문제로 저융점 고속 상변화 물질 개발이 아울러 이루어져야 한다.

저자: Stephen J. Hudgens
자료유형: 학술정보