차세대 메모리로 주목받는 상변화메모리(P램)

차세대 메모리로 주목받는 상변화메모리(P램)

차세대 메모리로 주목받던 상변화메모리(P램)은 D램의 장점인 높은 집적도, 고속데이터 처리능력과 전원이 꺼져도 정보를 저장하는 플래시 메모리의 비휘발성을 동시에 갖춰 차세대 반도체로 각광 받았다.

하지만 현재 D램과 낸드플래시, 노어플래시의 개발 속도를 따라잡지 못해 아직 상용화의 벽을 넘지 못하고 있는 상황이다.


■ P램, 상변화가 핵심

[P램의 구조]
P램은 위와 아래에 전극이 있다.
위쪽 전극 밑에는 상변화재료가 붙어있고 아래쪽에는 접촉면적을 작게 만든 전극이 상변화재료에 연결돼 있다.
그리고 전극 사이 공간엔 전기가 통하지 않는 유전체가 채워져있다.

[작동 원리]
전극을 통해 짧은 시간 동안 전류를 공급하면 상변화재료와 전극이 접촉한 부분에서 전류발생 때 생긴 저항으로 열이 발생하는데 이를 녹는점 이상으로 가열하면 상변화재료는 결정성이 깨져 액체상태가 된다. 이 때 전류 공급을 중단하면 상변화재료는 급속히 냉각되며 굳게 되는데 이것이 데이터의 ‘기록’ 과정이다.

데이터를 ‘삭제’할 때는 기록 때보다 약한 전류를 오래 공급하며 상변화재료를 결정화 온도 이상으로 가열하면 된다. 이렇게 하면 비정질 상태가 다시 결정화되며 원자배열이 복구되고 데이터가 사라지는 것이다.

기록 상태인 비정질은 전기 저항이 높고 삭제 상태인 결정질은 전기 저항이 낮다. 이들을 각각 ‘1’과 ‘0’으로 취급하면 메모리 소자 구성이 가능해진다.

결국 P램은 재료를 녹이는데 필요한 전류를 낮추고 삭제하는 시간을 짧게 할 수 있는 재료와 소자구조 및 이를 위한 공정기술 개발이 상용화의 관건이다.


[개발단계]
1970년 최초의 256비트 용량 P램이 세상에 나온 이래
1987년 일본 마쓰시타는 게르마늄 안티몬 텔룰라이드(GeSbTe) 재료를 개발했고
1991년엔 상용디스크 개발에 성공했다.
1999년 오보닉스가 설립되며 P램 개발은 붐을 이루기 시작했다.
2002년 인텔과 오보닉스는 4Mb P램 시제품을 내놨으며
삼성전자 역시 2004년과 2006년에 각각 64Mb와 512Mb 시제품을 선보였다.

또 최근엔 인텔과 ST마이크로일렉트로닉스의 합작사인 뉴모닉스가 오는 2009년까지 45나노 P램을 생산한다는 청사진을 제시하기도 했다.


출처 : http://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LS2D&mid=sec&sid1=105&sid2=228&oid=014&aid=0002012037