학과소식

전북대학교 전자공학부 김기현 교수 연구팀이 과학기술정보통신부가 주관하는 “차세대 지능형 반도체 기술 개발사업”에 선정되며 반도체 기술의 새로운 전환점을 위한 기술개발을 예고했다. 이번 사업은 2025년 4월부터 2027년 12월까지 총 33개월 동안 진행되며, 총 사업비는 4억 8,900만원이 투입될 예정이다.

과학기술정보통신부의 ‘차세대 지능형 반도체 기술 개발(소자) 사업(신개념기초기술)’은 기존 반도체 한계를 넘어서는 초저전력·초고성능의 차세대 지능형 반도체 원천기술을 확보하기 위해 추진되는 국가 주도 프로젝트이다.

최근 인공지능(AI) 기술의 급격한 발전으로 인해 데이터 처리량이 폭발적으로 증가하면서, 빠른 데이터 처리와 고속 인터페이스 기술의 필요성이 그 어느 때보다 절실해지고 있다. 특히 CPU, GPU, 메모리, 스토리지를 초고속으로 연결하여 데이터 처리 효율을 극대화하는 차세대 인터페이스 기술인 CXL(Compute Express Link)이 주목받고 있다. 이에 따라, CXL 메모리 모듈에는 고대역폭, 대용량, 우수한 전력 효율을 제공하는 고성능 메모리 소자가 요구되고 있다.

김기현 교수 연구팀은 ‘Schottky contact과 DRAM향 ONO 최적화를 통한 차세대 3D Charge Trapping DRAM 소자개발’이라는 주제로 이번 사업에 참여한다. 전북대학교 연구팀은 소자 제작을 위한 공정기술과 특성분석을 위한 측정기술 개발을 담당하고 참여기관인 경상국립대학교 연구팀은 시뮬레이션 연구를 담당한다.

연구팀은 인공지능 연산에 최적화된 ▲초고속 ▲저전력 ▲고집적화를 실현할 수 있는 메모리 소자를 개발해 기존 DRAM 소자의 한계를 뛰어넘겠다는 목표를 가지고 있다. 이를 위해 기존 실리콘 기반 Charge trap flash 구조에 Schottky barrier를 이용한 Hot carrier injection 동작과 ONO 최적화 기술을 적용함으로써, 고속·저전력 구동이 가능하고 3D 집적에 유리한 CT-DRAM(Charge trapping DRAM) 소자를 선보일 계획이다.

김기현 교수는 “이번 연구를 통해 고집적이 가능하면서도 실리콘 공정과 호환되는 차세대 CT-DRAM 원천기술을 확보해, 메모리 기술의 패러다임을 전환할 수 있을 것으로 기대된다”라며 “이러한 기술 개발 경험이 차세대 반도체 산업을 선도할 인재 양성으로 이어질 수 있도록 석·박사급 전문인력 양성을 위해 노력할 것”이라고 말했다.