'꿈의 기억소자'라고 불리는 F램에 대한 관심이 고조되고 있다. 특허청에 따르면, 최근 세계 최초로 PZT박막의 피로도 문제를 해결한 F램 소자 개발됨에 따라 F램이 D-RAM의 뒤를 이어 한국 반도체 산업의 주요 품목으로 주목받고 있는 것으로 나타났다. 이에 따라 특허청은 체계적인 특허정보 관리를 위해 1999년 하반기부터 F램 기술에 독립된 특허분류인 H01L 27/105를 부여해 특허를 관리하고 있는 것으로 나타났다. 1995년 미국 Symetrix가 콜로라도 대학팀과 공동으로 피로도 특성이 우수한 SrBi2Ta2O9 (SBT) 등 층상 페로브스카이트 결정구조를 가진 F램 재료 물질을 개발하면서 촉발된 특허 경쟁은 Hitachi America가 1996년 9월 D-RAM, S-RAM의 고속성과 ROM의 비휘발 기억특성을 결합한 256Kbit 용량의 F램 기억소자를 세계 최초로 개발하면서 본격화됐다. 1997년 6월 일본 Toshiba는 종전보다 셀 면적이 50% 정도로 축소되고, 일기쓰기 시간은 2배 이상 고속화된 신회로의 F램 디바이스를 개발했으며, 1997년 8월 일본 Fujitsu도 F램 기억소자 분야의 선두주자인 Ramtron과 공동으로 가장 작은 크기의 64Kbit F램 기억소자를 PZT 박막을 이용해 개발했다. 이어 삼성전자가 1999년 7월 PZT계 강유전 박막을 이용해 세계최초로 4Mbit F램을 개발하면서 우리나라도 본격적으로 F램 개발 경쟁에 뛰어들었으며, 1999년 10월 서울대학교 물리학과 노태원 교수 연구팀이 LG연구소 등과 협력해 F램 디바이스에 적합한 유전박막을 La-modified bismuth titanate(BLT)을 이용해 개발했다. 또 2001년 8월13일 포항공대 장현명 교수팀이 PZT박막의 피로도 문제를 해결한 F램 소자 개발에 성공했다. 2001년에는 8Mbit 제품이 상용화 될 전망이며, 도시바와 인피니온은 셀룰러 폰 시장을 겨냥한 32Mbit F램 제품을 2002년 말까지 공동 생산한다는 계획으로 개발에 박차를 가하고 있다. 또 삼성전자는 F램 가격 절감 및 성능향상을 꾀하고 있는 것으로 알려져 F램을 둘러싼 각국의 개발 경쟁이 과열되고 있는 것으로 나타났다. 한편, 1995년 이후 강유전체 및 강유전체 소자관련 특허 출원은 비약적인 증가를 보이고 있어 IMF 구제금융 시기에도 특허 출원이 지속적으로 증가된 것으로 나타났다. 2000년 F램 기술에 관한 특허출원의 내국인과 외국인의 수는 96대39를 기록했다. 관련기업들은 회로의 구조, 단위공정 등에 관한 연구에도 노력을 기울여야 하며, 강유전체를 부품에 응용하는 특허는 미국, 일본 등의 선진국이 원천기술을 갖고 있는 경우가 많아 선진국의 특허 공세에 대항하기 위한 기술개발 노력 뿐만 아니라 개발된 기술에 대한 지속적인 특허 관리가 필요하다고 지적하고 있다. 이에 따라 특허청은 1999년 하반기부터 차세대 F램 기술에 독립된 특허분류를 부여해 집중 관리하고 있다. 이전까지 F램은 DRAM과의 유사한 구조로 인해 D-RAM 국제특허분류(IPC분류)인 H01L 27/108로 분류하거나 상위 분류인 H01L 27/10, H01L 27/04 등으로 분산 분류해 왔으나, 1999년 하반기부터 독립된 분류인 H01L 27/105를 부여하고 있다. 국제특허분류(IPC분류)는 5년마다 개정되며, 현재의 국제특허분류는 제7판(2000년 1월1일-2004년 12월31일)을 채용하고 있다. 향후 F램 기술의 국제적인 특허관리를 위해 국제특허분류 제8판 개정시 새로운 분류로의 제정이 필요하기 때문에 특허청에서는 IPC 개정위원회에서 적극 반영시킬 계획이다. 한편, 강유전체는 자발분극을 가지고 있으며, 외부 전계에 의하여 분극반전을 일으킬 수 있는 물질을 말하며, F램(Ferroelectric Random Access Memory)은 강유전체의 자발분극과 분극반전을 이용해 +Pr 과 -Pr을 각각 '0' 과 '1' 에 대응시킨 불휘발성 기억소자를 말한다. F램은 비접촉 IC 카드, MP3 플레이어용 메모리 등의 분야에 응용되고 있으나 본질적으로 D-RAM 수준의 고속성을 가지면서 Hard disk와 같은 비휘발성을 겸비하고 있어 향후 모든 기억소자에 응용될 수 있는 "꿈의 기억소자"라 불리고 있다. 현재 삼성전자가 세계 최초로 4M F램을 개발해 시장 개척에 적극 나서고 있다. 그래프,도표:<강유전체 및 강유전체 소자관련 특허 출원현황> <Chemical Daily News 2001/09/08> |
제목 | 날짜 | 첨부 | 스크랩 |
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[전자소재] 메모리 F램용 자발분극 박막 개발 | 2002-08-22 |
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