도쿄--(뉴스와이어)--메모리 솔루션 분야의 세계적 리더인 키오시아(Kioxia Corporation)가 회사의 연구 논문이 12월 7일부터 11일까지미국 샌프란시스코에서 열리는 권위 있는 국제 학술대회인 ‘2024년 IEEE 국제전자소자학회(International Electron Devices Meeting, IEDM)’에서 발표 허가를 받았다고 오늘 발표했다.

키오시아는 AI의 발전과 사회의 디지털 트랜스포메이션에 필수적인 반도체 메모리의 연구 개발에 전념하는 회사이다. 키오시아는 최첨단 3차원(3D) 플래시 메모리 기술인 빅스 플래쉬(BiCS FLASH™) 외에 새로운 메모리 솔루션 연구에도 두각을 나타내고 있다. 회사는 혁신적인 메모리 제품을 통해 미래 컴퓨팅 및 스토리지 시스템에 대한 요구 사항을 충족하기 위해 끊임없이 노력하고 있다.

기존 컴퓨팅 시스템은 CPU의 신속한 데이터 처리를 가능하게 하는 기본 메모리 장치인 DRAM과 함께 방대한 데이터를 저장하는 플래시 메모리를 활용한다. 키오시아는 반도체 메모리 계층 구조에서 DRAM과 플래시 메모리 사이에 위치한 메모리 솔루션인 스토리지 클래스 메모리(SCM)의 연구 개발을 주도하고 있는데, 이는 DRAM보다 더 큰 데이터 용량을 플래시 메모리보다 더 빠른 속도로 처리하도록 설계되었다.

키오시아는 IEDM에서 이 세 가지 반도체 메모리 레이어에 각각 맞춤화된 최첨단 기술을 공개한다. 즉 (1) 전력 소비 감소에 중점을 둔 산화물 반도체를 활용한 새로운 유형의 DRAM, (2) SCM 애플리케이션을 위한 대용량에 적합한 MRAM, (3) 비트 밀도와 성능이 뛰어난 새로운 구조의 3D 플래시 메모리 등이다.

새로운 메모리 기술:

1. 산화물 반도체 채널 트랜지스터 DRAM(Oxide-semiconductor Channel Transistor DRAM: 옥트램(OCTRAM)): 이 기술은 난야 테크놀로지(Nanya Technology)와 키오시아가 공동 개발했다. 양사는 제조 공정을 개선하여 회로 집적도를 향상시키는 수직 트랜지스터를 개발했고, 산화물 반도체를 사용해 트랜지스터의 특성을 활용해 극도로 낮은 전류 누설을 달성했다. 이를 통해 AI 및 5G 이후 통신 시스템, IoT 제품 등 다양한 애플리케이션에서 전력 소비를 낮출 수 있는 가능성을 열었다.

논문 제목: 산화물 반도체 채널 트랜지스터 DRAM(OCTRAM)과 4F2 아키텍처(Oxide-semiconductor Channel Transistor DRAM (OCTRAM) with 4F2 Architecture)(논문 번호: 6-1)

2. 고용량 크로스포인트 MRAM 기술: 이 기술은 SK하이닉스와 키오시아가 공동 개발했다. 양사는 이 기술을 통해 MRAM 역대 최소 규모인 20.5나노미터 셀 하프피치에서 셀 읽기/쓰기 동작을 구현했는데, 이를 위해 대용량에 적합한 셀렉터를 자기터널 접합과 페어링한 셀 기술과 크로스포인트 유형 어레이의 응용된 미세공정 기술을 결합하는 방법을 사용했다. 셀이 소형화되면 메모리 안정성이 저하되는 경향이 있다. 양사는 셀렉터의 과도 응답을 활용하는 새로운 판독 방법을 사용하고, 판독 회로의 기생 정전 용량을 줄임으로써 이러한 잠재적 문제의 솔루션을 개발했다. 이 기술은 AI 및 빅데이터 처리를 위한 실용적인 애플리케이션을 보유하고 있다.

논문 제목: 64Gb 크로스포인트 MRAM을 위한 세계 최소형 1Selector-1MTJ 셀에서 낮은 읽기 방해율로 안정적인 메모리 작동(Reliable memory operation with low read disturb rate in the world smallest 1Selector-1MTJ cell for 64 Gb cross-point MRAM)(논문 번호: 20-1)

3. 수평 셀 적층 구조의 차세대 3D 메모리 기술: 키오시아는 낸드형 셀의 신뢰성을 높이고 성능 저하를 방지하기 위해 새로운 3D 구조를 개발했다. 일반적으로 기존 구조에서 스택형 레이어 수가 증가할 때 성능 저하가 발생한다. 새로운 구조는 낸드형 셀을 수직으로 배열하는 기존 구조와 비교해 낸드형 셀을 수평으로 쌓아 배열한다. 이러한 구조를 사용하면 낮은 비용으로 높은 비트 밀도와 안정성을 갖춘 3D 플래시 메모리를 구현할 수 있다.

논문 제목: 차세대 3D 플래시 메모리를 위한 고급 수평 채널 플래시의 뛰어난 확장성(Superior Scalability of Advanced Horizontal Channel Flash For Future Generations of 3D Flash Memory)(논문 번호: 30-1)

IEDM에 관한 자세한 내용은 https://www.ieee-iedm.org/ 에서 확인할 수 있다.

키오시아는 ‘메모리로 세상을 향상시킨다(uplifting the world with ‘memory’)’는 사명 아래, 메모리 기술로 새로운 시대를 개척하는 목표를 가지고, 디지털 사회의 미래를 지원하기 위한 연구와 기술 개발을 지속적으로 추진할 것이다.

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키오시아 소개

키오시아는 플래시 메모리 및 솔리드 스테이트 드라이브(Solid-State Drive, SSD)의 개발, 생산 및 판매에 전념하는 메모리 솔루션 분야의 세계적 리더이다. 2017년 4월, 그 전신인 도시바 메모리(Toshiba Memory)는 1987년 NAND 플래시 메모리를 발명한 회사인 도시바(Toshiba Corporation)에서 스핀오프했다. 키오시아는 고객이 만족하는 선택과 사회를 위한 메모리 기반 가치를 창출하는 제품, 서비스 및 시스템을 제공함으로써 메모리로 세상을 발전시키는 데 전념하고 있다. 키오시아의 혁신적인 3D 플래시 메모리 기술인 BiCS FLASH™는 고급 스마트폰, PC, SSD, 자동차 및 데이터 센터를 포함한 고밀도 애플리케이션에서 스토리지의 미래를 만들어가고 있다.

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