[전자과학 전동엽 기자] 어플라이드 머티어리얼즈 코리아(대표 이상원)가 사물인터넷(IoT), 클라우드 컴퓨팅에 사용되는 차세대 메모리인 MRAM, ReRAM, PCRAM 양산을 위한 대량 생산 솔루션을 공개했다.

이 생산 솔루션은 차세대 메모리에 사용되는 핵심 물질인 새로운 금속 물질들을 원자층 단위의 정밀도로 증착할 수 있는 PVD 플랫폼이다.

어플라이드 머티어리얼즈 최범진 상무는 새로운 엣지와 클라우드의 메모리 구성에 차세대 메모리인 MRAM과 ReRAM, PCRAM이 대체해 나갈 것이라고 전망했다. 
 
최 상무는 “MRAM은 일반적으로 하드디스크 드라이브에서 사용되는 고감도 자성 소재들을 포함하고 있다. MRAM은 본질적으로 비휘발성과 빠른 속도라는 특성을 지닌다. 따라서 전원이 제거되었을 때에도 소프트웨어와 데이터를 유지할 수 있어 소비전력을 2배에서 많게는 10배까지 줄일 수 있고, 빠른 속도와 높은 반복 기록 횟수로 지금까지 레벨3 캐시에 사용되는 SRAM을 대체할 수 있을 것이다”라고 전했다. 

이어 그는 “MRAM은 IoT 칩의 BEOL(Back-End-Of-Line) 층 사이에 위치할 수 있어 MRAM을 위한 추가적인 다이(Die) 면적을 최소화할 수 있기 때문에 다이(Die) 소형화와 비용 절감 또한 가능하다”고 전했다.

ReRAM과 PCRAM은 서버용 DRAM 과 저장장치 사이의 가성비 측면에서 그 격차를 채워줄 수 있는 고속, 비휘발성, 저전력, 고밀도의 메모리다. 

ReRAM과 PCRAM은 3D NAND 플래시와 유사하게 3D 구조로 배열할 수 있어 메모리 제조사는 각 제품의 세대별로 메모리 레이어를 계속 추가하는 방식으로 메모리 용량을 지속적으로 증가시키고 제조 비용을 절감할 수 있다. 

"ReRAM은 미래의 인메모리 컴퓨팅 아키텍처 분야의 차세대 주자"

또한 ReRAM과 PCRAM도 각각 한 셀 안에서 전기 전도도와 저항을 여러 단계로 변화시킬 수 있어 NAND 플래시처럼 각 메모리 셀에 여러 비트의 데이터를 저장하게 할 수 있다. 

최 상무는 “ReRAM과 PCRAM 모두 NAND 플래시 메모리와 하드디스크보다는 현저히 빠른 읽기 성능과 함께 DRAM 보다 훨씬 저렴한 가격을 보장한다. ReRAM은 컴퓨팅 소자와 메모리 소자를 하나의 칩에 통합해 Al 컴퓨팅과 관련된 데이터 흐름의 병목현상을 극복할 수 있는 미래의 인메모리(in-memory) 컴퓨팅 아키텍처 분야에서 가장 유력한 차세대 주자다”라고 전했다.  


어플라이드 머티어리얼즈의 새로운 Endura® Clover™ MRAM PVD 플랫폼은 고청정, 고진공 상태를 유지한 상태로 조합된 최대 9개의 독특한 웨이퍼 공정 챔버들로 구성된다. 이 플랫폼은 각각의 챔버당 최대 5개 개별 물질 박막을 증착할 수 있는 업계 최초의 대량 생산용 300mm MRAM 시스템이다. 

MRAM은 진공을 유지한 상태로 최소 30층 이상의 정밀한 박막의 연속 증착이 요구된다. 그 중 일부는 사람의 머리카락보다 50만배 얇은 것도 있다. 또한 원자 지름 정도의 작은 두께 변화가 전체 메모리 소자의 성능과 신뢰도에 중대한 영향을 미칠 수 있다. 


Endura® Clover™ MRAM PVD 플랫폼은 증착한 박막들의 두께를 외부 대기에 노출될 위험 없이 1옹스트롬(1Å=0.1nm) 이하의 정밀도로 측정 및 모니터링해 원자 수준의 박막 균일도를 보장하는 내장형 계측기인 OBM(On-Board Metrology)를 탑재하고 있다. OBM을 통해 실시간으로 양불 판단을 내릴 수 있어 즉시 다음 웨이퍼 증착에 반영돼 수율 향상을 높일 수 있다. 

PCRAM과 ReRAM을 위한 어플라이드 머티어리얼즈 Endura® Impulse™ PVD 플랫폼 또한  차세대 메모리에 사용되는 다성분계 소재의 정밀한 증착과 통제가 가능하게 해주는 내장형 계측기인 OBM과 함께 최대 9개 웨이퍼 공정 챔버들로 구성된다.