초고온 HT-RNVM 재료 기술 및 응용

본 내용은 " 초고온 HT-RNVM 재료 " 의 원문 자료에서 일부 인용된 것입니다. 2025.11.14

문서 내 토픽

• 1. 신규 트랩 재료 개발

  250-350°C 초고온 환경에서 동작 가능한 5가지 신규 trap-engineered 재료(SiAlBN, SiBCN, SiYBN, CAlBN, SiCAlN)를 개발했다. 이들은 Al-N, B-N, Y-N, C-N 기반의 깊은 국소화된 트랩 구조를 가지며, 활성화 에너지(Ea)가 2.3 eV 이상으로 고온에서도 안정적인 데이터 보유 특성을 제공한다. 기존 산소 결핍 기반 재료와 달리 비산소 기반 결합이 주결합을 이루어 초고온 산화 스트레스에 강하다.

• 2. 고온 메모리 신뢰성 기술

  기존 Flash, CTM, DRAM, MRAM은 150°C 이상에서 retention이 급격히 악화되는 문제가 있다. 제안된 HT-RNVM 기술은 deep-trap 기반 조성 설계와 고온 구조 최적화를 통해 250-350°C에서도 장기 데이터 유지를 보장한다. 1T1C 및 1T3C 셀 구조를 통해 고온 변동성에 대비하며, TDDB, SILC, RTN 변화에 대해 기존 산화막 기반 메모리보다 우수한 안정성을 제공한다.

• 3. 제조 공정 및 구조 설계

  ALD 또는 PECVD 기반 증착 공정으로 N-rich 또는 C-rich 조건을 통해 deep-trap을 강화한다. 0.3-0.7 nm AlN ultrathin cap을 삽입하여 산소 확산을 억제하며, SiC 기판을 사용한다. 1T1C 구조는 기본 HT-RNVM 셀이고, 1T3C 구조는 다수결 기반 안정성으로 300-350°C 환경에서 단일 셀의 편차와 drift를 보완한다.

• 4. 초고온 응용 시장

  개발된 HT-RNVM 기술은 지하 시추 장비(150-300°C), 항공엔진·우주선 센서(200-350°C), 고온 환경 데이터 로거, 고온용 AI inference block, 방사선·고온 복합 환경용 NVM 등 다양한 극한 환경 응용 분야에 활용될 수 있다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

• 1. 신규 트랩 재료 개발

  신규 트랩 재료 개발은 반도체 산업의 핵심 기술 중 하나로, 전자 소자의 성능 향상과 신뢰성 증대에 매우 중요합니다. 특히 고온 환경에서의 안정성을 확보하기 위해서는 물리적, 화학적 특성이 우수한 새로운 재료의 개발이 필수적입니다. 다양한 재료 과학 기법을 활용하여 원자 수준에서의 결함을 최소화하고, 열적 안정성을 극대화하는 연구가 지속되어야 합니다. 이러한 개발은 장기적으로 반도체 산업의 경쟁력 강화와 기술 혁신을 주도할 것으로 예상됩니다.

• 2. 고온 메모리 신뢰성 기술

  고온 메모리 신뢰성 기술은 극한 환경에서 작동하는 전자 시스템의 안정성을 보장하는 데 필수적입니다. 메모리 소자가 고온에서 장시간 안정적으로 작동하려면 데이터 보존 특성, 읽기/쓰기 성능, 그리고 수명 예측 기술이 모두 확보되어야 합니다. 신뢰성 평가 기준의 강화와 가속 열화 시험 방법론의 개선이 중요하며, 이를 통해 제품의 신뢰도를 정량적으로 입증할 수 있습니다. 산업 표준화와 함께 진행되는 이 기술은 우주, 항공, 자동차 등 다양한 분야의 요구를 충족시킬 것입니다.

• 3. 제조 공정 및 구조 설계

  제조 공정 및 구조 설계는 고온 환경에서 작동하는 반도체 소자의 성능을 결정하는 가장 기본적인 요소입니다. 미세 공정 기술의 발전과 함께 구조적 최적화를 통해 열 방산, 전기적 특성, 그리고 기계적 강도를 동시에 확보해야 합니다. 3D 구조, 신소재 적용, 그리고 공정 변수의 정밀 제어가 모두 중요한 역할을 합니다. 이러한 기술의 발전은 제조 비용 효율성과 대량 생산 가능성을 함께 고려하여 진행되어야 하며, 이는 산업 경쟁력의 핵심이 될 것입니다.

• 4. 초고온 응용 시장

  초고온 응용 시장은 향후 반도체 산업의 새로운 성장 동력이 될 가능성이 높습니다. 우주 탐사, 지열 에너지, 항공 엔진 제어, 그리고 극한 환경 센싱 등 다양한 분야에서 초고온 반도체의 수요가 증가하고 있습니다. 이 시장은 기술적 난제가 높은 만큼 진입 장벽도 높아 선도 기업의 경쟁 우위가 지속될 것으로 예상됩니다. 장기적 관점에서 초고온 응용 기술 개발에 투자하는 것은 미래 산업 생태계에서 중요한 위치를 확보하는 전략적 선택이 될 것입니다.