서울대 공대 전기·정보공학부 최우영 교수팀,

2025년 국가연구개발(R&D) 우수성과 100선 최종 선정

• CMOS 배선층 기반 3차원 NEM 메모리 집적 기술로 신뢰성 한계 극복
• 차세대 초저전력·고신뢰 반도체 소자 플랫폼 제시

▲ 서울대 공대 최우영 교수 연구팀

서울대학교 공과대학은 전기·정보공학부 최우영 교수 연구팀이 개발한 3차원 집적 CMOS–NEM 메모리 기술이 2025년 국가연구개발 우수성과 100선에 최종 선정되었다고 밝혔다.

최우영 교수팀은 기존에 수동적으로만 활용되던 CMOS 배선층에 나노전기기계 (NEM) 메모리 소자를 삼차원으로 직접 집적하는 새로운 접근을 통해, 초저전력·무누설전류·급격 스위칭이라는 NEM 고유의 장점을 유지하면서도 그동안 실용화를 가로막아온 신뢰성 문제를 구조적으로 해결하는 데 성공하였다.

특히 이번에 우수성과 100선으로 선정된 핵심 성과는 비틀림(토션)을 허용하는 비아 앵커(Torsional-Via-Assisted, TVA) 구조의 NEM 메모리 소자로, 반복 구동 시 발생하는 기계적 스트레스 집중을 효과적으로 분산시켜 기존 대비 약 5배 향상된 내구성과 안정적인 동작 특성을 실험적으로 입증하였다. 이러한 기술적 우수성은 국제 저명 학술지 IEEE Electron Device Letters의 24년 12월호 표지논문으로 선정되며 학문적·기술적 가치를 공식적으로 인정받았다. 해당 구조는 기존 CMOS 후공정 중 배선 공정에 사용되는 비아를 그대로 활용할 수 있어, 추가 면적이나 공정 비용 증가 없이 신뢰성만을 획기적으로 개선한 것이 특징이다. 또한 NEM 메모리 소자를 이용하여 물리적 복제불가 함수 및 연상형 메모리를 구현할 수 있음을 국제 저명학술지 Advanced Intelligent Systems의 2025년 7월호와 9월호에 각각 발표하였고 표지논문으로 선정되었다.

▲ 비아 앵커 기반 3차원 CMOS–NEM 메모리 구조 전자현미경 이미지 및 표지논문