[쿠키뉴스=김정우 기자] 삼성전자가 4세대(64단) 256기가비트(Gb) 3bit V낸드플래시를 본격 양산하며 서버, PC, 모바일용 등 낸드 제품 전체로 라인업을 확대한다.

 

삼성전자는 지난 1월 글로벌 B2B 고객들에게 공급을 시작한 4세대 256Gb V낸드 SSD에 이어 모바일용 eUFS, 소비자용 SSD, 메모리카드 등에 4세대 V낸드를 확대하고 올해 안에 월간 생산 비중을 50% 이상으로 늘려 글로벌 고객의 수요 증가에 대응하겠다고 밝혔다.

4세대 V낸드에는 ‘고집적 셀 구조·공정’, ‘초고속 동작 회로 설계’와 ‘초고신뢰성 CTF 박막 형성’ 등 3가지 기술이 적용돼 3세대(48단) 제품 대비 속도와 생산성, 전력 효율 모두 30% 이상 향상됐다.

 

V낸드는 데이터를 저장하는 셀을 만들 때 수십 개의 단을 쌓아 올려 위에서부터 하단까지 수십억개의 미세한 홀(구멍)을 균일하게 뚫어 수직으로 셀을 쌓는 ‘3차원(원통형) CTF 셀 구조’로 만들어진다.

 

그러나 단수가 높아질수록 형성한 구조가 틀어지거나 최상단과 최하단 셀의 특성 차이가 생기는 등 적층 기술에 물리적 한계가 있었다.

 

삼성전자는 ‘9-홀’이라는 초고집적 셀 구조·공정 기술을 개발해 각 층마다 균일한 홀 패턴을 형성하고 전체 단의 하중을 분산해 적층 기술 한계를 극복했다고 설명했다.

 

이로써 삼성전자는 4세대 V낸드를 계기로 90단 이상의 수직 적층 한계를 극복해 반도체 칩 하나에 1조개 이상의 정보를 저장하는 ‘1테라비트 V낸드 시대’를 여는 원천 기술을 확보하게 됐다.

 

또 초고속 동작 회로 설계로 초당 1기가비트(Gb)의 데이터를 전송하며 셀에 데이터를 기록하는 속도(tPROG)도 10나노급(평면) 낸드 대비 약 4배, 3세대 V낸드보다 약 1.5배 빠른 500μs(마이크로 초)를 달성했다.

4세대(64단) V낸드는 동작 전압을 3.3V에서 2.5V로 낮춰 총 소비전력 효율도 30% 이상 높였다.

 

특히 원자 단위로 제어할 수 있는 ‘CTF’ 박막을 형성해 셀 크기를 줄이면서도 쓰기·지우기 특성 수명을 높였고 셀과 셀 사이의 데이터 간섭 현상을 최소화하는 제어 기술(채널 박막화)도 구현해 3세대 대비 신뢰성을 20% 향상시켰다는 설명이다.

 

경계현 삼성전자 메모리사업부 플래시개발실 부사장은 “테라 V낸드 시대를 앞당기기 위해 임직원 모두 혁신적인 기술 개발에 전념했다”며 “향후에도 차세대 제품을 적기에 개발해 글로벌 IT 기업과 소비자의 사용 만족도를 높인 솔루션을 제공하겠다”고 밝혔다.