삼성전자, 3차원 수직 낸드플래시 양산

세계 최초…대용량 저장 가능

삼성전자가 세계 최초로 셀을 수직으로 쌓아 올린 3차원 구조 낸드(3D V-NAND) 플래시 메모리 양산에 성공했다.

삼성전자는 미세화 공정의 한계를 극복하고 데이터 저장 용량을 대폭 높일 수 있는 ‘3D V낸드’ 플래시 메모리 양산에 돌입했다고 6일 밝혔다.

제품 용량은 업계 최대인 128Gb(기가비트)다. 128Gb 용량은 1280억개 메모리 저장장소를 손톱만 한 크기의 칩에 담을 수 있다.

40여년 전 개발된 기존 낸드플래시 메모리는 단층 셀 구조여서 최근 10나노급 공정 도입으로 셀 간격이 대폭 좁아지면서 전자가 누설되는 ‘간섭현상’이 심화되는 등 물리적인 한계에 도달했다는 지적이 끊이지 않았다.

3D V낸드 플래시 메모리.

삼성은 단층 배열 셀을 수직으로 쌓아올리는 ‘구조혁신’과 ‘공정혁신’을 통해 이 문제를 해결했다. 독자적인 ‘3차원 원통형 CTF(3D Charge Trap Flash) 셀 구조’와 ‘3차원 수직적층 공정’ 기술이 적용돼 기존 20nm(나노미터:1nm=10억분의 1m, 사람 머리카락 굵기의 5000분의 1)급 제품 대비 집적도가 2배 이상 높아졌다.

특히 ‘3차원 원통형 CTF 셀’은 전하를 안정적인 부도체에 저장해 위아래 셀 간 간섭을 억제한다. 이로 인해 쓰기 속도는 2배 이상 빨라지고, 셀 수명인 쓰기 횟수(내구연한)는 제품별로 최소 2배에서 최대 10배 이상으로 향상됐다.

소비전력은 오히려 절반으로 줄였다. 낸드플래시 메모리는 전원이 꺼져도 데이터가 사라지지 않아 음악·사진·동영상을 저장하는 스마트폰 저장장치 등으로 널리 쓰인다.

삼성전자 최정혁 메모리사업부 플래시개발실장은 “5년 내에 칩 하나로 1테라비트(TB)를 구현하는 것도 가능하다”며 “앞으로는 몇 층을 쌓는지가 관건”이라고 말했다.

김기동 기자 [e-mail]