삼성전자는 6일 반도체 미세화 기술의 한계를 극복한 신개념 3차원 수직구조 낸드(3D Vertical NAND, 3D V-NAND) 플래시 메모리의 양산을 시작했다고 밝혔다.
지금까지 양산된 낸드플래시 메모리는 게이트에 전하를 저장하는 방식으로 40여 년 전 개발된 플로팅 게이트(Floating Gate) 구조를 적용, 최근 공정 미세회에 따라 셀간 간격이 대폭 좁아져 전자가 누설되는 간섭 현상이 심화와 수명 등이 이슈화되고 있었다.
이번에 양산을 시작한 3차원 수직구조 낸드플래시 메모리는삼성전자의 독자 기술 ‘3차원 원통형 CTF(3D Charge Trap Flash) 셀구조’와 ‘3차원 수직적층 공정’ 기술이 동시 적용된 업계 최대 용량인 128기가비트(Gigabit) 제품으로, 삼성전자측에 따르면 기존 20나노급 대비 집적도가 2배 이상 높아 생산성이 대폭 향상된 것으로 알려졌다.
삼성전자는 ‘3차원 원통형 CTF셀 구조’ 기술에 대해 기존 2차원 CTF 기술을 입체 기술로 발전시킨 것으로, 고층빌딩처럼 수직 24단을 쌓아 전하를 안정적인 부도체에 저장해 위 아래 셀간 간섭 영향을 줄이며, 이로 인해 쓰기 속도는 2배 이상, 셀 수명인 쓰기 횟수(내구 연한)는 제품별로 최소 2배에서 최대 10배 이상 향상되고 소비전력 또한 절반으로 감소된 것으로 발표했다.
‘3차원 수직적층 공정’은 더 작은 칩 면적에서 높은 집적도를 실현하는 기술로, 삼성전자는 높은 단에서 낮은 단으로 구멍을 뚫어 전극을 연결하는 에칭(Etching) 기술과 각 단 홀에 수직 셀을 만드는 게이트 패턴 기술과 같은 공정 기술을 개발했다.
또한 삼성전자는 지난 10년간 ‘3차원 수직구조 낸드플래시’를 연구하면서 300여건 이상의 핵심 특허를 개발해 한국, 미국, 일본을 비롯한 세계 각국에 출원을 완료했다.
삼성전자 메모리사업부 플래시개발실장 최정혁 전무는 “수 년간 임직원 모두가 기술적 한계 극복을 위해 혁신 기술 개발에 매진한 결실”이라며 “향후 지속적으로 집적도를 높이고 성능을 향상시킨 차세대 제품을 연이어 출시해 세계 IT 산업 발전에 기여할 것”이라고 말했다.
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