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또 해낸 삼성전자 세계최초 5세대 V낸드 양산

반도체 기술 초격차 전략 가속…4세대 V낸드 대비 1.4배 빠른 전송속도

유은주기자(dwdwdw0720@skyedaily.com)

기사입력 2018-07-10 14:13:33

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▲ [사진= 삼성전자]
 
삼성전자가 반도체 3D V낸드 플래시 분야에서 세계 최초 타이틀 명맥을 이어나가고 있다. 3D V낸드 플래시는 단층으로 배열된 셀을 아파트처럼 수직으로 적층해서, 기존의 미세화 기술의 한계를 극복한 기술이다. 삼성전자가 2013년 세계 최초로 3D V낸드 양산에 성공한 이후 1년을 주기로 2014년 2세대, 2015년 3세대, 2016년 4세대 등의 제품을 선보였다.
 
삼성전자는 10일 세계 최초로 차세대 낸드 인터페이스를 적용해 업계 최고 속도를 구현한 256Gb(기가비트) 5세대 V낸드를 본격 양산한다고 밝혔다. 삼성전자는 5세대 V낸드에 자체 개발한 3대 혁신 기술을 이용해 3차원 CTF 셀을 90단 이상 쌓아 세계 최고 적층기술을 상용화했다고 밝혔다. CTF는 전하를 부도체에 저장 및 도체에 저장할 때 생기는 셀(Cell)간 간섭 문제를 제거한 신기술을 말한다.
 
5세대 V낸드는 차세대 낸드 인터페이스 ‘Toggle DDR 4.0 규격’을 처음 적용한 제품으로 초당 데이터 전송 속도가 4세대 V낸드 대비 1.4배 빠르다. Toggle DDR 속도는 1.0(133Mbps) 2.0(400Mbps) 3.0(800Mbps) 4.0(1400Mbps)다. 이 제품에는 단층을 피라미드 모양으로 쌓고, 최상단에서 최하단까지 수직으로 수백나노미터 직경의 미세한 구멍을 뚫어, 데이터를 저장하는 3차원(원통형) CTF 셀(CELL)을 850억개이상 형성하는 역대 최고 난이도의 기술이 적용됐다.
 
특히 단수를 올리는데 비례해 높아지는 셀 영역의 높이를 20%나 낮추는 독창적인 기술 개발로 4세대 제품대비 생산성도 30% 이상 높였다.
 
삼성전자는 5세대 V낸드의 성능과 생산성을 극대화하기 위해 독자 개발한 3대 혁신기술을 적용했다. 3대 혁신기술은 △초고속·저전압 동작 회로 설계 기술 △고속 쓰기·최단 읽기응답 대기시간 회로 설계 기술 △텅스텐 원자층박막 공정 기술 등이다.
 
삼성전자에 따르면 초고속·저전압 동작 회루 기술 적용으로 5세대 V낸드는 데이터의 입출력 속도가 4세대 V낸드 대비 1.4배 빠른 초당 1.4기가비트(Gb)에 이르며 동작전압은 33%나 낮춰 4세대와 동일 수준의 소비전력량으로도 최고 성능을 구현한다.
 
또 고속쓰기·최단일기응답 대기시간 회로 설계 기술 적용으로 데이터 쓰는 시간이 역대 최단 수준인 500 μs(마이크로 초)로 4세대 V낸드보다 30% 빨라졌다. 동작을 멈춘 후 읽기응답 대기시간도 50us 으로 기존 대비 대폭 줄었다.
 
마지막으로 텅스텐 원자층박막 공정 기술(Atomic Layer Deposition W·ALD W)을 통해 삼성전자는 셀 영역의 높이가 20% 낮아짐에 따라 증가하는 간섭 현상을 줄여 동작 오류를 방지하고, 동작 인식 범위를 넓혀 데이터를 더 정확하고 빨리 처리할 수 있는 특성을 확보했다.
 
경계현 삼성전자 메모리사업부 Flash개발실장 부사장은 “5세대 V낸드 적기 개발로 빠르게 성장하는 프리미엄 메모리 시장에서 더욱 차별화된 제품과 솔루션을 선보이게 됐다”며 “향후 1Tb(테라비트)와 QLC(Quad Level Cell) 제품까지 V낸드 라인업을 확대해 차세대 메모리 시장의 변화를 더욱 가속화할 것”이라고 밝혔다.
 
[유은주 기자 / 판단이 깊은 신문 ⓒ스카이데일리]

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