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日·中 등 경쟁업체들 따돌릴
최소 2년이상 기술격차 확보

4세대보다 용량 40~50%늘려
데이터 전송도 1.4배 더 빨라
“라인업 확대 시장지배 공고화”

삼성전자가 5세대 3D V 낸드플래시를 세계 최초로 양산한다. 3D 낸드플래시 시장에서도 ‘초격차 전략’을 통해 최소 2년 이상 기술 격차를 확보해 일본과 중국 등 경쟁업체를 따돌리겠다는 것이다.

삼성전자는 반도체 업계 최고 속도를 구현한 ‘256기가비트 5세대 V낸드’를 본격적으로 양산한다고 10일 밝혔다. 삼성전자는 이번 신제품에 자체 개발한 3대 혁신 기술을 적용해 데이터를 저장하는 ‘3차원 CTF 셀’을 90단 이상 쌓아 세계 최고 적층기술도 상용화했다.

업계는 5세대 낸드플래시를 계기로 삼성전자가 경쟁업체와의 기술 격차를 최소 2년가량 벌렸다고 분석했다. ‘낸드의 종가’ 도시바는 64단 낸드플래시, SK하이닉스는 72단 낸드플래시를 주로 양산 중이다. 중국업체들은 삼성전자가 4년 전 만든 32단 낸드플래시를 올 연말부터 처음 생산한다.

5세대 V 낸드플래시는 생산 원가는 낮아지고 ‘몸값’은 높아진 고부가·고성능 제품이다. 기존 4세대 64단 제품과 비교하면 저장용량을 40~50% 이상 늘렸다. 3D V 낸드플래시는 데이터를 저장하는 셀을 수직으로 쌓아 올려 저장용량을 늘리는 방식이다. 셀을 쌓는 단수가 많아질수록 같은 공간 대비 더 많은 데이터를 저장할 수 있다.

삼성전자에 따르면 5세대 V낸드는 차세대 낸드플래시 규격을 처음 적용해 초당 데이터 전송 속도가 4세대에 비해 1.4배 빠르다. 단층을 피라미드 모양으로 쌓고, 최상단에서 최하단까지 수직으로 수백 나노미터 직경의 미세한 구멍을 뚫는 역대 최고 난도 기술도 적용됐다. 이는 적층 단수가 높아질수록 구조가 틀어지거나 최상단과 최하단 셀에 균열이 생기는 한계를 막기 위해서다. 또 단수를 올리는 데 비례해 높아지는 셀 영역의 높이를 20%나 낮추는 독창적인 기술 개발로 4세대 제품 대비 생산성도 30% 이상 높였다.

삼성전자는 5세대 V낸드의 성능과 생산성을 극대화하기 위해 독자 개발한 3대 혁신기술을 적용했다. 이는 △초고속·저전압 동작 회로 설계 기술 △고속 쓰기·최단 읽기응답 대기시간 회로 설계 기술 △텅스텐 원자층박막 공정 기술 등이다.

경계현 삼성전자 메모리사업부 플래시 개발실장(부사장)은 “5세대 V 낸드플래시에 이어 향후 1테라비트와 쿼드레벨셀(QLC) 제품까지 라인업을 확대해 차세대 프리미엄 메모리 시장 지배력을 확고히 다질 것”이라고 말했다.

권도경 기자 kwon@munhwa.com