[디지털데일리 한주엽기자] 6일 삼성전자는 반도체 미세화 기술의 한계를 극복한 신개념 3D 수직구조 낸드(3D Vertical NAND, 3D V-NAND) 플래시 메모리의 양산을 시작했다고 발표했다.

독자 ‘3D 원통형 CTF(3D Charge Trap Flash) 셀구조’와 ‘3D 수직적층 공정’이 동시 적용된 이 제품은 기존 20나노급 낸드플래시 대비 집적도가 2배 이상 높아 생산성이 대폭 향상됐다고 회사 측은 밝혔다.

3D V낸드는 화성 사업장에서 이달부터 양산한 뒤 중국 시안에 짓고 있는 신규 낸드 공장으로 기술을 이전한다. 기존 평면형 낸드플래시 양산 라인도 3D로 순차적인 전환 작업을 할 예정이다.

아래는 삼성전자 메모리사업부 플래시개발실장 최정혁 전무와의 일문일답.

Q. CTF 셀 구조는 기존과는 다른건가
기존 CTF는 2차원 구조다. 적층할 수 있도록 3차원 방식(원통형)으로 구조를 변경했다. 이것을 수직으로 쌓아올린 것이 V낸드다.

Q. 적층하면 두께 얼마나 두꺼워지나?
마이크로미터 단위이기 때문에 수백단으로 쌓아도 전혀 문제가 없다.

Q. 단일 칩(다이)에 1Tb를 구현하려면 몇단 적층해야 하나?
128Gb가 24단이다. 정확히 몇 단으로 쌓아올려야할 지 말하기는 힘들지만 5년 내 1Tb 구현이 가능할 것으로 본다.

Q. 에칭 기술이 핵심인 것 같은데
드라이 에칭 기술을 활용한다. 채널 홀 에칭 기술이라 부르는데, 이것이 바로 핵심이다. 메모리 칩을 쌓고 수십억개의 홀(구멍)을 뚫는 에칭(etching 식각) 과정을 거친 후 이 속에 원통형 셀을 적층 배치하는 것이 V낸드 공정의 핵심이다.

Q. 적층 하면 패턴 미세화는?
회로 미세화 의미가 없어졌다. 위로 쌓아올리기 때문에 미세화를 하지 않아도 집적도를 높일 수 있다. 위로 쌓아올리는 기술만 확보하면 된다. 낸드플래시에선 극자외선(EUV) 노광장비를 도입하지 않는다. 투자비를 아낄 수 있을 것이다.

Q. 현재 라인에서 장비 교체 없이 계속 할수 있는건가?
지금은 미세패턴에만 중점을 둔 상황이다. 적층을 해야 되기 때문에 일부를 교체해야 한다.

Q. 기존 낸드플래시 공장도 다 V낸드로 가는건가?
순차적으로 전환한다. 구체적인 시기는 말할 수 없다.

Q. 현재 양산 규모는?
이달부터 양산을 시작한다. 향후 1년간 화성 사업장에서 양산 경험을 쌓은 뒤 중국 시안에 짓고 있는 낸드 공장으로 기술을 이전할 계획이다.

Q. 수율 문제는 없나
2008~2009년 이미 시제품 개발을 완료했었다. 오랫 동안 기술 개발을 했다. 2년 전에는 8단 적층한 메모리카드 시제품을 만들었는데 수율 및 신뢰성 등 문제를 다 잡았다.

기술 난이도 분명 있다. 그러나 현재까진 큰 문제가 없는 것으로 생각한다. 기존 제품과 동일한 수율을 얻을 수 있을 것이다.

Q. 쓰기 속도 2배 개선됐다는데 읽기 속도는?
쓰기 성능 만큼은 아니지만 개선은 이뤄졌다. 현재 평면형 구조보단 좋아진다.

Q. V낸드 양산품은 어디부터 적용되나?
신뢰성이 기존 제품보다 10배 이상 높아지기 때문에 고신뢰성이 요구되는 시장(데이터센터용 SSD 등)에 우선 대응된다.

Q. 컨트롤러도 바꿔야 하나?
적층 제품에 맞춰 펌웨어 정도는 바꿔야 할거다. 필요하다면 새로 개발해야되겠지만 현재 상용화된 컨트롤러로 대응이 가능하다.

<한주엽 기자>powerusr@ddaily.co.kr