SK하이닉스가 업계 최고층인 176단 512Gb(기가비트) 트리플레벨셀(TLC) 3D 낸드플래시를 개발했다고 7일 밝혔다.
SK하이닉스는 96단 낸드플래시부터 차지트랩플래시(CTF)와 고집적 페리언더셀(PUC) 기술을 결합했다. 이 때문에 자사 제품을 3D가 아닌 '4D 낸드'라고 설명하고 있다. PUC는 주변부 회로를 셀 회로 하단부에 배치해 생산효율을 극대화하는 기술이다.
이번에 개발한 3세대 176단 3D 낸드는 업계 최고 수준의 웨이퍼 당 생산 칩 수를 확보했다. 이를 통해 비트 생산성은 이전 세대보다 35% 이상 향상됐다. 원가경쟁력을 갖출 수 있을 것으로 보여진다. 2분할 셀 영역 선택 기술을 새롭게 적용해 셀(Cell)에서의 읽기 속도는 이전 세대 보다 20% 빨라졌다. 또한 공정 수 증가 없이 속도를 높일 수 있는 기술이 적용됐다. 데이터 전송 속도는 33% 개선된 1.6Gbps를 구현한다.
SK하이닉스는 이 제품을 솔루션화하기 위해 지난달 컨트롤러 업체에 샘플을 제공했다고 밝혔다. 내년 중반에 최대 읽기 속도 약 70%, 최대 쓰기속도 약 35%가 향상된 모바일 솔루션 제품을 출시할 계획이다. 이어서 소비자용 솔리드스테이트드라이브(SSD)와 기업용 SSD를 순차적으로 출시하며 시장을 확대한다고 밝혔다.
향후 176단 3D 낸드 기반으로 용량을 2배 높인 1Tb(테라비트) 제품을 연속적으로 개발해 낸드 사업 경쟁력을 높여 나간다는 방침이다.
낸드플래시는 층수가 높아지면서 셀 내부의 전류 감소, 층간 비틀림 및 상하 적층 정렬 불량에 따른 셀 분포 열화 현상 등이 발생하게 된다. SK하이닉스는 이런 어려움을 ▲셀 층간 높이 감소 기술 ▲층별 변동 타이밍 제어 기술 ▲초정밀 정렬보정 등의 기술로 극복했다고 설명했다.
최정달 SK하이닉스 낸드개발 담당은 "낸드플래시 업계는 집적도 향상과 생산성 극대화를 동시에 달성하기 위해 기술 개발에 매진하고 있다"며 "SK하이닉스는 4D 낸드의 개척자로서 업계 최고의 생산성과 기술력으로 낸드플래시 시장을 선도해 나갈 것"이라고 말했다.
한편, 지난 11월 마이크론은 176단 낸드 제품을 선보인 바 있다. 당시 마이크론은 176단 낸드 양산품을 고객사에 공급했다고 발표했다.
시장조사기관 옴디아는 낸드플래시 시장이 2020년 4318억기가바이트(GB)에서 연평균 33.4% 성장해 2024년에는 1억3662억GB로 확대될 것으로 예상했다.