삼성전자가 세계 최초로 6세대 256Gb 3비트 V낸드'를 기반으로 한 '기업용 PC SSD(Solid State Drive)'를 양산했다. 글로벌 고객 수요 확대에 맞춰 올해 하반기 중에 512Gb 3비트 V낸드 기반 SSD와 eUFS(embedded Universal Flash Storage) 등 다양한 용량과 규격의 제품을 계속 출시할 계획이다.

6일 삼성전자에 따르면 이번 제품은 100단 이상의 셀을 한 번에 뚫는 단일공정(1 Etching Step)을 통해 반도체 공정 미세화 한계를 극복했다. 속도·생산성·절전 성능 또한 동시에 향상해 역대 최고의 제품 경쟁력을 확보했다는 게 회사 측 설명이다.

5세대 V낸드 대비 약 1.4배 단수가 높아진 이번 6세대 V낸드를 통해 삼성전자는 역대 최고 데이터 전송 속도와 양산성을 동시에 구현하며 초고적층 3차원 낸드플래시의 새로운 패러다임을 제시했다.

피라미드 모양으로 쌓은 3차원 CTF(Charge Trap Flash) 셀을 최상단에서 최하단까지 수직으로 한번에 균일하게 뚫는 공정 기술을 적용해 90단 이상의 V낸드를 생산하는 곳은 현재 업계에서 삼성전자가 유일하다.

일반적으로 적층 단수가 높아질수록 층간의 절연 상태를 균일하게 유지하기 어렵고, 전자의 이동경로 또한 길어진다. 이는 데이터 판독 시간이 지연되는 문제를 일으킬 수 있다.

이를 해결하기 위해 삼성전자는 전기가 통하는 몰드 층을 136단 쌓은 뒤, 미세한 원통형의 구멍을 단번에 뚫어 셀 구조물을 연결함으로써 균일한 특성의 3차원 CTF 셀을 만들었다.

6세대 V낸드는 전기가 통하는 몰드(Mold) 층을 136단 쌓은 후, 미세한 원통형의 구멍을 단번에 뚫어 셀 구조물을 연결함으로써 균일한 특성의 3차원 CTF셀을 만들어 냈다.

'초고속 설계 기술'을 적용해 3비트 V낸드 역대 최고속도(데이터 쓰기시간 450㎲ 이하, 읽기응답 대기시간 45㎲ 이하)를 달성했으며 전 세대 보다 10% 이상 성능을 높이면서도 동작 전압을 15% 이상 줄였다.

또한 6.7억개 미만의 채널 홀을 적용해 256Gb 용량을 구현했다. 5세대 V낸드(약 9.3억개 채널 홀) 대비 공정 수와 칩 크기를 줄여 생산성도 20% 이상 향상시켰다.

특히 6세대 V낸드는 단일공정(1 Etching Step)을 적용해 세 번만 쌓아도 300단 이상의 초고적층 차세대 V낸드를 만들 수 있어 제품 개발 주기를 더 단축할 수 있을 것으로 기대된다.

초고속·초절전 등 차세대 플래그십 스마트폰에서 요구하는 특성을 업계 최초로 만족시킴에 따라 삼성전자는 향후 글로벌 모바일 시장 선점에 적극 나선다는 계획이다. 또한 차세대 엔터프라이즈 서버 시장의 고용량화를 주도함과 동시에 높은 신뢰성을 요구하는 자동차 시장까지 3차원 V낸드의 사업 영역 계속 넓혀 나갈 예정이다.

경계현 삼성전자 메모리사업부 솔루션 개발실장(부사장)은 "2세대 앞선 초고난도 3차원 메모리 양산 기술 확보로 속도와 전력효율을 더욱 높인 메모리 라인업을 적기에 출시하게 됐다"며 "향후 차세대 라인업의 개발 일정을 더 앞당겨 초고속 초고용량 SSD시장을 빠르게 확대시켜 나갈 것"이라고 말했다.