삼성, 세계 최고층 90단 돌파 '5세대 V낸드' 양산 돌입

입력 2018.07.10 11:04

삼성전자가 차세대 낸드플래시 기술을 적용한 256기가비트(Gb) 용량의 ‘5세대 3차원(3D) V낸드’를 양산한다.

삼성전자는 자체 개발한 3대 혁신 기술로 3D 차지 트랩 플래시(CTF) 셀을 90단 이상 쌓은 세계 최고 적층 기술을 상용화했다고 10일 밝혔다.

삼성전자 256Gb 5세대 V낸드. / 삼성전자 제공
5세대 V낸드는 차세대 낸드플래시 인터페이스 ‘토글 DDR 4.0’ 규격을 처음 적용한 제품이다. 토글 DDR은 1.0이 초당 133메가비트(Mbps), 2.0은 400Mbps, 3.0은 800Mbps, 4.0은 1400Mbps의 속도를 낸다. 토글 DDR 4.0을 적용한 5세대 V낸드는 기존 토글 DDR 3.0 기반 전 세대 제품과 비교해 데이터 전송 속도가 1.4배 빠르다.

삼성전자는 여기에 초고속·저전압 동작 회로 설계 기술을 적용해 5세대 V낸드의 동작 전압을 기존 1.8볼트(V)에서 1.2V로 33% 낮춰 4세대 V낸드와 같은 수준의 소비전력으로도 더 높은 성능을 낼 수 있도록 했다.

또 삼성전자가 독자 개발한 고속 쓰기·최단 읽기 응답 대기시간 회로 설계 기술을 적용해 데이터를 쓰는 시간을 기존보다 30% 빠른 500마이크로초(㎲, 100만분의 1초)로 낮췄다. 동작을 멈춘 후 읽기 응답 대기시간도 50㎲로 대폭 줄였다.

삼성전자는 5세대 V낸드에 단층을 피라미드 모양으로 쌓고, 최상단에서 최하단까지 수직으로 수백나노미터(㎚, 10억분의 1m) 직경의 미세한 구멍을 뚫어 데이터를 저장하는 3D CTF 셀을 850억개 이상 형성하는 기술을 적용했다.

단 수를 올리면 셀 영역의 높이도 함께 높아지는데, 삼성전자는 이를 해결하기 위해 셀 영역의 높이를 20% 낮추는 텅스텐 원자층 박막 공정 기술을 개발했다. 이 기술은 셀 간 간섭 현상을 줄여 동작 오류를 방지하고, 동작 인식 범위를 넓혀 데이터를 더 정확하고 빨리 처리할 수 있도록 해준다. 또 전 세대 제품과 비교해 생산성도 30% 높일 수 있게 됐다.

경계현 삼성전자 메모리사업부 플래시개발실장 부사장은 “향후 1테라비트(Tb)와 쿼드 레벨 셀(QLC) 제품까지 V낸드 라인업을 확대해 차세대 프리미엄 메모리 시장의 변화를 더욱 가속하겠다"고 말했다.


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