삼성, 6세대 V낸드 세계 첫 양산

공정 미세화 한계 극복 글로벌 반도체 압도적 초격차 지속

5세대 이후 1년만에 성과

속도 10%↑ 전력사용 15%↓

100단 이상 셀 한번에 뚫는 기술

삼성전자가 유일하게 상용화

[아시아경제 박소연 기자] 삼성전자가 세계 최초로 '6세대 V낸드' 양산에 성공했다. 글로벌 반도체 업계에서 공정 미세화 한계를 극복한 성과라는 평가가 나온다. 삼성전자는 차세대 V낸드에 대한 공격적인 전략을 통해 글로벌 반도체 시장에서 압도적인 초격차를 지속한다는 방침이다.

삼성전자는 6일 '6세대(1xx단) 256Gb(기가비트) 3비트 V낸드'를 기반으로 한 '기업용 PC SSD(솔리드스테이트드라이브)'를 양산해 글로벌 PC 업체에 공급했다고 밝혔다. 지난해 6월 5세대 V낸드 기반 SSD양산 이후 1년 여만에 차세대인 6세대 V낸드 기반 SSD양산에 성공한 것이다.

삼성전자는 6세대 V낸드 양산을 통해 글로벌 반도체 업계에서 초격차 기술력을 다시 한번 입증했다. 100단 이상의 셀을 한 번에 뚫는 단일공정으로 만들면서도 '속도ㆍ생산성ㆍ절전' 특성을 동시에 향상해 역대 최고의 제품 경쟁력을 확보했다는 것이다. 기존 5세대 제품보다 속도는 10% 빨라지고, 전력사용량은 15% 이상 줄인 제품이다. 웨이퍼당생산량은 20% 늘어난다.

삼성전자는 전기가 통하는 몰드(Mold) 층을 피라미드 모양으로 136단을 쌓은 후, 미세한 원통형의 구멍을 단번에 뚫어 셀 구조물을 연결함으로써 균일한 특성의 3차원 CTF(차지트랩플래시)셀을 만들어 냈다. 이 기술을 상용화시킨 회사는 삼성전자가 유일하다.

일반적으로 적층 단수가 높아질수록 층간의 절연상태를 균일하게 유지하기 어렵고 전자의 이동경로도 길어져 낸드의 동작 오류가 증가해 데이터 판독시간이 지연되는 문제가 발생한다. 이같은 기술 한계를 극복하기 위해 삼성전자는 6세대 V낸드에 '초고속 설계 기술'을 적용해 3비트 V낸드 역대 최고속도를 달성했으며 전 세대 보다 10% 이상 성능을 높이면서도 동작 전압을 15% 이상 줄였다. 삼성전자는 6세대 V낸드에서 6억7000개 미만의 채널 홀로 256Gb 용량을 구현함으로써 5세대 V낸드(9x단, 약9억3000개 채널 홀) 대비 공정 수와 칩 크기를 줄여 생산성도 20% 이상 향상시켰다.

삼성전자 관계자는 "6세대 V낸드를 통해 역대 최고 데이터 전송 속도와 양산성을 동시에 구현하며 초고적층 3차원 낸드플래시의 새로운 패러다임을 제시한 것"이라며 "단일공정을 적용해 세 번만 쌓아도 300단 이상의 초고적층 차세대 V낸드를 만들 수 있어 제품 개발 주기를 더 단축할 수 있다"고 말했다.

삼성전자는 6세대 V낸드 양산을 시작으로 다양한 용량과 규격의 제품을 출시, 글로벌 낸드 플래시 시장을 선점한다는 전략이다.

삼성전자는 기업용 250Gb PC SSD 양산을 시작으로 글로벌 고객 수요 확대에 맞춰 올해 하반기 512Gb 3비트 V낸드 기반 SSD와 eUFS(임베디드유니버설플래시스토리지) 등을 출시할 계획이다. 이를 통해 삼성전자는 차세대 플래그십 스마트폰에서 요구하는 초고속 초절전 특성을 업계 최초로 만족시킴에 따라 향후 글로벌 모바일 시장 선점에 적극 나선다는 방침이다.

아울러 차세대 엔터프라이즈 서버 시장의 고용량화를 주도함과 동시에 높은 신뢰성을 요구하는 자동차 시장까지 3차원 V낸드의 사업 영역을 계속 넓혀 나갈 예정이다. 삼성전자는 제품 개발 주기 단축하고 생산력을 향상시키는 등 '초격차' 기술력으로 반도체 불황 극복한다는 방침이다.

삼성전자는 오는 2020년부터 경기 평택 V낸드 전용 라인에서 성능을 더욱 높인 6세대 V낸드 기반 SSD 라인업을 본격적으로 확대할 예정이다.

삼성전자 메모리사업부 솔루션 개발실장 경계현 부사장은 "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.

박소연 기자 muse@asiae.co.kr