SK하이닉스가 3D 낸드플래시 메모리반도체보다 한 차원 진화한 ‘4D 낸드플래시’ 개발에 성공했다.

SK하이닉스는 4일 “3D 낸드플래시에 주로 적용되는 CTF(차지트랩플래시) 구조에 PUC(페리언더셀) 기술을 결합한 ‘96단 512기가비트급 TLC(트리플 레벨 셀) 4D 낸드플래시’를 세계 최초로 개발했다”고 밝혔다.
 

CTF는 전하를 부도체와 도체에 저장할 때 생기는 셀의 간섭 문제를 완벽하게 제거해 메모리반도체의 성능과 생산성을 혁신적으로 개선한 기술이다.

대부분의 메모리 제조기업들은 3D 낸드플래시를 개발하는 데 CTF를 사용한다.

PUC는 데이터를 저장하는 셀 영역의 하부에 셀 작동을 관장하는 주변부 회로를 배치하는 기술이다.

SK하이닉스는 CTF 기반에 PUC 기술을 도입한 것이 처음이라 차별성을 강조하기 위한 차원에서 제품 이름에 ‘4D’를 붙였다고 설명했다.

SK하이닉스가 개발한 4D 낸드플래시는 기존 72단 512기가비트 3D 낸드플래시보다 칩 크기가 30% 이상 줄었고 웨이퍼당 비트 생산은 1.5배 수준으로 늘었다.

한꺼번에 처리 가능한 데이터는 업계 최고 수준인 64킬로바이트에 이르며 읽기와 쓰기 성능도 72단 제품보다 각각 25%, 30% 늘었다.

SK하이닉스는 “칩 크기가 줄었기 때문에 4D 낸드플래시 1개로 기존 256기가비트 3D 낸드플래시 2개를 완벽하게 대체할 수 있다”며 “생산원가 측면에서 유리하게 됐다”고 말했다.

다중 게이트 절연막 구조와 새로운 설계 기술을 도입해 데이터 전송 속도를 높였다. 동작 전압을 1.2볼트로 낮춰 기존 72단과 비교해 전력 효율도 개선했다.

SK하이닉스는 올해 안에 4D 낸드플래시를 탑재한 1TB(테라바이트) 용량의 소비자용 SSD(솔리드스테이트드라이브)를 선보이기로 했다.

72단 기반 기업용 SSD도 2019년에 96단으로 전환하기로 했다.

96단 4D 낸드플래시 기반의 1테라비트급 TLC(트리플레벨셀) 제품과 1테라비트급 QLC(쿼드레벨셀) 제품도 내년에 출시한다는 계획을 세웠다.

김정태 SK하이닉스 낸드마케팅 담당 상무는 “CTF 기반 96단 4D 낸드플래시 제품은 업계 최고 수준의 원가 경쟁력과 성능을 동시에 갖추고 우리 사업의 이정표가 될 것”이라며 “올해 안에 초도 양산한 데 이어 최근 준공한 충북 청주 M15 생산라인에서 본격적으로 양산할 것”이라고 말했다. [비즈니스포스트 김용원 기자]