[서울=뉴스핌] 심지혜 기자 = SK하이닉스가 176단 낸드플래시를 개발했다. 최근 낸드 업계 6위인 마이크론이 세계 최초로 176단 낸드를 선보인데 이어 SK하이닉스도 성공한 것이다. 

176단의 시작은 마이크론이 했지만 SK하이닉스는 웨이퍼 당 생산 칩 수가 업계 최고 수준이라는 점을 강조하며 용량을 두 배 늘린 제품도 조만간 출시한다는 계획이다. 

SK하이닉스는 업계 최고층인 176단 512Gb(기가비트) TLC(Triple Level Cell) 4D 낸드플래시를 개발했다고 7일 밝혔다.

SK하이닉스는 이 제품을 솔루션화하기 위해 지난달 컨트롤러 업체에 샘플을 제공했다. 

[서울=뉴스핌] 심지혜 기자 =SK하이닉스가 개발한 176단 4D 낸드 기반 512Gb TLC. [사진=SK하이닉스] 2020.12.07 sjh@newspim.com

SK하이닉스는 96단 낸드플래시부터 CTF(Charge Trap Flash)와 고집적 PUC(Peri Under Cell) 기술을 결합한 4D 제품을 시장에 선보이고 있다. 

4D는 2018년 96단 낸드플래시부터 CTF 셀 구조와 PUC 기술을 결합해 성능과 생산성을 동시에 구현한 SK하이닉스만의 차별성을 강조하기 위해 차제적으로 만든 이름이다. 

이번에 개발한 176단 낸드는 3세대 4D 제품으로 업계 최고 수준의 웨이퍼 당 생산 칩 수를 확보했다. 이를 통해 비트(bit) 생산성은 이전 세대보다 35% 이상 향상돼 차별화된 원가경쟁력을 갖출 수 있게 됐다.

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 기술도 적용해 데이터 전송 속도는 33% 개선된 1.6Gbps를 구현했다.

SK하이닉스는 내년 중반, 최대 읽기 속도 약 70%, 최대 쓰기 속도 약 35%가 향상된 모바일 솔루션 제품을 시작으로 소비자용 SSD와 기업용 SSD를 순차적으로 출시하는 등 응용처별 시장을 확대해 나갈 예정이다. 

낸드플래시는 층수가 높아지면서 셀 내부의 전류 감소, 층간 비틀림 및 상하 적층 정렬 불량(Stack misalignment)에 따른 셀 분포 열화 현상 등이 발생하게 된다.

SK하이닉스는 이러한 어려움을 ▲ 셀 층간 높이 감소 기술 ▲ 층별 변동 타이밍(Timing) 제어 기술 ▲ 초정밀 정렬(alignment) 보정 등 혁신적인 기술로 극복하고 업계 최고 수준의 176단 낸드를 개발했다. 

또한 176단 4D 낸드 기반으로 용량을 2배 높인 1Tb(테라비트) 제품을 연속적으로 개발해 낸드플래시 사업 경쟁력을 높여 나간다는 방침이다. 

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, 시장조사기관 옴디아는 2020년 4318억GB인 낸드플래시 시장이 2024년에는 1만3662억GB로 확대돼 연평균 33.4% 성장할 것으로 예상했다.

[서울=뉴스핌] 심지혜 기자 = SK하이닉스의 PUC 기술. [자료=SK하이닉스] 2020.12.07 sjh@newspim.com

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