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[IT뉴스]삼성전자, 신소재 기반 1000단대 3D 낸드 개발 목표… ‘페타 SSD’ 시대 연다

온카뱅크관리자

2024-05-14 06:01:10

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">내달 반도체학회 ‘VLSI 심포지엄 2024’서 개발 현황 공개<br>1000단대 낸드, SSD 용량도 ‘페타급’ 업그레이드<br>“KAIST 포함 연구기관과 협력 중… R&amp;D 속도 높인다”</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="0ltKoD3IzG">
          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="pG76kCqyuY" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="삼성전자가 지난 2022년부터 양산하고 있는 8세대 V낸드./삼성전자 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202405/14/chosunbiz/20240514060112344xvsl.jpg" data-org-width="2000" dmcf-mid="3UvFPnyjzH" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202405/14/chosunbiz/20240514060112344xvsl.jpg" width="658"></p>
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            삼성전자가 지난 2022년부터 양산하고 있는 8세대 V낸드./삼성전자 제공
           </figcaption>
          </figure>
          <p dmcf-pid="U8omtqaVzW" dmcf-ptype="general">삼성전자가 차세대 메모리 반도체 소재로 지목한 ‘하프니아 강유전체(Hafnia Ferroelectrics)’ 기반 낸드플래시 연구개발(R&amp;D)에 속도를 내고 있다. 현재 200단~300단대에서 기술적 난관에 맞닥뜨린 3D 낸드플래시를 1000단대까지 끌어올려 메모리 반도체 용량을 획기적으로 끌어올리겠다는 포부다. 삼성전자는 현재까지 진행된 R&amp;D 성과를 내달 미국 하와이에서 열리는 세계 최고 권위의 반도체학회 ‘VLSI 심포지엄 2024′에서 카이스트(KAIST)와 함께 발표할 계획이다.</p>
          <p dmcf-pid="uYu8cIzT7y" dmcf-ptype="general">14일 업계에 따르면 삼성전자는 KAIST를 비롯한 국내외 주요 연구기관과 하프니아 강유전체 소재 기반 3D 낸드 기술에 R&amp;D 역량을 집중하고 있다. 하프니아 강유전체는 기존 3D 낸드 적층 기술에 사용되는 산화물 기반 박막(thin film)을 대체할 신소재다. 내구성과 안정성을 높일 것으로 기대된다.</p>
          <p dmcf-pid="7osG9xIiUT" dmcf-ptype="general">3D 낸드는 10나노미터(㎚)대에서 기술적 진보를 이루지 못한 평면(2D) 낸드의 한계를 극복하기 위해 등장했다. 지난 2013년 삼성전자가 업계 최초로 상용화했다. 평면 낸드를 단독주택에 비유한다면, 수직으로 적층하는 방식으로 셀(Cell)을 쌓아 올리는 3D 낸드는 아파트로 볼 수 있다. 평면 낸드보다 속도가 빠르고 용량을 늘릴 수 있으며, 전력 소모가 적다는 강점이 있다.</p>
          <p dmcf-pid="zekS7fDx3v" dmcf-ptype="general">다만 3D 낸드 기술도 완벽한 것은 아니다. 우선 3D 낸드의 층수를 높게 쌓으려면 산화물·질화물(ONON) 또는 산화물·폴리 실리콘(OPOP)과 같은 소재를 박막으로 층수를 높여나가야 하는데, 이 과정에서 각 층 사이의 편차가 발생한다. 이 편차가 커질수록 높은 층수의 낸드 생산 수율이 떨어지고 제품 성능이나 내구성도 약화된다.</p>
          <p dmcf-pid="qdEvz4wM3S" dmcf-ptype="general">공정상의 어려움도 점점 커지고 있다. 3D 낸드의 경우 각 층을 하나로 잇는 채널을 만들기 위해 구멍을 뚫는 기술(에칭·etching)이 핵심인데, 층수가 높아질수록 정교한 에칭이 어려워진다. 특히 3D 낸드 상단에서 하단으로 균일한 구멍 직경을 유지하는 건 100~200단 이상의 3D 낸드가 주류를 이루는 현 공정에서도 매우 난도가 높은 것으로 알려져 있다.</p>
          <p dmcf-pid="BdEvz4wMzl" dmcf-ptype="general">여기에 해결사로 등장한 것이 바로 강유전체 소재다. 기존 3D 낸드의 박막 소재로 사용되는 산화물 대신 강유전체를 사용할 경우 박막을 더 얇고 강하게 만들 수 있다. 10nm보다 훨씬 더 얇은 박막을 구현할 수 있어 집적도를 높이는 데 유리하다. 안정성이 높아지기에 에칭 공정도 비교적 용이해진다. 데이터 기록에 필요한 전압이 낮고 전력 누설이 거의 없어 칩 성능이 개선된다는 강점도 있다.</p>
          <p dmcf-pid="bv32arphuh" dmcf-ptype="general">삼성전자 관계자는 “수년 내 1000단대 낸드 개발을 목표로 하고 있으며, 낸드를 기반으로 한 솔리드스테이트드라이브(SSD) 제품 성능과 용량을 페타바이트(PB·테라바이트의 1000배) 수준으로 끌어올리기 위해 개발 역량을 집중시키고 있다”고 설명했다.</p>
          <p dmcf-pid="KOXzJA5ruC" dmcf-ptype="general">현재 업계에서 유통되는 SSD 제품의 최대 용량은 32테라바이트(TB) 수준이며, SSD에 탑재되는 최첨단 낸드 제품은 250단대가 주를 이루고 있다. 삼성전자는 이번 VLSI 심포지엄에서 내년에 선보일 400단대 낸드 제품 개발 현황과 이를 기반으로 한 고용량·고성능 SSD 등 중장기 메모리 개발 로드맵에 대해 밝힐 것으로 보인다.</p>
          <p dmcf-pid="9C5BnktspI" dmcf-ptype="general">- Copyright ⓒ 조선비즈 &amp; Chosun.com -</p>
         </section> 
        </div> 
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