SK하이닉스, 세계 최초 CTF 기반 96단 4D 낸드 플래시 개발

크기는↓ 성능은↑⋯연내 본격 양산 예정

[프라임경제] SK하이닉스(000660)는 기존 3D 낸드플래시 메모리 반도체 제품에서 한 단계 진화한 '4D 낸드플래시' 개발에 성공했다고 4일 밝혔다.

이날 SK하이닉스는 "3D 낸드플래시에 주로 적용되는 CTF(Charge Trap Flash) 구조에 PUC(Peri Under Cell) 기술을 결합한 '96단 512기가 비트급 TLC(트리플 레벨 셀) 4D 낸드플래시'를 세계 최초로 개발했다"고 설명했다.

CTF는 기존 2D 낸드에서 주로 활용했던 '플로팅 게이트(Floating Gate)'의 성능적 한계를 넘어서기 위해 각 셀 간의 간섭을 최소화하며 성능과 생산성을 개선한 기술로, 대부분의 메모리 업체들이 3D 낸드에 채용하고 있다.

SK하이닉스는 CTF 기반에서 최초로 PUC 기술을 도입했다는 차별성을 강조하기 위해 해당 제품명에 '4D'를 붙였다고 부연했다.

PUC는 데이터를 저장하는 셀 영역 하부에 셀 작동을 주관하는 주변 회로를 배치하는 기술이다.

특히 칩 크기가 작아져 1개의 칩만으로 기존 256기가비트 3D 낸드 2개를 완벽히 대체할 수 있어 생산 원가 측면에서 유리해졌다고 회사 측은 말했다.

이 제품 크기는 기존 72단 512기가비트 3D 낸드보다 30% 이상 소형화됐고 웨이퍼 당 비트 생산율은 1.5배 증가했다.

더불어 동시 처리 가능한 데이터는 업계 최고 수준인 64킬로바이트에 해당하고 쓰기 및 읽기 처리 속도 또한 72단 제품보다 각각 30%와 25% 높아졌다.

이와 함께 다중 게이트 절연막 구조와 새 설계 기술을 채용해 데이터 전송 속도를 상승시킨 동시에 동작 전압은 1.2볼트로 감소시켜 기존 72단에 비해 전력효율도 개선했다고 덧붙였다.

SK하이닉스 관계자에 따르면 CTF 기반 96단 4D 제품은 업계 최고 수준의 원가경쟁력과 성능을 동시에 갖췄다. 연내 초도 양산에 이어 최근 준공한 충북 청주 M15 생산라인에서 본격 양산에 돌입할 예정이다.

지난 8월 SK하이닉스는 이번에 개발한 4D 낸드 제품을 탑재한 1TB(테라바이트) 용량의 소비자용 SSD(솔리드스테이트드라이브)를 올해 안에 선보일 것이란 계획이다. 아울러 72단 기반의 기업용 SSD도 내년에 96단으로 적용해 경쟁력을 강화한다는 방침이다.

이어 96단 4D 낸드 기반의 1테라비트급 TLC와 1테라비트급 QLC(쿼드 레벨 셀) 제품도 내년 중에 시장에 내놓을 것으로 알려졌다.