176단 512Gb TLC 개발 완료, 샘플 제공 시작
셀 층고 감소 및 비트 생산성 35% 이상 향상
'21년 중반부터 응용처별 제품 출시 계획


마이크론이 불 지핀 낸드플래시 적층 경쟁에 SK하이닉스도 가세했다.

SK하이닉스는 7일, 176단 512Gb(기가비트) TLC(Triple Level Cell) 4D 낸드플래시를 개발했다고 밝혔다. SK하이닉스는 이 제품을 솔루션화하기 위해 지난달 컨트롤러 업체에 샘플을 제공했다.

SK하이닉스는 96단 낸드플래시부터 △전하를 부도체에 저장해 셀 간 간섭을 줄이는 CTF(Charge Trap Flash) 기술과 △주변부 회로를 셀 회로 하단부에 배치해 생산 효율을 높이는 PUC(Peri Under Cell) 기술을 결합한 4D 제품을 시장에 선보이고 있다.

이번에 개발한 176단 낸드는 3세대 4D 제품으로, 비트 생산성이 이전 세대보다 35% 이상 향상돼 차별화된 원가경쟁력을 갖췄다는 것이 SK하이닉스 관계자의 설명이다.

2분할 셀 영역 선택 기술을 새롭게 적용해 셀(Cell)에서의 읽기 속도는 이전 세대보다 20% 빨라졌다. 공정 수 증가 없이 속도를 높일 수 있는 기술도 적용해 데이터 전송 속도는 33% 개선된 1.6Gbps를 구현했다.

SK하이닉스는 2021년 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 많아지면 셀 내부의 전류 감소, 층간 비틀림 및 상하 적층 정렬 불량(Stack misalignment)에 따른 셀 분포 열화 현상 등이 발생한다.

SK하이닉스 관계자는 이를 ▲셀 층간 높이 감소 기술 ▲층별 변동 타이밍 제어 기술 ▲정밀 정렬 보정 기술 등으로 극복했다 설명했다.

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

마이크론은 지난 11월, 176단 낸드플래시 양산품을 고객사에 공급했다고 발표했다. 업계에선 176단을 적층한 것이 아닌 88단 낸드플래시 2개를 적층한 제품으로 보고 있으나 마이크론은 이를 부인했다.

한편, 시장조사기관 옴디아는 2020년 4,318억GB인 낸드플래시 시장이 2024년에는 13,662억GB로 확대되어 연평균 33.4% 성장할 것으로 예상했다.