SK하이닉스가 세계 최초로 128단 1Tbit(테라비트) TLC(Triple Level Cell) 4D 낸드플래시를 개발하고 양산에 나선다고 밝혔습니다.
지난해 10월 96단 4D 낸드 개발 이후 8개월만의 성공입니다.
SK하이닉스가 이번에 양산하는 128단 낸드는 업계 최고 적층으로, 한 개의 칩에 3bit(비트)를 저장하는 낸드 셀(Cell) 3천6백억개 이상이 집적된 1Tb 제품입니다.
SK하이닉스는 이를 위해 자체 개발한 4D 낸드 기술에 초균일 수직 식각 기술, 고신뢰성 다층 박막 셀 형성 기술, 초고속 저전력 회로 설계 등 혁신적인 기술 등을 적용했습니다.
이 제품은 TLC 낸드로는 업계 최고 용량인 1Tb를 구현했다는 설명입니다.
기존에 SK하이닉스를 포함한 다수 업체가 96단 등으로 QLC(Quadruple Level Cell) 1Tb급 제품을 개발한 바 있지만, 성능과 신뢰성이 우수해 낸드 시장의 85% 이상을 차지하고 있는 주력 제품인 TLC로는 업계 최초로 SK하이닉스가 상용화한 것입니다.
4D 낸드는 지난해 10월 SK하이닉스가 세계 최초로 개발한 CTF(Charge Trap Flash)와 PUC(Peri Under Cell)를 결합한 제품입니다.
SK하이닉스 측은 "기존 3D CTF 기술과 셀 밑에 주변부 회로를 적층한 PUC 기술을 결합한 것으로, 아파트 옥외주차장을 지하주차장으로 구조 변경해 공간효율을 극대화한 것에 비유할 수 있다"고 설명했습니다.
이번에 개발한 128단 1Tb 4D 낸드는 웨이퍼당 비트 생산성이 기존 96단 4D 낸드 대비 40% 향상됐고, 같은 제품에 PUC를 적용하지 않은 경우와 비교해도 비트 생산성이 15% 이상 높다고 덧붙였습니다.
SK하이닉스는 낸드 기술이 복잡해지고 공정수도 증가하는 와중에도 동일한 4D 플랫폼을 활용해 제품을 개발했고 공정 최적화를 통해 96단 대비 셀 32단을 추가 적층하면서도 전체 공정수를 5% 줄이는데 성공했습니다.
이를 통해 128단 낸드로의 전환 투자비용을 이전 세대에 비해 60% 절감할 수 있었다는 분석입니다.
SK하이닉스는 이번에 양산을 시작한 128단 4D 낸드플래시를 하반기부터 판매하고 다양한 솔루션 제품도 연이어 출시할 계획입니다.
내년 상반기에는 차세대 UFS 3.1 제품을 개발해 스마트폰 주요 고객의 5G 등 플래그십 모델에 공급할 예정입니다.
현재 스마트폰 업계 최대 용량인 1TByte(테라바이트) 제품을 512Gb 낸드로 구현할 때 보다 낸드 개수가 반으로 줄어들어 소비전력은 20% 낮아지고, 패키지(Package) 두께도 1mm로 얇아진 모바일 솔루션을 고객들에게 제공할 수 있게 됩니다.
128단 1Tb 4D 낸드 16개를 하나의 반도체 패키지로 구성하면 업계 최고인 2TB 저장용량을 갖는 5G 스마트폰 구현도 가능해질 전망입니다.
오종훈 SK하이닉스 GSM담당 부사장은 “128단 4D 낸드로 SK하이닉스는 낸드 사업의 근원적 경쟁력을 확보하게 됐다”면서 “업계 최고 적층, 최고 용량을 구현한 이 제품으로 고객들이 원하는 다양한 솔루션을 적기에 제공할 것”이라고 말했다.
SK하이닉스는 128단 4D 낸드와 동일한 플랫폼으로 차세대 176단 4D 낸드 제품도 개발 중이며, 기술 우위를 통한 낸드 사업 경쟁력을 지속적으로 강화해나간다는 방침입니다.
