삼성전자가 세계 최초로 3차원 메모리 반도체 시대를 열었다.

삼성전자는 6일 3차원의 수직구조 낸드(3D V-NAND) 플래시 메모리의 양산을 시작했다고 밝혔다.

이 제품에는 삼성전자의 독자 기술인 '3차원 원통형 CTF 셀구조'와 '3차원 수직적층 공정' 기술이 동시에 적용됐다.

과거 낸드플래시에는 전하를 도체에 저장하는 플로팅 게이트 기술이 적용됐다. 이후 삼성전자는 2006년 전하를 도체가 아닌 부도체에 저장하는 CTF(Charge Trap Flash) 낸드플래시 기술 상용화에 성공했다.

이번에 삼성전자는 기존에 단층으로 배열했던 CTF 셀을 수직으로 쌓아올리면서 또 한 번의 혁신을 이뤄냈다. 기존 2차원 낸드플래시는 30나노급→20나노급→10나노급으로 미세화하는 과정에서 셀 간 간격이 좁아지고 전자가 누설되는 '간섭 현상'이 나타났다.

3차원 수직구조 낸드플래시는 셀을 수직으로 쌓아올리면서 이러한 간섭 현상을 완벽히 극복했다고 삼성전차 측은 설명했다.

삼성전자는 지난 10년간 3차원 수직구조 낸드플래시를 연구하면서 300여건 이상의 핵심 특허를 개발해 한국, 미국, 일본을 비롯한 세계 각국에 출원했다. 2011년에는 셀을 8단으로 쌓아올린 낸드플래시를 개발해 내부적으로 시연했으며, 이번에 경제성과 수율 등이 향상된 24단의 낸드플래시가 완성됐다.

이번에 개발한 3차원 낸드플래시는 메모리 용량이 업계 최대인 128기가비트로, 현재 양산 중인 20나노 낸드 플래시에 비해 집적도가 2배 이상 높아졌다.

쓰기속도는 기존에 비해 2배 이상 빨라졌으며 셀 수명(내구연한)은 제품별로 최소 2배에서 최대 10배 이상으로 증가해 소비전력 또한 절반으로 감소했다.

삼성전자는 5년 안에 1테라(Tera) 비트 이상의 낸드플래시를 출시할 수 있을 것으로 예상했다.

삼성전자 메모리사업부 플래시개발실장 최정혁 전무는 "향후 지속적으로 집적도를 높이고 성능을 향상시킨 차세대 제품을 연이어 출시해 세계 IT 산업의 발전에 기여할 것"이라고 말했다.