SK하이닉스, '세계 최고층' 321단 낸드 양산…내년 상반기 공급

'3-플러그' 공정 기술로 적층 한계 돌파…이전 세대 대비 생산성 59%↑

AI 스토리지 시장 공략…"'풀스택 AI 메모리 프로바이더'로 도약"

SK하이닉스가 양산에 돌입한 세계 최고층 321단 낸드 신제품. SK하이닉스 제공

SK하이닉스가 세계 최고층인 321단 1Tb(테라비트) TLC 4D 낸드 플래시를 양산하기 시작했다고 21일 밝혔다.

SK하이닉스는 "이번에 300단을 넘어서는 낸드를 가장 먼저 선보이며 기술 한계를 돌파했다"며 "내년 상반기부터 321단 제품을 고객사에 공급해 시장 요구에 대응해 나갈 것"이라고 밝혔다.

낸드 플래시는 전원이 꺼져도 데이터가 저장되는 메모리 반도체다. 셀을 수직으로 쌓아 올려 데이터 용량을 늘리는 적층 기술이 경쟁력의 핵심 요소로 꼽힌다.

SK하이닉스는 앞서 2023년 6월 직전 세대 최고층 낸드인 238단 제품을 양산해 시장에 공급한 데 이어 같은 해 8월 세계 최고층인 321단 낸드 샘플을 공개하며 세계 최초로 300단 이상 낸드 개발 진행을 공식화했다.

SK하이닉스는 이번 제품 개발 과정에서 생산 효율이 높은 '3-플러그(Plug)' 공정 기술을 도입해 적층 한계를 극복했다고 설명했다.

해당 기술은 3번에 나눠 플러그(여러 층의 기판을 쌓은 뒤 셀을 한 번에 형성하기 위해 내는 수직 구멍) 공정을 진행한 후, 최적화된 후속 공정을 거쳐 3개의 플러그를 전기적으로 연결하는 방식이다.

이 과정에서 저변형(플러그 안에 채우던 물질을 바꿔서 변형을 줄임) 소재를 개발하고 플러그 간 자동 정렬 보정 기술을 도입했다.

SK하이닉스 기술진은 이전 세대인 238단 낸드의 개발 플랫폼을 321단에도 적용해 공정 변화를 최소화함으로써 이전 세대보다 생산성을 59% 향상 시켰다.

이번 321단 제품은 기존 세대 대비 데이터 전송 속도는 12%, 읽기 성능은 13% 향상됐다. 데이터 읽기 전력 효율도 10% 이상 개선됐다.

SK하이닉스가 메모리 업체 중 가장 먼저 300단 이상 낸드 양산에 돌입하면서, 최근 수요가 늘고 있는 AI(인공지능) 데이터센터용 SSD, 온디바이스 AI 등 AI 스토리지(저장장치) 시장을 공략하는 데에도 유리한 입지를 점하게 됐다는 평가가 나온다.

SK하이닉스는 321단 낸드로 AI용 저전력 고성능 신규 시장에도 적극 대응해 활용 범위를 점차 넓혀간다는 계획이다.

최정달 SK하이닉스 낸드개발담당 부사장은 "고대역폭 메모리(HBM)로 대표되는 D램은 물론, 낸드에서도 초고성능 메모리 포트폴리오를 완벽하게 갖춘 '풀스택(Full Stack) AI 메모리 프로바이더'로 도약할 것"이라고 말했다.

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