[CCTV뉴스=이나리 기자] 메모리 반도체 업계에서 3D 낸드플래시(NAND Flash) 기술을 확보하기 위한 경쟁이 치열한 가운데 지난 4월 10일 SK하이닉스는 낸드 업계 1위인 삼성전자를 앞질러 72단 3D 낸드플래시를 세계 최초 개발했다고 공식 발표했다. 그러나 SK하이닉스의 낸드 기술이 삼성전자를 뛰어넘었다고 평가하기엔 아직 이르다는 것이 업계의 평가다. 

메모리 반도체는 전체 반도체 분야 중에서 가장 성장 가능성이 높은 분야로 꼽히고 있다. 빅데이터로 인한 데이터센터 수 증가, 사물인터넷(IoT) 환경 고도화, 자율주행차와 스마트 공장 등이 개발됨에 따라 처리해야 하는 데이터량이 대폭 증가하면서 고용량, 고성능 메모리 반도체 니즈가 상승하고 있기 때문이다.

그 중에서도 낸드 플래시는 전원이 꺼지면 정보가 사라지는 D램과는 달리 전원이 꺼져도 정보를 저장하는 비휘발성 메모리라는 장점으로 각광 받고 있다. 낸드플래시는 USB부터 SD카드와 마이크로SD 카드, HDD를 대체하고 있는 차세대 저장장치 SSD, 스마트 기기와 태블릿 기기의 저장 용량 확대를 위한 eMMC에 이르기까지 다양하게 사용되고 있다. 

낸드플래시 공정은 2013년에 10나노급 공정으로 들어서면서 좁은 면적 안에 집적도를 높이는 방법에 기술적인 한계가 발생하기 시작했다. 셀과 셀 사이의 간격이 좁아지면서 간섭 현상이 일어나 데이터 손실이 발생하게 됐는데, 마치 좁은 면적 안에 많은 집들이 모여 있으면, 옆집에서 발생한 소음이 이웃집에 그대로 들리는 것과 같이 셀 사이에도 비슷한 현상이 발생하는 것이다. 

따라서 반도체 업계는 낸드 플래시의 단점을 극복시키기 위해 기존 단층으로 배열된 셀을 3차원 수직으로 적층하는 혁신적인 기술인 ‘3D 낸드플래시’를 개발해냈다. 

3D 낸드 기술의 장점은 셀 사이의 간섭 영향을 대폭 줄여 셀 특성을 향상시켰고, 지속적으로 적층 단수를 높임으로써 데이터 용량 확대와 원가절감을 이룰 수 있다는 것이 장점이다. 쉽게 말해서 기존 낸드플래시가 일층 구조의 단독주택이었다면, 3D 낸드는 1세대 24층, 2세대 32층 구조의 고층 빌딩과 같다고 볼 수 있다.