| 삼성전자, 신개념 CTF
낸드기술 세계 최초 개발
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| harge Trap Flash)" 라는 새로운 개념의 혁신적
낸드플래시 기술을 적용한 반도체 제품을 세계 최초로 상용화 했다고 발표함 CTF 기술의 핵심은, ⓛ 기존의 고정관념을 바꾸어 전하를 기존의 도체가 아닌 부도체 물질에 저장하는 기술 ② 타노스(TANOS) 라고 불리우는 새로운 메탈게이트 구조 기술 等인데, 이를 통해 셀間 정보간섭을 최대한 억제할 수 있어, 반도체 공정의 한계로 알려져 왔던 50나노 장벽을 허물고 40나노급 이하에서 반도체 상용화 가능성이 제시된 것임 이 기술은 단지 플래시 메모리만의 범주를 벗어나, 미래 반도체 개발의 당면 과제인 "초미세화", "고용량화", "고성능화" 등을 동시에 해결할 수 있는 차차세대 반도체 기술로, 향후 20나노/256기가 級까지 확대 적용이 가능하며, 특히, 2010년 이후 테라(기가의 1,000배)시대 진입의 토대가 될 것이라는 데 매우 큰 의의가 있다는 評價임 삼성전자는 '01년 CTF 개발에 착수, '02년 기본 특허를 출원하였으며, '03년 셀 개발 성공과 함께 반도체 세계 최고권위 학회인 IEDM에 同 기술 관련 논문을 세계 최초로 발표, 好評을 받은 바 있음 또한, 올해말 개최 예정인 '06년 IEDM에서는 관련 논문이 세션 최우수 논문으로 채택, 발표될 예정인데, 이 기술이 바로 세계 반도체 업계가 주목하는 40나노급 이하 超미세 공정 구현을 위한 "CTF 기술"로 이를 통해 "CTF 기술"은 세계 반도체 업체들로부터 차세대 낸드플래시 기술로 공식 인정받음 이번 혁신 기술 개발이 단지 연구 성과 발표가 아니라, 양산 제품으로 상용화까지 실현하였다는데 매우 의미가 큼 삼성전자는 5년간의 "CTF 기술" 연구활동을 통해, 多數의 원천 특허를 확보하고, 업계 최초로 상용화에 성공함으로써 독자 기술로 超미세 / 超고용량 낸드 플래시 사업을 지속적으로 전개할 수 있게 되고 경쟁사와의 기술 격차도 더욱 벌릴 수 있게 됨 [ "플로팅 게이트" vs. "차지 트랩 플래시(CTF)" ] □ 플로팅 게이트 技術 - 기존 플래시 제품에 적용 되어온 기술로, 電荷가 저장되는 플로팅 게이트 上部에 콘트롤 게이트가 존재하는 複層 구조 - 50나노 이하로 공정이 미세화되면서 두꺼운 "플로팅게이트+콘트롤게이트" 層高 및 셀間 간섭효과가 장애 요인으로 작용 → 공정 스텝 數 증가 및 미세화에 제약 발생 □ 차지 트랩 플래시(CTF) 技術 : 層高 80% 축소 - 나이트라이드(SiN)라는 부도체 物質을 電荷 저장체로 사용, 기존의 플로팅 게이트 역할 수행 (게이트 수 2個 → 1個로 감소) - 기존 플로팅 게이트 對比 셀 공정 스텝 數 20% 감소 및 인접 셀間 간섭 최소화 가능 - "타노스 (TANOS, TaN/AlO(Oxide)/Nitride/Oxide/Si)" 라는 메탈게이트 기술도 동시 적용 이번 "CTF 기술"을 적용하여 세계 최초로 40나노 32기가 낸드 플래시 개발에 성공한 것은 7년 연속 집적도 두배 성장 (메모리 신성장론) 입증 및 6년 연속 최첨단 나노기술 세계 최초 개발 ('01년 100나노 → '06년 40나노) 이라는 成果를 동시에 달성한 것일 뿐만 아니라 기존 기술의 연장선상에서 집적도를 매년 두배씩 증가시켜 온 이제까지의 제품 개발 패턴에서 탈피, 과거의 기술과는 완벽하게 단절을 선언, 그 기술의 한계를 극복함은 물론, 신구조와 신물질을 적용한 혁신적 기술을 상용화했다는 점에서 이제까지 '메모리 신성장론'을 이끌어 왔던 기존의 제품들과는 差別化됨 40나노 반도체 기술은 머리카락 두께 1/3,000 정도의 초미세 기술이며, 32기가 메모리 용량은 세계 인구 65억명의 5배에 해당하는 328억개의 메모리 기본소자가 한 치의 오동작 없이 엄지 손톱만한 크기에 집적되어 있음을 의미하는 것으로 현존 반도체 기술 중 최첨단 기술임 32기가 낸드플래시가 양산되는 '08년에는, MP3 음악 파일 8천곡을 저장할 수 있는 32기가 바이트 MP3 출시가 가능해 지며 또한, 128기가 바이트 SSD(Solid State Disk)의 탄생도 실현되어 기존 1.8인치 HDD(Hard Disk Drive)를 완전 대체할 수 있을 뿐 아니라, 일부 2.5인치 HDD 시장도 대체 가능해질 전망임 또한 최대 64기가 바이트 메모리카드 제작이 가능한데, 이 용량이면 최고 해상도 사진 3만 6천장을 동시에 저장하거나, 전세계 5대양 6대주를 망라하는 네비게이션用 超정밀 대륙 및 해양 교통지도를 충분히 저장 가능하여, 이론적으로는, 누구의 도움 없이도 이 카드 하나만 가지면, 육로 및 해로를 통한 세계일주가 가능해질 것임 또한, 이 카드 열장이면, 우리나라 국회도서관의 220만권 장서 분량의 정보를 저장할 수도 있어 가히 "손안의 도서관" 시대가 到來한 것이라 볼 수 있음 40나노 기술로 구현될 낸드플래시 시장은, 이 기술이 시장에 본격 도입되는 '08년 이후 5년까지 약 500억불 규모 이상의 시장 형성이 예상되며, 오늘 발표한 CTF 기술을 20나노급까지 확대 적용할 경우, 낸드플래시 시장 창출 효과는 향후 10년간 250조원 以上이 될 것으로 전망되는 等 그 경제적 효과도 매우 클 것으로 기대됨 더구나, 반도체 전후방 산업 및 IT/BT 등 관련 산업에의 파급효과까지 감안하면, 그 경제적 부가가치는 상상을 초월할 전망임 이날 간담회에서 황 사장은 32기가 낸드플래시 이외에,「세계 최초 혁신적 新物質 메모리 512Mb PRAM」「세계 최초 신개념 하이브리드 드라이브 用 SoC」等 올해 삼성을 대표하는 최첨단 반도체 개발 성공도 함께 발표함 세계 최대용량 新物質 메모리 512M PRAM 512Mb PRAM (Phase Change RAM) 개발 성공은 '10년 이후 삼성 메모리의 미래 신성장 엔진 역할을 담당할 것임 PRAM은 빠른 동작속도를 바탕으로 워킹 메모리(Working Memory) 역할을 하는 램(RAM)계열 메모리와 非휘발성 특성을 바탕으로 코드 및 데이터 저장용으로 사용되는 플래시 계열 메모리의 장점을 두루 갖춘 차세대 메모리 제품으로 'Perfect RAM' 이라는 닉네임을 가지고 있음 이 제품은 3차원 입체 트랜지스터 구조를 이용한 수직 다이오드 구조를 채용, 최소 셀(0.0467㎛2 ) 크기를 실현함으로써 이제까지 개발된 新물질 메모리 中 최대 용량의 구현을 가능케 한 것임 기존의 플래시와는 달리 PRAM은, 데이터 저장時 기존 데이터를 지우는 동작 없이 직접 쓸 수 있어 프로그램 속도가 기존 플래시 對比 30배 정도 高速이며, 내구성 측면에서도 최대 10배 이상 우수함 이 제품을 적용할 경우, 휴대폰 等 모바일 기기의 성능 및 편의성이 획기적으로 향상될 것으로 기대됨 또한, 노어플래시 대비 공정 스텝 數가 30% 줄면서, 기존 8인치 라인의 활용이 가능함으로써 원가 효율 측면에서도 경쟁력이 탁월함 삼성전자는 2008년부터 이 제품을 사업화 해, 고용량 노어 플래시 대체 제품으로 육성해 나감은 물론, 경쟁사 대비 차별화된 제품군으로 육성해 나갈 계획임 세계 최초 신개념 하이브리드 드라이브용 用 SoC 시스템 LSI 사업부가 세계 최초로 개발한 "하이브리드 드라이브用 SoC"는 하이브리드 드라이브의 구동을 지원하는 업계 최고 성능의 제품임 이번에 개발된 제품은 고속 하이브리드 드라이브의 5가지 핵심 기능인 oneNANDTM 컨트롤러, DRAM 컨트롤러, HDD 컨트롤러, 고속 직렬 인터페이스 (SATA), 어기어社의 900MHz 고속 리드채널을 하나의 SoC에 내장한 고집적 제품임 메모리, HDD, 모터를 각각 독립적으로 컨트롤 할 수 있는 듀얼 CPU 코어(ARM7, ARM9)를 내장, 고성능을 구현함 배터리 용량의 한계로 인해, 전력 소모는 노트 PC를 비롯한 모바일 기기에서 중요한 문제점으로 지적되어 왔음 특히, 하드 디스크의 물리적인 구동으로 인한 데이터 인출 방식은 전력 소모의 가장 큰 원인이었는데, 이번에 삼성전자에서 개발한 SoC 제품은 '디스크 스핀들 다운' 모드 지원을 통해 하이브리드 드라이브내부에서 하드 디스크로의 접근을 최소화하고, 'oneNANDTM'로의 접근을 극대화하여 전력 소모를 최고 80%까지 감소시킬 수 있음 뿐만 아니라, 이번 SoC 제품은 기존 하드디스크 부팅 방식에서 탈피, 메모리에서 부팅이 일어날 수 있도록 구동하는 oneNANDTM 부팅 방식을 지원, 부팅시간을 10초 이상 단축시켜 사용자들의 편의성을 제고 하였음 이번에 개발된 하이브리드 드라이브 SoC 제품은, 삼성전자 메모리, 시스템 LSI, 스토리지 사업에 이르는 반도체 총괄 전부문의 역량이 집결된 토탈 시너지 제품으로 평가되며 11월부터 본격 양산에 돌입할 예정임 '07.1월 원도우 비스타의 본격 출시와 함께 하이브리드 드라이브용 SoC 수요도 급성장, '09년 1.8억대를 상회할 전망인 노트북 PC용 2.5" HDD 시장의 70% 이상이 하이브리드 드라이브 SoC를 채택 할 것으로 예상됨 '04년 DRAM과 플래시에 이어 3번째로 매출 10억불 클럽에 진입한 DDI는 올해도 5년 연속 세계 1위를 무난히 달성할 전망이며, 그 外 일류화 제품들도 괄목할 만한 성과를 속속 내 놓고 있음 시스템 LSI 분야는 올해 상반기 기준으로, 네비게이터向 모바일 AP(Application Processor) 분야에서 점유율 38%, SIM 카드用 스마트카드 IC 점유율 46%로 각각 세계 1위를 달성, 당초 1個에 그쳤던 시스템 LSI 1위 제품을 3個로 확대했음 내년에는 CMOS 이미지 센서, 멀티미디어 플레이어 SoC 等도 세계 1位 자리에 삼성의 이름을 올릴 수 있을 것임 또한, 최근에는 삼성-IBM-인피니온-차터드 4社 연합으로 차세대 모바일 기기向 최적의 超저전력 SoC에 적용될 45나노 공정 동작회로 (Working Circuit)를 확보, 메모리에 이어 시스템 LSI도 40나노 기본 기술을 확보하였으며, 시스템 LSI 분야에서도 超미세 공정의 연구/개발 인력 및 지적자산(IP)의 글로벌한 활용이 가능하게 되었음 황 사장은 시스템 LSI 파운드리 사업에 대해서도, '09년 세계 파운드리 시장의 65나노 이하 比重은 40%대에 머물 것으로 보이나, 삼성은 90% 수준을 보일 것으로 전망되어 삼성 첨단 파운드리 사업의 미래는 매우 밝을 것으로 전망함 낸드플래시 메모리, PC 시장 진입 元年 낸드플래시 메모리 관련, 올해 또 하나의 기념비적 事件은, 낸드플래시가 PC 시장에 진출한 元年으로 기록된 것임 이제까지 MP3 플레이어, 디지털 카메라, 휴대폰 등에 적용되던 낸드플래시 메모리가 올해 최초로 PC에 까지 적용되어 얼마 前만 해도 누구도 상상치 못했던 하드디스크가 없는 "디지털 PC"가 나온 것인데, 이거야 말로 "신시장 창출"의 좋은 사례로 평가됨 PC에 탑재된 낸드플래시 SSD (Solid State Disk)는 HDD 對比 무게는 절반에 불과하나, 3배의 읽기속도, 1.5배의 쓰기 속도를 구현하고 있으며, 전력소모 역시 HDD 대비 5% 수준인 초절전 제품임 가장 중요한 차별화 포인트인 순간 Booting 속도 역시, 50초 정도인 "하드디스크 PC" 對比 최대 1/5 수준인 10초까지 줄일 수 있음 또한, 기존 HDD에 필수적으로 적용되던 모터 및 기계적 구동장치가 불필요해짐에 따라“무소음"의 장점도 동시에 갖추고 있어 PC에 있어 가장 중요한 "멀티미디어 기능(영화/음악/TV 等)"을 위한 최적의 환경을 구축하는데 커다란 기여를 하고 있음 금번 "낸드플래시 탑재 PC"의 出市는, 낸드플래시 SSD가 앞으로 모바일 PC 外에도 하드디스크가 적용되는 現存하는 모든 디지털 제품으로 본격 확대되는 신호탄이 될 것임 PC향 낸드플래시 시장은 2010년까지 누적 170억달러 新시장을 형성할 것으로 예측되며, 전체 낸드플래시 시장 중 비중이 올해 3%에서 2010년이면 26%정도에 달할 것으로 전망됨 종 합 ○ 미래의 경쟁력은 신시장 창출 능력 이제까지 삼성전자의 낸드플래시는 세계 IT를 대표하는 모바일 및 디지털 컨슈머 기기들의 誕生에 기여해 왔음 신시장 창출 事例는 수 없이 많으나, 대표적인 것들만 거론한다면 '02년에 휴대폰의 주요 부품이었던 노아플래시를 낸드플래시로 대체, '05년 4기가바이트 HDD 사용 MP3를 낸드플래시로 대체, 올해 SSD 채용 PC 출시 등 낸드플래시를 최초로 적용한 사례는 무수히 많음 결국, 우리가 많이 사용하고 있는 디지털 카메라, MP3, 휴대폰, 캠코더, PC 等 IT 시대의 대표적인 디지털 기기는 대부분 삼성의 낸드플래시가 탄생시켰다고 해도 過言은 아님 삼성은 단지 제품 개발 뿐만 아니라, 남들이 개척하지 않은 신시장 창출까지 함께 병행하면서 사업을 키워 왔으며 이것이 경쟁 업체들과 가장 큰 차이점이자 경쟁력임 ○ 솔루션 사업으로 변신 삼성 낸드플래시의 신시장 창출은 제품의 공급만으로는 불가능했음 고객들의 편의성을 위해 시스템 운영 소프트웨어까지 동시에 공급했던 게 주효했다는 평가로 삼성전자가 휴대폰의 멀티미디어 기능을 지원하는 소프트웨어를 제품과 동시에 공급하지 못했다면, 애당초 낸드플래시가 노어플래시를 대체할 수도 없었을 뿐 아니라. 지금처럼 낸드플래시가 휴대폰의 핵심 솔루션이 되지도 못했을 것임 황 사장은, "이제는 반도체 회사가 반도체만을 공급해서는 고객만족에 限界가 있다. 반도체 회사는 "Product Provider(제품 공급자)"가 아닌 "Total Solution Provider(토탈 솔루션 공급자)"로 거듭나야 한다 이러한 측면에서, 삼성은 퓨전 메모리의 元祖 격인 원낸드, 삼성 컨트롤러 내장 낸드플래시인 모비낸드 等의 제품 공급時 시스템 운영 소프트웨어를 동시에 공급하고 있으며, 시스템 LSI 분야에 있어서도, SoC 제품 공급時 펌웨어(Firmware)에서 응용 프로그램에 이르는 전 영역의 소프트웨어를 同時에 공급하는, 이른바 "시스템 레벨 솔루션"을 제공하고 있다. 지극히 상식적인 얘기일 수도 있으나, 기업의 모든 활동을 '고객'을 중심으로 再整備, '最高의 고객 친화적 솔루션(Customer-friendly Solution)을 提供' 하는 것이 결국은 삼성 반도체 사업의 最終 目標에 다름 아니다" 라고 강조함 ○ 次世代 "Fusion Technology (FT)" 시대 돌입 모바일과 디지털 컨수머가 주도하는 IT 이후의 시대는? → 바로 FT (Fusion Technology) 시대임 퓨전 반도체는 황사장이 지난 2002년 ISSCC 총회 기조연설에서 최초로 언급한 以後, 비약적인 발전을 거듭함 MCP 等 단순결합의 단계를 시작으로 oneNAND, SiP(System in Package), 모비낸드(moviNAND) 等 제품 레벌의 융복합 1단계, 이 제품에 운영 S/W 까지를 제공 (Product + S/W) 하는 융복합 2단계를 거쳐 2030년경 예상되는 100페타 용량의 인공지능 메모리까지 이어질 전망임 앞으로의 FT (Fusion Technology) 시대도 결국 바로 이 퓨전 반도체가 母胎가 될 것임 즉, IT,BT,NT가 유기적으로 융합될 앞으로의 FT 는, 이제까지의 제품 혹은 기능의 단순한 결합에서 더욱 발전한 거대산업 間의 융복합 개념으로 "전반적인 삶의 질 향상"을 위한 전혀 새로운 가치를 창조해 나갈 것으로 전망됨 반도체가 IT 산업 발전의 원동력이 되어 왔듯, 앞으로 펼쳐질 FT 시대에서도 Robot, Bioscience 및 심지어는 친환경적 Energy에 이르기까지 미래에 펼쳐질 모든 新산업 분야에 있어서도 반도체가 여전히 핵심 역할을 하게 될 것임 ○ "플래시토피아 (FlashTopia)" 발명된 시점 以前에 비해 그 以後를 획기적으로 변화시킨 그 무엇이 나왔을 때 사람들은 이를 이른바 '발명품' 이라 부름 IT 시대에 접어들어 인류는 폭증하는 정보를 어떻게 하면 더 효율적으로 저장하고, 휴대하며 또 전달할 것인가에 온 관심을 집중하고 있었는데, 플래시 메모리가 등장, 이 問題에 대한 솔루션을 제시했다는 데 異見을 달 사람은 별로 없을 것임 적어도 IT 시대에 있어 플래시 메모리의 등장은 종이, 화약, 나침반 等 인류 최대의 발명품에 필적하는 혁명적 事件이라 아니 할 수 없으며,이러한 관점에서, 플래시 메모리를 이들 발명품들과 같은 반열에 올려 놓는데 주저할 필요는 없을 것임 반도체 시장은 최대 2억대 수준에 머물렀던 PC 시장의 한계를 넘어, 이제는 휴대폰 等 10억대 이상의 모바일 및 디지털 컨수머 시장을 타겟으로 하고 있으며, 노트북 PC 마저도 플래시 메모리 시장으로 떠오른 것을 보면, 머지 않은 미래에 전세계 65억명 인류 하나하나가 타겟 시장이 될 날이 올 것임 `05년 황 사장은, IT 업체들이 플래시 메모리를 찾아 韓國으로 몰려오는 현상을 19세기 美國 "골드 러시"에 빗대어 "플래시 러시"라 선언함 '05년이 "플래시 러시"의 해였다면, 삼성전자의 '06년은 모든 인류의 염원이 실현되는 "플래시토피아(Flashtopia)" 로의 進入을 준비하는 元年이 될 것임 이의 실현을 위해 삼성전자는, 제품으로는, 기가(Giga) 시대를 넘어 2010년 이후의 테라(Tera) 및 페타(Peta) 시대를 겨냥한 "초 고용량 반도체", 하나의 칩에 메모리, 로직, 센서, CPU, 소프트웨어 기능 등을 집적한 "퓨전 반도체", 원자 20배 정도 크기인 10nm 공정기술을 적용한 반도체 等 이제까지와는 전혀 새로운 개념의 반도체 개발을 착착 진행시키고 있으며, 이 제품을 구현하기 위한 기술로는 결국 오늘 발표한 CTF 기술, 3차원 트랜지스터 구조 기술 等이 그 토대가 될 것임 뉴스출처 : 삼성전자 보도자료 통신사 뉴스와이어(www.newswire.co.kr) 배포 |
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