[The Korea Industry Post (kipost.net)] 지난 2015년 삼성전자가 48단 3D 낸드플래시 양산에 성공하면서 주요 메모리 업체들이 3D 낸드플래시 투자를 대대적으로 발표한 바 있지만 64단∙72단 생산 로드맵이 당초 예상보다 늦어질 것으로 예상된다. 삼성전자 96단 낸드플래시 역시 본격 양산은 내년 하반기에나 시작할 전망이다.

SK하이닉스, 72단 3D낸드 양산은 내년 중순 이후

SK하이닉스는 72단 낸드플래시 본격 출하 시기를 내년 중순으로 미뤘다. 올해 말 시제품 양산을 시작하더라도 대량 양산이 가능할 수준으로 수율을 끌어올리는 데는 시일이 걸릴 것으로 봤다. 

이 회사의 전략은 72단 3D낸드플래시를 조기 생산해 도시바를 뛰어넘어 낸드플래시 2위를 굳힌다는 것이었다. 삼성전자가 양산 중인 64단 낸드에 비해 집적도도 높여 비트당 가격 경쟁력 두 마리 토끼를 잡겠다는 계획이었다. 

하지만 3D 낸드는 수직으로 반도체 층을 쌓아 올리는 구조 탓에 채널홀(신호전달 통로)의 고종횡비(High Aspect Ratio)를 관리해야 하는 문제가 생긴다. 다양한 화학물질을 여러 겹 쌓기 때문에 각 층의 표면관리도 까다롭다. 수직으로 뚫린 채널 홀 중간에 작은 기포 하나만 생겨도 제품 불량으로 이어지고, 각 층에 미세한 굴곡이라도 생기면 이후 공정은 무용지물이 된다.(▶’램리서치가 100층 이상 3D 낸드 구현 위해 내놓은 솔루션은’ 참조)

삼성전자가 첫 3D 낸드(24단) 개발에 성공한 건 지난 2013년, 채산성 있는 3세대 48단 제품을 내놓기까지 2년 걸렸다. 4세대 64단은 그 후 약 1년 반 걸렸다. SK하이닉스가 48단 낸드 본격 양산을 시작한 건 올해 초반으로, 1년 이내에 한 세대 생산 기술을 개발한다는 건 쉽지 않다.

시장조사업체 IDC 관계자는 “내년 중순 양산도 희망사항일뿐, 내년 말까지 기다려야 할 가능성도 있다”고 평가했다. 

도시바·마이크론, 올 연말 64단 3D 낸드 생산 시작

도시바는 48단 3D낸드와 15nm 2D낸드를 동시에 생산하고 있다. 32GB 이하 용량 스마트폰은 여전히 2D낸드플래시를 사용하고 있고, 이 분야 수요는 견조하지만 삼성전자가 3D 낸드 생산에 집중하고 있어 가격 하락폭이 적다. 

당초에는 올해 7~8월에는 64단 3D낸드 양산을 시작하겠다는 계획이었지만 매각 작업 때문에 투자 시기가 늦춰졌다. 올해 말 64단 3D 낸드 생산을 목표로 테스트를 진행 중인데, 수율 확보 시기에 따라 출하 시기가 더욱 미뤄질 가능성도 있다.

도시바에 전공정 장비를 공급하는 업체 관계자는 “올해 초부터 투자 의지를 보여왔는데, 하반기 들어 본격적으로 납품 시기를 논의했다”고 전했다.

마이크론도 올해 말~내년 초64단 3D낸드를 생산할 예정이다. 

3D 낸드플래시 업계가 기술력 한계로 생산 시점을 조정하면서 삼성전자 역시 96단 낸드플래시 본격 양산 시점을 조율할 것으로 보인다. 현재는 내년 하반기에는 96단 생산을 개시한다는 계획이지만 2019년 초반까지 미뤄질 가능성도 있다.

업계 관계자는 “삼성전자는 96단 이후 기술까지 어느정도 개발이 이뤄진 것으로 알려진다”면서 “시장 상황에 따라 유연하게 출시 시기를 조절할 것”이라고 말했다.