40나노 32기가 메모리 세계 첫 개발
삼성전자가 새로운 개념의 독자적인 반도체 기술로 40나노 32기가 낸드플래시 메모리를 개발하는 데 성공했다. 삼성전자는 시티에프’(CTF·Charge Trap Flash) 낸드기술을 개발해 상용화하는 데 세계 처음으로 성공했다”고 밝혔다.
이번에 적용된 40나노 기술은 기존 50나노보다 훨씬 미세한 가공 기술이다. 40나노는 머리카락 두께를 3천분의 1로 쪼갠 초미세 크기며, 32기가는 세계 인구 65억명의 5배에 해당하는 328억개의 메모리 기본 소자를 엄지 손톱만한 크기에 집적한 것과 맞먹는 것이다.
이를 이용하면 최대 64기가바이트 메모리카드 1개를 만들 수 있는데, 고해상도 사진3만6천장이나 영화 40편, 세계 5대양 6대주의 지리정보, 일간지 400년치 분량의 정보를 저장할 수 있다. 또 이 카드 열 장이면 국회도서관에 있는 장서 220만권 분량의 정보를 저장할 수 있어 ‘손안의 도서관’ 시대를 열게 된다.
삼성전자는 지난해 16기가 낸드플래시의 개발에 이어 올해 32기가를 개발함으로써 ‘1년에 메모리 용량이 두 배로 늘어난다’는 ‘메모리 신성장론’을 7년 연속 입증했다. 삼성전자는 2008년부터 양산에 들어갈 예정이다.
삼성전자는 1999년 256메가를 개발한 데 이어 2000년 512메가, 2001년 1기가, 2002년 2기가, 2003년 4기가, 2004년 8기가, 작년 16기가 등 메모리반도체의 용량을매년 2배로 늘려왔다.
최대용량 신물질 메모리 512메가 P램 등도 개발
삼성전자는 또 세계 최대 용량의 신물질 메모리인 512메가 P램(Phase Change RAM)과 세계 최초의 신개념 하이브리드 드라이브용 SoC(System on Chip) 개발에도 성공했다.
특히 삼성전자는 올해 처음으로 낸드플래시를 PC까지 적용해 하드디스크 없는 '디지털 PC'를 출시한 데 이어 이번 40나노 32기가 낸드플래시를 향후 모바일 PC는물론 하드디스크가 적용되는 모든 디지털 제품으로 더욱 확대할 예정이다.
P램은 데이터 저장시 기존 데이터를 지우는 동작없이 직접 쓸 수 있어 프로그램속도가 기존 플래시 대비 30배 정도 빠르고 내구성도 최대 10배 이상 뛰어나 모바일기기의 성능 및 편의성이 획기적으로 향상되고 노어플래시 대비 공정스텝 수가 30%줄어드는 등 원가 효율 측면에서도 경쟁력이 탁월하다. 삼성전자는 2008년부터 이 제품을 사업화해 고용량 노어 플래시 대체 제품으로육성할 계획이다.
황 사장은 "작년이 '플래시 러시(Flash Rush)"의 해였다면 올해는 새로운 디지털 세상을 여는 '플래시토피아(Flashtopia)' 로의 진입을 준비하는 첫 해로 기록될것"이라고 말했다. 삼성전자는 이를 위해
▲기가(Giga)시대를 넘어 2010년 이후 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 10나노 공정기술을 적용한 반도체 등 신개념의 반도체를 개발중이다.
(Sep 11,2006 / SEC)
Samsung Announces First 40-nanometer Device 32 Gb NAND Flash with Revolutionary Charge Trap Technology
Seoul, Korea - September 11, 2006 : Samsung Electronics Co., Ltd., the world leader in advanced semiconductor technology solutions, today announced that it has developed the industry's first 40-nanometer (nm) memory device. The new 32 Gigabit (Gb) NAND flash device is the first memory to incorporate a Charge Trap Flash (CTF) architecture, a revolutionary new approach to further increase manufacturing efficiency while greatly improving performance.
The new CTF-based NAND flash memory increases the reliability of the memory by sharply reducing inter-cell noise levels. Its surprisingly simple structure also enables higher scalability which will eventually improve manufacturing process technology from 40 nm to 30 and even 20nm.
In each 32Gb device, the control gate in the CTF is only 20 percent as large as a conventional control gate in a typical floating gate structure. With CTF, there is no floating gate. Instead, the data is temporarily placed in a "holding chamber" of the non-conductive layer of the flash memory composed of silicon nitride (SiN). This results in a higher level of reliability and better control of the storage current.
The 32Gb NAND flash memory can be used in memory cards with densities of up to 64-Gigabytes (GBs). One 64GB card can store over 64 hours of DVD resolution movies (40 movies) or 16,000 MP3 music files (1,340 hours).
The CTF design is enabled through the use of a TANOS structure comprised of tantalum (metal), aluminum oxide (high k material), nitride, oxide and silicon. The use of a TANOS structure marks the first application of a metal layer coupled with a high k material to the NAND device.
The TANOS CTF architecture, which serves as the foundation of the 40nm 32Gb CTF NAND flash announced today, was developed after extensive research of the Samsung Semiconductor R&D department. Samsung first revealed the TANOS structure through a paper at the 2003 International Electron Devices Meeting (IEDM).
The new 32Gb CTF memory was announced at the sixth annual Samsung press conference in Seoul.
Introduction of a 40nm manufacturing process for 32Gb NAND flash marks the seventh generation of NAND flash that follows the New Memory Growth Theory of double-density growth every 12 months, which was first presented by Dr. Chang Gyu Hwang, president and CEO of Samsung Electronics’ Semiconductor Business in a keynote address at ISSCC 2002.
About Samsung Electronics
Samsung Electronics Co., Ltd. is a global leader in semiconductor, telecommunication, digital media and digital convergence technologies with 2005 parent company sales of US$56.7 billion and net income of US$7.5 billion. Employing approximately 128,000 people in over 120 offices in 57 countries, the company consists of five main business units: Digital Appliance Business, Digital Media Business, LCD Business, Semiconductor Business and Telecommunication Network Business. Recognized as one of the fastest growing global brands, Samsung Electronics is a leading producer of digital TVs, memory chips, mobile phones, and TFT-LCDs. For more information, please visit www.samsung.com