삼성電, CTF 상용화 "황의 법칙 계속"

삼성전자 (63,000원 ▼100 -0.16%)가 신개념 '차지 트랩 플래시(CTF)' 기술 개발로 반도체산업을 '기가(Giga) 시대'에서 2010년 이후 '테라(기가의 1000배) 시대'로의 진입을 예고했다.

이는 황창규 삼성전자 반도체총괄 사장이 지난 1999년 주장한 '메모리 신성장론'(일명 황의 법칙)이 계속 될 것임을 의미한다.


'황의 법칙'은 해마다 반도체의 집적도가 두 배로 증가한다는 것으로, 지난해 50 나노 공정을 적용한 16 기가비트 플래시메모리에 이어 올해 32기가비트 낸드 플래시를 개발하며 7년 연속 이어지고 있다.

◇CTF 기술, 35년 플로팅 게이트벽 허물다
삼성전자가 상용화에 성공한 CTF 기술은 1971년 비휘발성 메모리가 첫 개발된 이래 35년간 상용화에 적용돼 온 '플로팅 게이트(Floating Gate)' 기술의 한계를 극복한 혁신적인 기술로 평가받고 있다. 나노 공정의 한계인 50나노 장벽을 허물고 40나노 이후의 차세대 나노공정 상용화 가능성을 제시했기 때문이다.

전원이 꺼져도 데이터가 영구 보존되는 비휘발성 플래시 메모리가 71년 등장한 이후 88년 노어 플래시, 89년 낸드플래시가 발명됐다.


두 제품은 모두 미국과 일본 업체에 의해 최초로 발명됐으며, 이들 제품은 '이중 게이트 구조'를 가지면서 전하를 도체 물질에 저장하는 플로팅 게이트(Floating Gate) 기술을 근간으로 하고 있다.

그러나 이 기술로는 셀간 정보간섭 현상과 공정 스텝 수(數) 과다로 인한 비효율 등으로 40나노급 이하의 초미세화 및 멀티비트(Multi-bit) 구현에 한계가 있다.

반면 CTF 기술은 기존의 고정관념을 바꾸어 전하를 기존의 도체가 아닌 부도체 물질에 저장하는 기술로, 타노스(TANOS)라고 불리우는 새로운 메탈게이트 구조 기술을 적용했다.

이를 통해 셀간 정보간섭을 최대한 억제할 수 있어, 반도체 공정의 한계로 알려져 왔던 50나노 장벽을 허물고 40나노급 이하에서 반도체 상용화 가능성을 제시했다.

특히 이 기술은 단지 플래시 메모리만의 범주를 벗어나, 미래 반도체 개발의 당면 과제인 △초미세화 △고용량화 △고성능화 등을 동시에 해결할 수 있는 차차세대 반도체 기술로 평가 받고 있다.

황창규 사장은 "이 기술을 적용할 경우 향후 20나노, 256기가급까지 확대 적용이 가능하다"며 "특히 2010년 이후 기가의 1000배인 테라시대 진입의 토대가 될 것"이라고 강조했다.

◇CTF기술, 2030년 인공지능칩시대 이끈다
삼성전자는 모바일과 디지털 컨수머가 주도하는 IT시대 이후는 퓨전테크놀러지(FT)시대가 될 것으로 전망했다.

멀티칩패키지(MCP) 등 단순결합의 단계를 시작으로 원낸드, 시스템 인 패키지(SiP), 모비낸드(moviNAND) 등 제품 레벌의 융복합 1단계, 이 제품에 운영 소프트웨어까지를 제공하는 융복합 2단계를 거쳐 2030년경 예상되는 100페타 용량의 인공 지능 메모리까지 이어진다는 것이다. 테라와 페타 시대가 가능한 것은 CTF라는 핵심 기술이 개발됐기에 가능하다.

IT,BT,NT가 유기적으로 융합될 앞으로의 FT는 이제까지의 제품 혹은 기능의 단순한 결합에서 더욱 발전한 거대 산업간의 융복합 개념으로 '전반적인 삶의 질 향상'을 위한 전혀 새로운 가치를 창조해 나갈 것으로 전망된다.

황 사장은 "반도체 시장은 최대 2억대 수준에 머물렀던 PC 시장의 한계를 넘어, 이제는 휴대폰 등 10억대 이상의 모바일 및 디지털 컨수머 시장을 타겟으로 하고 있다"며 "노트북 PC 마저도 플래시 메모리 시장으로 떠오른 것을 보면, 머지않은 미래에 전세계 65억명 인류 하나하나가 타겟 시장이 될 날이 올 것"이라고 전망했다.

그는 또 "2005년에 IT 업체들이 플래시 메모리를 찾아 한국으로 몰려오는 '플래시 러시'가 계속되고 있지만, 2006년은 모든 인류의 염원이 실현되는 '플래시토피아(Flashtopia)'로의 진입을 준비하는 원년이 될 것"이라고 강조했다.

이를 위해 삼성전자는 기가(Giga) 시대를 넘어 2010년 이후의 테라(Tera) 및 페타(Peta) 시대를 겨냥한 '초고용량 반도체', 하나의 칩에 메모리, 로직, 센서, CPU, 소프트웨어 기능 등을 집적한 '퓨전 반도체', 원자 20배 정도 크기인 10nm 공정기술을 적용한 반도체 등 이제까지와는 전혀 새로운 개념의 반도체 개발을 진행하기로 했다.