포스텍·삼성전자, 3D 낸드(NAND) 반도체 한계 넘는 기술 개발

(etnews.com)

전자신문 IT1일 전AI 산업

포스텍과 삼성전자가 3D 낸드 반도체의 고단화에 따른 채널 저항 문제를 해결하기 위해 마이크로웨이브 어닐링 기술을 이용해 실리콘 결정 성장 방향을 정밀하게 제어하는 혁신적인 공정 기술을 개발했다.

이 글의 핵심 포인트

1포스텍과 삼성전자가 3D 낸드 채널 내 실리콘 결정 성장 방향을 제어하는 기술 개발
2마이크로웨이브 어닐링(MWA)을 활용해 저온에서 균일한 결정 성장 시드층 형성
3기존 MILC 기술의 고질적 문제인 위스커 충돌 및 니켈 잔류 문제 해결
4실제 155단 3D 낸드 구조(채널 깊이 약 6.5㎛)에서 균일한 결정 구현 성공
5IEEE VLSI 심포지엄 발표 및 네이처 일렉트로닉스 'Research Highlights' 선정

이 글에 대한 공공지능 분석

왜 중요한가?

3D 낸드의 적층 수가 늘어날수록 채널이 길어져 저항이 커지는 물리적 한계를 공정 혁신으로 극복할 실질적인 해법을 제시했기 때문입니다. 이는 차세대 초고용량 메모리 반도체의 성능과 수율을 결정짓는 핵심 기술입니다.

어떤 배경과 맥락이 있나?

데이터 저장 용량을 늘리기 위해 낸드를 위로 쌓는 '메모리 아파트' 구조가 심화되면서, 수직 채널 내 실리콘 결정 경계가 전류 흐름을 방해하는 병목 현상이 발생해 왔습니다. 기존의 금속 유도 측면 결정화(MILC) 기술은 결정 방향 제어가 어렵다는 한계가 있었습니다.

업계에 어떤 영향을 주나?

기존 MILC 기술의 고질적 문제인 위스커 충돌과 니켈 잔류 문제를 해결함으로써, 삼성전자와 같은 제조사의 차세대 낸드 경쟁력을 강화할 수 있습니다. 이는 관련 소재 및 정밀 공정 장비 생태계에 새로운 표준을 제시할 가능성이 높습니다.

한국 시장에 어떤 시사점이 있나?

이번 성과는 산학 협력 모델이 반도체 초격차 유지의 핵심임을 보여줍니다. 국내 소부장(소재·부품·장비) 스타트업들에게는 차세대 공정용 정밀 에너지 제어 기술 및 특수 소재 개발이라는 명확한 R&D 기회를 제공합니다.

이 글에 대한 큐레이터 의견

이번 성과는 반도체 제조의 물리적 한계(Physical Limit)를 새로운 에너지 전달 방식인 마이크로웨이브 어닐링(MWA)을 통해 돌파할 수 있음을 보여준 사례입니다. 특히 결정 성장 방향에 '내비게이션' 역할을 하는 시드층을 형성했다는 점은, 향후 반도체 패키징 및 공정 장비 시장에서 '정밀 에너지 제어' 기술이 얼마나 강력한 진입장벽이 될지를 시사합니다.

다만, 이러한 혁신적인 공정이 실제 양산 라인에 적용되기까지는 대규모 설비 투자와 기존 공정과의 호환성 검증이라는 높은 허들이 존재합니다. MWA 기술 도입을 위한 새로운 장비 인프라 구축 비용과 수율 안정화 과정에서의 리스크는 제조사가 감당해야 할 몫입니다. 따라서 반도체 소부장 스타트업들은 단순히 기술적 발견에 머무르지 않고, 이러한 정밀 제어를 가능케 하는 차세대 어닐링 장비나 특수 소재 개발 등 '공정 전환기'에 맞춘 전략적 접근이 필요합니다.

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