삼성전자가 900단급 V낸드 시제품을 구현하며 1000단 낸드 경쟁에 한 걸음 더 다가섰다. 새 시제품은 두 개의 450단 셀 웨이퍼를 하나로 결합하는 셀 멀티 본딩 기술을 적용한 구조다.
Samsung has developed a 900-layer V-NAND prototype using Cell Multi-Bonding, stacking two 450-layer cell wafers into one device as it moves closer to 1,000-layer NAND for future high-capacity SSDs.
셀 멀티 본딩은 고층 낸드 적층에서 발생하는 제조 난도를 줄이기 위한 방식이다. 단일 웨이퍼에 900개 셀층을 한 번에 쌓는 대신, 450단 셀 스택 두 개를 각각 제작한 뒤 정밀하게 접합해 하나의 낸드 장치로 구성한다. 이를 통해 초고층 적층에서 요구되는 공정 안정성과 집적도를 동시에 확보하는 데 초점을 맞췄다.
900단 V낸드는 SSD 저장 용량을 크게 높일 수 있는 기술이다. 낸드 적층 수가 늘어나면 같은 면적에서 더 많은 데이터를 저장할 수 있어 엔터프라이즈 SSD, 서버 스토리지, PC, 노트북, 스마트폰 등 다양한 저장장치의 용량 확대에 활용될 수 있다.
공정상 핵심 과제는 웨이퍼 휨과 정렬 오차다. 초고층 구조에서는 적층 과정에서 웨이퍼가 휘거나 셀 스택 간 미세한 위치 차이가 발생할 수 있다. 삼성전자는 상부 척 설계와 오버레이 보정 기술을 적용해 이러한 문제를 줄인 것으로 알려졌다.
낸드 적층 경쟁은 더 치열해지고 있다. SK하이닉스는 321단 낸드 개발과 공급에서 앞서 나가며 고층 낸드 경쟁을 주도하고 있다. 삼성전자는 400단 이상 제품을 수직 본딩 방식으로 준비 중이며, SK하이닉스는 하이브리드 본딩을 활용하는 방향으로 차세대 낸드 개발을 추진하고 있다.
중국 YMTC도 추격 속도를 높이고 있다. YMTC는 232단과 294단 낸드 제품을 보유하고 있으며, 신규 팹 투자를 통해 웨이퍼 생산능력을 확대하고 있다. AI 서버와 고용량 스토리지 수요가 늘면서 낸드 공급망 경쟁도 글로벌 주요 업체와 중국 업체 간 구도로 확장되고 있다.
삼성전자의 900단 V낸드는 아직 시제품 단계다. 상용화까지는 수율, 비용, 신뢰성, 양산 장비 대응, 대용량 SSD 적용 검증이 필요하다. 다만 두 개의 450단 셀 스택을 결합하는 방식은 1000단급 낸드로 가기 위한 유력한 경로를 제시한다.
1000단 V낸드는 2030년 전후 상용화를 목표로 거론된다. 그 전 단계에서는 400단 이상 낸드가 먼저 시장에 등장할 전망이다. AI 데이터센터 확산으로 고용량 SSD 수요가 빠르게 늘고 있어, 초고층 V낸드 기술은 메모리 업체들의 차세대 저장장치 경쟁력을 좌우하는 핵심 요소가 될 것으로 보인다.