멀티비트 메모리용 고밀도 설계 규칙 구현 돌파구
[환경데일리 김영민 기자]도시바 코퍼레이션(Toshiba Corporation)이 첨단 반도체 기술 최신 연구 성과로 일본에서 가장 권위있는 산업기술상인 '제63회 오코치 메모리얼 그랜드 기술상'(Okochi Memorial Grand Technology Prize)을 수상했다.
 |
1954년 제정된 오코치상은 생산 기술 연구개발을 포함한 영역에서 산업 공학을 진일보시킨 성과에 주어진다.
도시바는 연구 및 제조 부문 탁월성을 위해 많은 노력을 기울여 왔으며 이를 통해 다수 상을 수상한 바 있다. 특히 최근 4년간 잇단 수상 성과를 올렸다. 올해 '오코치상'수상은 인접 메모리셀 결합 효과를 감소시켜 멀티비트/셀 낸드플래시(NAND Flash) 메모리를 위한 고밀도 설계규칙을 구현해낸 도시바의 기술 혁신을 높이 평가해 주어졌다. 시상식은 3월24일 도쿄에서 열린다.
도시바가 개발한 낸드플래시 메모리는 현대 라이프 스타일에 꼭 필요한 개인 디지털 기기 구현에 기여한 저장기술이다. 이 기술은 스마트폰, 태블릿 및 PC, SD 메모리카드, USB메모리, SSD 등 산업용 저장 장치 등에 널리 적용되고 있다.
낸드플래시는 설계 규칙을 경감하고 멀티비트/셀 기술을 접목함으로써 저비용 대용량을 구현한 게 특징이다. 반면 지속적인 소형화로 메모리셀이 점점 근접함으로써 메모리셀의 전자 상당수가 인접 셀이 프로그램될 때 영향을 받게 된다. 이는 적은 수의 전자로 데이터가 기록되는 멀티비트 메모리 셀에서 치명적인 문제로 데이터 읽기 오류를 야기할 수 있다.
MLC (2비트/cell) 낸드 플래시에 적용된 도시바의 앞선 기술은 고도의 데이터 안정성을 구현한다. 이는 여러 개의 셀을 프로그래밍하는 시퀀스에 기반하고 있다.
먼저 한 개의 셀에 하나의 비트를 프로그램한 후 인접 셀에 1비트를 프로그램한다. 그 후 최종적으로 첫 번째 셀에 또 하나의 비트를 프로그램한다. 이처럼 데이터 비트를 각각 추가하는 접근 방식은 인접 셀 사이의 결합 간섭을 경감시킨다. 이 시퀀스는 셀에 플래그를 지정해 셀에 프로그램된 비트 수를 식별함으로써 기존 제품과 호환된다.
도시바는 진보된 기술을 발판으로 안정성이 탁월한 TLC(3비트/셀) 낸드를 제조하는 데 성공했다. 이 기술은 셀당 더 많은 비트 수가 지정되는 3단계 프로그램에 의해 TLC 낸드 셀에 연속 프로그래밍을 제공한다. 또한 빠르고 정확한 프로그래밍을 지원해 인접 셀 결합 간섭을 거의 제로화해준다.
멀티/비트셀 기술을 통한 칩 소형화는 생산 과정의 에너지 소비를 줄이고 가공 시 재료 사용을 줄여주며 환경 영향을 줄이는 한편 생산 수율을 높이는 등 다양한 이점을 제공한다.
또한 도시바가 고용량 저비용 낸드 플래시 메모리를 시장에 출시해 다양한 제품에 적용할 수 있도록 하는데 일조했다. 또한 정보 지향 사회의 지속적인 발전에도 기여했다.
도시바는 앞으로도 플래시 메모리 기술 촉진에 박차를 가함으로써 정보 기반 산업의 수요에 부응할 방침이다.
[저작권자ⓒ 환경데일리. 무단전재-재배포 금지]
