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[IT뉴스]포스텍·삼성전자, 3D 낸드 성능 한계 넘는 반도체 기술 개발

온카뱅크관리자

2026-08-07 10:37:29

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        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="V3ukABb0hr">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="2d5b7c11b4b6cb7a84a1edf8be0ebfa75ac02baf2fde5a5dea53135025242663" dmcf-pid="f07EcbKpWw" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="시드층 전사 공정과 3D 낸드 채널의 방향 제어 결정화 이미지. 포항공대 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/07/khan/20260807103309591zaql.jpg" data-org-width="899" dmcf-mid="2ivQ6YGhWm" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/07/khan/20260807103309591zaql.jpg" width="658"></p>
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            시드층 전사 공정과 3D 낸드 채널의 방향 제어 결정화 이미지. 포항공대 제공
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="3225422da1e66c6ea0d1656fbe8a7c6758a1072368309ed5ab5eae430724e380" dmcf-pid="4pzDkK9UTD" dmcf-ptype="general">3D 낸드 반도체 안에서 데이터가 오가는 통로의 저항을 줄일 수 있는 기술이 개발됐다. 반도체 결정이 자라는 방향을 일정하게 유도해 고층 건물처럼 쌓아 올리는 차세대 메모리의 성능 저하 문제를 줄이는 방식이다.</p>
          <p contents-hash="75ef9101608e1683b1ccfa0ca53b1057e2304ceff3ebe684e86ddeb559a50367" dmcf-pid="8rIf2SvmvE" dmcf-ptype="general">포항공대(POSTECH)는 황현상 신소재공학과·반도체공학과 교수와 권오혁 신소재공학과 통합과정생 연구팀이 삼성전자 반도체연구소·메모리사업부와 함께 3D 낸드 채널 내부 실리콘 결정의 성장 방향을 제어하는 기술을 개발했다고 7일 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="1f4ba057ac6322f7bd8bc2686732c4348b95c0858f15cdb060b5b181183d5049" dmcf-pid="6mC4VvTsvk" dmcf-ptype="general">낸드는 전원이 꺼져도 데이터가 사라지지 않는 저장용 반도체다. 스마트폰과 USB 메모리, 데이터센터 저장장치 등에 쓰인다. 더 많은 데이터를 저장하기 위해 정보를 담는 셀을 수직으로 쌓아 올린 구조가 3D 낸드다.</p>
          <p contents-hash="62b24b0a0d73dea3c4857a1632e213d55c45eb80dc872e4f1f1393ddb26140ce" dmcf-pid="Psh8fTyOWc" dmcf-ptype="general">문제는 층수가 높아질수록 데이터를 전달하는 수직 통로인 실리콘 채널도 길어진다는 점이다. 실리콘은 작은 결정들이 모여 만들어지는데, 결정과 결정 사이의 경계는 전류 흐름을 방해한다. 채널이 길수록 이런 경계가 늘어나 저항이 커지고, 데이터 처리 속도도 떨어질 수 있다.</p>
          <p contents-hash="ee1ed0b8475315157f378882cec97c23b21c1add994aa6c1ff17d7f8b7f755e9" dmcf-pid="QOl64yWISA" dmcf-ptype="general">이 문제를 해결할 기술로 ‘금속 유도 측면 결정화’가 주목받아 왔다. 니켈을 촉매로 사용해 비교적 낮은 온도에서 고품질 실리콘 결정을 만드는 방식이다. 하지만 결정이 자라는 방향을 제어하기 어려웠다. 바늘 모양 결정이 제각각 자라다가 서로 부딪히면 성장이 멈추고, 니켈이 채널 안에 남는 문제도 있었다.</p>
          <p contents-hash="f21d39ee1ce1e92ed4d1c1cfea9989908f74d243e4da56913098b2a2343d4e57" dmcf-pid="xISP8WYCWj" dmcf-ptype="general">연구팀은 결정이 자라기 시작하는 출발점에 방향을 잡아주는 ‘시드층’을 만드는 방식으로 한계를 풀었다. 실리콘 기판 위 니켈 박막에 마이크로웨이브 어닐링을 적용해 결정이 일정한 방향으로 자라도록 유도했다. 전자레인지가 음식 내부의 특정 분자에 열을 전달하듯, 니켈과 실리콘이 맞닿은 부분에 에너지를 집중시키는 원리다.</p>
          <p contents-hash="c8a3b3aba02a570d3cb8d39baccb3c3431f3d477b1691b910d83b955e97c4f7c" dmcf-pid="yV6vlMRfyN" dmcf-ptype="general">연구팀이 이 시드층을 3D 낸드 채널 표면에 적용하자 결정은 무작위로 퍼지지 않고 한 방향으로 길게 이어졌다. 실제 155단 3D 낸드 구조에서도 채널 위쪽부터 아래 끝까지 균일하게 정렬된 결정을 구현했다.</p>
          <p contents-hash="28ea62f6d4ce873ba3a10ab802addf0131f8ae99be3dd2b1c9c342d3935b66a6" dmcf-pid="WfPTSRe4Sa" dmcf-ptype="general">이 기술은 고단수 3D 낸드에서 데이터 이동 효율을 높이고, 더 많은 데이터를 빠르고 안정적으로 처리하는 메모리 반도체 개발에 활용될 수 있다.</p>
          <p contents-hash="dc74efa3450ef57a09b8a0d6a0eae285d1fb564802016acaff56d6e63ad10fe4" dmcf-pid="Y4Qyved8hg" dmcf-ptype="general">황현상 교수는 “적층 수가 늘어나는 차세대 3D 낸드에서도 채널 전체를 균일하게 결정화할 수 있는 실질적인 해법을 제시했다”고 말했다.</p>
          <p contents-hash="5c05170d02e16d33a517b58a61b6eca181ab6ef83d0232335f176e8d51c9002a" dmcf-pid="G8xWTdJ6lo" dmcf-ptype="general">이번 연구는 삼성전자의 산학 공동 연구 지원을 받아 진행됐다. 연구 결과는 반도체 분야 국제 학회인 ‘2026 IEEE 국제 VLSI 기술 및 회로 심포지엄’에서 발표됐으며, 국제 학술지 ‘네이처 일렉트로닉스’의 ‘Research Highlights’에 선정됐다.</p>
          <p contents-hash="f81f46769486dcf37b98ccd9c0b47a2dbd8a1290e560f1c62116dcdfc89917c0" dmcf-pid="HKfhIPQ9vL" dmcf-ptype="general">김현수 기자 khs@kyunghyang.com</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 경향신문. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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