업계에 따르면 SK하이닉스는 375단 낸드플래시 제품 검증을 마쳤고, 늘어나는 스토리지 용량 수요를 충족하기 위해 2026년 말까지 기존 공장에서 정식 양산에 들어갈 것으로 예상된다. 이들 공장은 현재 주로 321단 V9 낸드플래시 메모리를 생산하고 있으며, 향후 공정 전환을 통해 더 높은 층의 적층 솔루션을 지원할 예정이다.
SK하이닉스와 삼성이 낸드플래시 메모리 적층 경쟁을 벌이고 있다. 삼성전자는 앞서 듀얼스택 솔루션을 통해 V낸드 단수를 400단 이상으로 늘리겠다고 밝혔으며, 최대 900단, 1,000단을 목표로 할 수 있는 기술 로드맵을 시연한 바 있다. SK하이닉스는 양산에 들어가기 위해 375단 제품을 단계적 노드로 활용하기로 결정했다.
SK하이닉스는 당초 이 세대 제품을 내부적으로 '400단' NAND로 포지셔닝한 것으로 파악된다. 그러나 실제 프로세스 개발 과정에서 동일한 칩에 너무 많은 레이어를 쌓을 때 발생하는 심각한 프로세스 및 신호 전송 문제로 인해 결국 디자인이 375 레이어로 수정되었습니다. 업계 소식통에 따르면 당초 계획된 400단 제품은 375단으로 조정됐고, 후속 로드맵은 480단, 604단 등 고적층 제품 노드로 확장됐다.
480단, 604단 등 더 높은 스택으로 계속 이동하려면 더 이상 기존 재료 시스템에만 의존하는 것이 지속 가능하지 않습니다. 보고서는 SK하이닉스가 현재 일반적으로 사용되는 텅스텐(Tungsten) 필름을 점진적으로 버리고, 높은 수준의 적층으로 인한 저항 및 신호 무결성 문제에 대처하기 위해 새로운 인터커넥트 재료로 몰리브덴(Molybdenum)으로 전환하는 등 주요 전도성 재료에 대한 대대적인 조정이 필요하다고 지적했습니다.
하이 레벨 3D NAND 구조에서는 수직 와이어와 채널의 크기가 계속 줄어들면서 텅스텐의 저항 제어가 어려워지고, 신호 전송 손실과 지연 문제가 점점 더 두드러져 적층 수를 지속적으로 늘리는 데 '물질적 한계'가 되고 있습니다. 대조적으로, 몰리브덴은 고저항 환경에서 더 나은 성능을 가지며 더 좁은 배선 조건에서 더 나은 전도 특성을 유지할 수 있습니다. 따라서 초고층 적층의 한계를 돌파할 수 있는 핵심 소재 중 하나로 꼽힌다.
삼성전자는 일부 NAND 공정에 몰리브덴 소재를 도입하는 데 앞장섰고, 올해 V-NAND 생산 공정을 더욱 최적화하고 첫 번째 400급 제품을 출시해 하이엔드 스토리지 시장에서 선두 위치를 공고히 할 계획이다. SK하이닉스는 경쟁사와 기술노선 격차를 줄이기 위해 고차원 제품 후속 개발 시 텅스텐에서 몰리브덴으로의 소재 전환을 동시에 완료할 예정이다.
AI, 클라우드 컴퓨팅, 고성능 단말기, 기업용 데이터센터 등에서 스토리지 용량과 성능에 대한 수요가 지속적으로 증가함에 따라 3D NAND 레이어 수의 지속적인 증가는 단일 칩의 비트 밀도를 높이고 단위 스토리지 비용을 줄이기 위한 핵심 방향으로 간주됩니다. 그러나 이는 또한 제조공장이 보다 복잡한 적층 및 처리 프로세스를 지원하기 위해 새로운 재료 구매, 장비 업그레이드, 생산 라인 전환에 더 많은 돈을 투자해야 함을 의미합니다.
몰리브덴을 예로 들면, 최근 몇 년 동안 수요가 크게 증가하여 NAND 공급망에서 중요한 원자재 중 하나가 되었습니다. 보도에 따르면 삼성전자는 지난해 몰리브덴 약 4톤을 구매했고, 올해 현재까지 구매량이 10톤 안팎으로 늘었다. SK하이닉스 등 제조사들이 몰리브덴을 도입하면서 올해 사용량은 약 4톤에 이를 것으로 예상된다.
업계 관계자들은 400단 이상 NAND가 양산 단계에 진입하면서 몰리브덴 시장 수요가 급격히 증가할 것으로 예상하고 있다. 2027년 25톤, 2028년 40톤, 2029년 약 60톤, 2030년경에는 80톤까지 더 늘어날 것으로 예상된다. 이 과정에서 재료 공급, 비용 통제, 기술 반복이 NAND 제조사의 경쟁 구도를 공동으로 결정하게 될 것이다. 고레벨 스태킹 시대.
SK하이닉스에게 375단 낸드 양산은 공정능력의 단계적 검증일 뿐만 아니라 480단, 604단, 더 높은 층으로의 진화를 위한 기술적 발판이기도 하다. 텅스텐 등 핵심 소재의 몰리브덴 전환을 성공적으로 완료하면서 수율과 비용 사이의 균형을 어떻게 유지하느냐가 삼성 등 경쟁사와의 경쟁에서 유리한 위치를 차지할 수 있을지에 직접적인 영향을 미친다.