SK하이닉스, 'EUV' 적용 10나노급 4세대 D램 본격 양산

극자외선 미세공정 첫 도입

SK하이닉스가 EUV를 활용해 양산하는 10나노급 4세대 D램[사진제공=SK하이닉스]

[아시아경제 김흥순 기자, 정현진 기자] SK하이닉스 가 극자외선(EUV) 미세공정을 처음 적용한 10나노급 4세대(1a) 모바일 D램 양산에 돌입했다.

SK하이닉스 는 차세대 10나노급 4세대(1a) 미세공정이 적용된 8Gbit(기가비트) LPDDR4 양산을 이달 초부터 시작했다고 12일 밝혔다. DDR는 국제반도체표준협의기구(JEDEC)에서 규정한 D램의 표준규격 명칭이다. DDR1~4까지 세대가 진화했다. 앞에 'LP'가 붙은 LPDDR4는 스마트폰 등 이동식 디바이스용으로 개발된 저전력 메모리를 뜻한다. 1.2~1.8V의 전압을 사용하는 이전 LPDDR3와 달리 1.1~1.8V의 전압을 이용해 소모되는 전력을 낮춘 것이 특징이다.

생산성·가격 경쟁력↑
하반기 스마트폰 제조사 공급

반도체 업계는 10나노대 D램부터 세대별로 알파벳 기호를 붙인다. 1a는 1x(1세대), 1y(2세대), 1z(3세대)를 잇는 4세대 기술이다. SK하이닉스 는 자체 생산하는 D램 가운데 처음으로 EUV 공정 기술을 적용해 신제품 양산에 나섰다.

반도체를 생산하려면 우선 웨이퍼(반도체 원판)에 밑그림이 되는 회로를 그려야 한다. 종래에는 불화아르곤(ArF) 공정을 통해 회로를 그렸지만 보다 정교한 작업을 위해 ArF 빛보다 파장이 짧은 EUV 노광 장비를 선호하는 추세다.

반도체 업계 관계자는 "선의 굵기를 더 가늘게 하기 위해 굵기가 가늘고 정교한 펜을 사용하는 것처럼 EUV 장비를 이용하면 회로를 보다 정교하게 그릴 수 있다"며 "회로를 반복해서 새기는 작업 공정이 단축되고 제품 생산성도 향상되기 때문에 제조사와 고객사 모두 가격 경쟁력을 얻는 데 유리하다"고 설명했다.

앞서 SK하이닉스 는 1y(2세대) 제품 생산 과정에서 EUV를 일부 도입해 안정성을 확인한 바 있다. SK하이닉스에 따르면 EUV 공정 기술을 적용한 1a D램은 이전 3세대 기술의 같은 규격보다 웨이퍼 한 장에서 얻을 수 있는 제품 수량이 약 25% 많다.

신제품은 또 LPDDR4 모바일 D램 규격의 최고 속도(4266Mbps)를 안정적으로 구현하면서도 기존 제품보다 전력 소비를 약 20% 줄인다. 저전력 강점을 보강함으로써 탄소 배출을 줄여 ESG(환경·사회·지배구조) 경영에도 부합하는 모델이라고 회사 측은 강조했다.

"EUV 공정 적용 D램 비중 확대"
시장 지배력 강화 기대

SK하이닉스 는 1a 기술이 적용된 모바일 D램 신제품을 하반기부터 스마트폰 제조사에 공급할 예정이다. 지난해 10월 세계 최초로 출시한 차세대 D램 DDR5에도 내년 초부터 1a 기술을 적용할 계획이다. 향후에는 1a D램 모든 제품을 EUV를 활용해 생산한다는 방침이다.

첨단 미세공정을 접목한 제품 비중을 늘리기 위해 관련 투자도 확대하고 있다. EUV 노광장비는 네덜란드 반도체 장비기업 'ASML'에서 독점공급하며 뛰어난 기술로 1대당 가격이 2000억원에 육박한다. 올해 초 SK하이닉스 는 향후 5년간 약 4조8000억원을 투자해 EUV 노광장비를 추가로 도입하는 내용의 계약을 ASML과 체결했다.

지난 2월에는 경기 이천 본사에 세계 최대 규모의 신규 메모리반도체 생산라인으로 주목받은 'M16 팹(생산공장)'을 준공했다. 앞서 2015년 세운 'M14 팹'과 더불어 차세대 기술을 적용한 제품을 생산하는 거점으로 활용할 전망이다.

시장조사업체 옴디아에 따르면 올해 1분기 기준 SK하이닉스의 D램 시장 점유율은 세계 2위(28.8%)다. 회사 측은 1a D램 양산을 계기로 시장 지배력을 강화하고 메모리 반도체 수급에 보다 힘이 실릴 것으로 기대한다.

1a D램 태스크포스(TF)장을 맡고 있는 조영만 SK하이닉스 부사장은 "1a D램은 생산성과 원가경쟁력이 개선돼 높은 수익성을 기대할 수 있는 제품"이라며 "EUV를 양산에 본격 적용함으로써 최첨단 기술을 선도하는 기업으로서의 위상을 공고히 할 수 있을 것"이라고 기대했다.

김흥순 기자 sport@asiae.co.kr
정현진 기자 jhj48@asiae.co.kr