메모리 기술 '초격차'…삼성, 업계 최선단 14나노 EUV DDR5 D램 양산

멀티레이어 공정 도입…생산성 약 20% 향상
최신 공정으로 DDR5 적용…DDR4에 비해 속도 2배↑

삼성전자 업계 최선단 14나노 DDR5 D램(사진제공=삼성전자)

[아시아경제 정현진 기자] 삼성전자 가 D램 기술 경쟁력을 토대로 또 한번의 ‘초격차’를 만든다. D램 시장에서 압도적 1위인 삼성전자 는 초미세 공정인 극자외선(EUV)을 통해 업계에서 가장 앞선 14나노미터(㎚·1㎚=10억분의 1m) D램 양산에 돌입, 기존보다 데이터 처리속도가 2배 이상 빨라진 차세대 D램 시장의 본격화를 알렸다.

삼성전자 는 12일 EUV 공정을 적용한 업계 최선단 14나노 D램 양산에 들어갔다고 밝혔다. 삼성전자 가 지난해 3월 업계 최초로 EUV 공정을 적용한 D램 모듈을 고객사들에게 공급한 지 1년 7개월여 만이다. EUV 장비는 기존 제조 공정에 비해 반도체를 한층 더 미세하게 만들고 공정 자체를 줄여 생산성 높여준다. 이에 삼성전자 는 메모리에서 EUV 기술의 중요성을 인지해 선제적으로 투자해왔고 본격 양산이라는 결과를 낸 것이다.

삼성전자 는 이러한 EUV 공정을 5개 레이어(회로층)에 적용해 최선단 14나노 D램을 구현했다. D램 제조 과정에서 EUV를 여러 개의 레이어에 적용한 것은 삼성전자 가 유일하다. EUV 공정이 멀티레이어에 적용되면 D램의 원가 경쟁력이 높아진다. 반도체를 만들기 위해서는 여러 겹의 레이어를 쌓아야하는데 여기서 5개 레이어의 공정에 EUV 장비를 도입해 공정 과정은 줄어들고 선폭도 줄여 미세하게 제조가 가능하다. 실제 삼성전자 14나노 D램은 업계 최고의 웨이퍼 집적도로 이전 세대 대비 생산성이 약 20% 향상되고 소비전력도 이전 공정에 비해 20% 가량 개선됐다.

삼성전자 의 이러한 움직임은 최근 D램 주요 업체들이 잇따라 EUV 공정을 도입하고 있는 상황에서 기술 개발, 적용 속도를 빠르게 끌어올리면서 한발 앞서 나가기 위한 것으로 풀이된다. D램 시장 2위인 SK하이닉스는 지난 7월 EUV를 적용한 10나노급 4세대(1a) D램을 본격 양산하기 시작했고 같은 달 업계 3위인 미국 마이크론테크놀로지도 2024년부터 차세대 D램을 양산하는 데 EUV 장비를 활용하겠다고 발표했다. 국내 반도체 업계 관계자는 "D램 업계가 세대가 거듭되고 공정이 미세화되면서 원가 절감 난이도가 높아지고 있다"고 전했다.

삼성전자 는 이를 통해 14나노 이하 D램 미세 공정 경쟁에서 우위를 확보하고 D램 시장의 압도적 1위 지위를 더욱 공고히 할 계획이다. 삼성전자 는 이번 신규 공정을 최신 DDR5 D램에 가장 먼저 적용한다. DDR5는 최고 7.2Gbps의 속도로 DDR4에 비해 속도가 2배 이상 빠른 차세대 D램 규격이다. 최근 인공지능(AI), 머신러닝 등 데이터를 이용하는 방식이 고도화 되면서 데이터센터, 슈퍼컴퓨터, 기업용 서버 시장 등에서 고성능 DDR5에 대한 수요가 지속 커지고 있다.

삼성전자 는 업계 최선단의 14나노 공정과 EUV 공정기술력을 기반으로 차별화된 성능과 안정된 수율을 구현해 DDR5 D램 대중화를 선도하겠다고 설명했다. 또 삼성전자 는 고용량 데이터 시장 수요에 적극 대응하기 위해 이번 공정으로 단일 칩 최대 용량인 24Gb D램까지 양산할 계획이다.

옴디아에 따르면 D램 시장 규모는 올해 971억2300만달러(약 116조5000억원)에서 2025년 1171억4000만달러로 4년 새 20% 이상 성장할 것으로 전망된다. 최근 시장에서 D램의 단기적인 업황이 악화될 것이라는 전망과 함께 내년 하반기에는 반등할 것이라는 의견이 동시에 나오고 있다.

삼성전자 메모리사업부 D램개발실장 이주영 전무는 " 삼성전자 는 지난 30년간 끊임없는 기술 혁신을 통해, 반도체 미세 공정의 한계를 극복해 왔으며 이번에도 가장 먼저 멀티레이어에 EUV 공정을 적용해 업계 최선단의 14나노 공정을 구현했다"면서 "고용량, 고성능 뿐만 아니라 높은 생산성으로 5G·AI·메타버스 등 빅데이터 시대에 필요한 최고의 메모리 솔루션을 공급해 나가겠다"고 말했다.

정현진 기자 jhj48@asiae.co.kr