삼성전자, D램도 극자외선 공정으로 만든다

파운드리 이어 메모리까지 적용

성능 높이고 개발시간 단축

미세공정 경쟁력 확보 '가속'

삼성전자가 반도체 업계 최초로 D램에 극자외선(EUV) 공정을 적용한 양산 체제를 갖췄다. 지난 2018년 업계에서 처음으로 파운드리(반도체 위탁생산)에 EUV 공정을 적용한 데 이어 메모리반도체 분야에서도 EUV를 앞세워 초격차를 이어간다는 전략이다.

삼성전자는 EUV 공정을 적용해 생산한 1세대(1x) 10나노(1나노는 10억분의1m)급 DDR4 D램 모듈 100만개 이상을 공급해 글로벌 고객의 평가를 마쳤다고 25일 밝혔다.

지금까지 EUV 공정은 설계업체의 주문을 받아 모바일 애플리케이션 프로세서(AP)나 통신칩 등을 만드는 파운드리 분야에 적용돼왔다. D램과 같은 메모리반도체 분야에 EUV 공정을 적용한 것은 삼성전자가 처음이다.

EUV 노광 기술을 적용하면 반도체 원료인 웨이퍼에 회로를 반복해 새기는 작업을 줄일 수 있는데다 회로의 정확도도 높여 제품의 성능과 수율을 향상시킬 수 있다. 제품의 개발 기간도 줄어들게 된다.

삼성전자가 이번에 EUV 공정으로 만들어 평가를 마친 1세대(1x) 10나노급 D램은 일종의 파일럿(시험생산) 개념이다. 삼성전자는 현재 EUV 공정으로 14나노 초반대 4세대(1a) 10나노급 D램을 양산하는 기술을 개발하고 있다. EUV 공정을 적용한 4세대(1a) D램은 내년부터 양산할 예정이다. 이들 제품은 서버와 스마트폰용 D램으로 쓰이게 된다. EUV를 이용해 만든 4세대(1a) 10나노급 D램은 1세대(1x) D램보다도 12인치 웨이퍼당 생산성을 두 배 높일 수 있다. 삼성전자는 또 선행 개발 중인 5세대·6세대 D램에도 EUV 공정을 확대 적용한다는 방침이다. 10나노대 D램은 공정에 따라 1세대(1x), 2세대(1y), 3세대(1z), 4세대(1a) 등으로 나뉘며 뒷세대로 갈수록 전력 소모가 적고 생산성이 높아진다.



이정배 삼성전자 메모리사업부 D램개발실 부사장은 “업계 최초로 EUV 공정을 D램 양산에 적용해 글로벌 고객들에게 더욱 차별화된 솔루션을 한발 앞서 제공할 수 있게 됐다”며 “내년에도 혁신적인 메모리 기술로 차세대 제품을 선행 개발해 글로벌 정보기술(IT) 시장이 지속적으로 성장하는 데 기여할 것”이라고 말했다.

삼성전자는 화성사업장에 극자외선(EUV) 전용 파운드리 생산라인 ‘V1’을 구축하고 지난달부터 본격 가동에 들어갔다. /사진제공=삼성전자

삼성전자는 올 하반기 평택 신규 라인을 가동해 늘어나는 차세대 프리미엄 D램 수요에 안정적으로 대응할 수 있는 양산 체제를 구축할 계획이다. EUV 공정을 적용한 D램은 평택사업장 신규 라인 ‘V2’에서, EUV 파운드리 제품은 화성사업장의 첫 EUV 전용 라인 ‘V1’에서 각각 생산되는 구조다.

현재 글로벌 반도체 업계에서 EUV 공정을 도입한 기업은 삼성전자와 대만 파운드리 업체 TSMC 두 곳뿐이다. TSMC가 파운드리에만 EUV를 적용한 것과 달리 삼성전자는 파운드리와 메모리반도체 모두에 EUV를 적용했다는 차이가 있다.

업계의 한 관계자는 “삼성전자가 다품종 소량생산 방식의 파운드리와 대량생산 방식의 D램에 모두 EUV 기술을 적용해 시스템반도체와 메모리반도체를 아우르는 미세공정 기술력을 확보하게 됐다”고 설명했다.
/이재용기자 [e-mail]