삼성전자가 극자외선(EUV) 공정을 적용한 14나노미터(㎚·10억분의 1m) D램 양산에 들어갔다. 기술 초격차로 아직 무르익지 않은 DDR5 D램 시장 선점을 노릴 것으로 보인다.
12일 삼성전자는 업계에서 처음으로 5개 레이어에 EUV 공정을 적용한 14나노 D램 양산을 시작했다고 밝혔다. D램은 40~50개 미세 층(레이어)을 겹겹이 쌓아 데이터를 빠르게 저장하고 내보내는 반도체다.
최근 업계에서는 EUV 노광 공정을 메모리 제조에 도입하기 시작했다. 기존 노광에 쓰였던 불화아르곤(ArF) 빛보다 파장이 약 14분의 1 짧은 EUV를 활용하면 미세한 회로를 더 균일하고 반듯하게 찍어낼 수 있다.
그간 업계에서는 D램 한 개 레이어에 EUV 공정을 적용한 사례는 있었다. 삼성전자도 지난해 3월 업계 최초로 EUV 공정을 적용한 D램 모듈을 고객사에게 공급하고, 같은 해 8월에는 10나노급 3세대(1z) D램에 EUV를 적용했다.
하지만 다수 레이어에 이 공정을 적용한 것은 삼성전자가 처음이다. 선폭이 좁고 공정이 까다로운 비트 라인 패드(BLP) 등에 EUV가 활용됐을 것으로 예상된다.
삼성전자는 14나노 D램에서 EUV를 활용, 업계 최고 집적도를 구현하면서 이전 세대 대비 생산성을 약 20% 올렸다고 밝혔다. 생산성이 증가할 수록 가격 경쟁력을 확보할 수 있다. 또 최적화한 회로 구현으로 제품 소비 전력은 이전 공정 대비 약 20% 개선됐다.
삼성전자는 이번 신규 공정을 최신 DDR5 D램에 가장 먼저 적용한다. DDR5는 최고 7.2Gbps의 속도로 DDR4 대비 속도가 2배 이상 빠른 차세대 D램 규격이다. 최근 인공지능, 머신 러닝 등 데이터를 이용하는 방식이 고도화하면서 고성능 DDR5에 대한 수요가 지속 커지고 있다.
삼성전자는 업계 최선단의 14나노 공정과 높은 성숙도의 EUV 공정 기술력을 기반으로 차별화된 성능과 안정된 수율을 구현해, DDR5 D램 대중화를 선도한다는 전략이다. 회사 관계자는 “EUV 공정으로 단일 칩 최대 용량인 24Gb D램까지 양산할 수 있다”고 설명했다.
또 최첨단 반도체 물량 확대로 DDR5 시장 기선 제압에 나설 것으로 보인다. 화성 17라인, 평택 P2 등에서 14나노 D램 양산 규모 확대와 수율 최적화를 진행 중인 삼성은 내년 신규 팹 P3에도 14나노 D램 라인을 설치할 것으로 관측된다. 또 신규 라인 외 기존 팹 공정 전환을 공격적으로 진행하며 규모의 경제를 실현할 것으로 예상된다.
이주영 삼성전자 전무는 “삼성전자는 가장 먼저 다수 레이어에 EUV 공정을 적용해 업계 최선단 14나노 공정을 구현했다”며 “고용량, 고성능 뿐만 아니라 높은 생산성으로 빅데이터 시대에 필요한 최고의 메모리 솔루션을 공급해 나가겠다”고 밝혔다.
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