14나노 핀펫·NIL 등 미세공정 본궤도

고성능 모바일칩 양산 경쟁 20나노 DDR4 D램 본격화
퀀텀닷 TV 신기술 급부상 저전력·플렉서블 패널 진화

■ 2015 스마트경제 꽃 피울 신산업ㆍ신기술-반도체·디스플레이

지난해 국내 반도체와 디스플레이 산업은 선도적인 기술력을 앞세워 비약적으로 발전해 왔다. 올해 역시 사물인터넷(IoT)에 따른 수요 증가와 화질경쟁 등의 요인으로 시장 경쟁이 치열한 만큼 기술 선도가 무엇보다 중요하다.

반도체 부문에서 우선 당장 올해 등장할 신기술은 삼성전자가 본격적으로 선보일 14나노 핀펫(Fin-FET) 시스템반도체 공정이다. 이 공정은 물고기 지느러미 모양으로 반도체 소자를 입체구조로 만들어 내며, 회로 굵기가 14나노미터(㎚·1㎚ = 10억분의 1ｍ)로 양산형 반도체 중 가장 얇다. 삼성전자의 차기 엑시노스 애플리케이션프로세서(AP)는 물론 아이폰 차기 모델의 AP에도 들어갈 것으로 보인다.

미세공정 부문에서 또 하나의 주목할 기술은 나노임프린트 리소그래피(이하 NIL) 공정이 있다. 이 기술은 마치 도장처럼 액체인 자외선(UV)레지스트를 기판 위에 코팅한 뒤 투명 탬플릿을 접촉해 누르면 패턴이 만들어지는 방식이다. 고가의 극자외선(EUV) 노광장비를 쓰지 않기 때문에 가격 경쟁력이 뛰어나며, 미세공정 한계 극복의 대안 중 하나로 주목받고 있다. 국내에서는 SK하이닉스가 도시바와 함께 공동 개발에 들어갔다.

20나노 DDR4 D램 시대 개막도 올해 주목할 만한 포인트다. 삼성전자가 최근 서버용뿐 아니라 모바일 D램까지 20나노 LPDDR4(Low Power Double Data Rate 4)로 선보이면서 시장을 열었고, SK하이닉스 등도 20나노 초반대의 D램을 선보일 예정이다. 이에 따라 올해부터 20나노 DDR4 시대가 본격적으로 열릴 전망이다.

이외에도 반도체 시장에서 새롭게 주목받는 신산업·기술로는 하드디스크 대체 저장장치로 주목받는 솔리드스테이트드라이브(SSD), AP·센서, 자동차용 반도체 등이 있다.

디스플레이 부문에서는 양자점(퀀텀닷) TV가 가장 주목받는 신기술로 부상하고 있다. 삼성전자와 LG전자가 1월 미국 라스베이거스에서 열리는 소비자가전전시회(CES) 2015에서 퀀텀닷TV를 선보일 예정이기 때문이다. 퀀텀닷은 전압이나 빛을 가하면 입자 크기에 따라 각각 다른 색을 내는 수㎚ 크기의 반도체 결정으로, 현재 선보이는 퀀텀닷TV는 기존 액정표시장치(LCD) 백라이트에 퀀텀닷 소재를 입혀 색 재현율을 높인 제품이다.

스마트폰 등 소형 모바일 기기에서는 플렉서블(flexible·휘어지는) 디스플레이와 저전력 디스플레이 등이 화두로 떠오를 전망이다. LG전자는 이와 관련, 올해 CES에서 플라스틱 OLED(유기발광다이오드) 패널이 탑재된 곡면 스마트폰 'G 플렉스 2'를 선보일 예정이다.

이와 함께 기존 LCD(액정표시장치) 패널보다 전략 소모량이 적고 해상도가 높은 옥사이드(Oxide·산화물 반도체) 기반의 LCD 패널 역시 소형 디스플레이 시장 판세를 흔들 주요 기술 중 하나로 꼽히고 있다.

이외에도 그래핀은 2차원의 탄소 나노 구조체인 그래핀의 상용화, 구리나 은을 미세하게 필름에 입혀 터치스크린의 전극을 구성하는 방식인 메탈메쉬 필름 기술의 인듐주석산화물(ITO) 대체 시점 등이 디스플레이 시장의 신산업·기술로 주목받을 것으로 보인다.

박정일기자 comja77@dt.co.kr