삼성 ‘마의 벽’넘었다… 10나노급 D램 세계 첫 양산

경쟁사보다 2~3년 앞선 기술
생산성 30%↑ 소비전력 20%↓
하반기 점유율 50% 돌파 유력
[디지털타임스 황민규 기자] 삼성전자가 마의 벽으로 불리는 10나노급 D램을 세계 최초로 양산하며 또 한번 반도체 미세공정의 한계를 돌파했다. 주요 D램 제조업체가 아직 20나노 중반대의 공정에 머물러 있다는 점을 고려하면 2~3년의 기술 격차를 만들어낸 셈이다.

5일 삼성전자는 지난 2월부터 10나노급(1나노 : 10억분의 1미터) 8Gb DDR4 D램을 양산을 시작했다고 밝혔다. 2014년에 세계 최초로 20나노 D램 공정에 진입한 데 이어 2년 만에 다시 한계치를 돌파했다. 미국의 마이크론 등은 아직 20나노 공정 진입에 애를 먹고 있는 상황이다.

이번 제품에는 '초고집적 설계 기술'과 '사중 포토 노광 기술', '초균일 유전막 형성 기술' 등 3가지 혁신 기술을 적용했다. 한 대당 1000억원을 호가하는 극자외선(EUV) 노광장비의 도입 없이도 10나노급 D램을 양산 가능하다는 점을 입증한 셈이다. 10나노급 D램 공정은 기존 최신 공정은 20나노보다 30% 수준 생산성이 높고 소비전력은 10~20% 낮출 수 있다.

이번에 삼성전자가 적용한 사중 포토 노광기술은 일반적으로는 낸드플래시 양산에 적용하는 기술이다. 초고집적 셀을 만들기 위해 한 번의 포토공정으로 초미세 패턴을 4배 많이 형성하는 기술을 말한다. 삼성은 업계 최초로 D램에 이 기술을 적용해 안정화한 것으로 알려졌다.

이번 10나노급 D램의 핵심 기술 중 또 하나는 초균일 유전막 형성 기술이다. 캐패시터의 유전막을 옹스트롬(10분의 1나노) 단위의 초박형 원자 물질로 균일하게 형성해 더욱 높은 속도에도 안정적으로 동작하는 우수한 셀 특성을 확보했다.

업계는 삼성전자가 올해 극심한 침체가 예상되는 세계 D램 시장에서 10나노급 D램 공정으로 높은 생산성을 확보해 위기를 극복할 것으로 예상하고 있다. 지난해 4분기 기준 삼성전자는 46.4%의 점유율로 선두를 지키고 있으며 올해 하반기의 경우 점유율 50% 돌파가 유력하다.

전영현 삼성전자 메모리사업부 사장은 "10나노급 D램은 글로벌 IT 고객들에게 최고 효율의 시스템 투자 솔루션을 제공할 것"이라며 "향후 차세대 초고용량 초절전 모바일 D램 출시를 통해 모바일 시장 선도 기업들이 더욱 혁신적인 제품을 적기에 출시해 글로벌 소비자의 사용 편리성을 대폭 향상하는데 기여해 나갈 것"이라고 밝혔다.

황민규기자 hmg815@dt.co.kr