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14나노와 동시에 업계에서 유일하게 EUV 멀티레이어(Multi-layer) 공정도 적용한 삼성전자는 미세 공정에서 ‘초격차’를 유지하며 경쟁우위를 확보해 나간다는 목표다.
앞서 미국의 마이크론과 SK하이닉스가 각각 지난 1월과 7월 10나노급 D램 생산에 성공했다고 발표하며 삼성전자의 초격차가 위협받고 있다는 우려가 제기됐다.
하지만 삼성전자가 이날 공개한 14나노 EUV D램 양산 기술은 이들 경쟁사의 10나노급 기술보다 앞선 것으로 알려져, 메모리 반도체 점유율 세계 1위 기업 삼성이 기술 주도권을 다시 쥐게 됐다는 평가가 나온다.
삼성전자는 미세공정의 한계를 돌파하기 위해 지난해 3월 업계 최초로 D램 생산에 EUV 공정을 적용했다.
EUV 공정은 극자외선으로 반도체 웨이퍼에 회로를 그리는 최첨단 공정으로 14나노, 10나노 등의 숫자는 회로 선폭을 뜻한다. 숫자가 작아질수록 미세하고 섬세한 회로를 그려 반도체 크기는 줄이고 데이터 처리 속도는 빨라지는 등 성능이 좋아진다는 의미지만, 선폭이 좁아질수록 전류 흐름 제어는 어려워진다. 이 때문에 글로벌 반도체 기업들은 전류 제어 기술 확보에 사활을 걸고 있다.
총 5개의 레이어에 EUV 공정이 적용된 삼성전자 14나노 D램은 업계 최고의 웨이퍼 집적도를 통해 이전 세대(1z) 대비 생산성을 약 20% 개선했다. 웨이퍼 한 장에서 얻을 수 있는 D램 수량이 약 20% 증가한다는 의미다.
삼성전자는 이번 신규 공정을 최신 DDR5(Double Data Rate 5) D램에 가장 먼저 적용한다.
DDR5는 최고 7.2Gbps의 속도로 DDR4 대비 속도가 2배 이상 빠른 차세대 D램 규격으로 최근 인공지능, 머신러닝 등 데이터를 이용하는 방식이 고도화 되면서 데이터센터, 슈퍼컴퓨터, 기업용 서버 시장 등에서 고성능 DDR5에 대한 수요가 지속 커지고 있다.
삼성전자는 업계 최선단의 14나노 공정과 높은 성숙도의 EUV 공정기술력을 기반으로 차별화된 성능과 안정된 수율을 구현해, DDR5 D램 대중화를 선도한다는 전략이다.
아울러 삼성전자는 고용량 데이터 시장 수요에 적극 대응하기 위해 이번 공정으로 단일 칩 최대 용량인 24Gb D램까지 양산할 계획이다.
삼성전자 메모리사업부 D램개발실장 이주영 전무는 “삼성전자는 지난 30년간 끊임없는 기술 혁신을 통해, 반도체 미세 공정의 한계를 극복해 왔으며, 이번에도 가장 먼저 멀티레이어에 EUV 공정을 적용해 업계 최선단의 14나노 공정을 구현했다”며, “고용량, 고성능 뿐만 아니라 높은 생산성으로 5G·AI·메타버스 등 빅데이터 시대에 필요한 최고의 메모리 솔루션을 공급해 나가겠다”고 밝혔다.
시장조사기관 옴디아에 따르면 삼성전자의 2분기 D램 시장 점유율(매출 기준)은 43.2%로 세계 1위다. 2위는 SK하이닉스(28.2%), 3위는 미국 마이크론(22.7%)이다.
