반도체 초격차 속도내는 삼성, EUV D램 생산 공정 업그레이드한다

향후 모든 D램 제품에 EUV 공정 적용

▲화성캠퍼스 EUV 라인 전경 (사진제공=삼성전자)

삼성전자가 EUV(극자외선) D램 생산성 향상을 위해 힘을 쏟고 있다. 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 이후 폭발적으로 늘어날 반도체 수요 등에 대비하고, 초격차를 유지하기 위한 행보다.

27일 관련 업계에 따르면 삼성전자는 내년부터 대량 생산에 나설 예정인 EUV D램을 위한 생산방법론을 미세 조정하고 있다. 이를 통해 생산 효율성 및 수율 등을 극대화 시킬 계획이다.

삼성전자 관계자는 "이 같은 변화는 D램 생산성 향상에 큰 영향을 미칠 것"이라고 밝혔다.

이미 삼성전자는 지난달 EUV 공정을 적용해 생산한 1세대 10나노급(1x) DDR4 D램 모듈 100만 개 이상을 공급해 글로벌 고객의 평가를 완료했다고 밝힌 바 있다. 다만, 이는 테스트 성격이다.

내년에는 14나노 초반대의 '4세대 10나노급(1a) 기반 16Gb EUV DDR5 제품의 양산을 시작할 계획이다. 이 제품은 1세대 10나노급(1x) D램보다도 12인치 웨이퍼당 생산성을 2배 높일 수 있다. 이를 통해 사업 경쟁력을 더욱 강화할 수 있게 됐다.

특히 이번 양산 제품은 생산 방법론 미세 조정을 통해 품질과 수율도 기존 공정 제품 이상으로 향상할 계획이다.

EUV 노광 기술을 적용하면 회로를 새기는 작업을 반복하는 멀티 패터닝(Multi-Patterning) 공정을 줄이면서 패터닝 정확도를 높이게 된다. 이를 통해 성능과 수율을 향상시키고 제품 개발 기간을 단축할 수 있는 장점이 있다.

삼성전자는 향후 메모리 업계 최초로 차세대 D램 제품부터 'EUV 공정'을 전면 적용, 반도체 미세공정의 한계를 돌파할 계획이다.

삼성전자 관계자는 "EUV D램 기술은 소비자, 클라우드, 데이터센터 애플리케이션의 메모리 성능과 전반적인 최종 사용자 경험을 높이는 데 중추적인 역할을 하게 될 것"이라며 "지금까지 개발된 기술 중 가장 진화한 기술 중 하나"라고 밝혔다.

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 생산된다.

현재 글로벌 반도체 업계에서 EUV 공정을 도입한 기업은 삼성전자와 대만 파운드리 업체 TSMC 두 곳뿐이다. 삼성전자가 파운드리 7나노를 양산하는 등 파운드리와 메모리반도체 모두에 EUV를 적용한 반면, TSMC는 파운드리에만 EUV를 적용했다.

업계 관계자는 "삼성전자가 다품종 소량생산 방식의 파운드리와 대량생산 방식의 D램에 모두 EUV 기술을 적용했다"며 "시스템반도체와 메모리반도체를 아우르는 차세대 미세공정 기술력을 확보하게 됐다"고 말했다.

한편, 삼성전자는 이미지센서 사업에서도 기술력 향상에 박차를 가하고 있다. 지난해 5월에는 세계 최초로 6400만 화소를 개발했고, 6개월 후에는 1억800만 화소 이미지센서를 출시했다.

삼성전자는 자율주행차, 사물인터넷(IoT), 드론 등에서도 이미지센서가 본격적으로 사용될 것으로 예상하고 제품군을 늘려나갈 계획이다.