4차산업혁명 3D 메모리반도체 기술개발 활발...관련 특허출원 2014년 이후 급증

수직으로 메모리 셀들을 적층하는 3D 메모리 기술
수직으로 메모리 셀들을 적층하는 3D 메모리 기술

3D 메모리반도체 관련 기술개발이 활발하게 이뤄지고 있는 것으로 나타났다.

특허청(청장 박원주)은 3D 메모리 관련 특허출원이 2014년 279건, 2015년 419건, 2016년 445건, 2017년 296건 등으로, 2010년부터 2013년까지 200건을 넘지 못한 것과 비교하면 크게 증가했다고 5일 밝혔다.

4차산업혁명 3D 메모리반도체 기술개발 활발...관련 특허출원 2014년 이후 급증

D 메모리 기술은 반도체 소자를 적층해 단위면적당 저장용량을 극대화시키는 반도체 제조공법이다.

대표적인 제품으로 비휘발성 메모리 분야 3D 낸드플래시, 휘발성 메모리 분야에 광대역폭 메모리(HBM)가 있다.

3D 낸드플래시는 기존 2D 반도체 제조에서 각광받던 미세공정기술 한계 극복을 위해 2차원으로 배열된 반도체 소자를 수직으로 적층한 메모리반도체다.

대용량·고속 처리가 요구되는 인공지능, 가상현실, 빅데이터 분야에서 널리 사용되면서 시장규모가 급속히 커지고 있다.

삼성전자와 SK하이닉스가 메모리반도체 분야에서 후발업체와의 기술 초격차를 유지하기 위해 관련 기술개발을 지속해오면서 최근 5년간 내국인 출원이 78.6%로 외국인 출원 21.4%를 크게 압서고 있다.

광대역폭 메모리는 DRAM을 여러 층 쌓은 후 실리콘 관통전극(TSV)을 이용해 상호 연결한 다층 메모리반도체다.

전력소모가 낮고, 데이터 처리용량이 높을 뿐 아니라 GPU 등 시스템반도체와 연결이 용이하다는 장점으로 차세대 반도체 기술로 주목받고 있다.

광대역폭 메모리 분야도 국내 기업이 특허출원을 주도하고 있으며, 최근 5년간 광대역폭 메모리 출원 113건 중 92건(81.4%)을 삼성전자와 SK하이닉스가 출원했다.

이동영 특허청 전자부품심사팀장은 “앞으로 4차 산업혁명이 본격화되면 인공지능, 빅데이터, 사물인터넷 등에 필요한 고성능 메모리의 수요는 증가될 수밖에 없을 것”이라면서 “경쟁국의 맹렬한 추격을 따돌리고 메모리반도체 세계 1위를 고수하기 위해서는 3D 반도체 등 관련 연구개발을 지속할 필요가 있다“고 말했다.

대전=양승민기자 sm104y@etnews.com