삼성전자가 셀의 단위 크기를 기존(8F스퀘어) 대비 25% 줄인 6F스퀘어 공정을 80나노 D램 양산라인에 도입, 그 성공 여부에 세계 반도체업계의 이목이 집중되고 있다.
셀의 단위 크기를 줄인 공정은 회로선폭을 한 세대씩 축소해 나가는 것과 달리, 셀의 크기 자체를 줄이는 것이어서 칩 면적대비 집적도를 추가로 높일 수 있는 획기적인 시도다.
나노 공정시대에 돌입하면서 회로선폭의 성공적인 세대교체가 사업의 성패를 가름한다는 점을 감안할 때, 이번 삼성전자의 80나노 도입과 병행한 6F스퀘어 전환은 삼성전자 D램사업 성장가도의 분수령이 될 전망이다.
7일 관련업계에 따르면 삼성전자(대표 윤종용)는 D92(90나노대) 공정의 다음 세대인 D80(80나노)공정부터 기존 8F스퀘어(단위 셀 크기) D램 생산과 병행해 6F스퀘어 양산체제를 구축했다. 현재 마이크론 등 일부업체가 90나노급 이상 공정에서 6F스퀘어로 양산하고 있으나, 현존하는 최소선폭의 D램 미세공정인 80나노에 이를 도입하는 것은 삼성전자가 처음이다.
F스퀘어(F-Square)는 셀의 단위 면적 비율로, 8F스퀘어는 1비트를 저장하게 되는 캐퍼시터의 면적 대비 유닛셀(캐퍼시터를 제어하는 트랜지스터 포함)의 면적이 8배인 것을 의미한다. 따라서 6F스퀘어는 셀의 크기가 8F스퀘어에 비해 25% 작아져 이론적으로 집적도를 25% 높일 수 있게 된다. 삼성전자는 D램에 비해 공정이 간단한 낸드플래시는 4F스퀘어로, P램은 현재 16F스퀘어로 양산하고 있다.
D램업계 한 관계자는 “이론적으로는 8F스퀘어에서 6F스퀘어가 되면 25% 줄어들지만 실제로는 집적도를 10∼20% 늘리는 수준이 될 것”이라며 “6F 스퀘어 전환이 성공적으로 이뤄지면 삼성전자는 80나노 D램에서 업계 최고 수준의 고집적 D램을 갖게돼 경쟁업체와의 격차를 한층 늘리는 계기가 될 것”이라고 말했다.
그러나 일각에서는 “삼성전자의 90나노 8F스퀘어 D램은 성능과 수율이 매우 좋았기 때문에 80나노에서도 기존 8F스퀘어를 그대로 유지하면 안정적인 세대교차가 가능했다는 점을 고려할 때 6F 스퀘어 도입은 커다란 모험”이라며 “삼성전자는 새로 도입한 6F스퀘어 생산라인의 수율이 현재로서는 잘 나오지 않아, 안정화에 혼신의 힘을 쏟고 있는 것으로 안다”고 말했다.
심규호기자@전자신문, khsim@