삼성전자가 10나노급 D램 시대를 열었다. 반도체 기술 한계를 돌파했다는 평가다.
5일 삼성전자는 2월부터 세계 최소 크기 18나노 8기가비트(Gb) DDR4(Double Data Rate 4) D램을 양산했다고 밝혔다. 삼성전자는 2014년 세계 최초로 20나노 4Gb DDR3 D램을 양산한 데 이어 이번 18나노 8Gb DDR4 D램 양산으로 메모리 기술의 새로운 이정표를 세웠다고 강조했다.
18나노 D램에는 초고집적 설계, 사중 포토 노광(Quadruple Patterning Technique), 초균일 유전막 형성 등 3가지 혁신 기술을 적용했다.
초고집적 설계 기술은 삼성전자가 독자 개발한 차세대 반도체 설계 기술이다. 이를 통해 20나노 8Gb DDR4 D램보다 생산성을 30% 이상 높였다. 또한 초고속·초절전 설계 기술을 적용해 기존 20나노 대비 동작속도가 30% 이상 빠른 3200Mbps를 구현할 수 있다. 동작 상태에 따라 소비전력이 10~20% 절감돼 차세대 엔터프라이즈 서버 시장에도 최적 솔루션을 제공한다.
캐패시터 문제는 사중 포토 노광과 초균일 원자 유전막 형성 기술로 풀었다. D램은 트랜지스터와 캐패시터 적층 구조로 셀이 구성된다. 셀은 정보 저장 최소 단위다. 18나노 D램은 초고속으로 동작하는 트랜지스터 위에 고용량 캐패시터를 나노 단위 간격으로 배열해 완벽하게 동작하는 셀을 80억개 이상 만들어야 하므로 미세화에 따른 개발 난이도가 높았다. 삼성전자는 이러한 D램의 공정 한계를 사중 포토 노광 기술로 극복하는 한편 캐패시터에 유전막을 옹스트롬(10분의 1나노) 단위 초박형 원자 물질로 균일하게 형성해 충분한 양의 전하를 저장할 수 있게 했다.
전영현 삼성전자 메모리사업부 사장은 “10나노급 D램은 글로벌 IT 고객에게 최고 효율의 시스템 투자 솔루션을 제공할 것”이라며 “향후 차세대 초고용량 초절전 모바일 D램을 출시해 모바일 시장 선도 기업이 더욱 혁신적인 제품을 적기 출시할 수 있도록 도울 것”이라고 말했다.
삼성전자는 PC용 4GB(기가바이트) DDR4 모듈을 시작으로 엔터프라이즈 서버용 128GB 모듈까지 풀 라인업을 구축하고 초고용량 모바일 D램의 높은 수요 증가세에 맞춰 18나노 생산 비중을 지속적으로 확대해 프리미엄 D램 시장 성장세를 견인할 계획이다.
한주엽 반도체 전문기자 powerusr@etnews.com