20나노 양산? 당신이 궁금해하는 반도체 이야기

[아시아경제 박지성 기자]삼성전자가 22일 20나노급 D램 및 낸드 플래시 양산 체제 돌입함에 따라 세계 반도체 시장 선두 지위를 더욱 공고히 할 전망이다. 나노공정 기술에서 앞서면 생산효율을 높여 가격 경쟁력 우위를 점할 수 있다. 현재 일본의 반도체 업체 엘피다가 25나노 D램 시제품을 만들었고 하이닉스는 연내 양산을 목표로 20나노 개발에 박차를 가하고 있다.

이번에 양산하는 D램(Dynamic RAM)은 기록된 정보를 유지하기 위해 주기적으로 데이터를 재기록(Refresh)해야 하는 램이다. S램(Static RAM)에 비해 회로가 간단하고 작동 속도가 빠르며 메모리 셀의 면적이 적어 경제적인 메모리를 얻을 수 있다. 대용량 기억장치에 사용된다.

같은 라인에서 양산되는 낸드플래시(NAND Flash)는 전원이 꺼져도 저장된 정보가 사라지지 않는 메모리 반도체인 플래시 메모리의 한 종류다. 데이터를 자유롭게 저장하고 삭제할 수 있는 특징이 있어 디지털카메라나 모바일저장장치 등에 주로 쓰인다. 저장단위인 셀을 수직으로 배열해 좁은 면적에 많은 셀을 만들 수 있어 대용량 형태로 개발이 가능하다.

20나노가 지칭하는 나노 공정(Nano Process)은 반도체의 회로 폭을 100nm(나노미터, 1나노미터는 10억분의 1ｍ) 이하 적용해 생산하는 반도체 공정을 말한다. 20나노 공정은 반도체 소자에 들어가는 회로 선폭이 사람의 머리카락 굵기의 4000분의 1 수준인 20nm급이라는 뜻이다. 이 회로선 폭이 좁을수록 웨이퍼 단위 면적당 많은 반도체를 만들어 낼 수 있기 때문엔 나노공정의 숫자가 줄어들수록 생산비가 줄어들어 가격 경쟁력을 높일 수 있다. 또한 전력소모나 크기도 기존 제품보다 우수해 다양한 제품에 폭 넓게 적용 될 수 있다.

반도체의 원가에서 가장 큰 부분을 차지하는 웨이퍼(Wafer)는 반도체의 재료가 되는 얇은 원판이다. 이 웨이퍼가 공정에 따라 태양전지가 되기도 하고 반도체가 되기도 한다. 서브스트레이트라고도 불리는 규소박판으로 규소(Si)를 고순도로 정제하여 원통형으로 뽑아낸 후 원판형으로 얇게 잘라내 반도체 소자를 만드는데 사용한다.

박지성 기자 jiseong@