삼성전자, EUV 없이 10나노까지 직행…미세화 공정 격차 크게 벌려

[아시아경제 명진규 기자]삼성전자가 세계 최초로 20나노(nm) 4기가비트(Gb) D램 양산에 나서며 반도체 업계에 파란이 일 것으로 전망된다. 가장 먼저 예상되는 것은 D램 가격의 하락이다.

지난해 D램 시장은 삼성전자가 모바일D램 위주로 생산량을 집중시키며 PC용 D램의 가격이 급격하게 상승했다.

이 과정에서 SK하이닉스, 마이크론 등 PC용 D램 비중이 높은 회사들의 실적이 급격하게 좋아졌다. SK하이닉스의 중국 우시공장 화재까지 겹치며 D램 수급 상황이 나빠졌고 이 과정에서 D램 가격이 크게 상승했던 것이다.

삼성전자가 20나노 D램 양산에 나설 경우 기존 25나노 D램 보다 30% 이상, 30나노급 D램 보다는 2배 이상 생산성이 높다. 즉, 같은 양의 웨이퍼(반도체를 만들기 위한 원판)를 생산할 경우 삼성전자가 2배 이상 많은 D램을 생산할 수 있는 것이다. 생산량이 많아지면 공급 부족 현상이 해소돼 D램 가격은 다시 하락할 것으로 전망된다.

이렇게 될 경우 D램 시장에서 경쟁하고 있는 SK하이닉스, 마이크론은 직접적인 타격을 받는다. 가격 경쟁력 측면에서 삼성전자에 밀리기 때문이다.

기술 격차도 크게 벌어질 전망이다. 삼성전자는 20나노 D램 생산과 함께 10나노 후반대 공정 기술 개발에 돌입했다. 현재 SK하이닉스와 마이크론은 20나노 중반대, 30나노 공정에서 D램을 생산중이다.

여기에 더해 이번에 삼성전자가 개발한 '개량형 이중 포토 노광 기술'과 '초미세 유전막 형성 기술'은 기존 설비를 그대로 이용하면서 10나노 공정으로 직행할 수 있게 해 경쟁사들이 당분간 삼성전자의 뒤를 따라잡기는 어려울 전망이다.

지금까지 10나노대 반도체 양산 공정을 위해서는 극자외선(EUV) 포토리소그래피(노광) 장비가 필수인 것으로 여겨졌다.

하지만 삼성전자가 개발한 개량형 이중 포토 노광 기술은 EUV 장비를 도입하지 않고 기존 포토장비를 그대로 사용하면서 20나노 D램은 물론 향후 10나노급 D램 양산까지 가능해졌다. 경쟁사의 경우 EUV 장비를 도입해야 해 시설비 부분에서도 차이가 날 수 밖에 없다.

여기에 더해 D램 미세화 공정의 난제 중 하나였던 셀 캐패시터의 유전막 형성 물질을 10분의 1나노 수준까지 줄여 향후 10나노급 D램 양산을 위한 기반기술을 완료한 셈이다.

반도체 업계 관계자는 "삼성전자가 기존 장비를 그대로 이용하면서 20나노 D램 양산은 물론 10나노급 D램 생산까지 가능한 기술을 개발하며 세계 반도체 업계 1위 위상을 더욱 공고히 할 것"이라며 "지난해 내내 공급 부족 현상을 보였던 D램이 올해는 공급 과다 양상을 보일 수도 있을 것으로 전망된다"고 말했다.