[슈퍼사이클이 온다] K-반도체, 새해에도 기술력으로 승부

EUV기술 D램까지 확대, EUV 노광 장비 확보 전쟁

글로벌 D램 시장이 내년부터 '슈퍼사이클'(초호황기)에 진입할 것이라는 전망이 나오며 국내 기업들은 극자외선(EUV) 공정 등 기술력으로 시장을 선점할 것이라는 기대가 나온다.
 
17일 업계에 따르면 내년부터 세계 D램 생산 1·2위를 점유하고 있는 삼성전자와 SK하이닉스가 EUV 노광장비로 생산한 차세대 D램 공급을 본격적으로 선보인다. 

EUV 공정은 반도체 포토 공정에서 극자외선 파장의 광원을 사용한다. 기존 불화아르곤(ArF)의 광원보다 파장의 길이가 짧아(10분의 1 미만) 반도체에 미세 회로 패턴을 구현할 때 필수적인 기술로 꼽힌다. 반도체의 성능과 생산성도 기존보다 높일 수 있다. 주로 시스템 공정에 활용되고 있었다.
 
EUV 기술이 메모리 반도체까지 확대 적용되면서 D램 생산성 향상과 EUV 노광 장비 확보 전쟁도 가속화 할 것이라는 전망이 나온다. 그간 EUV 장비는 대당 가격이 1천500억∼2000억원에 달한다. 지금까지는 주로 첨단 미세공정이 필요한 시스템 반도체 제작에 사용돼 왔었다.
 

업계에서는 내년부터 2년간 D램 가격이 급등하는 슈퍼사이클을 전망하고 있다. 이에 따라 첨단 기술을 적용한 차세대 D램 개발 경쟁도 가속할 것으로 본다. 기업들이 D램에도 EUV 기술 도입을 추진하고 있는 이유다. 

가장 앞서가는 곳은 삼성전자다. 삼성전자는 파운드리(위탁생산)에서 갈고 닦은 EUV 미세 공정 기술력을 메모리 반도체까지 확대해 초격차 전략을 이어간다는 방침이다. 이미 지난 3월 1세대 10나노급(1x) DDR4에 EUV 공정을 시범 적용해 고객 평가가 이뤄진 것으로 알려졌다.

본격 양산은 내년 하반기 선보일 차세대 D램인 DDR5와 모바일용 LPDDR5부터 적용해 세계 최대 규모의 평택 2라인에서 생산된다. 기존 제품보다 속도가 1.8배가량 빠른 4세대 10나노급(1a)일 것으로 보인다. EUV 장비를 쓰면 기존 DDR4(1x)보다 12인치 웨이퍼당 생산성을 2배로 높일 수 있다.

SK하이닉스도 EUV 장비 도입을 진행 중이다. 현재는 올해 말 완공되는 이천 M16 팹에 EUV 전용 클린룸을 마련해놨다. SK하이닉스는 일단 한두 대의 EUV 장비로 내년 하반기 이후 양산할 4세대 10나노급(1a) DDR5부터 EUV 기술을 도입하되, 생산 효율과 수율(양품율)을 따져보고 점차 활용도를 높여간다는 계획이다.
 
고가의 EUV 노광장비 확보 경쟁도 더욱 치열해질 전망이다. 첨단 반도체 수요 증가로 파운드리에서 EUV 장비를 쓰는 7나노 이하의 미세공정 수요가 급증하고 있는 가운데 메모리 반도체까지 가세한 영향이다.

문제는 EUV 장비 공급을 네덜란드의 반도체 장비 생산 기업인 ASML이 독점하고 있어 생산에 한계가 있다는 점이다. ASML은 일년에 40~50대 가량의 제품을 생산할 수 있는 것으로 알려졌다. 현재 EUV 노광 장비를 가장 많이 보유한 기업은 대만의 파운드리 업체 TSMC이며, 그다음이 삼성전자로 양 사가 경쟁적으로 EUV 도입을 늘리고 있다.
  
 

[사진=게티이미지뱅크]