삼성전자, 10nm급 8Gb DDR4 D램 양산 돌입

[양태훈기자] 삼성전자는 지난 2월부터 세계 최초로 10나노미터급(nm, 10억분의 1미터) 8기가비트(Gb) DDR4 D램 양산을 시작했다고 5일 발표했다.

관련 업계에 따르면 삼성전자는 HP 등 주요 PC 업체에 이를 공급, 2분기 말께는 모바일용 10나노미터급 D램 양산에도 돌입할 예정이다.

삼성전자는 10나노미터급 8Gb DDR4 D램 양산을 위해 '초고집적 설계 기술'과 '사중 포토 노광 기술(QPT)', '초균일 유전막 형성 기술' 등 3가지 혁신 기술을 활용했다.

초고집적 설계 기술은 삼성전자가 독자 개발한 차세대 반도체 설계 기술이다.

삼성전자는 이를 통해 20나노미터 8Gb DDR4 D램 대비 생산성을 30% 이상 높이는데 성공, 또 초고속·초절전 설계 기술을 통해 30% 이상 빠른 3천200메가비피에스(Mbps)의 동작속도를 구현했다.

동작상태에 따른 소비전력도 10~20% 절감, 차세대 엔터프라이즈 서버 시장에 최적의 솔루션을 제공할 수 있게 됐다는 게 삼성전자 측의 설명이다.

삼성전자는 미세공정의 한계를 극복하기 위해 낸드플래시 메모리 양산에 적용한 사중 포토 노광 기술도 업계 최초로 D램에 구현했다.

이 기술은 초고집적으로 셀을 만들기 위해 한 번의 포토공정으로 초미세 패턴을 4배 많이 형성하는 기술이다.

셀(정보 저장의 최소 단위)은 트랜지스터 하나로 구성된 낸드플래시 메모리와 달리 트랜지스터와 캐패시터의 적층 구조로 셀이 구성된다.

이에 삼성전자는 초고속으로 동작하는 트랜지스터 위에 고용량 캐패시터를 나노단위 간격으로 배열, 완벽히 동작하는 셀을 80억 개 이상 만들어내는 등 미세화에 따른 개발 난이도를 높였다.

삼성전자는 사중 포토 노광 기술을 통해 10나노미터급 D램을 적기에 양산할 수 있는 기반 기술을 확보, 차세대 극자외선(EUV) 장비 없이 D램의 공정 한계를 극복하는데도 성공했다.

더불어 초균일 원자 유전막 형성 기술을 통해 캐패시터의 유전막을 옹스트롬(10분의 1나노) 단위의 초박형 원자 물질로 균일하게 형성, 더욱 높은 속도에도 안정적으로 동작할 수 있는 셀 특성도 확보했다.

삼성전자는 올해 용량과 성능을 동시에 높인 10나노미터급 모바일 D램도 양산, PC부터 서버 시장에 이어 초고해상도 스마트폰 시장을 지속 선점한다는 전략이다.

PC용 4GB(기가바이트) DDR4 모듈을 시작으로, 엔터프라이즈 서버용 128GB 모듈까지 풀 라인업을 구축하고 초고용량 모바일 D램의 높은 수요 증가세에 맞춰 10나노미터급 생산 비중을 지속확대해 나갈 계획이다.

삼성전자 전영현 메모리사업부 사장은 "10나노미터급 D램은 글로벌 IT 고객들에게 최고 효율의 시스템 투자 솔루션을 제공할 것"이라며, "향후 차세대 초고용량 초절전 모바일 D램 출시를 통해 모바일 시장 선도 기업들이 더욱 혁신적인 제품을 적기에 출시, 글로벌 소비자의 사용 편리성을 대폭 향상하는데 기여해 나갈 것"이라고 말했다.