올해 반도체 미세공정 경쟁...D램은 20나노, 낸드플래시는 3D 싸움

관련 통계자료 다운로드 2015년 주요 반도체 업체의 미세공정 적용 추정

주요 반도체 업체의 올해 미세공정 경쟁이 D램은 20나노에서, 낸드플래시는 3차원(D) 적층 쪽에서 격화될 전망이다.

25일 업계에 따르면 주요 반도체 업체들은 미세공정 고도화를 통한 경쟁력 강화에 큰 공을 들이고 있다. 앞선 미세공정 확보는 곧 매출과 영업이익 증가라는 등식이 성립하기 때문이다.

D램에서는 올해 20나노 경쟁이 본격화된다. 삼성전자는 지난해 3월 관련 기술을 도입했고 올해부터 관련 기술 확대에 집중하고 있다. 올해 연말까지는 D램의 50% 이상을 20나노 공정으로 대응할 것으로 예상된다. 시장조사업체 D램익스체인지는 삼성전자가 1분기 9% 수준인 20나노 D램 공정을 4분기에는 62%까지 끌어올릴 것으로 전망했다.

SK하이닉스는 올해 하반기부터 21나노 공정을 도입한다. 상반기까지는 25나노를 주력으로 삼고 점차 21나노 공정의 안정화와 양산에 속도를 높여나간다는 전략이다. 미국 마이크론도 지난해 말부터 20나노 기술을 적용했다. D램익스체인지는 마이크론이 연말까지는 20나노 공정비중을 30%대까지 높일 것으로 점치고 있다.

D램에서 10나노대 진입은 내년 이후에나 가능할 전망이다. 현재 D램 미세공정을 위해 노광장비로 공정을 여러번 거치는 더블패터닝(DPT), 쿼드러블패터닝(QPT) 등이 활용된다. 하지만 궁극적으로는 극자외선(EUV) 장비가 필요하다. 최대 반도체장비업체 ASML은 내년께 양산형 EUV 장비를 내놓을 것이라고 예고했다. 김기남 삼성전자 반도체총괄 사장이 최근 10나노급 D램 요소기술을 확보했다고 밝혔지만 본격 적용은 내년 이후가 될 것으로 예상된다. 최근 각광받는 3D 기술은 D램에서는 구조상의 문제로 아직까지는 적용 가능성이 매우 낮다는 관측이다.

낸드플래시는 현재 10나노대 중반 평면(2D) 공정이 대세다. D램익스체인지는 올해 낸드플래시의 80% 이상이 10나노대 기술이 적용될 것으로 내다봤다.

주력 제품과 무관하게 낸드플래시에서는 평면 미세화보다 셀(Cell)을 수직으로 쌓는 적층 경쟁이 격화되고 있다. 삼성전자와 SK하이닉스, 마이크론, 도시바 등이 모두 3D 낸드플래시에 공을 들인다. 올해 주력 제품은 삼성전자가 주도하는 32단 3D 낸드플래시다. 솔리드스테이트드라이브(SSD) 등 고급형 낸드플래시를 중심으로 적층 기술이 확산되면서 올 연말에는 3D공정이 시장 전체의 13%를 차지할 것으로 예상된다.

업계 고위 관계자는 “미세공정을 위한 기술개발 경쟁은 반도체 업계의 영원한 화두”라며 “D램과 낸드플래시의 한계를 보완하기 위한 PC램, STT M램, Re램 등의 하이브리드 메모리의 개발도 보다 속도를 낼 것”으로 진단했다.

<[표]2015년 주요 반도체 업체의 미세공정 적용 추정 / *자료:D램익스체인지>

김승규기자 seung@etnews.com