- 1a나노 8Gb LPDDR4 D램 하반기 공급…이천 M16 신공장 본격 가동

[디지털데일리 김도현 기자] SK하이닉스가 차세대 노광 공정을 적용한 D램 생산에 돌입했다. 삼성전자 이어 두 번째다. 미국 마이크론보다 2년 이상 앞선 시점이다. 국내 메모리 업계의 초격차 전략은 현재진행형이다.

◆SK하이닉스, EUV 시대 열었다=12일 SK하이닉스는 이달 초 10나노미터(nm) 4세대(1a) 기반 8기가비트(Gb) LPDDR(Low Power Double Data Rate)4 모바일 D램 양산을 시작했다고 밝혔다. 고부가가치 반도체 생산이 3개월 내외 소요되는 것을 고려하면 오는 10월 전후 출하가 예상된다.

이번 제품은 경기 이천 M16 팹에서 만들어진다. SK하이닉스는 지난 2월 M16 준공식을 열고 7월경 본격 가동한다고 발표했다. 이곳에는 극자외선(EUV) 장비가 들어섰다. EUV는 반도체 공정 한계를 극복할 기술로 꼽힌다. 13.5nm의 짧은 파장 덕분에 미세한 회로를 그리는 데 적합하다. 노광 공정 횟수를 줄여 시간과 비용도 축소한다.

앞서 SK하이닉스는 2021년 1분기 실적발표 컨퍼런스콜을 통해 EUV에 대해 언급했다. 당시 ‘1a D램에 처음으로 EUV를 활용한다. 우선 하나의 레이어에 도입할 계획이며 이후 5세대(1b)와 6세대(1c) 등에서 적용 범위를 확대할 것’이라고 설명했다.

그동안 SK하이닉스는 EUV 전담팀을 구성하는 등 신공정 안착을 위해 노력해왔다. 2세대(1y) 제품 생산 과정에서 EUV를 일부 도입해 안정성을 확인했다.

양산에 들어간 1a D램 기반 LPDDR4은 같은 규격 제품의 최고 속도(4266Mbps)를 안정적으로 구현하면서 전력 소비는 20% 낮아졌다. 3세대(1z) 기반 LPDDR4 대비 생산성이 25% 향상되기도 했다.

향후 서버용 D램까지 EUV를 적용할 시 관련 메모리 물량이 급증할 것으로 보인다. 내년 초 SK하이닉스는 작년 10월 출시한 차세대 D램 DDR5에도 EUV를 투입한다.
◆마이크론·난야 등 2년 이상 필요할 듯=삼성전자에 이어 SK하이닉스까지 EUV 도입을 본격화하면서 메모리 시장의 지각변동이 예고된다. 삼성전자의 경우 세계 최초로 반도체 수탁생산(파운드리) 라인에 EUV를 활용했고 작년 8월부터 EUV 기반 1z LPDDR5 모바일 D램 제작을 시작했다. 1a D램은 하반기 양산 예정이다.

국내 메모리 업체를 위협한 마이크론은 초기 단계다. 마이크론은 지난달 30일(현지시각) EUV 적용을 공식화했다. 최근에서야 네덜란드 ASML에 EUV 장비를 주문한 것으로 전해진다. 수요가 넘쳐 입고까지는 1년6개월이 소요될 전망이다. 마이크론은 연내 연구용 EUV 장비를 확보해 공정 개발에 나설 계획이지만 물리적으로 SK하이닉스에 2년 이상 뒤처지게 됐다.

대만 난야테크놀로지도 지난 9일 실적발표 컨퍼런스콜을 통해 EUV 적용을 선언했다. 하반기 착공할 신공장에 EUV 라인을 구축하겠다는 계획이다. 이 공장은 2024년 양산 목표인 만큼 난야 역시 2년 이상 EUV 기반 D램 생산이 늦어지는 셈이다.

이날 SK하이닉스 1a D램 테스크포스(TF)장 조영만 부사장은 “이번 1a D램은 생산성과 원가경쟁력이 개선돼 높은 수익성을 기대할 수 있는 제품”이라며 “EUV를 양산에 본격 적용함으로써 최첨단 기술을 선도하는 기업으로서의 위상을 공고히 할 수 있을 것”이라고 강조했다. 상대적으로 선제 도입한 것에 대한 자신감을 드러내는 대목이다.

반도체 업계 관계자는 “마이크론이 176단 3차원(3D) 낸드와 1a D램을 세계 최초로 양산하면서 삼성전자와 SK하이닉스가 추격을 허용한 것 아니냐는 이야기가 돌았다. 실제로 기술 격차가 2년에서 6개월 내외로 좁혔다는 평가가 나왔다”면서 “마이크론이 뒤늦게 EUV 활용 여부를 결정한 만큼 국내 업체와의 격차가 다시 벌어질 가능성이 크다”고 분석했다.