SK하이닉스 11개월만에 신형 D램 개발

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업계 최대용량·전력소비 40% ↓
10나노급 DDR4 D램 개발 성공
종전 1년 넘게 걸리던 개발 기간
1년 미만으로 줄이며 시장 선도
연내 양산 준비 마치고 내년 공급

SK하이닉스가 개발한 3세대 10나노급(1z) DDR4 D램. SK하이닉스 제공
SK하이닉스가 메모리 반도체 초미세공정 기술 개발 속도를 가속화하고 있다. 종전 1년 이상 걸리던 10나노급 차세대 미세공정 개발기간을 1년 미만으로 단축시킨 것이다. 반도체 업계가 최근 시황 둔화를 겪고 있지만 기술력 강화로 위기를 극복하고, 시장을 선도하겠다는 전략으로 풀이된다.

SK하이닉스는 3세대 10나노급(1z) 미세공정을 적용한 16기가비트(Gbit) DDR4 D램을 개발했다고 21일 밝혔다. 지난해 11월 전 세대인 2세대 10나노급(1y나노) D램을 개발한 이후 11개월 만에 미세공정 단계를 끌어올렸다. 종전 1년 이상 소요됐던 전 세대와의 개발 간격을 1년 안으로 단축시킨 것이다.

일반적으로 메모리 반도체 제품은 10나노 범위마다 공정 고도화에 따라 알파벳으로 단계를 나눈다. 10나노급 D램은 공정에 따라 현재 1세대(1x), 2세대(1y), 3세대(1z) 등으로 구분된다. 1x는 10나노 후반(18~19나노), 1z나노는 10나노 중반(14~16나노) 공정으로 만들어진다.

SK하이닉스 관계자는 "3세대 10나노급(1z) 미세공정 기술 개발로 시장이 회복되는 시기를 대비해 원가절감과 생산성을 높일 수 있다"고 설명했다.

이번에 SK하이닉스가 개발한 D램은 단일 칩 기준 업계 최대 용량인 16Gb를 구현했다. 웨이퍼 1장에서 생산되는 메모리 총 용량도 현존하는 D램 중 가장 크다. 2세대(1y) 제품 대비 생산성이 약 27% 향상됐다.

데이터 전송 속도는 DDR4 규격의 최고 속도인 3200Mbps까지 안정적으로 지원한다. 전력 효율도 대폭 높여, 2세대 8Gb 제품으로 만든 동일 용량의 모듈보다 전력 소비를 약 40% 줄였다. 또 초고가의 극자외선(EUV) 노광 공정 없이도 생산 가능해 원가 경쟁력도 갖췄다고 회사 측은 설명했다.

특히 3세대 제품은 이전 세대 생산 공정에는 사용하지 않던 신규 물질을 적용해 D램 동작의 핵심 요소인 정전용량(Capacitance)을 극대화했다. 정전용량은 전하를 저장할 수 있는 양과 능력을 의미한다. D램의 정전용량이 늘어나면 데이터의 유지 시간과 정합도가 올라간다.
아울러 SK하이닉스 측은 새로운 설계 기술을 도입해 동작 안정성도 높였다고 전했다.

SK하이닉스는 차세대 모바일 D램인 LPDDR5와 최고속 D램 HBM3 등 다양한 응용처에 걸쳐 3세대 10나노급 미세공정 기술을 확대 적용해나갈 계획이다.

D램개발사업 1z TF장 이정훈 담당은 "3세대 10나노급 DDR4 D램은 업계 최고 수준의 용량과 속도에 전력 효율까지 갖춰, 고성능·고용량 D램을 찾는 고객들의 수요 변화에 가장 적합한 제품"이라며 "연내에 양산 준비를 마치고 내년부터 본격 공급에 나서 시장 수요에 적극 대응할 것"이라고 했다.

gmin@fnnews.com 조지민 기자