극자외선 노광 기술 적용한 '7나노 공정' 반도체 생산 시작

삼성전자 '테크데이 2018'
기존 10나노 공정 기술보다
반도체 생산효율 40% 개선

256GB 서버용 D램 첫 공개
128GB 제품보다 전력효율 30%↑
6세대 낸드, 스마트 SSD 등
'AI 시대' 대비한 제품도 발표

최주선 삼성전자 미주총괄 부사장이 미국 캘리포니아주 새너제이에서 열린 ‘테크데이 2018’에서 기조연설을 하고 있다. /삼성전자 제공

삼성전자(44,000250 -0.56%)가 반도체 생산 신기술인 극자외선(EUV) 노광 장비를 이용한 7나노미터(㎚·1㎚는 10억분의 1m) 공정 개발을 마치고 제품 생산을 시작했다. EUV 노광 장비는 반도체 초미세 공정을 구축하는 데 필수적인 장비로 꼽힌다. 삼성전자가 업계 최초로 EUV 장비 도입에 성공함에 따라 파운드리(반도체 수탁생산) 1위인 대만 TSMC를 추격할 발판을 마련한 것으로 평가받고 있다.

◆EUV 7㎚ 공정 가동 시작

삼성전자는 17일(현지시간) 미국 캘리포니아주 새너제이에 있는 삼성미주법인(DSA) 사옥에서 열린 ‘테크데이 2018’ 행사에서 “EUV 노광 기술을 적용한 파운드리 7㎚ 공정 개발을 마치고 첫 생산을 시작했다”고 발표했다. 반도체 생산의 핵심 과정 가운데 하나인 노광 공정은 빛을 이용해 반도체 원재료인 웨이퍼에 회로 패턴을 그리는 것을 말한다.

EUV 노광 장비는 기존 불화아르곤(ArF) 장비에 비해 파장 길이가 14분의 1 미만으로, 세밀한 회로 패턴을 새겨넣는 데 유리하다. 반도체는 효율을 높이기 위해 제한된 크기 안에 보다 미세한 회로를 그리는 게 중요하다.

삼성전자는 EUV를 활용한 7㎚ 공정을 적용하면 기존 10㎚ 공정과 비교해 똑같은 크기의 웨이퍼에서 생산할 수 있는 반도체가 40%가량 늘어난다고 설명했다. 전력 효율은 약 50% 개선되고, 반도체 성능은 20%가량 향상된다는 게 회사 측 설명이다.

삼성전자는 EUV 7㎚ 공정으로 파운드리업계 1위인 TSMC를 추격한다는 전략이다. TSMC는 세계 파운드리 시장의 50.4%(작년 IHS 통계 기준)를 장악하고 있다. 이 회사는 지난 2분기부터 본격적으로 7㎚ 양산 체제를 갖췄으나 기존 불화아르곤 장비를 쓰고 있다. EUV 장비 도입은 내년으로 늦췄다.
반면 삼성전자는 2000년대부터 EUV 기술 연구에 돌입해 장비업체 등과 협력하며 기술 안정성 확보에 집중해왔다. EUV 공정의 결함 여부를 조기에 진단할 수 있는 검사장비 등도 자체 개발했다. 현재 경기 화성 반도체 공장에 6조원 이상을 투자해 내년 말 완공을 목표로 대규모 EUV 전용 공정을 구축하고 있다.

반도체업계 관계자는 “파운드리 시장 점유율 7% 수준인 삼성전자가 TSMC를 따라잡기 위해 EUV를 선제적으로 도입한 것”이라며 “퀄컴 엔비디아 등 주요 고객사를 안정적으로 확보하기 위한 노력”이라고 설명했다.

◆“AI·빅데이터 시대 대비한다”

삼성전자는 이날 세계 최초로 256기가바이트(GB) 서버용 D램도 공개했다. 기존 128GB 제품 대비 소비 전력 효율이 30%가량 개선됐다. 장성진 삼성전자 메모리D램 개발실장(부사장)은 “지난해 업계 최초로 개발한 2세대 10㎚급 D램에 이어 차세대 프리미엄 제품군도 양산 체제를 구축한 것”이라고 말했다.

삼성전자는 6세대 낸드플래시, 스마트 솔리드스테이트드라이브(SSD) 등 빅데이터·인공지능(AI) 시대를 대비한 다양한 반도체 제품군도 한꺼번에 공개했다. 최주선 삼성전자 미주총괄 부사장은 “AI 기술이 본격 확산하면서 데이터를 처리할 반도체 기술도 혁신적으로 변화하고 있다”며 “글로벌 정보기술(IT) 시장을 선도하는 차세대 제품들을 공개한 것”이라고 말했다.

새너제이=안정락 특파원 jran@hankyung.com

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