삼성전자, 세계 최초 10나노급 D램 시대 열어

2017-04-06     임병선 기자
삼성전자는 2월부터 세계 최소 크기의 10나노급 8Gb(기가비트) DDR4 D램을 양산했다고 밝혔다.삼성전자는 2014년 세계 최초로 20나노 4Gb DDR3 D램을 양산한 데 이어, 이번 10나노급 8Gb DDR4 D램의 양산에 성공한 것이다.10나노급 8Gb DDR4 D램에는 ‘초고집적 설계 기술’과 ‘사중 포토 노광 기술’(Quadruple Patterning Technique), ‘초균일 유전막 형성 기술’ 등 3가지 혁신 기술을 적용했다.초고집적 설계 기술은 삼성전자가 독자적으로 개발한 차세대 반도체 설계 기술로, 20나노 8Gb DDR4 D램보다 생산성을 30% 이상 높였다.또한, 10나노급 8Gb DDR4 D램은 초고속·초절전 설계 기술을 적용해 기존 20나노 대비 동작속도가 30% 이상 빠른 3,200Mbps를 구현할 수 있고, 동작 상태에 따라 소비전력을 10%~20% 절감할 수 있다.삼성전자는 미세공정의 한계를 극복하기 위해 낸드플래시 양산에 적용한 ‘사중 포토 노광 기술’(한번의 포토공정으로 초미세 패턴을 4배 많이 형성)을 업계 최초로 D램에도 구현했다.셀(정보 저장 최소 단위)이 트랜지스터 하나로 구성된 낸드플래시와 달리 D램은 트랜지스터와 캐패시터의 적층 구조로 돼있다. 이 때문에 10나노급 8Gb D램은 초고속으로 동작하는 트랜지스터 위에 고용량 캐패시터를 나노단위 간격으로 배열해 셀을 80억개 이상 만들어야 하므로 고난도의 미세화 개발이 필요했다.삼성전자는 이러한 D램의 공정 한계를 사중 포토 노광 기술을 통해 차세대 10나노급 D램도 적기에 양산할 수 있는 기반 기술을 확보했다.또한, D램은 초미세 캐패시터에 충분한 양의 전하를 저장하기 위해 초균일 원자 유전막 형성 기술이 필요하다. 10나노급 D램은 캐패시터의 유전막을 옹스트롬(10분의 1나노) 단위의 초박형 원자 물질로 균일하게 형성해 더욱 높은 속도에도 안정적으로 동작하는 우수한 셀 특성을 확보했다.삼성전자 메모리사업부 전영현 사장은 “10나노급 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 출시해 글로벌 소비자의 사용 편리성을 대폭 향상하는데 기여해 나갈 것”이라고 밝혔다.