이 기사는 2017년 12월 20일 13:13 thebell 에 표출된 기사입니다.

삼성전자가 D램 기술의 한계를 뛰어넘고 세계 최초로 2세대 10나노급 D램 양산에 들어갔다.

20일 삼성전자는 D램 기술 설명회를 열고 "지난 달 부터 10나노급 8Gb DDR4 D램 양산을 시작했다"며 "10나노급 2세대 D램 양산은 삼성전자가 3가지 혁신 공정 기술을 확보해 역대 최고 수준의 개발 난제를 극복한 결과물"이라고 소개했다. 2세대 10나노급 D램 양산에 적용된 기술은 삼성전자가 지난해 10나노급 1세대 D램 양산에 돌입한 지 21개월 만에 내놓은 성과다.

2세대 10나노급 D램 양산 기술은 그동안 업계에서 개발까지 난제 해결이 어려운 분야로 받아들여졌다. 기술력이 한계에 다다랐다는 예상을 깨고 삼성전자가 D램 분야의 새로운 성과를 냈다는 해석이다. 때문에 삼성전자는 이날 별도로 D램 기술 설명회를 열고 D램 신기술의 의미를 설명했다.

2세대 10나노급 D램은 '초고속·초절전·초소형 회로 설계', '초고감도 셀 데이터 센싱 시스템 설계', '2세대 에어 갭(Air Gap) 공정' 등 3가지 첨단 혁신 공정이 적용된 기술이다.

삼성전자 관계자는 "D램의 혁신 척도는 기억 가능한 용량의 확장 수준과 기억된 것을 빨리 끄집어 내 사용할 수 있게 하는 트렌지스터의 성능 향상으로 판별된다"며 "이번 신기술 D램 양산으로 30% 이상 용량 증가를 이뤘으며 메모리 처리 속도도 30% 이상 빨라졌다"고 설명했다.

D램은 사람의 두뇌에 빗댈 때 단기기억 저장소 역할을 한다. 정보를 저장하는 공간인 셀과, 데이터를 끄집어 내어 외부로 나가게 하는 인터페이스 회로 등으로 구성돼 있다.

2세대 10나노급 D램이 이룬 혁신 성과에 대해 삼성전자는 첫째로 '초고석 초절전 초소형 회로 설계'를 꼽았다. 이를 기반으로 1세대 10나노급 D램 대비 속도는 10% 이상 향상됐으며 소비 전력량은 15% 이상 절감시켰다.

두번째 이룬 신기술 혁신은 '초고감도 셀데이터 센싱 시스템 설계'다. 삼성전자 관계자는 "흘러가는 정보의 양을 판별하는 장치, 즉 센서(비교기)의 정밀도를 2배 이상 향상시켰다"면서 "스스로 영점 조절이 가능한 '비트 라인(bit line) 비교기'를 만들어 정보의 양이 줄어드는 문제를 해결했다"고 말했다.

'2세대 에어 갭 공정' 개발도 2세대 10나노급 D램이 이룬 혁신이다. 2세대 에어 갭 공정은 전류가 흐르는 비트라인 주변의 미세 영역을 절연 효과가 뛰어난 공기로 채우는 공정 기술이다.

삼성전자 관계자는 "비트라인이라는 관 속에서 전류가 잘 흐르게 하려면 절연 장치를 통해 주변 간섭을 없애줘야 한다"며 "에어 갭 공정은 절연 효과를 기존 대비 20% 이상 증가시켰다"고 말했다. 나눙어 "절연 물질을 공기로 만들게 되면 구조적으로 물렁해질 가능성이 있는데 미리 이를 예방할 기술도 추가로 적용됐다"고 덧붙였다.

이날 진교영 삼성전자 메모리사업부 사장은 "발상을 전환한 혁신적 기술 개발로 반도체의 미세화 기술 한계를 돌파했다"며 "향후 1y나노 D램의 생산 확대를 통해 프리미엄 D램 시장을 10나노급으로 전면 전환해 초격차 경쟁력을 더욱 강화할 것"이라고 강조했다.

삼성전자가 세계 최초로 양산을 시작하는 '1y나노 공정기반 8Gb DDR4 D램' 제품