[삼성 2020 인베스터 포럼] D램 EUV 적용 확대, 3D 낸드는 더블스택 적용 - 디일렉

한진만 삼성전자 메모리 전략마케팅실 전무 발표

멀티 패터닝 공법을 사용했던 ArF와 비교해 EUV를 적용했을 시 (해당 레이어의) 결함(defects)율이 20%나 감소하는 것으로 나타났다.

삼성전자는 1일 녹화 영상으로 공개한 '2020 인베스터 포럼'에서 메모리 반도체 분야 신기술과 로드맵을 소개하며 업계 1위 지위를 공고히 다져나갈 것이라고 강조했다. D램은 극자외선(EUV) 공정 적용을 확대한다. 낸드플래시는 경쟁사보다 앞선 싱글스택 기술을 기반으로 더블스택 공정을 첫 도입할 것이라고 밝혔다.

한진만 삼성전자 메모리 전략마케팅실 전무는 포럼에서 "삼성전자 EUV 공정 경쟁력은 타사 대비 1~2년은 앞서 있다"면서 "2014년부터 EUV 노광 공정을 거친 웨이퍼가 누적으로 400만장에 달하며 이 과정서 다양한 노하우를 쌓았다"고 설명했다.

삼성전자는 올해 초 1x D램에 EUV 공정을 적용했다고 발표했었다. 본격 적용은 1z 제품부터다. 업계에 따르면 삼성전자는 1z D램 1개 레이어에 EUV 공정을 적용할 것으로 알려졌다. 1a에선 4개 레이어에 EUV 노광 공정이 이뤄질 것이라고 전문가들은 관측했다.

이날 한 전무는 '파운드리 사업부와 시너지'를 강조했다. 경쟁 D램 업체 SK하이닉스, 미국 마이크론과 달리 삼성전자는 파운드리사업부와 EUV 장비를 공유해서 사용할 수 있다. 초기 장비 등 인프라 도입 비용을 크게 절감할 수 있다는 의미다. 화성 사업장, 평택 사업장에 각각 별도 EUV 생산라인을 두는 것은 바로 이 때문이다. 짐 핸디 오브젝티브애널리시스(OA) 연구원도 "단순히 1~2개 레이어에 EUV를 공정을 적용하려 관련 장비를 구매하는 것은 매우 비효율적"이라고 설명했다.

한 전무는 멀티 패터닝 공법을 사용했던 ArF와 비교해 EUV를 적용했을 시 (해당 레이어의) 결함(defects)율이 20%나 감소한다고 설명했다. 한 전무는 "과거 10년은 불화아르곤(ArF) 노광 장비를 활용해 회로 선폭을 좁혀왔다면 앞으로 10년은 EUV가 필수"라고 강조했다.

삼성전자는 7세대 3D 낸드부터 싱글스택이 아닌 더블스택 기술을 활용할 계획이다.

낸드플래시는 7세대 제품부터 더블스택 혹은 투스택이라고 불리는 기술을 활용할 것이라고 밝혔다. 더블스택은 적층 작업을 마친 3D 낸드플래시 칩(Die) 두 개를 이어 붙여 척층 숫자를 높이는 기술이다. 더블스택은 단일로 셀을 쌓는 싱글스택 방식 대비 공정 숫자가 많고 재료도 더 많이 들어간다. 원가가 높아진다. 더블스택으로 가는 이유는 일정 개수 이상의 단을 쌓으면 비틀어짐 혹은 휘어짐 현상이 발생하기 때문이다. 한 번에 구멍을 뚫기도 어렵다.

삼성전자는 6세대 128단 제품까지 싱글스택 기술을 활용했다. 이미 경쟁사들은 90단대 혹은 그 이하 단수에서 더블스택 기술을 적용해왔다. 한 전무는 "삼성전자는 128단까지 싱글스택으로 갔기 때문에 더블스택으로 가더라도 경쟁력이 높다"면서 "타사의 단순 더블스택과 차이가 있다"고 강조했다. 가장 적층수가 높은 싱글스택 제품인 자사 128단 3D 낸드를 두 개 이어붙이면 256단이 된다는 것이 한 전무가 강조한 내용이다. 다만 그는 "실제 적층 수는 수요와 시장 상황 등을 고려해 정하겠다"고 덧붙였다.

이날 삼성전자가 공개한 테크인사이트 자료에 따르면 삼성전자 3D 낸드플래시 적층 높이는 경쟁사 대비 15~30% 낮다. 이 같은 효율적인 셀 디자인으로 경쟁사 대비 이익률이 높다고 강조했다.

한 전무는 "코로나19가 디지털 트랜스포메이션을 가속화하고 이 때문에 메모리 수요도 견조하게 증가할 것"이라면서 "삼성전자는 다양한 제품 라인업과 각 지역별로 고른 성장을 추구해 미래 불확실성에 유연하게 대응하겠다"고 말했다.

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