차세대 10나노급 D램, 6세대 V낸드, 신기능 SSD 등 적기 출시EUV 노광 기술 적용 7나노(7LPP) 공정 생산 착수 관심 집중
  • 삼성전자가 차별화된 차세대 반도체 솔루션을 소개했다. 

    삼성전자는 17일(현지시각) 미국 실리콘밸리에 위치한 삼성전자 미주법인(DSA) 사옥에서 '삼성 테크 데이(Samsung Tech Day) 2018'을 개최했다고 18일 밝혔다.

    'Samsung ＠ The Heart of Everything'이라는 주제로 지난해에 이어 두 번째로 개최된 이 행사에는 글로벌 IT업체와 미디어, 애널리스트, 테크(Tech) 파워 블로거 등 500여 명이 참석했다.

    행사에는 삼성전자 미주 지역총괄 최주선 부사장과 메모리 D램 개발실 장성진 부사장, FLASH 개발실 경계현 부사장, 솔루션 개발실 정재헌 부사장 및 상품기획팀 한진만 전무, 글로벌 IT 업계 주요 인사 그리고 개발자들이 참석해 최신 반도체 시장의 흐름과 첨단기술 트랜드를 공유했다.

    삼성전자는 이날 메모리에서는 ▲세계최초 256GB 3DS RDIMM ▲기업용 7.68TB 4비트(QLC) 서버 SSD ▲6세대 V낸드 기술 ▲2세대 Z-SSD 등을 공개했다. 

    세계 최초로 공개된 '256GB 3DS RDIMM'은 차세대 초고성능·초고용량 'Real Time Analysis 및 인메모리 데이터베이스(In Memory DataBase)' 플랫폼 개발에 최적화된 D램 솔루션으로, 삼성전자가 지난해 양산을 시작한 업계 최대 용량의 10나노급 16Gb DDR4 D램을 탑재해 기존 '128GB RDIMM' 대비 용량 2배 확대, 소비전력효율은 30% 개선됐다.

    메모리 D램 개발실 장성진 부사장은 2017년 업계 최초로 개발한 2세대 10나노급(1y) D램 기술로 초격차 제품 경쟁력을 강화한 데 이어 업계 최초 256GB DIMM 양산, LPDDR5, GDDR6 및 HBM2 등 차세대 프리미엄 라인업의 양산 체제를 업계에서 유일하게 구축했다고 밝혔다.

    향후 EUV공정 기반의 차세대 D램을 선행 개발해 초고속 초고용량 D램의 시장 수요를 지속 확대하여 사업 위상을 더욱 높여나가겠다고 강조했다.

    삼성전자는 엔터프라이즈 스토리지향 7.68TB 4비트(QLC) 서버 SSD를 공개하며 지난 8월 업계 최초로 출시한 소비자향 4TB 4비트 PC SSD 모델에 이어 기업용 SSD시장까지 4비트 V낸드 제품의 사업 범위를 확대한다.

    삼성전자는 성능을 대폭 높인 512Gb 4비트 V낸드와 읽기 속도 향상은 물론이고 MLC(2비트, Multi Level Cell) 설계를 통해 용량을 2배 늘린 2세대 Z-NAND(SLC 128Gb, MLC 256Gb) 등 미래 낸드 기술의 개발 방향을 제시했다.

    메모리 FLASH 개발실 경계현 부사장은 초고속·최단 응답·저전압 설계기술이 적용된 업계 최초 5세대 V낸드 개발로 초격차 기술 리더십을 확보한 데 이어 내년 양산 예정인 6세대 V낸드 역시 기존 '1-Stack'의 극한 연장과 신개념 설계를 통해 3비트 V낸드 역대 최고 성능을 구현한다는 계획이다.

    메모리 솔루션 개발실 정재헌 부사장은 "5세대 V낸드 기반으로 다양한 임베디드 스토리지와 SSD 등 차별화된 라인업을 적기에 출시하여 시장 성장을 선도하고 있다"고 말했다.

    파운드리 사업부에서는 EUV(극자외선) 노광 기술을 적용한 파운드리 7나노 공정(7LPP) 개발을 완료하고 생산에 착수했다고 밝혔다.

    삼성전자 DS부문 미주총괄 밥 스티어(Bob Stear) 시니어 디렉터는 이날 테크 데이에서 "7LPP 공정은 삼성전자가 EUV 노광 기술을 적용하는 첫 번째 파운드리 공정"이라며 "삼성전자는 이번 생산을 시작으로 7나노 공정의 본격 상용화는 물론 향후 3나노까지 이어지는 공정 미세화를 선도할 수 있는 기반을 확보했다"고 발표했다.

    반도체는 제한된 크기 안에 보다 미세한 회로를 새겨 넣음으로써 고성능, 저전력 특성이 발전돼 왔다. 반도체 미세공정은 웨이퍼 위에 회로가 새겨진 마스크를 두고 특정 광원을 마스크에 투과시키는 방식으로 이뤄지며 이를 노광 공정 또는 포토 공정이라고 부른다.

    반도체 미세공정이 미세화되면서 노광 공정을 수 차례 반복해(멀티 패터닝) 미세한 회로 패턴을 구현해왔지만 최근 반도체 공정이 10나노 이하로 접어들면서 불화아르곤(ArF)을 사용하는 기존의 노광 공정은 한계에 이르렀다.

    EUV는 불화아르곤을 대체할 수 있는 노광 장비의 광원으로 기존 불화아르곤보다 파장의 길이가 14분의 1 미만에 불과해 보다 세밀한 반도체 회로 패턴을 구현하는데 적합하다. 복잡한 멀티 패터닝 공정을 줄일 수 있어 반도체의 고성능과 생산성을 동시에 확보할 수 있는 장점이 있다.

    이번 7LPP 공정은 10LPE 대비 면적을 약 40% 줄일 수 있으며, 약 20% 향상된 성능 또는 약 50% 향상된 전력 효율을 제공한다. 또한 EUV 노광 공정을 사용하지 않는 경우에 비해 총 마스크 수가 약 20% 줄어 고객들은 7LPP 공정 도입에 대한 설계 및 비용 부담을 줄일 수 있다.

    EUV는 기존 반도체 미세공정의 한계를 극복할 수 있는 광원이지만 실제 양산에 적용하기 위해서는 완전히 새로운 방식의 장비 개발과 인프라 구축이 함께 이뤄져야 한다. 때문에 삼성전자는 2000년대부터 일찍 EUV 기술 연구를 시작했으며, 장비 업체 및 에코시스템 파트너와 밀접하게 협력해 기술 안정성 및 생산성 확보를 위한 노력을 지속해왔다.

    EUV 노광 공정에 사용되는 마스크의 결함 여부를 조기에 진단할 수 있는 검사 장비를 자체 개발하고 크기와 무게가 대폭 증가한 EUV 노광 장비를 대량으로 수용할 수 있는 첨단 라인을 2019년말 완공 목표로 화성캠퍼스에 구축하고 있다.

    삼성전자는 EUV 기술 적용 7나노 파운드리 공정을 통해 고객들이 설계에 투입하는 비용과 시간을 줄이고 고성능·저전력·초소형의 첨단 반도체 제품을 적기에 개발할 수 있도록 적극적으로 지원할 계획이다.

    삼성전자의 파운드리 에코시스템 프로그램 'SAFE(Samsung Advanced Foundry Ecosystem)' 또한 7LPP 생산을 위한 준비를 마쳤다. 삼성전자는 세계 각지의 파트너들과 협력해 설계 및 검증 툴, 다양한 IP, 디자인 서비스 등을 제공하고 고객들이 삼성전자의 뛰어난 공정 및 생산 인프라를 최대할 활용할 방침이다.

    삼성전자 파운드리 전략마케팅팀 배영창 부사장은 "삼성 파운드리는 EUV 적용 공정을 상용화 해 반도체 제조 방식에 대한 근본적인 변화를 이끌었으며 고객에 공정 수 감소 및 수율 향상, 제품 출시 기간 단축 등의 이점을 제공할 수 있게 됐다"며 "7LPP는 모바일과 HPC 뿐만 아니라 데이터센터, 전장, 5G, AI 등 폭넓은 응용처에도 최선의 선택이 될 것으로 생각된다"고 말했다.

    ASML의 마케팅 부사장 피터 젠킨스(Peter Jenkins)는 "EUV 기술의 상용화는 반도체 업계뿐 아니라 사람들의 일상 생활에도 큰 변화를 일으킬 수 있는 획기적인 사건"이라며 "삼성전자를 비롯한 선도 업체들과 함께 역사적인 성과를 만들게돼 무척 기쁘다"고 강조했다.

    아울러 이번 행사에서는 Futurum Research의 수석 분석가 다니엘 뉴먼(Daniel Newman)은 '산업의 변화(Transformation of our Industry)'를 주제로 기조연설을 맡았으며 이후 '삼성 테크놀로지 리더십'과 '에코-빌드/파트너십' 두 가지 테마로 진행됐다.

    애플 공동 창업자 스티브 워즈니악(Steve Wozniak) 강연과 마이크로소프트, 자이링스(Xilinx), 휴렛 팩커드 엔터프라이즈, 브이엠웨어(VMWare) 주요 인사들이 참여하는 패널 토론도 진행돼 참석자들로부터 큰 관심을 받았다.

    삼성전자 미주 지역총괄 최주선 부사장은 개회사를 통해 "빅데이터 분석과 AI 기술이 본격 확산되면서 차세대 IT 시장도 고객 가치를 높일 수 있도록 혁신적으로 변화하고 있다"며 "글로벌 IT 시장을 선도하는 고객들에게 반도체 기술 발전의 가능성과 차세대 제품을 공개하게 되어 매우 기쁘다"고 했다.