[해설]'4F²' 두고 갈라진 한·미·중 D램 삼국지… 정공법이냐 우회로냐 작성일 10-22 56 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="4zbkjC4qOU"> <p contents-hash="ef3f94d8dba60d6c012838f7f8044d3dfcb43bb4caf86d6f589cbf8c5c4f90de" dmcf-pid="8qKEAh8BIp" dmcf-ptype="general">차세대 D램의 핵심 관문인 '4F²(포에프 스퀘어)' 셀 구조를 둘러싸고 글로벌 메모리 반도체 업계의 셈법이 완전히 엇갈렸다. 마이크론이 비용과 복잡성 문제를 이유로 4F² 불채택을 선언한 반면, 삼성전자와 SK하이닉스, 중국 창신메모리(CXMT)는 4F² 상용화에 속도를 내며 기술 노선이 정면으로 충돌하고 있다.</p> <p contents-hash="c7daaebeee94c6071f9748c2e6f17552f36db6fe97d08fa527715eeefe8260af" dmcf-pid="6B9Dcl6bs0" dmcf-ptype="general">D램 미세화의 역사는 데이터 1비트를 저장하는 최소 단위인 '셀(Cell)'의 바닥 면적을 줄이는 과정이었다. 셀 면적은 최소 회로 선폭(F)의 제곱으로 표기한다. 과거 8F²에서 출발한 D램 구조는 2010년대 초반 이후 현재의 10나노급 6세대(1c) 공정까지 10여 년간 '6F²(가로3F×세로2F)' 체제에 머물러 있다.</p> <p contents-hash="a480032cca6993cc249cfcde13369ef5d1a3d813debb88344f2efcb4873cb2d8" dmcf-pid="Pb2wkSPKO3" dmcf-ptype="general">문제는 '커패시터(축전기) 간격'이라는 물리적 난제다. 아랫부분의 트랜지스터를 수직으로 세워 바닥 면적을 4F²로 줄이더라도, 그 위에 거대한 기둥처럼 솟아오르는 커패시터들이 서로 쓰러지거나 간섭을 일으키지 않도록 최소한의 물리적 간격을 확보해야 한다.<br></p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="57a22930f1d4c894be517170a45e14179998eec5fd4e40cd0b34340bdabda0a1" dmcf-pid="Qt0LJEqFIF" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="4F²' 두고 갈라진 한·미·중 차세대 D램 전략 비교" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202610/22/etimesi/20261022085342618lkeh.png" data-org-width="700" dmcf-mid="faCKqQyOIu" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202610/22/etimesi/20261022085342618lkeh.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 4F²' 두고 갈라진 한·미·중 차세대 D램 전략 비교 </figcaption> </figure> <p contents-hash="cf7fd675e458202f29970aecf1da5434db5d6c7debd0e864579510a4535af884" dmcf-pid="xFpoiDB3st" dmcf-ptype="general">한국과 중국 기업들은 3차원 D램 상용화(2030년 전후 예상) 이전의 기술 공백기를 메우기 위해 정면 돌파를 택했다.</p> <p contents-hash="818a96b5c213dd8a6ef73724d765d33bbd61789ddcd5a84c5785f54f9a48721b" dmcf-pid="ygjtZqwar1" dmcf-ptype="general">삼성전자는 약 5년 전부터 4F² 기술을 선행 연구해 왔으며, 채널을 수직으로 세우는 '수직 채널 트랜지스터(VCT)' 고도화에 집중하고 있다. 누설 전류를 잡기 위한 산화물 반도체(IGZO) 신소재 연구와 함께, 셀 어레이 웨이퍼와 주변부 회로(페리) 웨이퍼를 따로 만들어 위아래로 붙이는 '웨이퍼 본딩' 기술을 결합해 커패시터 공간 한계를 돌파한다는 구상이다.</p> <p contents-hash="3da2d0f82ec4fda5db388bfb55504f7f0f35190ca3d412b6234c0c9444fe982c" dmcf-pid="WaAF5BrNE5" dmcf-ptype="general">SK하이닉스는 '4F² VG(수직 게이트) 플랫폼'을 전면에 내세웠다. 지난해 4F² VG와 웨이퍼 본딩을 결합한 연구 결과를 공개하며 10나노 이하 공정의 구체적인 청사진을 제시한 바 있다. 4F² VG로 고집적·저전력 한계를 넘고, 장기적으로 3D D램으로 이행하는 투트랙 전략이다.</p> <p contents-hash="f453d5e72f2d0378b58295b11e5805851a76f0f6a48beae243bc650f975ffbd4" dmcf-pid="YNc31bmjmZ" dmcf-ptype="general">중국 CXMT 역시 미국의 극자외선(EUV) 노광장비 통제로 선폭 미세화가 막히자, 구형 불화아르곤(ArF) 장비로도 칩 면적을 줄일 수 있는 4F² 구조 전환에 사력을 다하며 기습 추격을 노리고 있다. 4F² 서버용 D램을 조기 상용화해 한국 기업들을 추격할 계획이다.</p> <p contents-hash="f1045584a059e7fd45f6659e736efae0fcac5b4a48fe695dea411b4b68eac615" dmcf-pid="Gjk0tKsAOX" dmcf-ptype="general">만약 한국 기업들이 커패시터 간격과 누설 전류 문제를 극복하고 2027~2028년경 4F² 기반 D램 양산에 성공한다면, 6F²에 머물러 있는 마이크론을 상대로 원가 경쟁력과 칩 밀도에서 압도적인 격차를 벌릴 수 있다.</p> <p contents-hash="60917aa97cb7acbbefa41fdfb95e3a7d9f44abb3c53c695e7ee8d41c741fe207" dmcf-pid="HAEpF9OcDH" dmcf-ptype="general">반대로 4F² 공정 수율과 비용 통제에 실패할 경우, 막대한 매몰 비용을 떠안은 채 마이크론의 6F² 연장 노선에 추격을 허용하는 리스크를 안게 된다.</p> <p contents-hash="e7ed0b4570fc2d5009f98b0a054ab967e9e51947e76cc3ba9d60102f28d628c9" dmcf-pid="XcDU32IkmG" dmcf-ptype="general">소재·부품·장비(소부장) 생태계에 미치는 파장도 크다. 삼성·SK의 4F²(VCT·VG) 노선이 주류가 되면 수직 구조 형성을 위한 초정밀 원자층증착(ALD) 및 극단적 종횡비(HAR) 식각 장비의 중요성이 극대화된다.</p> <p contents-hash="c7e9505474ab37b617f7068f691532cffdc0e6f897d6fefc0c1ac09a0609538f" dmcf-pid="Zkwu0VCEIY" dmcf-ptype="general">이후 3D D램 시대에도 위로 쌓아 올리는 '증착(ALD/CVD)'과 '식각(Etching)' 공정이 선폭 축소보다 더 중요해진다. 3D D램은 평면에서 방 크기를 줄이는 대신, 방 자체를 아파트처럼 수직으로 쌓아올리는 방식이다. 낸드플래시 메모리는 10년 전부터 이 방식을 쓰고 있지만, 구조가 복잡한 D램은 아직 상용화 전이다.</p> <p contents-hash="c21a62cb1bb8800aa34db4fb33fe53ad3f3a36a52ec9e2df5d9922a7c1467274" dmcf-pid="5Er7pfhDOW" dmcf-ptype="general">이형두 기자 dudu@etnews.com</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 전자신문. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 [단독]마이크론 “4F² D램은 신화일 뿐” 공식 포기… '3D D램·웨이퍼 본딩' 집중 승부수 10-22 다음 KT, 양자암호통신망 전국으로 확대…무선·위성 기술도 실증 10-22 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
