삼성 D램 왜 강한가?… 원가경쟁력 가장 높아

테크인사이트는 SK하이닉스와 마이크론의 주요 제품 칩 면적과 밀도를 제시하며 삼성전자가 미세화 기술에선 가장 앞서 있다고 소개했다. 막대형 그래프는 칩 면적, 꺾은선 그래프는 단위 면적당 밀도.
테크인사이트는 SK하이닉스와 마이크론의 주요 제품 칩 면적과 밀도를 제시하며 삼성전자가 미세화 기술에선 가장 앞서 있다고 소개했다. 막대형 그래프는 칩 면적, 꺾은선 그래프는 단위 면적당 밀도.

삼성전자가 메모리 시장에서 강한 이유는 무엇일까?

원가경쟁력이 높기 때문이다. 메모리 반도체는 단위면적당 저장밀도를 높이면 원가를 낮출 수 있다. 선폭 미세화 기술이 있어야만 가능하다. 실리콘 웨이퍼 한 장에서 8기가비트(Gb) D램 칩 10개를 뽑아내는 업체와, 20개를 뽑아내는 업체의 단순 이론상 원가 차이는 두 배가 난다. 불황 때 이익을 내고 못내고는 이러한 선폭 미세화 경쟁력에 달려 있다.

시장조사업체 테크인사이트가 분석한 자료에 따르면 삼성전자의 18나노 D램 칩(Die)의 mm2당 용량은 0.189Gb였다. 종전 20나노 8Gb D램과 비교하면 저장 밀도는 32.8% 증가했다. 하지만 셀 크기는 21.2% 감소했다. 테크인사이트는 SK하이닉스와 마이크론의 주요 제품 칩 면적과 밀도를 제시하며 삼성전자가 미세화 기술에선 가장 앞서 있다고 소개했다.

더 좁은 면적에 더 많은 메모리 셀을 배치할 수 있었던 배경은 처음으로 쿼드로플 패터닝 기술(QPT) 기술을 적용했기 때문이라고 테크인사이트는 분석했다. 현재 양산 라인에 도입된 노광 장비의 물리적 한계를 다(多) 패터닝 기술로 극복한 것이다. 다만 이러한 다 패터닝 기술을 활용할 경우 공정 스탭 수와 재료비 등이 증가한다.

업계 관계자는 “단순 칩 면적으로만 원가를 산정하기 힘든 이유이기도 하지만, 어찌됐건 원가경쟁력은 삼성전자가 가장 높다”고 설명했다.

18나노 D램에 새롭게 도입된 벌집구조 메모리 셀은 커패시터를 안정적으로 배치할 수 있었던 원동력이었다. 과거에는 위쪽으로 갈 수록 원통형 커패시터가 두껍게 돼 불안한 구조였다. 또한 삼성전자는 새로운 초미세 유전체 증착 기술로 커패시터에 수 옹스트롬 수준의 얇은 막을 덧씌워 전기 누출 문제를 획기적으로 개선할 수 있었다고 테크인사이트는 설명했다.

한주엽 반도체 전문기자 powerusr@etnews.com