4세대 10나노 (1a) D램 시대가 본격 개막했다. 극자외선(EUV) 장비 도입도 가속화하면서 기술 경쟁은 한층 치열해질 전망이다.

SK하이닉스는 이달 초 1a 공정을 적용한 8Gbit(기가비트) LPDDR4 모바일 D램의 양산을 시작했다고 12일 밝혔다. 하반기부터 스마트폰 제조사에 공급할 예정이다.

공식적으로 1a D램 양산은 미국 마이크론에 이어 2번째지만, EUV 공정을 적용한 것은 SK하이닉스가 처음이다. 마이크론은 EUV 도입 시기를 늦추고 이전에 활용하던 ArF 공정으로 1a D램을 구현하는데 성공했다.

이번 신제품은 LPDDR4 모바일 D램 규격의 최고 속도(4266Mbps)를 안정적으로 구현하면서도 기존 제품 대비 전력 소비를 약 20% 줄였다. 내년 초부터는 DDR5 규격을 적용한 1a D램을 양산할 계획이다.

EUV 공정은 ArF에 비해 훨씬 정밀하게 회로 패턴을 그릴 수 있다. 제품 성능과 안정성을 훨씬 높일 수 있다는 얘기다. SK하이닉스는 2세대 10나노(1y) D램에 EUV를 적용해 안정성을 확보했으며, 앞으로 모든 제품에 EUV를 활용할 방침이다.

아울러 1a D램은 3세대 10나노(1z) D램보다 웨이퍼당 칩을 25% 더 많이 생산할 수 있다. 원가 경쟁력 제고 뿐 아니라 최근 우려되는 D램 공급 부족 현상에도 대응할 수 있을 것으로 기대된다.

SK하이닉스 1a D램 TF장 조영만 부사장은 "이번 1a D램은 생산성과 원가경쟁력이 개선돼 높은 수익성을 기대할 수 있는 제품"이라며 "EUV를 양산에 본격 적용함으로써 최첨단 기술을 선도하는 기업으로서의 위상을 공고히 할 수 있을 것"이라고 밝혔다.

SK하이닉스뿐 아니다. 삼성전자도 일찌감치 EUV 공정을 적용한 1z D램을 양산한데 이어 1a D램을 개발해왔으며, 따로 발표는 하지 않았지만 최근 양산 단계에 돌입한 것으로 알려졌다.

대만 업체인 난야도 EUV 전쟁에 동참키로 했다. 2024년 양산을 계획 중인 새 공장에 EUV를 도입키로 한 것. 마이크론도 일단 ArF로 1a D램을 양산했지만, 2024년까지 EUV를 활용한다는 방침을 세우고 있다.

메모리 업계 뿐 아니다. 파운드리 업계에서는 TSMC와 삼성전자가 이미 EUV를 적용한 7나노와 5나노, 4나노 공정까지 발전시킨 상태다. 인텔까지 파운드리 투자를 선언하면서 EUV 공정은 반도체 업계 필수가 됐다.

이에 따라 EUV 장비 확보 경쟁은 더욱 치열해질 수 밖에 없을 전망이다. EUV 생산하는 유일한 업체는 네덜란드 ASML, 연간 생산량이 40여대에 불과하다.

미세공정 격차가 좁혀지면서 세부 기술력으로도 다양한 시도가 이어질 것으로 예상된다. 단지 수율을 높이는 것뿐 아니라 칩에 디테일한 부분 성능을 제고해 차별을 두겠다는 것.