‘10나노급 16Gb LPDDR4 D램’, 장영실상 수상!

스마트폰, 자동차, loT 등 4차 산업혁명 시대를 주도하는 기술들이 끊임없이 발전하고 있습니다. 많은 데이터를 빠른 속도로 처리하면서도 전력소모량이 낮은 최첨단 메모리에 대한 수요가 늘어나고 있는데요. 이에 따라 삼성전자의 ‘10나노급 16Gb LPDDR4 모바일 D램(이하 10나노급 16Gb 모바일 D램)’이 주목받고 있습니다. 삼성전자는 지난해 반도체 분야 최고의 기술이 집적된 ‘10나노급 16Gb 모바일 D램’을 세계최초로 출시했습니다.

‘10나노급 16Gb D램’은 초고속·고용량·초소형·초절전 특성을 확보하여 차세대 모바일기기는 물론 자동차, AR, VR, IoT에 최적의 솔루션을 제공하는데요. 그 기술을 인정받아 지난 8월 30일, 대한민국 최고 권위의 산업 연구상 ‘IR52 장영실상’을 수상하는 영광을 안았습니다. 기술혁신을 통해 만들어 낸 제품과 영예의 수상자들을 만나 볼까요?

세계 최초 10나노급 ‘16Gb 모바일 D램’

삼성전자는 서버·PC·모바일용 D램을 생산하며 업계 리더로서 메모리 반도체 시장을 선도하고 있는데요. ‘10나노급 16Gb 모바일 D램’은 기존 20나노 제품 대비 동작속도, 소비전력효율, 생산성을 각각 30% 향상시켰습니다. 이는 미세공정 기술의 한계로 여겨졌던 10나노대 장벽을 돌파하고 세계최고의 경쟁력을 확보한 것인데요.

반도체 제조경쟁력을 ‘초고집적 설계 기술’로 극대화

삼성전자는 독자적으로 개발한 ‘초고집적 설계 기술’을 통해 20나노 12Gb LPDDR4 D램보다 생산성을 30% 이상 높였으며 기존보다 30% 이상 빠른 4,266Mbps의 동작속도를 구현했습니다. 특히 동작 상태에 따라 소비전력을 10~20% 절감할 수 있어 차세대 IT 산업에 최적의 솔루션을 제공합니다.

또한 차세대 LPDDR4X JEDEC 규격을 업계 최초로 제정해, 높은 속도와 낮은 소비전력을 제공하는 최소 크기, 최고 성능의 ’10나노급 16Gb LPDDR4X D램’을 올해 유일하게 공급했는데요. 이를 통해 최신 플래그십 스마트폰 출시에 큰 기여를 했습니다.

반도체 초미세공정을 ‘발상의 전환’으로 돌파하다

패터닝이란 반도체의 재료가 되는 웨이퍼 위에 회로를 만드는 과정을 말하는데요. 10나노급 공정 양산을 위해서는 지금까지 공정과는 차원이 다른 정교하고 미세한 회로를 그려 넣는 작업이 필요했습니다.

삼성전자는 10나노급 ‘16Gb 모바일 D램’에 한번의 포토공정으로 4개의 패턴을 새기는 ‘QPT(4중 패너닝 형성 기술)’을 적용했는데요. 이는 기존의 초미세화 패터닝 기술의 한계를 ‘발상의 전환’으로 돌파한 결과였습니다.

‘초균일 원자층 유전막 형성’ 기술

차세대 모바일기기의 고속 동작을 안정적으로 구현할 수 있는 ‘고신뢰성 셀’ 특성을 확보한 것이 이번 개발에 또 다른 주요 성과였는데요.

삼성전자의 ‘초균일 원자 유전막 형성 기술’은 셀의 막을 형성하는 초미세 캐패시터에 충분한 양의 전하를 저장하기 위한 것입니다. 삼성전자는 이 제품에서 캐패시터의 유전막을 옹스트롬(10분의 1나노) 단위의 초박형 원자 물질로 균일하게 형성해 기존보다 더 작은 셀 사이즈에도 불구하고 높은 속도에서도 안정적으로 동작하는 우수한 셀 특성을 확보했습니다.

“10나노대의 한계를 돌파했듯, 새로운 가능성을 향한 도전은 계속됩니다”

IR52 장영실상 시상식에서는 ‘10나노급 16Gb D램’을 개발한 주역들을 만날 수 있었는데요. 삼성전자를 대표해 반효동 상무가 수상 소감과 향후 목표를 말했습니다.

삼성전자 반효동 상무는 IR52 장영실상을 수상한 이유를 “차세대 모바일기기, 프리미엄 PC용 메모리에초고속, 초고용량, 초절전, 초소형 솔루션을 제공했기 때문”이라고 꼽았는데요.

“역대 최고 기술 개발 난이도를 극복하고 10나노급 ’16Gb 모바일 D램’ 메모리가 탄생하기까지 연구개발, 생산, 사업화에 참여했던 모든 임직원들에게 감사의 인사를 전합니다. 눈에 보이지 않는 기술의 한계를 돌파한 연구원들이 함께 이뤄낸 결과라 생각합니다. 앞으로도 독보적인 제품력을 갖춘 차세대 메모리를 개발해 모바일 시장을 지속 선점하고, 새로운 시장을 창출하며 메모리 시장의 성장을 이끌어 나가겠습니다”

메모리 시장의 큰 변화를 가져올 ‘10나노급 16Gb 모바일 D램’! 프리미엄 메모리 시장의 성장을 주도하는 삼성전자의 새로운 가능성을 향한 도전은 앞으로도 계속됩니다!