삼성전자, 세계 최초 7nm 로직 공정 기술 개발로 2019 대한민국기술대상에서 국무총리상 수상!

지난 12월 13일, 서울 코엑스(COEX)에서는 국내 산업기술 진흥에 기여한 기업 및 기술인을 포상하는 ‘2019 대한민국기술대상 시상식’이 열렸습니다. 2019 대한민국기술대상은 ‘기술혁신으로 산업을 재편하다’는 슬로건 아래 진행된 ‘2019 대한민국 산업기술 R&D대전’ 개막행사로 산업기술의 중요성과 우리 기술의 우수성을 홍보하기 위해 마련되었는데요.

이날 삼성전자도 EUV 적용 7nm 로직 공정 기술에 대한 국무총리상과 산업기술진흥의 공로로 동탑산업훈장과 산업통상자원부 장관상을 수상했습니다. 대한민국 기술인들이 함께 모여 한 해의 결실을 축하하던 특별한 현장으로 초대합니다.

기술혁신으로 산업을 재편하다, 2019 대한민국기술대상

2019 대한민국기술대상 시상식의 개회사를 맡은 산업기술평가관리위원회 정양호 원장은 “지난 1년 동안의 연구개발 성과를 정리하고 여러분의 고생을 치하하기 위해 모인 자리에 제가 함께할 수 있어 기쁘다”라며, “앞으로도 기술인들의 혁신성장을 위한 씨앗이 될 수 있는 기반을 마련하기 위해 노력하겠다”고 밝혔습니다.

산업통상자원부 정승일 차관 또한 “눈부신 발전을 거듭하며 세계 주요 사업분야에서 시장을 선도해 나가고 있는 수상자 분들 모두 축하 드린다”라며, 현재 성과에 안주하지 않는 끊임없는 혁신의 필요성을 강조하면서 “여러분이 끊임없는 기술혁신으로 꽃을 피워나가시길 바라며, 정부도 그 노력을 지원하기 위해 최선을 다하겠다”고 환영사를 전했습니다.

초미세 회로 구현을 위한 고난이도 기술, EUV(극자외선)적용 7nm 로직 공정

축사 및 환영사에 이어 본격적인 시상식이 시작되었습니다. 삼성전자는 2013년 세계 최초로 3차원 V낸드 반도체로 대한민국 기술대상 대통령상을 수상한 이래 2014년 20나노 D램, 2017년 64단 3차원 V낸드를 양산하며 영예를 안았는데요.

올해 또한 삼성전자 Foundry사업부에서 EUV(극자외선, Extreme Ultra Violet)를 적용한 7나노미터 로직 공정 기술을 개발해 삼성전자 반도체연구소 Logic TD팀 조학주 상무가 대표로 단상에 올라 ‘2019 대한민국 기술대상’ 국무총리상을 수상했습니다.

삼성전자는 반도체 웨이퍼에 파장이 짧은 빛을 사용해 미세 회로를 그리는 방식인 EUV 기술을 적용했습니다. 이를 통해 패터닝의 한계를 극복하는 초미세 공정으로 지난 4월 세계 최초로 7나노 제품 양산에 성공했는데요.

EUV는 기존 불화아르곤(ArF)에 비해 파장이 짧아 세밀한 회로 패턴 구현이 가능할 뿐 아니라 멀티 패터닝 공정 축소로 성능과 수율이 향상된다는 장점이 있습니다. 7나노 EUV 로직공정은 기존 회로 패턴을 만드는데 진행되는 노광공정 횟수를 5배 정도 축소하는 성과를 달성했는데요. 또한 더 미세한 회로 패턴 형성을 가능케해 5나노, 4나노 등의 미세 공정 개발 가속화에 기여하고 있습니다.

삼성전자 반도체연구소에서 로직 공정 개발을 담당하는 조학주 상무는 새로운 기술에 대한 삼성전자의 노력은 계속될 것이라며 다음과 같은 소감을 전했습니다.

“EUV 양산화를 세계 최초로 실현한 것은 설비, 소재, 공정 관련 많은 연구원들이 오랫동안 밤낮없이 노력한 결과입니다. 이번 기회에 인정받게 되어 감사드리며, 향후 기술을 더욱 발전시켜, 다가올 AI 시대에 필요한 여러 형태의 로직 및 메모리 제품 개발의 핵심 동력이 되도록 하겠습니다.”

초격차 기술 실현으로 이룬 기술 리더십

이날 2019 대한민국기술대상에서는 오랜 기간 헌신적인 노력으로 산업기술 진흥에 이바지해온 유공자에 대한 산업기술진흥 훈장 시상도 진행되었습니다.

삼성전자는 국무총리상 외에도 세계 최초 SSD 시장 창출 및 고성장 주도에 기여한 공로로 원순재 상무가 동탑산업훈장을 수상, 세계 최초 프리미엄 256GB 3DS RDIMM 시장을 창출한 공로로 김도형 수석이 산업부 장관상을 수상하였습니다. 두 주인공을 만나 간단한 소감과 기술에 대한 이야기를 나누어볼까요?

Q. 산업기술진흥 유공자로 동탑산업훈장을 수상하신 소감 부탁드립니다.

원순재 상무: 엔지니어로서 제 개발 업적을 인정받아 매우 기쁘지만 앞으로 더 좋은 기술과 제품 개발을 위해 노력해야 한다는 책임감도 동시에 느낍니다. 저 혼자는 절대로 이룰 수 없었던 엄청난 일들인 만큼 오랜 시간 같이 해준 동료들께 영광을 돌리고 싶습니다. 또한 더 나은 메모리 제품을 개발할 수 있도록 기회를 열어주신 메모리사업부장님과 Solution개발실장님께도 감사드립니다.

Q. 이번 수상의 바탕이 된 기술과 공적에 대해서 설명 부탁 드립니다.

원순재 상무: 세가지 정도 말씀드린다면, 2012년 평판 낸드(Planar NAND)로 TLC(3비트) SSD 개발과 2014년 V-낸드 적용 TLC SSD 개발을 첫 번째로 꼽을 수 있을 것 같습니다. 삼성전자가 세계 최초로 3비트 낸드를 적용한 SSD 개발할 때 3비트 SSD 전용 컨트롤러를 개발한 건데요. 하나의 셀에서 3비트를 센싱하는 3비트 낸드의 성능저하를 방지하기 위해 고신뢰성 ECC(error correction code) 개발 및 고성능 Queuing 기술을 SSD 컨트롤러에 적용함으로써 성능을 SATA 인터페이스의 이론적 한계까지 끌어 올렸습니다. 특히 랜덤 읽기 모드에서 100K IOPS를 업계 최초 구현했는데 이는 경쟁사 대비 3년이나 앞선 극한의 성능이었으며, 현재도 SATA 인터페이스의 업계 최고 성능을 지속 유지하고 있습니다.

두 번째로는 초고속, 초절전 NVMe SSD 개발입니다. 고성능을 실현하면서 동시에 idle 파워 2mW를 경쟁사보다 2년 앞서 구현하였습니다. 이로써 당사는 강력한 SSD 경쟁력으로 시장을 주도할 수 있었습니다.

마지막은 SSD 개발팀장으로서 2.5″ 폼팩터의 한계를 뛰어넘는 32TB SAS SSD를 개발한 것입니다. 이를 통해 성능뿐 아니라 용량측면에서도 삼성의 경쟁력을 확고히 하였고 현재까지 업계 유일하게 양산하고 있습니다.

Q: 수상 이후 목표가 있다면 무엇인가요?

원순재 상무: 플래시 스토리지 시장은 앞으로 계속 커질 것입니다. 보편화 되고 있는 5G 이동 통신, 메가 데이터 센터의 클라우드 서비스 확대, 머신 러닝 등이 이런 성장을 가속할 것으로 보이는데요. 삼성이 플래시 스토리지 시장에서 절대 강자로서 위상을 지키고 시장을 이끌어 갈 수 있도록 최선을 다할 예정입니다.

Q. 산업기술진흥 유공자로 선정되신 것을 축하 드리며, 수상하시게 된 소감 부탁 드립니다.

김도형 수석: 산업기술인으로서 이런 상을 받게 되어 매우 기쁘고 영광스럽습니다. 사업부내 많은 관련 부서들과 협업을 통해 어려운 난제들을 극복하고 결국 목표를 달성해내는 모습을 봐왔는데요. 집단 역량의 힘이 얼마나 큰 일을 이루어 내는지 절감했기에 DRAM개발실장님을 비롯한 DRAM Solution 팀장님, 팀원분들, 또한 함께 해주신 모든 관련부서 실무자분들에게 감사하다는 인사를 전하고 싶습니다.

Q: 이번에 수상의 바탕이 된 기술에 대해서 설명 부탁 드립니다.

김도형 수석: 2013년 DDR3 RDIMM 최대 속도 1,866Mbps 달성 및 수동소자 데미지 불량 제로화 설계를 통해 D램 매출 확대 및 품질을 높일 수 있었습니다.

이를 시작으로 2018년 DDR4 RDIMM에서 고원가 TSV(Through Silicon Via, 실리콘 관통 전극) 공정 없이도 최고 속도 2,933Mbps, 역대 최대 용량인 256GB 3DS RDIMM 제품을 구현해 냈는데요. 기존 대비 2배 가격의 울트라 프리미엄 서버 시장을 창출하게 됐고, 경쟁사는 아직까지도 시장 진입을 못하고 있는 만큼 초격차, 절대 경쟁력을 갖춘 제품입니다. 시장 선점을 통해 D램 매출 400억불 시대를 여는 데 기여한 공로를 인정받지 않았나 생각합니다.

Q: 수상 이후 목표가 있다면 무엇인가요?

김도형 수석: 현재는 메모리 가치 창출을 위해 시스템/PCB 보드 솔루션 개발 업무를 하며, 매년 한 단계씩 목표 상향되는 고속, 대용량 모듈 제품 개발에 집중하고 있는데요. 앞으로 회사와 동료들이 이루어 낼 수 많은 성과들이 기대되는 만큼 저도 제가 그 자리에 함께 하는 것에 자부심을 가지고 지속적으로 업계 기술 리더십을 이어가도록 하겠습니다.

지금까지 기술혁신을 통한 제조업 르네상스를 꿈꾸는 이들과 함께 2019 대한민국기술대상 시상식 현장 함께했는데요. 앞으로도 혁신적인 기술개발로 세계 반도체 시장을 선도해 나갈 삼성전자의 도전에 많은 관심 부탁 드립니다.