[Weekly IT]반도체 미세공정 ´나노´ 경쟁 어디까지?

송고 2010.02.26 17:56 | 수정 2010.10.25 14:53
최정엽 기자 (jyegae@ebn.co.kr)

반도체 시장이 치킨게임을 마무리하고 미세공정인 ´나노´ 경쟁에 돌입했습니다. 정확히 말하면 낸드 플래시 메모리 시장에서죠.

낸드 플래시는 전원이 없어지면 기억이 사라지는 D램, S램 등 메모리 반도체와 달리 데이타가 계속 저장 됩니다.

그동안 USB드라이브, 디지털 카메라나, MP3 등에 사용됐지만 최근에는 PC 저장장치인 ´솔리드스테이트드라이브´(SSD)가 시끄럽고 전력소모가 많은 ´하드디스크드라이브´(HDD)를 빠르게 대체하고, 스마트폰 및 태블릿PC 보급이 늘어나면서 수요가 급증하고 있는 품목으로 치열한 경쟁이 시작됐습니다.

일단 현재 상황에서 보면 서로 ´쨉´을 날린 수준인데요. 향후 양산 단계에 들어갈 경우 엄청난 시장 선점 효과가 기대되고 있죠.

현재 국내 업체인 삼성전자와 하이닉스반도체는 물론, IM플래시테크놀로지(인텔과 마이크론 합작사) 등이 잇달아 20나노대 공정 낸드플래시 메모리반도체를 개발에 성공했습니다.

또한 올해 안으로 20나노대 공정이 적용된 낸드 플래시 양산시대가 열릴 것으로 기대가 되고 있는 것도 사실입니다.

여기서 나노는 나노미터(㎚)로 1㎚는 10억분의 1m입니다. 눈으로는 확인이 불가능한 정도 인데요. 사람 머리카락 굵기의 약 2천분의 1 이라는데…실감이 나지 않습니다.

속을 드러낸 PCB 기판 타입 반도체 칩. 중앙에 위치한 반도체가 골드와이어로 연결돼 있는 모습.

실제 반도체를 감싸고 있는 검은 플라스틱을 벗겨보면 반도체와 프레임을 연결하고 있는 골드와이어가 아주 미세한 선으로 복잡하게 연결돼 있는 것을 볼 수 있는데요. 이보다 엄청나게 아주아주 얇은 선이겠죠.

사진은 실제 크기보다 4배정도 큰 사진인데요 중앙에 자리잡고 있는 새끼손가락 손톱 만한 크기의 사각형이 반도체 입니다.

나노공정 미세화가 진행될수록 반도체 칩 크기가 작아져 동그란 웨이퍼(아래 사진)에서 생산되는 칩 수가 늘어날 뿐만 아니라 로스율도 줄어들게 됩니다. 당연 생산성이 높아지니 제조단가는 낮아지고 나노경쟁에 따라 오지 못하는 기업에 비해 엄청난 경쟁을 갖게 되는 거죠.

하이닉스에 따르면 26나노공정으로 낸드플래시를 적용할 경우, 기존 32나노공정대비 생산성을 2배 정도 향상시킬 수 있다고 하네요. 올 3분기중 이 제품을 양산할 예정입니다.

아울러 IM플래시는 하이닉스에 앞서 25나노공정을 적용, 8기가바이트(GB) 용량 낸드플래시를 개발했다고 발표한 바 있습니다.

하이닉스와 IM플래시가 20나노대 공정을 발표한 가운데 이 분야 1위인 삼성전자 역시 27나노공정 개발 발표를 생략하고, 올 중반쯤 바로 양산에 착수할 가능성이 높다고 하네요.

현재 상황에서는 삼성전자가 풀HD 3D LED TV를 경쟁사 대비 시장에 먼저 내놓았던 것처럼 가장 빨리 양산에 들어갈 것으로 보이는데요.

문제는 나노경쟁 자체가 별 의미가 없다는 이야기가 들려 오고 있다는 점입니다.

현재 물리적으로는 30~28나노까지 식각(Etching)이 가능 하지만 와이어 본딩(Wire bonding) 공정이 가능 할 정도의 본드 패드 사이즈(Bond pad size)가 확보돼야 한다는 것입니다.

본드 패드 숫자의 경우 곧 로직(Logic)의 숫자이기 때문에 결국 어셈블리(Assembly) 기술이 함께 발전하지 않는 한 반도체 업계의 나노전쟁은 의미가 없다는 것입니다.

세계 전체 메모리 반도체 1, 2위, 낸드 플래시 1, 3위 업체인 삼성전자와 하이닉스의 향후 움직임이 기대되는 이유입니다.

30나노 2Gb DDR3 D램 웨이퍼 모습.

USD$	1378.0	▲2.0
EUR€	1474.2	▲1.7
JPY¥	887.0	▼1.8
CNY¥	189.5	▼0

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