삼성·SK, D램 한파 극복 해법은 EUV…기술로 정면돌파

단가하락에 경쟁사 추격까지…시장 상황 악화일로

공격적 시설투자 통해 주도권 지속…양산 계획 착착

이재용 삼성전자 부회장(오른쪽 두번째)이 지난 2020년 10월 13일(현지시간) 네덜란드 에인트호번에 위치한 ASML 본사를 찾아 극자외선(EUV) 장비를 살펴보고 있다.ⓒ삼성전자

삼성전자와 SK하이닉스가 D램 한파가 가시화되고 있는 가운데 극자외선(EUV) 노광을 적극 도입하며 차별화를 꾀한다.

5일 업계에 따르면 삼성전자와 SK하이닉스는 EUV 공정을 적용한 차세대 D램을 앞세워 경쟁사와의 기술 격차를 벌리고 글로벌 시장 영향력을 지속해 나간다는 계획을 세웠다.

EUV 기술은 반도체 웨이퍼 원판에 빛을 쪼여 회로 패턴을 그리는 포토(노광)공정에서 활용되는데 극자외선 파장의 광원을 사용한다. 기존 액침불화아르곤(ArF)의 광원보다 파장의 길이가 짧아(10분의 1 미만) 반도체에 미세 회로 패턴을 구현하는데 유리하고 성능과 생산성도 높일 수 있다는 장점이 있다.

업체별로 보면 삼성전자는 지난해 10월 업계 최선단 14나노 D램 양산에 들어갔다. EUV 노광 기술을 적용해 성능과 수율을 향상 D램으로 14나노 이하 D램 미세공정 경쟁에서 확고한 우위를 점했다는 평가를 받고 있다.

이를 위한 시설 투자도 지속적으로 이뤄지고 있다. 삼성전자는 올해 하반기 가동을 목표로 평택캠퍼스 3라인(P3) 공사에 한창이다. P3는 클린룸 면적만 축구장 25개에 달하는 등 세계 최대 규모를 자랑한다. 해당 라인에선 EUV 공정이 적용된 D램과 7세대 V낸드 등 최첨단 메모리 반도체가 생산될 예정이다.

SK하이닉스도 지난해 새로 준공한 경기도 이천 M16 라인에서 최초로 EUV 공정을 도입해 4세대(1a) D램 양산에 박차를 가하고 있다. SK하이닉스는 올해 말까지 전체 제품 가운데 25% 이상을 EUV 적용 제품으로 만들 계획이다. 앞서 SK하이닉스는 지난해 7월 10나노급 4세대(1a) 미세공정을 적용한 8Gbit(기가비트) LPDDR4 모바일 D램의 양산에 돌입한 바 있다.

삼성전자와 SK하이닉스의 EUV 도입이 주목받는 것은 D램 시장 위축에 따른 경쟁 심화가 예상되기 때문이다. 최근 D램 시장은 지난 2년간 폭발적으로 늘어났던 수요가 차차 줄면서 단가 하락이 가시화되고 있다. 특히 마이크론을 필두로 글로벌 경쟁사들 역시 EUV 도입에 속도를 내면서 삼성전자와 SK하이닉스의 뒤를 바짝 쫓고 있는 상황이다.

실제 대만의 시장조사기관 트렌드포스는 최근 보고서를 통해 내년 D램의 비트 단위 수요 증가율을 8.3%로 예상했다. 연간 D램 수요 증가율이 한 자릿수에 그치는 것은 처음 있는 일이다. 내년 D램 공급 증가율은 14.1% 수준으로 예상됐다. 수요보다 공급이 더 많이 늘어나면서 가격 하락세가 가팔라질 수 있다는 분석이 나온다.

한 업계 관계자는 “D램 역시 파운드리 등 시스템반도체와 마찬가지로 미세공정 도입 여부가 경쟁력을 좌우할 것”이라며 “삼성전자와 SK하이닉스 입장에선 악화되고 있는 D램 시장에서 살아남기 위해 기술 초격차를 통한 차별화 전략이 절실할 수 밖에 없다”고 설명했다.