메모리 기술, ‘높게, 더 높게’ 쌓는 것이 경쟁력이다
메모리 기술, ‘높게, 더 높게’ 쌓는 것이 경쟁력이다
  • 최광열 기자
  • 승인 2019.06.07 14:04
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메모리 반도체에 대한 우려의 시선이 많다. 가격이 지속적으로 하락하고 있어 관련 기업들의 실적도 예전 같지 않다. 그래서 일각에서는 메모리 반도체의 위기론을 역설하기도 한다.

그러나 분명한 것은 앞으로 메모리 반도체의 수요는 지속적으로 늘어날 것이란 사실이다. 그 이유는 메모리 반도체가 사용되는 새로운 산업군이 점점 더 많아지기 때문이다. 예를 들면 4차 산업 혁명이 점점 현실화되고 있으며, 이것이 본격화되면 인공지능, 빅데이터, 사물인터넷 등에 필요한 고성능 메모리의 수요는 증가될 수밖에 없는 것이다.

이처럼 수요가 증가하는 것이 업체들에게 호재인 건 맞지만, 점점 첨예해지는 시장 경쟁에서 우위를 가져가는 것과 수요 증가는 다른 문제이다. 경쟁에서 우위를 가져가려면 기술개발이 선행되어야 한다.

그래서 메모리 반도체 분야에서 국내를 대표하는 삼성전자 및 SK하이닉스 등은 3D 메모리와 관련된 기술개발을 서두르고 있다.

3D 메모리 기술은 반도체 소자를 여러 층 적층함으로써 단위면적당 저장용량을 극대화시키는 반도체 제조공법이다. 대표적인 제품으로 비휘발성 메모리 분야에서의 3D 낸드플래시, 휘발성 메모리 분야에서의 광대역폭 메모리(HBM1))가 있다.

3D 낸드플래시는 기존 2D 반도체 제조에서 각광받던 미세공정기술이 한계에 부딪치자, 이를 극복하기 위해 2차원으로 배열된 반도체 소자를 수직으로 적층한 메모리반도체로, 현재 96층 3D 낸드플래시가 양산되고 있다.

이러한 3D 낸드플래시는 대용량․고속 처리가 요구되는 인공지능, 가상현실, 빅데이터 분야에서 널리 사용된다. 그래서 시장규모는 급속히 커지고 있는데, 세계시장 규모는 2016년 371억 달러에서 2021년 500억 달러까지 성장할 것으로 전망된다.

광대역폭 메모리는 DRAM을 여러 층 쌓은 후, 실리콘 관통전극(TSV2)로 상호 연결한 다층 메모리반도체다. 전력소모가 낮고, 데이터 처리용량이 높을 뿐만 아니라, GPU 등 시스템반도체와 연결이 용이하므로 차세대 반도체 기술로 주목받고 있다.

광대역폭 메모리 분야에서는 삼성전자와 SK하이닉스를 비롯, TSMC, 인텔, 마이크론 등이 기술개발을 활발히 하고 있다.


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