“때가 왔다”…삼성·SK, 차세대 D램 향한 ‘EUV 경쟁’ 치열
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“때가 왔다”…삼성·SK, 차세대 D램 향한 ‘EUV 경쟁’ 치열
  • 한설희 기자
  • 승인 2021.02.02 16:08
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“때가 왔다”…삼성·SK 긴장시킨 반도체 슈퍼사이클이란?
구글·MS·아마존 등 수요 폭증 예상…WSTS, 13%대 증가세 관측
3위 마이크론에 뒤진 4세대 D램…삼성·SK, EUV 선점으로 설욕할까
'EUV 선두주자' 삼성전자, 올 하반기 5세대 D램 EUV 공정 계획
SK하이닉스, 3년 앞당겨 M16 준공…올 하반기 4세대 EUV 공정 계획

(시사오늘, 시사ON, 시사온= 한설희 기자)

삼성전자와 SK하이닉스가 극자외선(EUV) 공정 속도전에 나섰다. 비록 4세대 출발에선 세계3위인 미국 마이크론에 뒤졌지만, 향후 5세대·6세대 D램에선 주도권을 잡겠다는 각오가 엿보인다. ⓒ시사오늘 김유종
삼성전자와 SK하이닉스가 극자외선(EUV) 공정 속도전에 나섰다. 비록 4세대 출발에선 세계3위인 미국 마이크론에 뒤졌지만, 향후 5세대·6세대 D램에선 주도권을 잡겠다는 각오가 엿보인다. ⓒ시사오늘 김유종

최근 D램 가격 상승으로 반도체 슈퍼사이클(장기 초호황)에 대한 기대감이 커지는 가운데, 삼성전자와 SK하이닉스가 극자외선(EUV) 속도전에 나섰다. 비록 4세대 출발에선 세계3위인 미국 마이크론에 뒤졌지만, 향후 5세대·6세대 D램에선 주도권을 잡겠다는 각오가 엿보인다. 

 

“때가 왔다”…삼성·SK 긴장시킨 반도체 슈퍼사이클이란?


반도체 산업에서 D램 가격 상승은 슈퍼사이클의 전조(前兆)로 해석된다. 

2일 시장조사기관 ‘D램익스체인지’에 따르면, 세 달 전 약 9%로 폭락했던 D램 고정거래가격이 보합세를 거쳐 1월 기준 소폭 상승했다. 특히 PC용 D램의 고정거래가격은 지난 1월 평균 3.0달러를 기록하며 한 달 만에 5.26% 올랐는데, 이는 지난해 5월(3.31달러) 이후 8개월 만의 첫 상승이다.

업계에선 “때가 왔다”는 반응이다. 

코로나19 상황으로 비대면 경제가 자리 잡으면서, 화상회의·동영상 스트리밍 등 대용량 데이터 소모가 확대되고 이에 따른 구글·MS·아마존 등 거대 IT 기업들의 데이터센터 투자가 예상된다. 여기에 5G 보급, 클라우드 서비스를 보완하는 엣지 컴퓨팅(MEC) 기술 확산 등으로 호재가 겹치며 2021년엔 슈퍼사이클에 준할 만한 호황이 점쳐지고 있다. 

실제 세계반도체무역통계기구(WSTS)는 글로벌 시장조사기관 옴디아, 가트너와 함께 올해 반도체 시장 전체 매출이 전년 대비 8.4% 증가할 것이라고 예상했다. D램이 포함된 메모리 분야에선 전년 대비 13.3%의 증가세를 관측했다. 

최근 한국반도체산업협회도 올해 반도체 수출량을 지난해 대비 10.2% 증가한 1075~1110억 달러로 전망했다. 이중 D램을 포함한 메모리 반도체는 703~729억 달러(약 80조 원)로, 작년 대비 12% 오른 수치다. 

슈퍼사이클까진 아니어도, 3~4년에 한 번씩 도래하는 D램 교체 주기에 따라 반도체 호황기가 도래했다는 분석이 지배적이다. 김선우 메리츠증권 연구원은 최근 보고서를 통해 “2017~2018년의 초호황(영업이익률 60% 이상)까진 아니라고 해도, 통상적인 수준의 업사이클(영업이익률 40% 개선)은 향후 1~2년 사이 발생 가능한 상황”이라고 전망했다. 

삼성전자 관계자도 “2017년 수준의 슈퍼사이클에 대해서는 코로나19 재확산이나 지정학적 리스크 때문에 다소 신중한 입장을 취하고 있다”면서도 “올 상반기 내 D램 가격 상승과 업황 회복이 기대된다”고 견지했다. 

 

3위 마이크론에 뒤진 4세대 D램…삼성·SK, EUV 선점으로 설욕할까


삼성전자는 지난해 3월 ‘1세대 D램’에 EUV 공정을 시범 적용, 고객 평가를 마쳤다. 올해 하반기부턴 5세대에 속하는 ‘DDR5’와 ‘모바일용 LPDDR5’를 EUV로 양산하겠다는 계획이다. ⓒ삼성전자 실적발표회
삼성전자는 지난해 3월 ‘1세대 D램’에 EUV 공정을 시범 적용, 고객 평가를 마쳤다. 올해 하반기부턴 5세대에 속하는 ‘DDR5’와 ‘모바일용 LPDDR5’를 EUV로 양산하겠다는 계획이다. ⓒ삼성전자 실적발표회

D램 글로벌 시장은 한국 삼성전자와 SK하이닉스, 미국의 마이크론 테크놀로지가 순서대로 시장의 95%를 점유하고 있다. 그런데 세계 3위 마이크론이 지난달 세계 최초로 기존(3세대 10나노급) 대비 집적도는 40%, 전력 효율성은 15% 향상된 ‘4세대 D램’ 출하를 발표하면서, 삼성전자와 SK하이닉스가 밀리는 상황이 됐다. 호황 초읽기 상황에서 선수를 뺏겨버린 셈이다.

양사는 마이크론보다 한 발 앞선 EUV 기술로 4세대 이상에서 승부수를 띄우겠다는 전략이다. 

EUV 기술은 극자외선 파장의 광원을 사용하는데, 이는 기존의 ArF(불화아르곤) 광원 사용 기술보다 파장의 길이가 짧다. 훨씬 세밀한 공정이 가능하다는 뜻이다. EUV 기술을 통하면 4세대를 넘어 5세대, 6세대 등의 차세대 D램을 만들 수 있다. 따라서 장비 가격도 1500억~2000억 원으로 ArF보다 비싸고, 설치에도 반 년 넘게 소요된다. 마이크론은 아직까진 ArF 기술로 4세대 D램을 생산하고 있다.

삼성전자는 시스템반도체 업계에선 가장 먼저 EUV 공정을 시작한 선두주자다. 삼성전자 관계자는 “시스템에서 쌓은 노하우는 메모리 분야에서도 활용 가능하다”면서 "상승효과를 얻을 수 있을 것”이라고 강조했다. 

삼성전자는 지난해 3월 ‘1세대 D램’에 EUV 공정을 시범 적용, 고객 평가를 마쳤다. 올해 하반기부턴 5세대에 속하는 ‘DDR5’와 ‘모바일용 LPDDR5’를 EUV로 양산하겠다는 계획이다. 

삼성전자에 따르면, 지난해 집행된 시설투자비용은 전년 대비 43% 늘어난 약 38조 5000억 원이다. 이중 반도체에만 32조 9000억 원이 투입됐다. 삼성전자 관계자는 컨퍼런스콜에서 “메모리 반도체 분야에서 향후 수요 증가 대응을 위한 첨단공정 전환과 증설로 투자가 증가했다”면서 “파운드리(위탁생산) EUV 5나노 공정 등에도 투자를 증설했다”고 밝혔다. 

최근 SK하이닉스는 경기도 이천에 EUV가 장착된 M16 공장을 완성했다. M16를 차세대 D램의 성지로 삼고, 삼성전자와 마찬가지로 올해 하반기부터 ‘4세대 10나노급 D램’을 생산하는 것이 목적이다. ⓒSK하이닉스
최근 SK하이닉스는 경기도 이천에 EUV가 장착된 M16 공장을 완성했다. M16를 차세대 D램의 성지로 삼고, 올해 하반기부터 ‘4세대 10나노급 D램’을 생산하는 것이 목적이다. ⓒSK하이닉스

2위 SK하이닉스도 삼성전자의 뒤를 바짝 쫓고 있다. 

최근 SK하이닉스는 경기도 이천에 EUV가 장착된 M16 공장을 완성했다. M16를 차세대 D램의 성지로 삼고, 올해 하반기부터 ‘4세대 10나노급 D램’을 생산하는 것이 목적이다. 앞서 삼성전자가 발표한 시기와 비슷하지만, 4세대 제품이란 점에서 삼성전자보단 뒤쳐진다. 

SK하이닉스 관계자는 “이번 M16 준공은 예상 계획보다 3년 앞당겨 완성한 것”이라면서 “아직 시기는 확정되지 않았지만, 5세대 (10나노급) D램부터는 EUV 적용을 본격화한다는 것이 기업 방침”이라고 전했다. 

한편, 마이크론은 ‘4세대 10나노급 D램’ 발표식에서 EUV 기술과 관련해 “여러 복잡한 이유로 아직 극자외선을 도입하기 적당한 시기가 아니라고 본다”며 “극자외선의 시대는 오겠지만 자사의 4세대 D램 공정을 위한 솔루션은 아니다”고 말했다.
 

담당업무 : 통신 및 전기전자 담당합니다.
좌우명 : 사랑에 의해 고무되고 지식에 의해 인도되는 삶

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