미국 반도체장비회사 램리서치가 한국에서 차세대 반도체 핵심 장비를 생산한다. 삼성전자가 글로벌 파운드리 업계 1위인 TSMC를 따라잡겠다고 내세운 ‘게이트올어라운드(GAA)'와 차세대 D램 기술로 꼽히는 3D 적층 기술을 지원하는 고선택비 식각 장비다.
 
램리서치는 10일 새로운 장비 제품군을 발표했다. 이번에 발표한 신제품은 총 세 가지다. 램리서치는 이 장비가 반도체 미세공정의 한계를 극복할 수 있는 3D 로직과 GAA 기술을 지원하는 초고도 선택비 및 정밀 식각 장비군이라고 밝혔다. 램리서치가 이번에 발표한 장비는 삼성전자의 차세대 메모리반도체와 시스템반도체 개발 단계에서 핵심적인 역할을 할 것으로 보인다. 
 
삼성 반도체연구소의 배근희 마스터는 “반도체 디바이스의 직접도와 복잡성이 크게 증가함에 따라, 선택적 식각 기술은 최첨단 로직 디바이스 기술을 제조하는 데 매우 중요한 요소다”라며 "삼성전자의 기술력에 대한 글로벌 수요가 급증하면서, 생산량 증대와 GAA 소자 및 그 이상의 로직 디바이스 로드맵 가속화를 위해서 선택적 식각의 광범위한 혁신과 역량이 필요하다"고 설명했다.
 
램리서치가 장비를 발표하며 고객사를 직접 언급한 것은 이례적이다. 업계 관계자는 “반도체 회사가 새로운 기술을 개발할 때 장비부터 함께 개발하는 게 일반적”이라며 “삼성전자가 TSMC를 따라잡기 위한 ‘비장의 한발’로 GAA를 밀고 있는 만큼 램리서치와 장비 개발 단계나 테스트부터 함께 해온 것으로 보인다”고 말했다.

 
반도체에서 3D 로직이란 셀을 빌딩처럼 수직으로 쌓아올려 데이터 용량을 늘리고 성능을 극대화하는 적층 기술을 말한다. 메모리반도체에서는 이미 낸드플래시에 적용되고 있다. 최근에는 메모리반도체의 또 다른 축인 D램에서도 물리적 미세화 한계를 극복하기 위해 평면 구조에서 3차원으로 전환하는 솔루션이 개발되고 있다. 반도체는 회로선폭을 좁히고 반도체 소자를 집적화하는 미세공정 기술이 핵심이다. 하지만 작은 단층 칩 하나에 더 많은 반도체 소자를 구현하는 데 기술적 한계가 있어, 층을 쌓아 올리는 적층 기술을 통해 반도체 성능 한계를 극복해왔다.  
 
GAA는 차세대 트랜지스터 구조로, 반도체 공정 미세화의 필수 조건으로 꼽힌다. 특히 파운드리 업계에서 GAA 기술 경쟁이 치열하다. GAA는 기존 반도체 트랜지스터 구조인 핀펫 구조 대비 전력 효율과 성능면에서 우수하다는 장점이 있다. 삼성전자는 상반기부터 3나노 공정으로 반도체를 양산할 예정인데, 이 공정에 세계 최초로 GAA를 적용해 TSMC를 따라잡겠다는 전략이다. 삼성전자 3나노 GAA 공정은 핀펫 5나노 공정 대비 성능은 30% 향상하고 전력 소모는 50%, 반도체 면적은 35% 감소하는 것으로 알려졌다. 대만 TSMC는 2나노 공정부터 GAA기술을 적용하겠다고 밝힌 바 있다.  
 
램리서치의 이번 발표에서 또 한 가지 주목할 점은 국내에서 반도체 핵심 장비를 생산하는 부분이다. 램리서치의 새로운 식각 장비 제품군은 한국 내 글로벌 생산기지인 램리서치매뉴팩춰링코리아에서 생산된다. 램리서치매뉴팩춰링코리아는 용인과 오산, 화성 등 3개 공장을 보유하고 있다.
 
팀 아처(Tim Archer) 램리서치 회장은 "램리서치는 반도체 산업의 3D 구조로의 이동을 지원하고 차세대 디지털 기술을 현실화하는 데 필요한 웨이퍼 제조 기술 발전을 주도하고 있다."라고 말했다. 
 

김영은 기자 kim.yeongeun@joongang.co.kr

ⓒ이코노미스트(https://economist.co.kr) '내일을 위한 경제뉴스 이코노미스트' 무단 전재 및 재배포 금지