- 마이크론, 20년 연구 끝에 4F² D램 양산 배제하고 기존 공정 수명 연장 결정

- 4분기 매출 542억 달러 기록 속 2027년 하반기 1델타 공정 양산 목표 제시

- 4F² 징검다리 공정 거치려는 한국 제조사와 건너뛰려는 마이크론 기술 노선 대립

마이크론 테크놀로지가 20여 년간 연구해 온 4F²(F의 제곱) D램 상용화를 자사 양산 계획에서 배제하고 3차원 적층 D램으로 직행하는 차세대 일정표를 제시했다.

미국 금융정보 매체 바차트는 10월 21일(현지시각) 마이크론 기술 발표회를 인용해 회사가 기존 6F² 미세 공정 수명을 늘리는 한편 4F² 단계는 건너뛰기로 결정했다고 보도했다.

삼성전자와 SK하이닉스가 10나노미터급 이하 공정에서 4F² 도입을 차세대 가교 기술로 검토 중인 상황에서 한미 메모리 제조사 사이 기술 노선 차이가 뚜렷해지는 양상이다.

커패시터 간격 축소 난관… 마이크론의 '4F² 실익 부재론'

스콧 디보어 마이크론 사장 겸 최고기술제품책임자는 기술 발표회에서 스위스 투자은행 UBS의 티머시 아큐리 연구원 질의에 답하며 4F² 상용화에 선을 그었다. 디보어 최고기술제품책임자는 마이크론이 4F² 구조를 20년 전 최초로 고안하고 복수의 시제품을 제작 검증했으나, 실제 양산 관점에서는 제조 비용과 복잡성에 따른 실익이 없다는 결론에 도달했다고 주장했다.

그는 4F²가 기존 6F² 대비 웨이퍼당 실질 집적도를 높인다는 통념을 '환상'으로 규정했다. D램의 물리 면적과 밀도를 결정하는 본질 요소는 하부 트랜지스터 셀 크기가 아니라 상부 커패시터 피치(전하 저장 공간 사이 간격)라는 점을 이유로 들었다. 하부 트랜지스터 구조를 4F²로 개편하더라도 상부 커패시터 간격을 비례해 줄이지 못하면 웨이퍼 한 장에서 생산되는 유효 칩 수는 늘어나지 않는다는 자사 분석 결과를 제시했다.

1델타 2027년 양산 목표… 호실적 속 3차원 병행

마이크론은 4F² 전환 대신 기존 6F² 구조 고도화에 주력한다는 방침이다. 현재 양산 중인 1감마 공정에 이어 차세대 1델타 공정을 2027년 하반기에 양산할 계획이다. 회사는 1델타 공정 진입 시 비트 밀도가 20%대 중반가량 향상될 것으로 내다보고 있다. 이와 함께 셀을 수직으로 쌓아 올리는 3차원 D램 연구를 병렬 추진해 차세대 구조 전환을 준비한다는 구상이다.

이러한 기술 노선 조정 배경에는 인공지능 수요 확장에 따른 탄탄한 실적이 자리 잡고 있다. 마이크론의 2026 회계연도 연간 매출은 1331억 9000만 달러(약 176조 7697억 원), 미국 일반회계기준 순이익은 849억 7000만 달러(약 112조 7721억 원)를 기록했다.

4분기 매출은 전년 동기 대비 379% 늘어난 542억 3000만 달러(약 71조 9740억 원)에 달했다. 미국 증권사 웨드부시의 매트 브라이슨 연구원은 마이크론의 제품 설계 역량을 높게 평가하며 목표주가를 1400달러(약 185만 8080원)로 제시했다.

한국 메모리 업계의 차세대 가교 전략과 공정 완성도 경쟁

마이크론의 이번 입장 표명은 동일 규격을 10나노 이하 선단 공정의 유력한 대안으로 검토해 온 한국 반도체 생태계와 뚜렷한 대비를 이룬다.

삼성전자와 SK하이닉스, 중국 창신메모리는 3차원 D램 시대로 완전히 넘어가기 전 평면 미세화 한계를 극복하기 위해 수직 채널 트랜지스터(VCAT) 기반 4F² 설계를 적극적으로 연구해 왔다.

한국 반도체 가치사슬 관점에서 한국 제조사들의 4F² 도입은 장비와 소재 생태계 전반의 기술 고도화를 견인하는 촉매다. 트랜지스터 채널을 수직으로 세우는 4F² 공정은 초정밀 원자층증착과 식각 공정 난도를 높이는 만큼, 관련 장비와 고유전율 전구체 공급사들의 참여 기회가 확대되는 구조다.

반면 신공정 도입에 수반되는 수율 확보와 초기 설비투자 비용은 극복해야 할 공통 과제로 꼽힌다. 마이크론이 제기한 커패시터 물리 한계를 한국 기업들이 혁신 공정 기술로 해결해 내며 4F²의 원가 절감 효과를 실현할 수 있을지, 아니면 기존 구조를 연장해 3차원 D램으로 곧장 도약하려는 마이크론의 우회 전략이 주효할지가 차세대 메모리 주도권 경쟁의 관건이다.



김주원 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com

<저작권자 ⓒ 글로벌이코노믹 무단전재 및 재배포금지>