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[IT뉴스]中 CXTM, 고유전율 D램 소재 양산 적용...삼성·SK '맹추격'

온카뱅크관리자

2026-08-27 14:07:25

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 테크인사이츠 분석…"CXMT, LPDDR5X에 'High-k' 성공적 도입" 
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 (지디넷코리아=장경윤 기자)D램 업계 후발주자인 중국 창신메모리(CXMT)의 추격이 거세다. 기존 메모리 선두업체들의 전유물처럼 여겨지던 고유전율(High-k) 소재를 최신 D램 제품에 성공적으로 적용한 것으로 나타났다.
 이에 삼성전자·SK하이닉스 등은 4F스퀘어, 3D D램 등 차세대 구조 개발에 박차를 가하고 있다.
 최정동 테크인사이츠 수석부사장은 27일 메모리 산업 동향 웨비나에서 최첨단 D램 기술 개발 로드맵에 대해 이같이 밝혔다. 테크인사이츠는 반도체 전문 분석기관이다.
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 <img alt="CXMT가 개발한 LPDDR5 제품 이미지(사진=CXMT 홈페이지 갈무리)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/27/ZDNetKorea/20260827140349402ugzs.png" data-org-width="638" dmcf-mid="uTu38C2uN0" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/27/ZDNetKorea/20260827140349402ugzs.png" width="658">
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 CXMT가 개발한 LPDDR5 제품 이미지(사진=CXMT 홈페이지 갈무리)
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 中, 고성능 D램 소재 'High-k'도 본격 도입…선두 업체 맹추격
 글로벌 D램 시장은 국내 삼성전자, SK하이닉스와 미국 마이크론 등 소위 빅3 기업이 주도해 왔다. 이들 기업은 12나노미터(nm)급 D램 및 고대역폭메모리(HBM) 상용화로 AI용 고부가 메모리 출하량을 적극 늘리는 추세다.
 그러나 중국 기업들의 추격도 거세다. 현재 중국 최대 D램 제조업체인 CXMT는 G4(16나노급) 공정을 기반으로 DDR5 및 LPDDR5 제품 상용화에 성공한 상황이다.
 최근에는 D램 내 트랜지스터에 기존 선두업체들만 적용하던 고성능 소재도 활용하기 시작한 것으로 나타났다. 최 부사장은 "중요한 점은 당사 조사 결과 CXMT가 G4 공정 및 LPDDR5X 제품에 High-k 메탈 게이트(HKMG) 기술을 성공적으로 도입했다는 것"이라고 강조했다.
 High-k는 회로 간 누설 전류를 막는 절연막에 쓰이는 소재다. 동일한 전압에서 더 많은 전하(전자의 흐름)을 저장할 수 있어, 기존 절연막 소재(실리콘산화물, SiO2) 대비 초미세 공정을 구현하는 데 용이하다. 때문에 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론은 4~5년 전부터 이 소재를 도입하고 있다.
 HBM 기술 역시 고도화하고 있다. 현재 CXMT는 G3(18나노급) 공정을 사용해 HBM2E(3세대 HBM)의 리스크 양산(초도생산) 단계에 진입한 것으로 알려졌다. G4 공정 기반의 HBM3는 샘플링을 진행 중이다.
 최 부사장은 "CXMT는 선두업체보다 약 2세대 정도 기술이 뒤쳐져 있으나, 더 높은 성능의 메모리 솔루션을 향해 HBM 로드맵을 꾸준히 발전시키고 있다"며 "G5(15나노급) D램 공정도 개발되고 있다"고 평가했다.
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 <img alt="셀 크기에 따른 D램 구조(사진=엘피다)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/27/ZDNetKorea/20260827140350696pnzi.png" data-org-width="637" dmcf-mid="WABuxv8BcC" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/27/ZDNetKorea/20260827140350696pnzi.png" width="658">
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 셀 크기에 따른 D램 구조(사진=엘피다)
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 D램 3강, 4F스퀘어·3D D램으로 기술 변혁 시도 
 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론은 10나노미터 미만의 차차세대 D램(D0A) 개발로 기술 초격차를 꾀하고 있다. 특히 기존 D램의 구조를 바꾼 4F스퀘어, 3D D램을 가장 유력한 후보로 보고 있다.
 최 부사장은 "현재 당사 평가로는 삼성전자와 SK하이닉스는 4F스퀘어 D램을 추진할 가능성이 높다"며 "반면 마이크론은 3D D램으로 바로 이동할 가능성이 더 높아 보인다"고 말했다.
 4F스퀘어 D램은 메모리 셀(데이터를 저장하는 최소 단위)의 구조를 기존 수평이 아닌 수직으로 배치하는 차세대 D램이다. 스퀘어란, 셀 내 트랜지스터에 전압을 인가하는 구성 요소가 얼마나 큰 면적을 갖고 있는지 나타내는 척도다.
 기존 D램은 6F스퀘어 구조를 갖추고 있다. 셀 면적이 줄어들수록 D램의 집적도가 높아져, 데이터 처리 성능 및 전력 효율성을 향상시킬 수 있다. 업계가 4F스퀘어 구조에 주목하는 이유다.
 3D D램은 비트라인 혹은 워드라인을 세워, 기존 수평으로 집적되던 셀을 수직으로 적층하는 기술이다. 비트라인과 워드라인은 셀 내 트랜지스터를 동작하게 하는 구성 요소다. 3D D램 구조에서는 같은 면적에 더 많은 셀을 넣을 수 있고, 트랜지스터 간격이 넓어져 간섭 현상도 줄어든다.
 다만 3D D램은 새로운 소재와 본딩 기술을 도입해야 하는 등 4F스퀘어 대비 기술적 난이도가 높다고 평가받는다.
 최 부사장은 "3D D램은 여전히 기술적으로 매우 도전적인 과제로, D0A에서 상용화되기에는 상당한 공정 복잡성과 수율 문제를 야기한다"며 "이러한 이유로 4F스퀘어 D램이 D0A 세대에서 보다 실용적인 후보로 떠오르고 있다"고 설명했다.
 장경윤 기자(jkyoon@zdnet.co.kr)
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