차세대 3D 낸드 속도전 나선 삼성전자·SK하이닉스, 하반기 물량공세

노동균 기자
입력 2017.03.22 09:47
메모리 반도체 시장이 슈퍼 호황 국면에 접어든 가운데, 삼성전자와 SK하이닉스가 하반기 차세대 3D 낸드플래시로 물량 공세에 나설 전망이다.

삼성전자와 SK하이닉스가 차세대 3D 낸드플래시 양산에 속도를 내면서 시장 선점에 나섰다. 사진은 삼성전자의 3D V낸드. / 삼성전자 제공
삼성전자는 경기도 평택 고덕산업단지에 들어설 세계 최대 규모의 반도체 생산라인을 이르면 6월 완공하고, 하반기 본격 가동에 들어갈 예정이다. 2015년 5월 첫 삽을 뜬 평택 반도체 공장은 현재 90% 이상의 공정률에 접어들어 일부 생산라인의 시험운행에 들어갔다.

삼성전자의 평택 반도체 공장은 낸드플래시 양산을 위한 마더팹(mother fab) 역할을 맡는다. 마더팹이란 최신 공정 기술이 우선 적용되는 공장을 말한다. 평택 반도체 공장은 메모리 반도체 집적도의 한계를 극복하기 위해 회로를 평면에서 수직으로 쌓아올린 3D 낸드플래시를 주력으로 양산할 예정이다. 평택 반도체 공장 가동이 정상화되면 삼성전자의 3D 낸드플래시 생산능력(캐파)은 웨이퍼 투입 기준으로 월 16만~17만장에서 32만장까지 늘어날 전망이다.

최근 스마트폰을 비롯해 사물인터넷(IoT), 클라우드, 빅데이터, 가상현실(VR) 등 차세대 성장동력 산업에 요구되는 고속·고용량 저장장치 수요가 늘면서 회로를 수직으로 쌓아올리는 3D 낸드플래시가 고부가 제품으로 급부상했다. 현재 전세계적으로 낸드플래시 공급 부족 현상을 보이고 있는 만큼 시장 수요도 기존 2D에서 3D 낸드플래시로 빠르게 이동하고 있다.

삼성전자는 2013년 8월 세계 최초로 1세대(24단) 낸드플래시 양산을 시작한 이후 매년 적층 수를 늘려왔고, 현재 적층 수를 64단까지 확대한 4세대 낸드플래시 기술을 보유하고 있다. 반도체 업계는 64단 3D 낸드가 쏟아져 나오기 시작하면 저장장치 용량을 의미하는 기가바이트(GB)의 1000배인 테라바이트(TB) 시대가 열릴 것으로 내다보고 있다.

SK하이닉스도 청주에 이어 이천 공장 2층에 마련한 3D 낸드플래시 생산라인을 이르면 이달 중으로 완공하고, 5월부터 본격 가동을 시작할 예정이다. SK하이닉스는 올해 말까지 3D 낸드플래시 비중을 2D 낸드플래시보다 높인다는 목표를 내걸고 증설 투자를 확대했다. SK하이닉스는 청주에도 대규모 투자를 단행해 추가로 신규 반도체 공장을 건설할 계획이다. SK하이닉스는 현재 월 6만장 수준의 3D 낸드플래시 생산능력을 연말까지 10만장 이상으로 끌어올린다는 방침이다.

SK하이닉스의 경기도 이천 M14 공장 전경. / SK하이닉스 제공
SK하이닉스는 D램 시장에서는 삼성전자에 이어 세계 2위를 달리고 있지만, 낸드플래시 시장에서는 상대적으로 뒤쳐져 있다. SK하이닉스는 하반기 이천 공장 2층 생산라인 가동이 정상화되면 본격적으로 3D 낸드플래시 물량이 늘어날 것으로 보고 있다. SK하이닉스는 올해 말까지 적층 수를 72단까지 늘린 4세대 낸드플래시를 양산한다는 목표다. 삼성전자가 세대별로 24-32-48-64단으로 적층 수를 늘렸다면, SK하이닉스는 24-36-48-72단으로 3D 낸드플래시 공정을 발전시켰다.

D램익스체인지에 따르면, 2016년 4분기 글로벌 낸드플래시 시장에서는 삼성전자가 37.1%의 점유율로 선두를 유지한 가운데 도시바가 18.3%, 웨스턴디지털이 17.7%, 마이크론이 10.6%의 점유율로 뒤를 이었다. SK하이닉스는 9.6%의 점유율로 5위에 그쳤다. 도시바와 웨스턴디지털도 최근 64단 3D 낸드플래시 시험 생산에 돌입해 내년부터는 시장에서 본격적으로 4세대 3D 낸드플래시 경쟁이 펼쳐질 전망이다.

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