마이크론이 드디어 DRAM에 EUV를 채택하다.
마이크론은 3월 25일, EUV(극자외선) 리소그래피 공정을 사용한 자체 개발 1γ(1-gamma) 공정으로 제작한 16Gb DDR5 장치를 세계 최초로 선보였다. 이번 신규 IC는 이전 세대 대비 높은 성능은 물론, 전력 소비량 감소와 제조 원가 절감까지 동시에 달성할 것으로 기대된다. 아울러 마이크론은 1γ 제조 기술(6세대 10nm급 노드)이 향후 다른 DRAM 제품군에도 적용될 것이라고 밝혔다.
DDR5 9200 MT/s
마이크론의 주력 1γ 제품은 산업 표준 전압인 1.1V 환경에서 9200 MT/s의 데이터 전송 속도로 평가된 16Gb (2GB) DDR5 IC이다. 1β 공정으로 제작된 이전 16Gb DDR5 IC와 비교했을 때, 신규 장치는 전력 소비량이 20% 감소했고 비트 밀도는 30% 높아졌다. 이러한 개선은 신규 칩이 1β 16Gb DRAM 장치와 유사한 수준의 수율을 달성할 경우, 생산 원가 측면에서도 상당한 절감 효과를 가져올 것으로 예상된다.
마이크론이 최신 16Gb DDR5 IC의 속도를 9200 MT/s로 제시했으나, 이 속도대는 현행 DDR5 규격 상의 최고 사양을 훨씬 능가하는 수준이다. 마이크론은 해당 칩이 JEDEC(전기전자산업기술위원회) 규격 준수 속도에서도 문제없이 작동함을 강조하는 한편, 이러한 고속 성능대는 미래 대비 및 차세대 CPU와의 호환성 확보에 유리하다고 설명했다. 또한, CUDIMM 또는 CXL 기반 메모리 모듈 등은 JEDEC 규격 이상의 속도 활용이 가능할 것이라고 제언했다. 엔지니어 및 애호가들을 위한 DIMM 역시 10,000 MT/s급 이상의 고속 모듈에 신규 DRAM 채택이 예상된다. 현재 마이크론은 1γ 기술로 제작된 16Gb DDR5 IC 및 이를 기반으로 한 완제품(칩 및 모듈)을 노트북 및 서버 제조사와 샘플링하고 있으며, 이들 고객사의 인증 절차가 향후 1~2분기 내에 완료될 것으로 예상한다. 따라서 마이크론의 최신 메모리 장치는 2025년 중반경부터 최종 소비자 제품(리테일 제품) 시장에 출시될 전망이다. 마이크론은 데스크톱, 노트북, 서버용 전반적인 모든 메모리 모듈에 자사의 신규 메모리 칩이 채택될 것으로 기대하고 있다. 특히 1γ 기반 DRAM은 데스크톱의 성능 강화와 노트북 및 서버의 저전력 구동이라는 두 마리 토끼를 모두 잡을 수 있는 특성을 갖추고 있어, 시장에 출시될 경우 높은 인기를 누릴 것으로 기대된다.
장기적으로 마이크론은 1γ 제조 기술을 활용하여 GDDR7, LPDDR5X(최대 9600 MT/s), 데이터 센터급 제품 등 다양한 형태의 메모리 제품군을 생산할 계획이며, 이 노드는 마이크론의 핵심 사업 동력으로 작용할 것이다.
1γ 제조 기술
마이크론의 1γ 공정은 다른 주요 메모리 제조사들이 이미 수년 전에 도입했던 극자외선(EUV) 리소그래피를 채택한 마이크론 최초의 기술이다. 이 기술은 도입에 상당한 시간을 거쳤지만, 기존 제품 라인업 대비 혁신적인 이점을 제공할 것으로 기대된다.
마이크론은 새로운 공정 노드에 사용된 EUV 레이어 수를 구체적으로 공개하지 않았지만, 다중 패턴화(multi-patterning)가 필요했던 핵심 레이어에 EUV가 적용되었다고 추측할 수 있다. 다중 패턴화는 생산 공정 주기 지연을 초래할 뿐 아니라 수율에 부정적인 영향을 줄 수 있기 때문이다. 마이크론 측은 1γ 공정이 EUV를 다중 패턴화 DUV(심자외선) 기술과 결합하여 사용한다고 언급했다. 또한, 1γ DRAM 공정 기술은 차세대 High-K 메탈 게이트 기술과 완전히 새로운 백엔드-오브-라인(BEOL) 회로까지 채택했다. 마이크론의 DRAM 기술 개발 수석 부사장이자 시게루 시라타케(Shigeru Shiratake)는 "1γ에 EUV 채택뿐만 아니라, 차세대 High-K 메탈 게이트 CMOS 및 진보된 BEOL 공정을 함께 도입했으며, 이들이 결합하여 1β DRAM 대비 9200 MT/s [데이터 전송 속도]라는 15%의 성능 향상을 달성하는 동시에, 전력 소모는 1β 대비 약 20% 줄이는 성과를 이루었다"고 밝혔다. 현재 마이크론은 일본 공장에서 1γ DRAM을 생산하고 있으며, 이곳에 2024년에 회사의 최초 EUV 장비가 설치되었다. 마이크론이 1γ 메모리 생산 규모를 확대함에 따라, 일본 및 대만에 위치한 공장에 EUV 시스템을 추가할 예정이다.