삼성, 3D 낸드플래시 비중 80% 돌파…평면 낸드플래시 시대 끝났다

입력 : 2018.01.03 13:54

삼성전자, 전년 대비 3D 낸드플래시 생산량 약 70% 성장
“일부 車 낸드 제품 제외하고 모든 설비 3D 낸드로 전환”

삼성전자(005930)의 낸드플래시 제품 중 3차원(D) 낸드플래시의 비중이 지난해 4분기를 기준으로 80%를 돌파한 것으로 나타났다. 삼성전자는 자동차용 메모리 일부 제품을 제외하고는 연내 대부분 낸드플래시 제품을 3D로 전환해 전체 낸드 생산량의 90% 이상으로 끌어올릴 계획이다.

2일 업계에 따르면 지난해 4분기 삼성전자의 낸드플래시 반도체 생산량 중 3D 낸드가 차지하는 비중이 80%를 넘어선 것으로 알려졌다. 지난해 연간 기준으로도 3D 낸드의 비중이 70%를 넘어선 것으로 관측된다. 도시바, 웨스턴디지털(WD), SK하이닉스 등 경쟁사들의 3D 낸드 생산 비중이 아직 절반 이하라는 점에 비춰볼 때 가장 빠른 속도로 3D 낸드 생산량 규모를 늘리고 있다.

삼성전자 평택 반도체 공장 전경. / 삼성전자 제공
반도체 업계에서는 삼성전자가 내년부터 본격화할 주요 메모리 반도체 기업 간 낸드 공급경쟁에 대비해 생산공정 고도화에 속도를 붙이고 있다는 분석을 내놓고 있다. 용량당 원가 측면에서 기존 평면 낸드보다 유리한 3D 낸드 양산량을 급격히 늘리는 것도 이를 위한 포석으로 풀이된다.

◆ 3D 낸드, 기존 평면 낸드 생산성 따라잡았다

3D 낸드는 기존의 평면(2D) 미세공정 기술이 10나노미터(㎚)대에서 맞은 한계를 극복하기 위해 개발됐다. 가령 평면 구조의 낸드가 단독주택이라면, 정보 저장의 기본 단위인 셀(Cell)을 수직으로 쌓는 방식의 3D 낸드는 아파트로 비유된다. 평면 낸드보다 속도가 빠른 한편 용량을 크게 늘릴 수 있는 데다 안정성과 내구성도 뛰어나 차세대 메모리로 주목받고 있다.

삼성전자의 전체 낸드 생산량의 절반 수준을 차지하고 있는 64단 3D 낸드는 특히 상징적인 의미가 크다. 24단, 32단, 48단 등 기존 3D 낸드는 평면 낸드와 비교해 용량당 원가가 다소 비싸거나 거의 대등한 수준이었지만 64단 낸드부터는 평면 낸드의 생산성과 성능을 크게 앞지르고 있다.

삼성전자는 내부적으로 연내 64단 3D 낸드의 비중을 전체 낸드의 절반 이상으로 끌어올리는 한편 다음 세대 제품인 96단 3D 낸드를 올해 상반기 중에 본격 생산할 계획이다. 64단, 96단 제품을 양대 축으로 올해 하반기부터는 전체 낸드 생산량의 90% 이상을 3D 낸드로 채운다는 목표도 세웠다.

삼성의 한 관계자는 “자동차용 범용플래시메모리(UFS) 등 일부 낸드 제품의 경우 모바일, PC용 제품과 비교해 제품 보증 기간이 월등히 길기 때문에 평면 낸드 생산을 완전히 중단할 수는 없다”며 “일부 특별한 수요처를 제외하고는 올해부터 사실상 모든 제품에 3D 낸드를 적용할 방침”이라고 설명했다.

◆ 도시바·SK하이닉스, 3D 낸드 공급 경쟁 합류

삼성전자에 이어 세계 낸드 시장 점유율 2위를 차지하고 있는 도시바도 본격적인 추격에 나선다. 특히 지난해 도시바 메모리 매각 문제가 해결된 이후 다시 전열을 정비한 도시바는 올해 생산능력 증대, 기술 개발에 초점을 맞추고 점유율 강화에 나선다.

올해 하반기에 가동하는 도시바의 욧카이치 Y6 공장은 웨이퍼 투입 기준 월 1만5000장 규모로 3D 낸드 양산을 시작해 점점 규모를 늘려나간다. 도시바는 Y6 공장 이외에도 2개의 새로운 생산 라인을 추가로 구축한다는 계획을 밝힌 바 있다. 삼성과 마찬가지로 도시바 역시 내년 중 3D 낸드 비중을 90% 수준으로 끌어올린다는 목표를 내세웠다.

SK하이닉스도 최근 양산을 시작한 72단 3D 낸드 공급량을 늘려 점유율을 높인다는 계획이다. SK하이닉스는 지난해 3분기 실적 컨퍼런스콜에서 “256기가비트(Gb) 트리플레벨셀(TLC) 3D 낸드를 4분기부터 본격적으로 양산한다”며 “이어 512Gb 제품도 곧 양산을 시작할 것”이라고 밝혔다.

반도체업계 관계자는 “지난해 메모리 기업들의 주력 제품이었던 32단, 48단 3D 낸드의 경우 기존 평면 낸드와 별 차이가 없었다”며 “삼성전자, 도시바 등 전체 시장 공급량을 좌우하는 대형 기업들이 올해부터 64단 이상 공정 비중을 늘리고 또 업체 간 증설 경쟁도 본격화하면서 올해 낸드 시장이 공급과잉 국면에 진입할 가능성이 커졌다”고 설명했다.

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