★ 오늘의 뉴스  Headline은  70년 난제 반도체 구동 원리…韓연구진 원자 

수준서 최초 규명 기사를 꼽을 수 있겠습니다. (조선비즈 황민규 기자)

ㅇ 국내 연구진이 70년 난제로 꼽히던 ‘준-페르미 준위(quasi-Fermi level) 

    분리 현상’의 원자 수준 규명에 세계 최초로 성공했다. 

ㅇ 이는 반도체 소자의 구동 원리를 이해하는 데 중요한 성과로 연구진은 

    차세대 반도체 개발의 이론적 디딤돌을 마련할 것으로 기대하고 있다.

ㅇ 한국과학기술원(KAIST) 전기및전자공학부 김용훈 교수 연구팀이 반도체 

    소자 동작의 기원인 준-페르미 준위 분리 현상을 제1 원리적으로 기술하는 

    데 세계 최초로 성공했다고 27일 밝혔다.

ㅇ 제1 원리적인 방법이란 실험적 데이터나 경험적 모델을 사용하지 않고 

    슈뢰딩거 방정식( 양자역학의 한 형식인 파동 역학의 기초 방정식)을 

    직접 푸는 양자역학적 물질 시뮬레이션 방법을 말한다. 

ㅇ 이주호 박사과정 학생이 제1 저자로 참여한 이번 연구 성과는 국제학술지 

    미국‘국립과학원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences)’ 

    4월 23일 字 온라인판에 게재됐다.

ㅇ 이번 연구는 과학기술정보통신부 중견연구자지원사업, 

    나노소재원천기술개발사업, 기초연구실지원사업, 글로벌프론티어사업의 

    지원을 받아 수행됐다.

□ 다음은 반도체/디스플레이 관련 소식 헤드라인입니다.

ㅇ 반도체 초격차 속도내는 삼성, EUV D램 생산 공정 업그레이드한다

    ( 이투데이 송영록 기자)

 ⊙ 향후 모든 D램 제품에 EUV 공정 적용

▲화성캠퍼스 EUV 라인 전경 (사진제공=삼성전자)

- 삼성전자가 EUV(극자외선) D램 생산성 향상을 위해 힘을 쏟고 있다. 

  코로나19 이후 폭발적으로 늘어날 반도체 수요 등에 대비하고, 

  초격차를 유지하기 위한 행보다.

- 27일 관련 업계에 따르면 삼성전자는 내년부터 대량 생산에 나설 예정인 

  EUV D램을 위한 생산방법론을 미세 조정하고 있다. 이를 통해 생산 

  효율성 및 수율 등을 극대화 시킬 계획이다.

- 삼성전자 관계자는 "이 같은 변화는 D램 생산성 향상에 큰 영향을 

  미칠 것"이라고 밝혔다.

- 이미 삼성전자는 지난달 EUV 공정을 적용해 생산한 1세대 10나노급(1x) 

  DDR4 D램 모듈 100만 개 이상을 공급해 글로벌 고객의 평가를 완료했다고 

  밝힌 바 있다. 다만, 이는 테스트 성격이다.

- 내년에는 14나노 초반대의 '4세대 10나노급(1a) 기반 16Gb EUV DDR5 

  제품의 양산을 시작할 계획이다. 

- 이 제품은 1세대 10나노급(1x) D램보다도 12인치 웨이퍼당 생산성을 

  2배 높일 수 있다. 이를 통해 사업 경쟁력을 더욱 강화할 수 있게 됐다.

- 특히 이번 양산 제품은 생산 방법론 미세 조정을 통해 품질과 수율도 

  기존 공정 제품 이상으로 향상될 계획이다.

- EUV 노광 기술을 적용하면 회로를 새기는 작업을 반복하는 

  멀티 패터닝(Multi-Patterning) 공정을 줄이면서 패터닝 정확도를 

  높이게 된다. 

- 이를 통해 성능과 수율을 향상시키고 제품 개발 기간을 단축할 수 있는 

  장점이 있다.

- 삼성전자는 향후 메모리 업계 최초로 차세대 D램 제품부터 'EUV 

  공정'을 전면 적용, 반도체 미세공정의 한계를 돌파할 계획이다.

- 삼성전자 관계자는 "EUV D램 기술은 소비자, 클라우드, 데이터센터 

  애플리케이션의 메모리 성능과 전반적인 최종 사용자 경험을 높이는 데 

  중추적인 역할을 하게 될 것"이라며 "지금까지 개발된 기술 중 가장 

  진화한 기술 중 하나"라고 밝혔다.

- 삼성전자는 올 하반기 평택 신규 라인을 가동해 늘어나는 차세대 

  프리미엄 D램 수요에 안정적으로 대응할 수 있는 양산 체제를 구축할 

  계획이다.

- EUV 공정을 적용한 D램은 평택사업장 신규 라인 ‘V2’에서, 

  EUV 파운드리 제품은 화성사업장의 첫 EUV 전용 라인 ‘V1’에서 각각 

  생산된다.

- 삼성전자가 파운드리 7나노를 양산하는 등 파운드리와 메모리반도체 

  모두에 EUV를 적용한 반면, TSMC는 파운드리에만 EUV를 적용했다.

- 업계 관계자는 "삼성전자가 다품종 소량생산 방식의 파운드리와 대량생산 

  방식의 D램에 모두 EUV 기술을 적용했다"며 "시스템반도체와 메모리반도체를 

  아우르는 차세대 미세공정 기술력을 확보하게 됐다"고 말했다.

ㅇ 모바일 반도체, 세대교체중(애플경제 김상철 기자)

 ⊙ 마이크론도 차세대 반도체 양산개시

  - 마이크론이 차세대 모바일 D램 공급을 시작했다. 

    삼성전자에 이어 두 번째다. 올해를 기점으로 DDR(Double Data Rate)5로의 

    전환이 본격화될 예정이다.

 ⊙ 모토로라, 차세대 모바일 D램 공급

  - 다음 달 출시 예정인 모토로라의 스마트폰 ‘엣지플러스’에 마이크론 

    12기가바이트(GB) LP(Low Power)DDR5 D램이 탑재됐다. 

    샤오미 ‘미10’에도 들어간 제품이다. 

  - 최근 모바일업계는 스마트폰에 5개 이상의 카메라 모듈과 대형-멀티 

    디스플레이, 인공지능(AI) 프로세서, 5G 통신서비스 등을 도입하고 있다. 

  - 이 같은 고사양 스마트폰에 더 높은 용량의 D램을 탑재하면 시스템 성능을 

    대폭 향상시킬 수 있다.

 - SK하이닉스는 시제품 생산 단계다. 마이크론보다 먼저 개발했지만, 

   양산까지는 이르지 못했다. 연내 출시될 것으로 보인다. 

 - 마이크론은 샤오미, 모토로라 등에 잇따라 LPDDR5 제품을 공급하면서 

   고객사를 늘리고 있다.

- 모바일 D램은 세대 교체가 진행되고 있지만, PC 및 서버는 아직이다. 

  업계 전반적으로는 아직 LPDDR4에서 LPDDR5로 넘어가는 과도기다. 

- 대역폭, 전송 속도 등에서 제 성능을 내지 못한다는 평가가 나오고 있다. 

 관련 업체들은 내년부터 DDR5가 상용화될 것으로 내다봤다.

⊙ 모바일 반도체와 DDR

- D램은 정보기술(IT) 기기에서 두뇌 역할을 하는 중앙처리장치(CPU)가 

 연산한 정보를 빠르게 기억하고 처리하는 메모리반도체다. 

- 스마트폰에서 D램 역할은 갈수록 중요해지고 있다. 

  5G 네트워크를 이용해 고용량의 콘텐츠를 빠른 속도로 구현하려면 스마트폰용 

  D램도 PC D램과 견줄 정도의 고사양을 갖춰야 하기 때문이다.

- DDR은 국제반도체표준협의기구가 정한 규격이다. 

  D램 안에서 정보를 주고받는 기술로 D램의 동작 속도를 결정한다. 

  숫자가 높을수록 2배씩 발전한다. 

- LPDDR은 모바일용이다. LPDDR4X는 스마트폰, 태블릿과 같은 모바일 기기에 

  사용되는 저전력 D램의 규격이다. 

 - 모바일 D램은 모바일 기기의 두뇌인 AP(Application Processor)의 연산을 

   도우며 처리 속도와 용량이 커질수록 더 빠르고 다양한 멀티태스킹이 가능하다. 

   

   MDDR과 LPDDR2, LPDDR3, LPDDR4, LPDDR4X로 구분하며 숫자가 높을수록 

   데이터 처리 속도가 빠르다. 현재 스마트폰에 쓰이는 주력 제품은 DDR4다. 

  하지만 메모리 제조업체들은 DDR5 시장을 준비하는 중이다. 

  삼성전자와 SK하이닉스는 2018년, 마이크론은 2019년에 LPDDR5 D램 개발을 

  완료했다.

⊙ 삼성전자, 초격차 유지

 -  삼성전자는 업계에서 유일하게 LPDDR5 8GB, 12GB, 16GB 모바일 D램 라인업을 

    모두 갖추고 있는 기업이다. 

  - 이를 통해 플래그십 스마트폰, PC, 자동차용 D램 시장을 적극 공략한다는 방침이다. 

    지난해 6월 2세대 10나노급 12기가비트(Gb) LPDDR5 D램을 업계 최초로 양산했고. 

    

  - 올해 2월에는 역시 업계 최초로 역대 최대 용량인 16기가바이트(GB) 

    스마트폰용 D램도 양산을 시작했다. 

    16기가바이트(GB) 램을 탑재한 스마트폰이 한정판매된 갤럭시S20 울트라 

    512GB 모델이다. 스마트폰에서 PC를 뛰어넘는 고해상도 게임을 즐길 수 있다. 

 - 모바일 D램 기술력에 확실한 격차가 있다, 16GB D램을 스마트폰에 장착하면