'반도체 쇼티지' 대응…삼성·SK, 차세대 공정으로 생산 늘린다

[이데일리 공지유 기자] 삼성전자(005930)와 SK하이닉스(000660)가 메모리 초호황기에 따른 공급 부족 대응에 총력을 기울이고 있다. 국내 반도체 생산기지를 확장하고 가동 시점을 앞당기는 동시에 차세대 공정 전환을 통해 생산성 제고에 나선다는 계획이다.

삼성전자 평택캠퍼스 P2라인 공사 현장.(사진=삼성전자)

19일 증권가에 따르면 올해 4분기 D램 수요가 공급을 세 배 이상 초과하는 등 메모리 초호황에 따른 공급 부족 우려가 현실화하고 있다. 국내 반도체 업계는 이에 대응하기 위해 공장 투자와 함께 선단 공정 전환에 속도를 내고 있다.

단기적으로는 10나노급 6세대(1c) D램 등 차세대 공정 전환을 통해 수요 증가에 대응한다는 계획이다. 1c 공정은 현재 1b 대비 공정 미세화 수준이 높아진 차세대 공정이다. 회로 선폭이 좁아지고 집적도가 높아지면서 칩의 크기가 줄어들고, 성능과 전력 효율은 향상된다. 한 웨이퍼에서 생산할 수 있는 다이가 많아지면서 생산성이 더 높아진다.

삼성전자는 내년 말까지 차세대 D램 공정인 1c D램 생산능력을 현재 월 6만장에서 월 20만장 규모로 확대할 방침이다. 내년까지 1c D램에 대해 지속적으로 투자를 확대함으로써 공급 능력을 미리 확보하겠다는 계획이다.

SK하이닉스도 1c D램 공정 확대를 본격화하고 있다. SK하이닉스는 지난달 3분기 실적 발표 컨퍼런스콜에서 “내년 1c D램의 램프업을 본격적으로 진행해, 내년 말에는 국내 HBM을 제외한 일반 D램 캐파 절반 이상을 1c 제품 생산을 위해 활용할 계획”이라고 말했다.

반도체 업계 한 관계자는 “늘어나는 메모리 수요에 대응하기 위해 인프라 투자를 병행하고 레거시 공정에 대해 선단 공정 전환을 계속 추진하며 생산능력을 높이고 있다”고 말했다.

(사진=연합뉴스)

향후 생산능력(캐파) 확대를 위한 생산기지 확장 및 공장 가동에도 속도를 낸다. 삼성전자는 최근 경기 평택사업장 2단지 5공장(P5) 공사에 돌입했다. P5는 2028년 가동 예정으로, 차세대 HBM과 범용 D램을 병행 생산하는 ‘메가 팹’ 역할을 한다. 삼성전자는 P5를 기존 4공장(P4) 대비 1.5배 확대한 3층 구조로 설계했다. 기존 공장에 클린룸 4개가 탑재됐다면, 클린룸을 6개 탑재해 생산능력을 더 확대한다는 구상이다.

이에 더해 P4 공사 재개에 돌입했다. P4는 페이즈(Ph) 1~4까지 총 4개의 생산공장으로 구성돼 있는데, 당초 반도체 위탁생산(파운드리) 부문으로 계획했던 Ph4를 D램 중심으로 전환해 공사에 착수했다. 내년 초까지 공사를 종료한다는 계획이다.

SK하이닉스는 최근 청주 M15X에 장비 반입을 시작한 이후 내년 초부터 6세대 HBM(HBM4)을 양산한다는 계획이다. 또 용인 반도체 클러스터를 중심으로 HBM 등 메모리 생산능력 확대에 속도를 내고 있다. 당초 용인 클러스터는 용적률 350%를 기준으로 2개층으로 설계됐는데, 용적률이 490%로 상향되면서 3개층 구조로 지어진다. 이에 따라 클린룸 면적도 기존 계획 대비 50% 확대됐다. SK하이닉스는 당초 2027년 5월로 예정된 용인 1기 팹(공장) 클린룸 가동 시점을 최대한 앞당길 계획이다.