일요주간 - SK하이닉스 김태한 팀장, 초미세 공정 혁신으로 산업포장…1c D램 시대 열다

세계 최초 10나노급 1c D램 개발·양산 성과 인정…EUV 기반 패터닝·표준 공정 플랫폼 구축으로 메모리 경쟁력 강화

▲ 서울 코엑스에서 열린 ‘2025 산업기술진흥 유공 시상식’ 현장. (사진=SK하이닉스 제공)

 

[일요주간 = 엄지영 기자] SK하이닉스가 초미세 공정 기술의 한계를 다시 한 번 뛰어넘었다. 회사는 DRAM Etch 분야를 이끄는 김태한 미래기술연구원 팀장이 세계 최초로 10나노급 6세대(1c) D램 개발과 양산을 성공적으로 이끌며 산업기술진흥 유공 ‘산업포장’을 수상했다고 밝혔다. 첨단 패터닝 기술과 재료 혁신, 그리고 차세대 제품까지 확장 가능한 공정 플랫폼을 구축한 그의 성과는 AI·HBM 시대 메모리 산업 경쟁력을 좌우할 핵심 기술력으로 평가받고 있다.

산업기술진흥 유공 포상은 산업통상부가 주관해 국가 기술 경쟁력 향상과 산업 발전에 기여한 유공자에게 수여하는 정부 포상으로, 이 중 산업포장은 핵심 기술의 혁신성과 산업적 파급 효과가 큰 인물에게 수여되는 상이다. 김태한 팀장(DRAM Etch)은 초미세 공정에서 필수적인 EUV 기반 패터닝 최적화, 신소재 적용, 공정 플랫폼 표준화 등을 이끌며 메모리 반도체 개발 경쟁력을 한 단계 끌어올렸다.

특히 D램 2nd 플랫폼 기반의 셀 EUV 적용과 공정 최적화를 통해 업계 최초로 1c 제품 개발에 성공했다. 김 팀장은 1x부터 1z, 최신 1c까지의 10나노급 D램 개발 성공 및 양산 이관을 통해 D램 기술 세대의 공정 플랫폼을 구축하며 세대 전환을 선도했다. 이 과정에서 6F² 기반 고밀도 셀 구조와 10나노 Tech 1st 플랫폼 확보를 위한 핵심 공정 기술을 확보해 개발 과정의 시행착오를 줄이고 기간을 단축할 수 있는 표준 공정 체계를 마련했다.

이러한 기술력은 D램 성능과 원가 경쟁력 향상뿐 아니라, 이후 1c 개발의 속도와 완성도를 높이는 기반이 됐다. 1c 기술은 생산성을 기존 세대 대비 30% 향상시키고, 동작 속도는 11% 개선된 8Gbps(초당기가비트) 수준이다. 전력효율도 9% 이상 개선돼 데이터센터 전력 수요가 빠르게 증가하는 AI 시대에 전 세대 대비 전력 비용을 최대 30% 절감할 수 있다는 점에서 산업적 의미가 크다. SK하이닉스는 해당 기술을 차세대 HBM, LPDDR6, GDDR7 등 주요 D램 제품군에 확대 적용할 계획이다.

또한 개발 과정에서 미세 공정의 핵심 난제를 해결하며 기술 완성도를 높였다. 업계 최초로 EUV 기반 패터닝 기술을 양산에 적용해 회로를 더 정밀하게 구현하고 생산성과 수율 안정성을 높였다. 회로 품질을 떨어뜨리는 단선 문제를 개선하고, 새로운 감광 소재를 도입해 패턴 형성의 정밀도를 높였으며, 미세 회로를 안정적으로 구현하는 신규 패터닝 공정도 구축했다. 초미세 공정에서 어려운 영역 중 하나인 ‘컨택(접점)’ 구조 역시 더욱 정교한 방식으로 개선해 물리적 제약을 극복했다.

이러한 기술 혁신들은 단일 공정 개선을 넘어 차세대 제품에도 확장 가능한 공정 플랫폼을 구축하는 기반이 됐다. 김 팀장은 축적된 공정 개발 경험을 바탕으로 D램 기술 세대 전환을 주도했다. 세대별 개발 과정에서 발생할 수 있는 시행착오를 줄이고, 제품 개발 속도와 완성도를 높이는 기반을 마련했다. 이러한 플랫폼 기반 기술력은 2016~2017년 D램 수익성 회복과 이후 HBM 경쟁력 강화에도 중요한 역할을 했다. 또한 장비 국산화 및 협력사와의 기술 협업에도 적극 참여해 국내 반도체 생태계의 경쟁력 강화에 기여했다.

국산 장비 업체와 공정 로드맵을 공유하고 신기술을 조기 검증하며 양산 공정에 적용하는 과정에서 국내 반도체 제조 기반의 안정성을 높였다. D램 미세 패터닝 관련 국내외 특허 28건을 보유하며 기술 리더십도 입증했다.

 

김태한 팀장은 “D램 제품 한 세대를 개발하는 데에는 약 4년이라는 긴 시간이 필요한 만큼 구성원 간의 협업과 소통이 무엇보다 중요했다”며 “공통 목표를 향해 원팀(One Team) 문화를 만들고, 다양한 의견을 자유롭게 논의할 수 있는 수평적 분위기 속에서 소속감과 동기부여를 높일 수 있었다”고 소감을 전했다.

또한, 김 팀장은 “D램 개발에서는 여러 세대에 공통으로 적용할 수 있고 시행착오를 최소화하는 ‘표준 공정 기술’을 확보하는 것이 중요한데, 이를 기반으로 개발 기간을 단축하고 경쟁력 있는 신제품을 양산까지 안정적으로 이끌어 낸 것이 가장 큰 보람이었다”며, “개발 과정은 기술 한계점을 극복하며 공정 완성도를 높이는 ‘무에서 유를 만드는’ 과정의 연속이었고, 첫 수율이 나와 가능성을 확인했을 때, 그리고 지속적인 개선을 거쳐 최종 CS 인증과 양산 이관이 이뤄졌을 때 큰 성취감을 느꼈다”고 돌아봤다.

이어 김 팀장은 “앞으로도 미세 공정 한계 극복을 위한 소재 안정성 연구와 차세대 D램 구조 연구, AI 기반의 공정 예측·결함 조기 탐지 기술 등 미래 기술 개발에 적극 참여해 AI·HBM 시대의 경쟁력을 강화하는 데 기여하겠다”고 덧붙였다.

 

 

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