CXMT, 하프늄 HKMG로 1a 진입…월 80만 장에 메모리 방어선 비상

중국 창신메모리테크놀로지(CXMT)가 D램 트랜지스터에 하프늄 기반 고유전율 금속 게이트(HKMG) 기술을 적용해 15나노급(1a) 공정 진입 경로를 열고 2031년까지 월 80만 장 생산 체제를 구축한다는 계획을 세웠다.

Wccftech는 27일(현지시각) CXMT가 절연막 소재를 하프늄 산화물로 교체해 미세화의 핵심 난제인 전류 누설을 억제하는 구조를 구현했다고 보도했다. 선행 공정 정체 진단을 딛고 중국 기업이 공격적인 생산능력 확대를 추진함에 따라 삼성전자와 SK하이닉스가 주도하는 범용 D램 시장의 가격 방어선 재설정과 라인 전환 속도가 시험대에 올랐다.


Wccftech 보도에 따르면 CXMT는 D램 트랜지스터 게이트 절연막에 하프늄 산화물(HfO₂)을 적용하는 HKMG 기술을 도입했다. 회로 선폭이 나노미터 단위로 좁아지면 기존 실리콘 이산화물(SiO₂) 절연층이 얇아져 전자가 절연막을 통과해 흐르는 양자 터널링 현상이 일어난다.
하프늄 산화물은 실리콘 이산화물보다 유전율이 높아 동일 전압에서 더 많은 전하를 유지하면서 누설 전류를 줄인다. 회사는 폴리실리콘 게이트 전극을 맞춤형 금속 스택으로 교체해 전극 고갈 현상도 차단했다.

카운터포인트리서치는 2025년 6월 20일 전자신문 보도에서 CXMT가 HKMG 공정 장벽에 막혀 1a 노드 진입에 어려움을 겪고 있다고 진단했다. 이번 하프늄 소재 적용은 해당 공정 난제를 우회해 1a 노드로 나아갈 기술적 발판을 마련한 것으로 평가받는다.

회사는 이 구조를 1z 노드로 알려진 G4 공정과 LPDDR5X에 적용 중이며, 차세대 15나노급 G5(1a) D램 공정 개발을 진행하고 있다. 18나노 G3 공정 기반 HBM2E는 위험 생산 단계에 들어섰고, G4 공정 기반 HBM3는 샘플 검증을 진행 중이다.


제조 시설 확대 속도도 가파르다. CXMT는 현재 월 20만 장 수준인 웨이퍼 생산능력을 2026년 말까지 월 30만 장으로 늘릴 계획이다. 이 가운데 고대역폭 메모리(HBM) 전용 생산능력은 월 5만 장 규모를 별도 배정한다.

상하이와 허페이에 건설 중인 신규 팹 두 곳이 완공되면 생산능력은 월 60만 장으로 늘어난다. 시장에서는 2030년 무렵 CXMT 생산량이 미국 마이크론을 넘어설 것이라는 관측도 나온다. 회사는 2026년부터 2031년까지 해마다 월 10만 장씩 생산능력을 추가해 2031년 총 월 80만 장을 확보할 방침이다. 구체적인 양산 수율 데이터는 공개되지 않았다.

CXMT의 기술 개선과 생산능력 확장은 한국 메모리 제조사의 수익 구조에 직접 영향을 준다. 중국 완제품 제조사 공급망 내 자국산 칩 비중이 커질 경우 삼성전자와 SK하이닉스의 중국향 범용 DDR4와 DDR5 출하량, 그리고 가격 방어선에 하방 압력으로 작용할 수 있다는 것이 시장 분석가들의 대체적인 시각이다. 양사의 범용 D램 구체 매출 비중은 공시되지 않았다.

한국 기업들은 이에 대응해 범용 제품 비중을 단계적으로 축소하고 10나노 이하 선단 공정과 HBM 비중을 확대하는 사업 구조 재편 속도를 올리고 있다.

글로벌 메모리 공급망 분석에 따르면 단기 시장 가격은 CXMT의 기존 라인 가동률과 증설 물량 출회 속도에 영향을 받으며, 중장기 가격 변동성은 1a D램의 실질 양산 수율에 따라 좌우된다.

향후 공급망의 주요 변수는 CXMT의 하프늄 미세공정 결함 제어율과 미국 상무부의 추가 반도체 장비 수출 통제 수위다. 핵심 노광·식각 장비 반입이 전면 차단되거나 결함률 상승으로 양산 수율 확보에 실패할 경우 대규모 공급 과잉 경로는 지연될 수 있다.


김주원 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com