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4F²는 D램 셀 하나가 차지하는 면적을 기존 6F²보다 이론적으로 약 33% 줄이는 기술이다. 셀 면적을 줄여 집적도를 높일 수 있다는 점에서 차세대 D램 미세화의 핵심 기술로 거론돼 왔다. 그러나 마이크론은 셀 면적 축소가 실제 집적도 향상으로 직결되지는 않는다고 판단했다. D램 집적도를 좌우하는 것은 트랜지스터 구조뿐 아니라 전하를 저장하는 커패시터의 간격이며, 4F²를 적용하더라도 제조비용과 공정 복잡성이 증가할 수 있다는 것이다.
드보어 CTPO는 웨비나 질의응답에서 4F²가 6F²보다 실질적인 이점을 제공한다는 주장은 “다소 신화에 가깝다”고 평가했다. 그는 과거 공정에서는 4F² 구현이 가능하지만 비용과 복잡성이 증가한다며 첨단 공정으로 갈수록 물리적인 미세화 한계에 직면한다고 설명했다.
마이크론은 대신 기존 6F² 구조를 개선하면서 웨이퍼 본딩과 3D D램 개발에 집중할 계획이다. 현재 양산 중인 1감마(1γ) 공정에 이어 2027년 하반기 차세대 1델타(1δ) D램 양산에 돌입할 예정이다. 후속 1엡실론(1ε) 공정에는 서로 다른 웨이퍼를 결합하는 본딩 기술을 도입해 집적도를 높일 방침이다. 장기적으로는 메모리 셀을 수직으로 쌓는 3D D램으로 전환하되 제조비용과 성능 등을 고려해 상용화 시점을 결정한다는 구상이다.
반면 삼성전자와 SK하이닉스는 4F² 기술 개발을 지속하고 있다. 삼성전자는 수직 채널 트랜지스터(VCT)를 활용해 셀 면적을 줄이는 기술을 연구 중이며, SK하이닉스 역시 수직 게이트(VG) 기반의 차세대 셀 구조 개발을 추진하고 있다. 양사 모두 장기적으로 3D D램도 연구하고 있지만 마이크론과 달리 4F²를 차세대 기술 후보로 유지하고 있다는 점에서 차이가 있다.
중국 업체의 추격도 변수다. 중국 창신메모리테크놀로지(CXMT)는 올해 말 4F² 기반 서버용 DDR5 메모리 모듈을 선보이겠다는 계획을 밝힌 바 있다. 다만 구체적인 제품 성능과 양산 수율, 제조원가 경쟁력은 아직 확인되지 않은 상황이다.
이에 따라 차세대 D램 경쟁은 단순한 회로 미세화를 넘어 기술별 집적도 개선 효과와 양산 경제성을 겨루는 양상으로 전개될 전망이다. 특히 4F²를 통한 셀 면적 축소와 기존 공정 개선, 3D 적층 가운데 어떤 방식이 더 높은 집적도와 낮은 생산비용을 확보할지가 관건이다.
삼성전자는 4F² 기술 개발을 지속한다는 입장을 최근 공개적으로 확인했다. 송재혁 삼성전자 디바이스솔루션(DS)부문 최고기술책임자(CTO) 사장은 지난 14일 반도체대전(SEDEX 2026)에서 4F² 기술 개발 여부에 대해 “그렇다”고 답했다. 구체적인 개발 진행 상황에 대해서는 “열심히 합니다”라며 말을 아꼈다.
