20세기 이야기

삼성반도체 64K D램 개발

반도체 시장 진출은 이병철의 마지막 작품이자 이건희의 첫 작품

1974년 1월에 설립된 한․미합작의 ‘한국반도체’는 진정한 의미에서 우리나라 반도체 업계의 효시로 평가받고 있다. 외국업체로부터 하청을 받는 반도체 조립에서 탈피해 높은 기술이 필요한 웨이퍼 가공을 시도한 첫 기업이었기 때문이다. 그러나 한국반도체는 과다한 투자와 LSI(대규모 집적회로) 생산 지연으로 인해 파산 위기에 몰렸다.

이건희 당시 중앙일보 이사가 한국반도체 인수에 관심을 보였으나 삼성그룹 비서실은 사업성이 없다고 난색을 표명했다. 그런데도 이건희 이사는 부친인 이병철 삼성 회장을 설득한 끝에 자신의 사재 4억 원을 보태 1974년 12월 한국반도체를 인수했다. 기업인 이건희의 혜안이 돋보이는 순간이었다.

1983년 2월, 이병철 회장이 반도체 신규 투자를 놓고 일본에서 고심에 고심을 거듭했다. 세계 반도체업계가 VLSI(초대규모 집적회로)를 개발하고 양산 체제로 접어든 상황에서 엄청난 자금이 필요했기 때문이다. 불투명한 시장 전망, 선진국과의 기술 격차, 막대한 투자재원 조달, 고급 기술인력 확보 등 어느 것 하나 확실한 것이 없었다.

그래도 이병철 회장은 고심 끝에 ‘반도체 올인’을 결심했다. 자칫 그룹의 명운까지 좌우할 모험이었으나 결심을 하기까지에는 이건희 당시 부회장의 역할이 컸다. 이런 점에서 본격적인 반도체 시장 진출은 이병철의 마지막 작품이자 이건희의 첫 작품이었다.

삼성은 메모리 제품에 승부를 걸었다. 충분한 설계기술과 공정기술을 갖춰야 하는 주문형보다는 우수한 노동력을 바탕으로 단기간에 선진국과의 경쟁이 가능한 메모리가 우리 실정에 적합하다고 본 것이다. 삼성은 D램, S램, EP롬, EEP롬 등 다양한 메모리 중에서도 치열한 가격 경쟁과 공급 과잉이 예상되긴 하지만 양산 효과가 뛰어나고 시장 규모가 제일 큰 D램을 주종목으로 삼았다.

그러나 미국과 일본의 견제로 기술 확보가 사실상 불가능했다. 삼성은 우회전략을 폈다. 1983년 7월 미국 실리콘벨리에 현지법인을 설립, 한국인 고급 두뇌를 확보했다. 국내에서는 1983년 5월 64K D램의 개발 작업을 시작했다. 미국의 마이크론 테크놀로지로부터 기본적인 자료를 입수․분석하는 한편 6월에는 마이크론과 기술 도입 계약을 체결, 3000개의 64K D램 칩을 제공받아 조립 작업에 착수했다.

 

미․일에 이어 세계 3번째 VLSI 생산국

삼성은 몇번의 시행착오가 있었지만 40여 일 만에 64K D램의 생산․조립․검사까지 일괄생산에 성공했다. 그리고 1983년 11월 7일 마침내 자체 기술로 양질의 64K D램 칩을 얻는 개가를 올렸다. 이로써 우리나라는 미․일에 이어 세계 3번째로 VLSI 생산국이 되었고 선진국과의 기술 격차를 10년에서 3~4년으로 단축했다. 이 사실은 1983년 12월 1일 국내외에 공식 발표되었다.

이제 삼성과 세계 선진기업과의 경쟁은 피할 수 없는 현실이 되었다. 그 무렵 금성반도체 역시 미국 벨연구소의 기술을 도입해 1984년부터 64K D램 생산을 계획하고 있었다. 현대그룹도 1986년까지 총 4억 달러를 반도체에 투자하겠다고 발표해 국내 업체 간 경쟁도 후끈 달아올랐다.

삼성은 곧바로 256K D램 개발에 매달렸고 1984년 10월 8일 양질의 칩을 생산하는 데 성공했다. 미국 현지법인 연구팀은 국내보다 한참 늦은 1985년 7월 256K D램을 생산했다. 하지만 이 제품의 질이 좋아 삼성은 이 시제품을 양산․판매하기로 했다. 삼성반도체통신은 1984년 6월 첫 64K D램을 출하했다.

그런데 1985년으로 접어들면서 세계 반도체 업계의 공급 과잉으로 미·일 업체들의 가격 덤핑이 극심해졌다. 삼성이 64K D램을 막 출하할 때 3.5달러이던 가격은 1984년 말 1달러, 1985년 중반 30센트까지 떨어지는 폭락 현상이 이어졌다. 이 같은 상황은 삼성의 256K D램 양산 초기까지 이어져 삼성은 1987년 말까지 누적적자가 무려 1400억 원이나 되었다. “반도체 사업 때문에 그룹이 거덜난다”는 소리가 삼성 내부에서 터져나왔다.

삼성이 위기에서 벗어난 것은 256K D램 공급 부족 현상이 일어나 가격이 반등한 1987년 후반부터였다. 그동안 수익성 악화로 미․일 반도체 업체들이 256K D램을 감산하거나 중단하고 주종목을 1메가 D램으로 옮긴 것이 주요 원인이었다. 이들보다 1메가 D램 양산이 늦은 삼성반도체통신으로서는 전화위복이 된 셈이다. 30센트까지 떨어진 64K D램의 가격은 2달러 30센트까지 오르고, 1달러 50센트이던 256K D램 가격은 4~6달러로 뛰어올랐다. 그나마도 생산이 수요를 따라가지 못해 없어서 못 팔 정도였다.

이병철 회장은 반도체 호황을 보지 못하고 1987년 11월 19일 눈을 감았다. 이건희 회장 체제가 출범한 1988년 삼성은 D램 반도체 부문에서만 3200억 원의 순이익을 내 그동안의 적자를 모두 만회하며 흑자 원년을 이뤄냈다.

국책 과제로 선정된 4메가 D램 개발은 1986년 10월 삼성반도체통신, 금성반도체, 현대전자 등 반도체 3사와 한국전자통신연구소가 결성한 반도체연구조합을 중심으로 추진되었다. 1988년 2월, 4메가 D램이 개발됨으로써 우리나라는 비로소 반도체 선진국 대열에 바짝 다가설 수 있었다.

 

삼성반도체의 성공은 과감하고 발 빠른 투자 결정의 산물

4메가 D램 개발은 삼성에 또 다른 의미가 있었다. 1메가 D램까지는 칩의 표면적만을 이용해도 필요한 방(Cell)을 다 만들 수 있었지만 4메가 D램부터는 표면적만으로는 필요한 방을 다 만들 수 없었다. 이 때문에 필요한 용량의 회로를 만들기 위해서는 아래로 파들어가는 ‘트렌치’ 방식과 회로를 위로 쌓아 올리는 ‘스택’ 방식 중 하나를 결정해야 했다. 이 결정이 중요한 것은 한번 추진한 연구 방향이 잘못되면 회복 불능의 기술 격차가 발생하기 때문이다.

이건희 회장은 고민 끝에 스택 방식을 결정했다. 삼성의 모든 생산공정도 스택으로 바뀌었다. 스택 방식이 이후 16메가 D램과 64메가 D램 개발에 세계 표준이 되었다는 점에서 이때의 결정은 삼성 ‘반도체 신화’의 중요한 분수령이 되었다. 삼성은 1988년부터 1991년까지 D램 개발에만 해마다 거의 4억 달러씩 쏟아부었다. 이는 일본의 반도체 업계가 투자한 것보다 훨씬 큰 금액이었다. 삼성반도체의 성공은 이처럼 과감하고 발 빠른 투자 결정의 산물이었다.

16메가 D램과 64메가 D램 개발 역시 국책사업의 일환으로 진행되었다. 1990년 8월 삼성이 세계 3번째로 16메가 D램을 개발하고, 1992년 9월 세계 최초로 64메가 D램 개발에 성공했다고 발표했다. 하지만 엄밀히 말하면 삼성이 먼저 발표했을 뿐 반도체 3사의 합작품이었다. 그래도 세계 반도체 업계는 양질의 D램을 생산하는 삼성에 주목했다.

삼성은 1993년 기흥사업장의 반도체 5라인을 8인치 웨이퍼 양산 라인으로 바꾸었다. 8인치가 양산 능력에서 6인치보다 두 배나 유리하지만 기술적인 위험 부담 때문에 누구도 8인치를 선택하지 못하고 있었다. 실패하면 1조 원 이상의 손실이 예상되는 만큼 주변의 반대가 심했다. 그러나 이건희 회장은 삼성이 세계 1위로 발돋움하려면 그때가 적기라고 생각했다. 승부수를 던지지 않으면 영원히 기술 후진국 신세를 면치 못하리라고 판단해 8인치 웨이퍼를 과감히 선택했다.

역전극은 짜릿했다. 삼성은 1993년 10월 세계 시장 점유율 1위를 기록, 마침내 도시바를 제치고 D램 반도체 세계 시장 정상에 올라섰다. 1994년 8월 개발된 256메가 D램도 역시 세계 최초를 기록, 삼성은 사업 진출 20년 만에 세계적 리딩 기업으로 부상했다. 1996년 1기가 D램을 개발해 D램의 ‘기가’ 시대를 연 것도 삼성이었다.

반도체를 기반으로 한 삼성전자의 매출과 순이익은 기하급수적으로 늘어났고 삼성은 한국 대표 기업으로 굳건하게 자리를 잡았다. 반도체의 성공은 TET-LCD와 애니콜 신화로 이어져 이를 삼각편대로 삼고있는 삼성전자의 글로벌 브랜드 가치를 2012년 말 기준 세계 톱 10으로 끌어올렸다. 전자산업의 상징으로 대표되는 일본의 소니까지 넘어섰으니 그야말로 청출어람이었다.

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