美에 '반도체 단지' 구축하는 삼성…파운드리 2나노 주도권 잡는다

400억불 투자해 테일러시에 파운드리 공장…오스틴 공장 증설도
2나노 공정 양산에 초점…계획 없던 첨단 패키징 시설도 짓기로

삼성전자 미국 텍사스주 테일러시 반도체 공장 공사 현장.(삼성전자 제공)

(서울=뉴스1) 한재준 기자 = 삼성전자(005930)가 미국 텍사스주에 첨단 반도체 단지를 구축한다. 2나노미터(nm·1nm=10억분의 1m) 공정의 본격적인 생산을 위한 첨단 파운드리(반도체 위탁생산)와 어드밴스드(첨단) 패키징 시설을 구축해 인공지능(AI) 반도체 시장을 선점하겠다는 전략이다.

삼성전자는 15일(현지시간) 이같은 내용의 미국 추가 투자 계획을 발표했다.

삼성전자의 추가 투자계획은 미 상무부의 보조금 지급 발표에 맞춰 공개됐다. 미 상무부는 삼성전자의 현지 반도체 투자에 대해 64억 달러(약 8조 9000억원)의 직접 보조금을 지급하기로 했다.

이를 바탕으로 삼성전자는 미국 투자 규모를 170억 달러(약 23조 5000억 원)에서 400억 달러(약 55조 3400억 원) 이상으로 대폭 확대한다.

텍사스주 테일러시에 건설 중인 파운드리 공장에 더해 추가 파운드리 공장과 첨단 패키징 및 연구개발(R&D) 시설을 짓는다는 방침이다. 텍사스 오스틴시에 운영중인 파운드리 공장도 증설한다.

삼성전자의 평택 2라인. (삼성전자 제공)2020.8.30/뉴스1

◇기술 앞서야 파운드리 승리…2나노 주도권 잡는다

삼성전자는 테일러시에 두 개의 파운드리 공장을 건설한다. 오스틴시에 운영 중인 파운드리(성숙공정)도 증설할 계획인데, 이곳에 첨단 공정을 적용할 가능성도 점쳐진다.

삼성전자의 텍사스주 파운드리 단지는 2나노 공정 양산에 초점을 맞추고 있다. 미 상무부도 이날 삼성전자가 테일러시 파운드리 공장에서 4나노 및 2나노 공정의 대량 생산에 나설 것이라고 발표했다.

삼성전자는 2나노 공정을 파운드리 선두인 TSMC와의 격차를 좁힐 핵심 공정으로 보고 있다. TSMC가 애리조나주 세 번째 공장에 2나노 이하 첨단공정을 적용하겠다고 발표한 반면, 삼성전자는 2나노에 초점을 맞춘 것도 2나노에서 격차를 좁히겠다는 승부수로 해석된다.

지난 2022년 업계 최초로 3나노 공정 양산에 성공한 삼성전자는 올해 하반기 3나노 2세대, 내년 2나노 양산을 준비하고 있다. 2026년 가동 예정인 테일러시 첫 번째 파운드리 공장과 2027년 완공될 두 번째 공장이 2나노 양산의 중추적인 역할을 맡을 것으로 보인다.

게이트올어라운드(GAA) 기술을 적용한 2나노 양산에 성공하면 빅테크가 몰려있는 미국에서 수주 경쟁력을 높일 수 있을 것으로 기대된다.

GAA는 삼성전자가 최초 개발한 기술로 기존 핀펫(FinFET) 기술보다 반도체 전력 소모와 성능을 개선했다. 삼성전자는 올해 하반기 GAA 3나노 양산을 준비 중이다.

앞서 최시영 삼성전자 파운드리부장(사장)은 "많은 고객과 선단공정에 대한 공동 개발을 진행 중"이라며 "미국 중심의 선단 고객군 확보를 위해 구체적인 계획이 진행 중"이라고 언급했다.

삼성전자가 업계 최초로 36GB 용량의 5세대 고대역폭 메모리 'HBM3E' 12H를 개발했다. 올해 상반기 중 양산에 돌입한다. (삼성전자 제공) ⓒ News1 강태우 기자

◇파운드리 더해 첨단 패키징까지…HBM 공급 속도 높이나

삼성전자는 미국 추가 투자를 통해 테일러시에 첨단 패키징 시설도 짓기로 했다.

애초 경계현 삼성전자 디바이스솔루션(DS) 부문장(사장)은 지난달 주주총회에서 "패키징 사업 자체가 외국으로 나갈지에 대해서는 결정한 바 없다"고 말했지만 미 상무부의 파격적인 보조금 지원에 투자를 결심한 것으로 보인다.

AI 시대 필수 메모리로 여겨지는 고대역폭메모리(HBM)는 D램을 수직으로 쌓아 성능과 전력효율을 높이는 제품이기 때문에 고도의 패키징 기술이 필요하다.

삼성전자는 지난 2022년 어드밴스드 패키징팀을 신설하고 관련 사업에 공을 들이고 있다. 올해 하반기부터는 2.5D 패키징을 중심으로 1억 달러 이상의 매출이 발생할 것으로 예상된다.

테일러시에 첨단 패키징 시설이 들어서면 삼성전자는 국내에서 전공정을 거친 HBM 칩을 가져와 이곳에서 패키징을 마쳐 고객사에 공급할 것으로 전망된다.

hanantway@news1.kr