파운드리 판 바꾼다..세계 최초 '3나노 양산' 성공한 삼성전자

파운드리 1위 TSMC 추격 본격화..2나노 공정도 앞서
이재용의 '기술' 중요성 통했다..수율 높이기가 관건

삼성전자 파운드리사업부 정원철 상무(왼쪽부터), 구자흠 부사장, 강상범 상무가 화성캠퍼스 3나노 양산라인에서 3나노 웨이퍼를 보여주고 있다. (삼성전자 제공) 2022.6.30/뉴스1

(서울=뉴스1) 문창석 기자 = 삼성전자가 그동안 목표로 삼았던 파운드리(반도체 위탁생산) 3나노(nm·나노미터) 공정에 세계 최초로 성공했다. 글로벌 파운드시 시장 1위인 대만의 TSMC를 기술력으로 따돌리면서 본격적인 추격전을 펼치겠다는 선언이라는 해석이 나온다.

30일 삼성전자는 전세계 최초로 3나노 파운드리 공정 기반의 초도 양산을 시작했다고 밝혔다.

반도체는 회로 간격이 미세할수록 성능이 높아지는데, 3나노 공정은 반도체 제조 공정 가운데 가장 앞선 기술로 꼽힌다. 삼성전자에 따르면 3나노 공정 생산 제품(1세대 기준)은 기존 5나노 공정 제품과 비교해 전력이 45% 절감되고 성능은 23% 향상되며 면적은 16% 축소된다.

이번 양산을 통해 파운드리 업계 선두인 TSMC에 대한 추격도 본격화될 것으로 보인다. 시장조사업체 트랜드포스에 따르면 TSMC는 올해 1분기 파운드리 시장 점유율이 53.6%로 부동의 1위다. 2위인 삼성전자는 16.3%에 그쳤다.

하지만 삼성전자가 3나노 양산에 한발 앞서 나가면서 앞으로 시장 상황이 달라질 것이란 관측이다. 경쟁사인 TSMC는 올해 하반기, 인텔은 내년 하반기를 목표로 3나노 양산을 추진 중인데 그동안 삼성전자가 시장을 선점할 수 있다.

3나노 파운드리 양산에 참여한 파운드리사업부, 반도체연구소, 글로벌 제조&인프라총괄 주역들이 손가락으로 3을 가리키며 3나노 파운드리 양산을 축하하고 있다. (삼성전자 제공) 2022.6.30/뉴스1

3나노 양산은 삼성전자의 앞선 기술력을 상징한다. 삼성전자는 초미세공정에 적합한 GAA(Gate-All-Around) 공정을 3나노 제품부터 도입했는데, TSMC는 아직 기존의 핀펫(FinFET) 방식을 유지하고 있다. GAA 공정으로 칩을 만들면 핀펫 공정 제품 대비 데이터 처리 속도가 훨씬 빨라질 수 있다.

삼성전자는 2나노 공정 개발에서도 앞서있다는 평가다. 2025년에 2나노 양산에 들어가겠다는 계획을 제시한 바 있다. TSMC도 2025년이 목표지만 GAA 공정을 도입한 삼성전자와 달리 핀펫 방식을 유지하고 있어 좀 더 늦어질 가능성이 제기된다. 중국 매체인 콰지커지는 "TSMC의 2나노 제품은 2024년 시험 예정이라 실제 대량 생산은 2026년이 될 것"이라고 전망했다.

지난 7일부터 18일까지 유럽 출장을 다녀온 이재용 부회장은 '기술'의 중요성을 강조한 바 있다. 그는 출장을 마치고 귀국한 자리에서 취재진에게 "첫째도 기술, 둘째도 기술, 셋째도 기술"이라고 말했다.

앞으로의 과제는 수율 안정화로 꼽힌다. 초미세 공정에선 성능뿐만 아니라 수율을 높여 얼마나 비용을 절감할 수 있는지가 사업의 핵심이다. 그동안 삼성전자는 3나노 기술을 보유하고도 수율 문제로 양산을 미뤄왔다. 통상 수율이 60%는 돼야 고객사와 양산을 협의할 수 있는 것으로 알려졌다.

업계는 최대한 빠르게 수율을 높여 80~90% 수준까지 도달하는 게 관건이라고 본다. 업계 관계자는 "경쟁사인 TSMC 등이 아직 3나노 시장에 진입하지 못하는 상황에서 최대한 빨리 고객사를 확보해 시장을 선점해야 한다"고 말했다.

themoon@news1.kr