"내년부턴 2나노 승부" 삼성전자 '파운드리 로드맵' 뜯어보니

삼성전자의 파운드리 로드맵/사진=삼성전자 뉴스룸

삼성전자가 파운드리 3나노(㎚·10억분의 1미터) 공정 개발 단계를 종전 3단계에서 2단계로 축소하고 바로 2나노 공정으로 넘어간다. 2나노 공정은 모바일·HPC(고성능컴퓨터)·AI(인공지능) 등 응용처별로 포트폴리오를 다양화한다. 세계 파운드리 1위 TSMC를 따라잡기 위해 2나노 공정 개발에 사업 역량을 집중하는 것으로 보인다.

19일 삼성전자가 최근 공개한 파운드리 사업 로드맵에 따르면 이 회사는 3세대 3나노 공정으로 구분할 수 있는 SF3P를 추진하지 않기로 했다. 나노는 반도체 회로 선폭의 단위로, 선폭이 좁을수록 소비 전력을 줄이고 반도체 성능은 높일 수 있다.

삼성전자는 지난 2022년 GAA(게이트올어라운드) 기술 기반 1세대 3나노 공정(SF3E) 양산을 시작했다. 올해 하반기 2세대 3나노 공정(SF3) 양산을 시작하고 뒤이어 3세대로 볼 수 있는(삼성전자는 공식적으로 3세대로 구분하지는 않음) SF3P 공정 양산에 나서는 것이 당초 계획이었다.

그러나 최근 미국에서 열린 '삼성 파운드리 포럼 2024'에서 공개한 로드맵을 통해 SF3P 공정 양산 없이 SF3에서 내년 바로 2나노(SF2) 공정 양산으로 넘어갈 계획임을 밝혔다. 3나노 공정 개발을 3단계(SF3E→SF3→SF3P)에서 2단계(SF3E→SF3)로 축소한 것이다.

삼성전자의 2나노 공정/사진=삼성전자 뉴스룸

삼성전자는 3나노 공정은 개발 단계를 축소하지만 2나노 공정은 응용처별 종류를 다양화한다.

모바일 애플리케이션 부문에서 2025년과 2026년 각각 SF2, SF2P 공정 양산을 시작한다. HPC·AI 부문에서는 2026년 SF2X 공정 양산에 나서고, 2027년에는 SF2Z 공정 양산을 시작한다. SF2Z 공정에는 BSPDN(후면전력공급 기술)을 적용한다. BSPDN은 전류 배선층을 웨이퍼 후면에 배치해 전력과 신호 라인의 병목 현상을 개선하는 기술이다. 삼성전자는 또 자동차 부문에서 2027년 SF2A 공정 양산을 시작한다.

삼성전자는 대만 TSMC를 따라잡기 위해 2나노 공정에 승부를 거는 것으로 보인다.

현재 업계에서 3나노 공정까지 양산 가능한 기업은 삼성전자와 TSMC 뿐인데 양사 간 점유율 격차가 크다. 대만 시장조사기관 트렌드포스에 따르면 올해 1분기 삼성전자 파운드리의 매출 기준 점유율은 11.0%(업계 2위)로 1위 TSMC(61.7%)와 격차가 50%포인트 이상 난다. 삼성전자는 TSMC를 따라잡기 위해 최선단인 2나노 공정에서 경쟁력 우위를 갖춰야 한다고 판단한 것으로 보인다.

삼성전자와 TSMC 간 경쟁은 2나노 이하 공정에서도 계속될 전망이다. 삼성전자와 TSMC는 각각 2027년부터 1.4나노 공정 양산을 시작한다는 목표를 세웠다.

유선일 기자 jjsy83@mt.co.kr