[업다운뉴스 김지훈 기자] 삼성전자가 '삼성 파운드리 포럼 2021'을 개최한 자리에서 파운드리 기술력에 대한 자신감을 나타냈다. 해당 포럼은 삼성전자가 매년 주요 국가를 돌며 고객사를 상대로 파운드리 사업의 로드맵과 신기술을 소개하는 행사다.

대만의 TSMC(세계 최대 파운드리 기업)와 미세공정을 두고 기술경쟁을 하고 있는 가운데 삼성이 세계 최초 반도체 공정으로 손꼽히는 게이트올어라운(GAA) 기술 기반 3나노 양산 계획을 밝힌 것이다. 또한 2나노 공정 양산 계획과 17나노 신공정 개발 등을 소개했다.

삼성전자는 공정기술‧라인운영‧파운드리 서비스를 한 차원 더 발전시켜 파운드리 시장에서 경쟁력을 강화할 계획이다.

삼성전자는 '삼성 파운드리 포럼 2021'을 온라인으로 개최했다고 7일 밝혔다.

◇ 삼성전자, TSMC 보다 빠른 내년 상반기 3나노 세계 첫 양산

삼성전자의 최시영 파운드리 사업부장(사장)은 이번 행사의 기조연설에서 내년 상반기에 GAA 기술을 적용한 3나노 1세대, 2023년에 3나노 2세대 양산을 시작한다고 밝혔다. GAA는 기존 핀펫 기술보다 칩 면적은 줄이고 소비전력은 감소시키면서 성능은 높인 신기술을 뜻한다.

삼성전자가 내년 상반기에 3나노 양산에 성공한다면 TSMC보다 앞서며 세계 최초가 될 가능성이 높다.

최 사장은 "3나노 공정의 경우 안정적인 생산 수율을 확보하며 양산을 위한 준비가 이루어지고 있다"며 미세공정 수율 논란을 일축했다.

삼성전자는 2025년에는 GAA 기반의 2나노 제품을 양산할 계획이라고 발표했다. 2나노 생산 계획을 외부에 공개한 것은 이번이 처음이다.

업계 일각에서는 TSMC가 2나노부터 GAA 기술을 처음 적용하지만 삼성전자의 2나노는 앞서 3나노 1, 2세대를 거친 GAA 3세대급의 제품인 만큼 성능이 앞설 것이라고 예상했다.

앞서 SK증권은 자체 보고서에서 "GAA 기술을 통해 3나노부터는 삼성이 TSMC 대비 기술력에서 우위를 점하게 될 것"이며 "TSMC의 2나노 GAA는 삼성의 3나노 GAA 공정 2세대와 실질 성능이 유사할 가능성이 크다"고 밝혔다.

◇ 17나노 핀펫 신공정 개발...기술 적용해 응용처 확대

최 사장은 핀펫 기반의 17나노 신공정 도입 계획도 발표했다. 그는 "비용 측면의 효율성과 응용 분야별 경쟁력을 갖춘 제품을 제공하기 위해 핀펫 기술을 지속적으로 개선하고 있다"고 설명했다.

17나노 공정은 현재 파운드리 수요의 다수를 차지하는 기존 28나노 공정보다 성능은 39%, 전력효율은 49% 향상했고 제품 면적은 43% 줄였다. 삼성전자는 평면 트랜지스터 기반의 28나노 이상 공정을 주로 활용해왔다. 이미지센서와 모바일 디스플레이 드라이버 IC 등에 17나노 신기술을 적용해 응용처를 확대해나갈 것으로 기대했다.

또한 기존 14나노 공정을 3.3V 고전압과 eMRAM 지원 등 MCU(마이크로컨트롤러유닛)에 적용할 수 있는 다양한 옵션을 개발해 사물인터넷(IoT), 웨어러블 기기 등으로 핀펫 공정의 응용처를 다변화하겠다고 밝혔다. 아울러 8나노 RF(라디오 프리퀀시) 플랫폼은 5G 반도체 시장에서 6GHz 이하 mmWave(밀리미터웨이브) 제품에서의 리더십을 확보한다는 방침이다.

최시영 삼성전자 파운드리 사장은 "대규모 투자를 통해 생산 역량을 확대하고 GAA 등 첨단 미세공정은 물론 기존 공정에서도 차별화된 기술 혁신을 이어갈 것"이며 "신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)로 인해 급격한 디지털 전환이 이뤄지는 가운데 고객들의 다양한 아이디어가 칩으로 구현될 수 있도록 차별화된 가치를 제공해 나갈 것"이라고 말했다.