삼성전자가 30일 게이트올어라운드(GAA) 기반 3㎚(나노미터·10억분의 1m) 반도체 공정 양산을 세계 최초로 시작한다. 차세대 파운드리(반도체 위탁 생산) 산업 1위 업체인 대만 TSMC를 단번에 따라잡을 수 있는 포석을 놓았다는 평가가 나온다.
28일 업계에 따르면 삼성전자는 30일 차세대 GAA 기반 나노 반도체 공정 양산 사실을 공식 발표한다. GAA는 기존 핀펫(FinFET)보다 칩 면적을 축소하고 소비 전력도 줄인 기술이다. 삼성전자가 GAA 기반 3나노 반도체를 올 상반기 내에 양산하겠다고 공언한 기존 약속을 결국 지킨 셈이다. 이는 각각 올 하반기, 내년 하반기를 양산 목표 시점으로 내세운 TSMC·인텔보다 한참 빠른 일정이다.
이 기술은 특히 지난달 20일 삼성전자 평택 공장을 찾은 조 바이든 미국 대통령이 시제품에 서명하면서 유명해졌다. 이재용 삼성전자 부회장은 당시 이 제품을 윤석열 대통령과 바이든 대통령에게 직접 소개했다.
워낙 최첨단 기술이라 그간 업계 일각에서는 삼성전자가 수율(결함 없는 합격품 비율) 문제로 3나노 반도체 양산을 미루는 게 아니냐는 우려도 나왔다. 실제로 올 초에는 초미세 공정 파운드리 수율 문제로 주요 고객사가 이탈했다는 소문도 돌았다. 전자 업계에서는 “시장의 부정론은 기우로 끝났다”는 평가가 나온다.
삼성전자가 3㎚(나노미터·10억분의 1m) 세계 최초 양산을 하는 이유는 ‘2030 시스템반도체 1위 비전’에 더 빨리 다가서기 위해서다. 3나노 공정은 칩 위탁 생산(파운드리)에서 활용하는 반도체 제조 공법을 말한다.
기존 5나노, 4나노 기술보다 미세하고 정확하게 회로를 만들어낼 수 있다. 특히 삼성은 3나노 양산으로 트랜지스터의 모든 면에서 전류가 흐르는 게이트올어라운드(GAA) 제조 공정을 실현하겠다고 예고한 바 있다. 이 기술로 칩을 만들면 기존 3개 면에서 전류가 흐르는 핀펫(FinFET) 대비 데이터처리 속도가 훨씬 빨라질 수 있다.
삼성전자는 파운드리 라이벌인 대만 TSMC보다 먼저 3나노 공정을 구현하게 됐다. 첨단 기술 서비스를 이용하고 싶어하는 미국·유럽 대형 고객사를 확보하는 데 상당히 유리한 고지를 점할 수 있게 된 셈이다.
삼성전자는 세계 1위를 차지하고 있는 메모리 사업에서 쌓은 노하우와 풍부한 자본으로 약 30년 앞서 파운드리 사업을 시작한 TSMC의 기술력을 역전하고 있다. 이재용 삼성전자 부회장이 시스템반도체 사업 목표를 발표한 2019년에는 세계에서 최초로 파운드리 공정에 극자외선(EUV)을 도입해 세계 반도체 업계의 시선을 사로잡았다. 삼성전자는 TSMC를 따라잡기 위한 시설 투자에도 상당히 적극적으로 나서는 모습이다. 현재 화성과 평택 캠퍼스에는 첨단 파운드리를 구현할 수 있는 EUV 공장 V1, V2가 있다.
이 기지에는 ASML이 독점 생산하는 EUV 노광 장비가 설치돼 있다. 이 장비는 3나노 공정 구현을 하기 위해 현재 확보한 15대보다 더 많이 필요하다. 인텔·TSMC 등과 치열한 EUV 장비 확보전이 벌어지는 가운데 이 부회장은 이달 7일부터 18일까지 유럽 출장을 수행하며 네덜란드 ASML 본사를 방문해 회사 경영진과 장비 수급 현황을 논의한 바 있다. 출장 당시 이 부회장은 차세대 노광 시스템인 하이·뉴메리컬어퍼처(NA) 장비를 살폈다. 출장을 마치고 김포공항을 통해 귀국했던 이 부회장은 취재진에게 “첫째도 기술, 둘째도 기술, 셋째도 기술”이라고 강조했다.
삼성전자 관계자는 3나노 기술 양산에 대해 “양산 일정을 차질 없이 진행하는 중”이라고 설명했다.
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