바이든이 서명했던 3나노…삼성, 이달 중 '세계최초' 양산 공식발표

취임 후 한국을 첫 방문한 조 바이든 미국 대통령이 지난달 20일 오후 경기도 평택시 삼성전자 반도체공장 시찰 후 연설을 마친 뒤 이재용 삼성전자 부회장과 악수하고 있다.(사진=연합뉴스)

[이데일리 최영지 기자] 삼성전자는 올해 상반기 중 3나노미터(㎚·1나노는 10억분의 1m) 공정 양산에 돌입한다. 계획대로라면 이는 세계 최초이자, 파운드리(반도체 위탁생산) 경쟁사인 대만 TSMC보다 빠른 양산이다. 향후 시장점유율을 늘릴 수 있을 것이라는 기대가 나오는 이유다.

22일 업계에 따르면 삼성전자(005930)는 다음 주 중 차세대 게이트올어라운드(GAA) 기반 3나노 반도체 공정 양산을 공식 발표할 것으로 알려졌다. GAA는 기존 핀펫(FinFET) 기술보다 칩 면적을 줄이고 소비전력은 낮추면서 성능은 높인 독자적인 신기술이다. 반도체가 미세화될수록 발열량이 줄어 스마트폰 등 성능을 높일 수 있다. 지난달 조 바이든 미국 대통령이 삼성전자 평택공장을 찾았을 때 이재용 삼성전자 부회장이 직접 GAA 기반 3나노 시제품을 소개해 화제를 모았다.

삼성전자는 그간 GAA 기술을 적용해 올 상반기 내 TSMC보다 먼저 3나노 양산을 시작하겠다는 목표를 제시해왔다. 올해 초 TSMC는 하반기에나 3나노 반도체를 양산할 것이라고 밝힌 바 있다. 파운드리 업체 중 10나노 미만의 미세공정 기술력을 갖춘 기업은 삼성전자와 TSMC뿐이다.

업계에서는 삼성전자가 수율 문제로 3나노 양산을 연기할 것이라는 관측도 제기됐다. 실제로 삼성전자는 올해 초 초미세 공정 파운드리 수율 문제로 주요 고객사가 이탈하는 등 진통을 겪어왔다. 다만 삼성전자 관계자는 “3나노 양산 일정은 예정대로 차질없이 진행되고 있다”고 말했다. 이를 두고 업계에선 삼성전자가 어느 정도 수율을 확보한 것으로 분석하고 있다. 앞서 강문수 삼성전자 파운드리 사업부 부사장도 올 4월 1분기 실적발표 콘퍼런스콜에서 “3나노 공정은 선단 공정 개발 체계 개선을 통해 단계별 개발 검증 강화로 수율 램프업(장비 설치 후 양산까지 생산 능력 증가) 기간을 단축했다”고 설명했었다.

업계 관계자는 “개발 단계에서 수율 문제로 우여곡절을 겪는 것은 당연하다”며 “시스템반도체의 경우 웨이퍼 칩 사이즈에 따라 수율이 달라져 메모리반도체처럼 특정 수율을 기준으로 비교할 수 없다”고 말했다.

삼성전자가 3나노 양산을 시작하면 TSMC보다 기술력에서 앞선다는 점을 고객사에 보여주면서 파운드리 시장에서의 위상도 강화될 전망이다. 3나노 양산을 계기로 시스템 반도체 분야에서도 1위를 차지하겠다는 ‘시스템반도체 2030 비전’ 실현을 위해 속도를 낼 것으로 보인다. 삼성전자는 메모리반도체에선 1위를 수성하고 있지만 파운드리 시장에서는 TSMC에 크게 밀려 늘 추격하는 신세였다. 최근에는 TSMC와의 점유율 격차가 더 벌어졌다.

대만 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 삼성전자의 올 1분기 파운드리 매출은 53억2800만달러(약 6조9146억원)로, 지난해 4분기 대비 3.9% 감소했다. 트렌드포스는 삼성전자가 글로벌 파운드리 10대 주요 업체 가운데 1분기 매출액이 유일하게 뒷걸음쳤으며, 시장 점유율도 이 기간 18.3%에서 16.3%로 줄었다고 분석했다. 반면 TSMC는 같은 기간 11.3% 증가한 175억2900만달러의 매출을 올려 점유율도 52.1%에서 53.6%로 높아졌다.