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"2025년 2나노 양산".. 삼성·TSMC, 초미세공정 불꽃경쟁

전혜인 입력 2021. 10. 17. 19:58

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글로벌 파운드리(반도체 위탁생산) 업체들의 초미세공정 경쟁이 본격적으로 불붙고 있다.

시장 진입자인 인텔과 2위 기업인 삼성전자가 차세대 기술인 2㎚(나노미터, 이하 나노) 기술력에 집중하자 1위 기업인 대만 TSMC도 구체적인 양산 계획을 발표하고 나섰다.

현재 10나노 이하 초미세공정 반도체 시장은 TSMC와 삼성전자만이 기술력을 보유하고 있다.

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삼성, 3나노부터 GAA공정 적용
TSMC보다 최대 반년가량 앞서
인텔 재진출 선언에 '점입가경'
2020년 12월 기준 지역별 반도체 생산 캐파. <IC인사이츠 제공>

글로벌 파운드리(반도체 위탁생산) 업체들의 초미세공정 경쟁이 본격적으로 불붙고 있다.

시장 진입자인 인텔과 2위 기업인 삼성전자가 차세대 기술인 2㎚(나노미터, 이하 나노) 기술력에 집중하자 1위 기업인 대만 TSMC도 구체적인 양산 계획을 발표하고 나섰다.

17일 관련업계에 따르면 TSMC는 지난 14일 3분기 실적발표 및 컨퍼런스콜을 진행했다. 이 자리에서 웨이저자 TSMC CEO는 "매우 경쟁력있는 3나노와 2나노 기술을 개발 중"이라면서 "GAA(게이트올어라운드) 구조를 2나노 공정에 도입하는 방안도 고려 중이며, 2나노 공정의 트랜지스터 밀도는 세계 최고 수준이 될 것"이라고 밝혔다.

TSMC는 그간 3나노 양산 시점을 내년 하반기라고 줄곧 언급해 왔으며, 이번 컨콜에서도 계획의 변화를 주지 않았으며, 2나노 양산에 대해서는 2025년으로 공식화한 것으로 전해진다.

이는 삼성전자가 지난 7일 '삼성 파운드리 포럼'을 통해 향후 차세대 초미세공정 계획을 밝힌 지 일주일만이다.

당시 포럼을 통해 삼성전자는 내년 상반기 3나노 반도체를 양산하고, 2025년에는 2나노 양산을 돌입하겠다고 밝히며 3나노 반도체부터 GAA 구조를 도입하겠다고 발표한 바 있다.

계획대로라면 3나노 반도체 양산 시점은 삼성전자가 TSMC보다 최대 반 년 가량 빨라지게 될 전망이다.

TSMC는 3나노 제품까지는 기존 핀펫 공정을 유지하고 2나노 제품부터 첨단기술인 GAA 공정을 도입하는 방안을 고려하고 있는 반면, 삼성전자는 내년 상반기 3나노 제품부터 GAA 공정을 적용할 예정으로, 이미 안정적인 생산 수율을 확보했다는 설명이다.

GAA 구조의 트랜지스터는 전류가 흐르는 채널 4면을 게이트가 둘러싸고 있어 전류의 흐름을 보다 세밀하게 제어할 수 있다. 삼성전자는 독자적인 GAA 기술인 MBCFET 구조를 적용한 3나노 공정이 기존 핀펫 기반 5나노 공정보다 성능은 30% 향상되고, 전력소모는 50%, 면적은 35% 각각 감소할 것으로 예상했다.

현재 10나노 이하 초미세공정 반도체 시장은 TSMC와 삼성전자만이 기술력을 보유하고 있다.

최근 시장조사기관 IC인사이츠의 조사에 따르면 지난해 말 기준 10나노 이하 반도체 생산능력 점유율에서 삼성전자로 대표되는 한국은 37.2%의 시장점유율을 기록하며 62.8%를 점유한 대만에 뒤쳐져 있다. 전체 파운드리 시장에서도 TSMC와의 격차가 조금씩 벌어지고 있는 상황에서 삼성전자가 GAA 공정을 활용해 승부수를 걸었다는 분석이 나온다.

3년만에 파운드리 시장에 재진출을 선언한 인텔은 삼성과 TSMC보다 더 빠른 시간표를 들고 추격을 준비하고 있다. 팻 겔싱어 인텔 CEO는 지난 7월 기술 로드맵 발표를 통해 2024년 2나노 공정인 20A(옹스트롬) 공정을 도입하겠다고 밝히며 업계 최초로 2나노 생산 계획을 발표한 바 있다.

이는 삼성전자와 TSMC가 제시한 기간보다 1년이나 앞당긴 것이다.

전혜인기자 hye@dt.co.kr

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