삼성전자, '3나노 파운드리' 세계 첫 양산 눈앞..대만 TSMC 추격 본격화

TSMC는 올 연말께나 3나노 양산 전망
삼성전자, 선제 기술로 추격 발판 마련

서울 삼성전자 서초사옥. 뉴스1

삼성전자가 이르면 다음주 중 세계 최초로 3나노미터(㎚·1나노는 10억분의 1m) 공정 파운드리(반도체 위탁생산) 양산에 대한 구체적 시간표를 발표한다. 파운드리 업계 1위 대만 TSMC는 하반기에나 3나노 반도체를 생산할 예정이어서 삼성전자가 추격의 발판을 마련했다는 평가가 나온다.

22일 업계에 따르면 삼성전자는 차세대 GAA(Gate-All-Around) 기반 3나노 반도체 공정 양산을 다음주쯤 발표할 것으로 전해졌다. 4월 실적발표 당시 공언한 대로 상반기 중 3나노 양산을 공식화할 가능성이 높다는 얘기다. 삼성전자 관계자는 "3나노 양산 일정은 예정대로 차질없이 진행되고 있다"고 밝혔다.

업계에선 27~29일 열리는 삼성전자 DS(반도체) 부문 글로벌 전략협의회에서 3나노 반도체 공정 양산에 대한 구체적 일정이 공유될 것이란 전망도 나온다. 이 회의에는 경계현 삼성전자 반도체 부문장(사장)을 비롯해 본사 경영진과 해외 법인장 100여 명이 참석한다. 삼성전자는 3나노 반도체를 납품할 고객사도 일부 확보한 것으로 알려졌다.

윤석열 대통령과 조 바이든 미국 대통령이 지난달 20일 경기 평택시 삼성전자 반도체 공장을 방문해 차세대 GAA(Gate-All-Around) 기반 세계 최초 3나노 반도체 시제품에 서명한 뒤 대화하고 있다. 평택=뉴시스

GAA는 5나노, 7나노, 10나노 등 기존 첨단 반도체에 쓰이는 핀펫 기술보다 칩 면적을 줄이고 소비전력은 감소시키면서 성능을 높인 신기술이다. 지난달 조 바이든 미국 대통령이 삼성전자 평택 공장을 찾았을 때 GAA 기반 3나노 시제품에 서명해 화제를 모았다.

삼성전자는 그동안 GAA 기술을 적용해 올해 상반기 내 대반 TSMC보다 먼저 3나노 양산을 시작하겠다고 밝혀왔다. TSMC는 지난달 열린 '북미 기술 심포지엄 2022'에서 "올해 하반기 3나노 시범 양산을 시작한다"고 밝혔다. 업계에선 TSMC의 3나노 양산 시점을 올 연말로 보고 있다.

삼성전자가 계획대로 상반기 중 양산을 시작한다면 첨단 파운드리 시장에서 기술 로드맵상 TSMC를 반년가량 앞서가게 된다. TSMC보다 기술력에서 앞선다는 것을 고객사에 보여주면서 파운드리 시장에서의 위상도 강화될 것이라는 관측이 나온다. 삼성전자는 메모리반도체 부문에서는 압도적인 세계 1위를 유지하고 있지만 파운드리 부문에서는 TSMC와 큰 격차를 보이며 2위를 기록 중이다.

다만 3나노를 처음 양산하는 시점보다 수율(전체 웨이퍼에서 정상 작동하는 양품의 비율)을 얼마나 끌어올리느냐가 시장 패권을 결정지을 변수가 될 것이란 시각도 있다. 4나노 공정의 경우 양사 모두 이미 상용화 단계에 들어갔지만 수율 차질은 여전하다.

유환구 기자 redsun@hankookilbo.com