삼성전자, TSMC와 함께 세계 3대 위탁생산(파운드리) 업체인 글로벌파운드리(GF)가 7나노 핀펫 미세공정을 본격화했다. 지난 2012년 처음으로 2017년을 목표로 7나노 핀펫 공정을 도입하겠다고 밝힌 바 있고 삼성전자, IBM과 함께 반도체 생산 관련 공통 기술을 함께 개발하는 커먼 플랫폼(Common Platform) 연합을 구성하고 있기 때문에 관련 업계에 끼치는 영향이 적지 않을 것으로 전망된다.

28일 관련 업계에 따르면 GF는 2017년 하반기 7나노 핀펫 공정의 설계를 마무리하고 2018년에 위험생산(Risk Production)을 시작하겠다고 밝혔다. 사실상 10나노 공정을 건너뛰겠다는 것으로 2015년 7나노 기반의 테스트 칩을 생산한 이후의 연결과정이라고 봐야 한다.

7나노는 노광 장비의 빛 파장이 13.5나노로 짧은 극자외선(Extreme Ultra Violet, EUV)을 활용한다. 문제는 EUV 노광 장비의 완성도다. 공급 업체인 ASML은 초기 문제를 여럿 해결했다고 밝히고 있으나 삼성전자는 내부적으로 아직까지 완성도가 만족스럽지 못한 것으로 전해졌다. 무엇보다 10나노와 비교했을 때 성능 대비 가격에 있어 최적화시켜야 할 부분이 적지 않다. 7나노 제품을 내놓는 것 자체는 문제가 없으나 의미 있는 성과라고 판단하지 않고 있는 셈이다.

이런 이유로 이머전(Immersion, 액침) 불화아르곤(ArF) 기술을 초기 7나노에서도 사용할 방침이다. 내부적으로는 EUV 장비를 본격적으로 도입할 경우 포토마스크의 수를 80장에서 60장으로 줄일 수 있을 것으로 예상하고 있다. 10나노는 올해 하반기에 위험생산(Risk Production)을 시작한다. 위험생산은 공정 도입 초기 불량에 대비해 생산 비용을 파운드리가 부담하는 개념으로 본격 양산에 돌입하기 위한 과정이다.

7나노 위탁생산(파운드리)에 적극적으로 활용할 계획이다. GF가 개발한 7나노 공정은 IBM과 함께 개발한 것으로 일반 실리콘(Si)보다 전자 이동도가 높은 실리콘게르마늄(SiGe) 소재 기반의 채널 트랜지스터가 접목되어 있다. 삼성전자와 GF, IBM은 반도체 생산 관련 공통 기술을 함께 개발하는 커먼 플랫폼(Common Platform) 연합을 결성하고 있다. 이번 GF의 기술 개발 성과는 삼성전자가 그대로 흡수하게 된다.

한 업계 전문가는 “7나노 공정으로 칩을 만드는 데는 기술적 문제가 크게 없는 것으로 안다”며 “다만 상징적인 숫자(7나노)는 고객사에게 제안하는 용도로 쓰고 실제 파운드리 차원에서는 10나노와 병행해 운용하게 될 것”이라고 전했다.

<이수환 기자>shulee@insightsemicon.com