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삼성이 경기도 평택과 화성, 충청남도 아산, 그리고 중국 산시성 시안에 총 37조원 이상의 반도체·디스플레이 투자를 추진한다. 이를 위해 세계 최대 규모의 반도체 생산라인인 평택에서는 4세대(64단) 3D 낸드플래시 ‘V낸드’ 제품 출하식과 함께 본격적인 양산에 돌입했다. 지난 2014년 15조6000억원 규모의 투자를 통해 3년 만에 완공된 평택사업장은 향후 삼성전자 낸드플래시 생산의 중추적 역할을 담당하는 ‘마더 팹(Fab)’ 역할을 수행하게 된다.

화성사업장에서 양산되는 4세대 V낸드는 당분간 그대로 유지되겠지만 평택사업장의 1기 라인 2단계 투자, 2기 라인 상황에 따라 상황이 바뀔 수 있다. 당초 내년 6월에는 2기 라인 건설을 시작함과 동시에 램프업(생산량 확대)을 추진할 계획이었으나 예비전력 확보에 어려움을 겪으면서 당분간 탄력조정이 불가피할 전망이다.

화성사업장은 6조원을 투입해 시스템반도체, 특히 위탁생산(파운드리)에 집중한다. 내년 말까지 화성 17라인 유휴 공간에 건설하는 신규 공장이 대상이다. 최초로 극자외선(Extreme Ultra Violet, EUV) 노광 기술이 상용화된다는 점에서 의미가 있다. 이를 위해 네덜란드 ASML로부터 신형 노광 장비인 ‘NXE 3400B’를 1차로 3대 도입했다. 이 장비는 기존보다 출력을 250와트(W)로 높였으며 웨이퍼 투입 기준 월 3만장 목표에 충분히 달성할 수 있다는 계산이다.

포토 리소그래피(Photo Lithography)라 부르는 노광(露光) 공정은 빛을 이용해 웨이퍼에 회로 패턴을 그리는 과정이다. EUV는 빛의 파장이 13.5nm에 불과하다. 현재 주력으로 사용하고 있는 이머전(Immersion, 액침) 불과아르곤(ArF)은 193nm에 그치고 있다. EUV를 활용하면 두 번, 혹은 세 번 이상의 패터닝(더블, 트리플)을 거칠 필요가 없다.

반도체 투자는 국내에만 그치지 않고 중국 산시성 시안까지 이뤄진다. 이번에는 2단계 라인 확보 차원으로 2015년부터 계획된 중장기 계획의 일환이다. 시안 공장은 최대 3개 라인을 지을 수 있는 부지가 마련돼 있다. 1단계에서는 월 10만장을 처리할 수 있는 규모로 가동률을 초기 50% 수준에서 지난해 100%까지 끌어올렸다. 2단계 투자는 바로 옆에 마련된 부지에서 이뤄진다. 1단계 설비투자(CAPEX)가 4조6400억원이었다는 점과 추가로 소요되는 공장 건설비용(1조5000억원 추정)을 더하면 6조원 이상의 투자가 예상된다.

◆아산은 OLED 성지로 부각=디스플레이는 유기발광다이오드(OLED)로의 전환을 한층 가속화한다. 삼성디스플레이는 아산사업장에 2018년까지 아산 2단지 건설에 착수하기로 한 충청남도와의 단지건설 협약을 준수하고 급변하는 시장상황에 탄력적으로 대응하기 위해 부지 및 인프라 시설 투자를 계획하고 있다.

지난해 삼성디스플레이는 올해 출시될 아이폰에 플렉시블 OLED 공급을 결정하면서 A3 팹의 최종완성형인 신규 설비투자를 진행하고 있다. 현재 생산능력은 ‘A2’ 월 3만6000장을 더해 6만6000장이지만 L7-1 생산라인(A3E)을 플렉시블 OLED로 갈아타는 중이고 이 작업이 마무리되면 월 3만~4만5000장이 추가된다. 이 경우 내년까지 생산할 수 있는 플렉시블 OLED는 월 9만6000장~11만1000장이다.

결국 애플은 물론 삼성전자 물량까지 소화하려면 추가로 ‘A4’, 혹은 ‘A5’와 같은 완전히 새로운 신규 팹 건설이 필수적이다.

삼성전자는 “이번 대규모 투자를 통해 경기도 기흥·화성·평택과 충청도 아산에 이르는 첨단 부품 클러스터 구축으로 국내 장비·소재 산업과의 동반 성장은 물론 후방 산업 생태계 활성화를 통해 연구개발(R&D) 및 서비스 등 고급 기술인력 수요도 확대될 전망”이라고 설명했다.

<이수환 기자>shulee@ddaily.co.kr