- 차세대 EUV ‘하이NA’ 선제 도입
- 인텔, "TSMC·삼성전자 나노 공정, 마케팅 불과"

[디지털데일리 김도현 기자] 반도체 수탁생산(파운드리) 업계의 최대 화두는 나노미터(nm) 공정와 극자외선(EUV) 기술이다. 1위 TSMC와 2위 삼성전자는 7nm부터 경쟁하듯 숫자를 낮춰왔고 EUV 장비 쟁탈전을 펼치고 있다.

양사는 이미 5nm 제품을 양산 중이며 4nm 진입을 앞두고 있다. 2022년 말 또는 2023년 초에는 3nm 기반 반도체를 출하할 예정이다.

27일 인텔은 파운드리 후발주자로서 도발적인 발표를 진행했다. ‘나노 경쟁은 마케팅에 불과하다’와 ‘차세대 EUV 기술을 업계 최초 도입한다’는 내용이다.

이날 권명숙 인텔코리아 사장은 ‘엑셀러레이티드’ 행사를 통해 “공정 노드 이름은 업계가 직면한 혼란스러운 문제”라며 “당초 트랜지스터 길이에 따른 물리적 수치였으나 핀펫(FinFET) 기술 적용 이후 기존 방식에서 벗어나게 됐다. nm라는 기준이 무의미해진 것”이라고 말했다.

인텔은 수년간 14nm 공정에 머물렀고 최근에서야 10nm 슈퍼핀 공정을 선보였다. 업계에서는 인텔의 기술 경쟁력에 의문을 표했다. 인텔은 표면적인 nm 수치보다는 트랜지스터 집적도가 중요하다고 반박했다. 나승주 인텔코리아 상무는 “실제로 경쟁사의 EUV 기반 7nm와 불화아르곤(ArF) 기반 10nm 슈퍼핀은 유사한 수준이라는 업계 평가가 있다”고 언급했다.

이번 행사에서 인텔은 ▲인텔7 ▲인텔4 ▲인텔3 ▲인텔20A ▲인텔18A 등 5가지 노드를 소개했다. 인텔은 직접적인 비교는 불가하다는 입장이지만 업계에서 인텔20A를 2nm 내외 수준 기술로 보고 있다. A는 옹스트롬(0.1nm)을 나타낸다.

인텔은 인텔20A부터 게이트와 채널 4면이 닿는 GAA(Gate All Around) 공정 ‘리본펫’과 새로운 후면 전력 공급망 ‘파워비아’을 투입한다고 했다. TSMC와 마찬가지로 2nm 단계에서 GAA를 도입하는 셈이다. 삼성전자는 3nm부터다. 리본펫과 파워비아를 동시 적용하는 부분에서 경쟁사 대비 우위에 있다는 자신감을 우회적으로 드러냈다.

또 다른 강조 포인트는 차기 EUV 기술인 ‘하이(High)NA’를 선제적으로 활용하는 점이다. 기존 EUV는 TSMC와 삼성전자가 선점했다. 이미 장비 대수도 지난해 말 기준으로 40여대, 20여대로 다른 업체들과 큰 차이를 보인다.

한발 늦은 인텔은 승부를 띄웠다. EUV 장비를 독점하는 ASML과 협력을 통해 하이NA 관련 장비를 우선 납품받기로 했다. 하이 NA(0.55)는 현재 EUV(0.33)보다 해상력이 높다. 해상력은 렌즈나 감광 재료가 얼마나 섬세한 묘사를 할 수 있는지를 나타내는 정도다. 높을수록 미세패턴을 그리는 데 유리하다. ASML은 2023년 하이NA 관련 시제품을 공개할 예정이다. 인텔은 2025년 초 목표로 준비 중인 인텔18A부터 도입할 것으로 보인다.
인텔의 이번 발표에 대해 부정적인 시각도 존재한다. 우선 EUV 출발이 경쟁사보다 수년 늦다는 점을 지적했다. 계획대로면 인텔은 2022년 하반기 생산에 돌입할 중앙처리장치(CPU) 메테오레이크(PC용)’와 ‘그래나이트 래피즈(서버용)’부터 EUV 공정을 활용한다. TSMC와 삼성전자가 EUV를 통해 3nm 제품 생산에 돌입하는 시점이다.

업계 관계자는 “TSMC와 삼성전자도 EUV를 도입하는 과정에서 시행착오를 겪었고 여전히 수율 개선 등의 이슈가 있다. 여러 이슈가 있기 때문에 많은 레이어가 적용하기는 쉽지 않은 상황”이라며 “아무리 인텔이 기술력이 뛰어나더라도 수년 늦게 EUV를 시작한다는 건 걸림돌이 될 수 있다”고 이야기했다.

새로운 노드명 관련해서도 회의적인 의견이 나온다. 업체마다 기준이 다른 것은 맞지만 nm라는 기준 자체를 무시할 수 없다는 의견이다. 다른 관계자는 “로드맵은 로드맵일 뿐이고 현실화할 지는 알 수 없다. 극단적으로 기술이 뒤처지는 것을 명칭으로 가리는 수법이 될 수 있다는 의미”라고 분석했다.

인텔은 우려에 대해 “선언적인 일정이 아니고 기술 검증이 어느 정도 끝난 상황이다. 연구개발(R&D)과 자본 투자까지 확정했기 때문에 큰 문제 없을 것”이라고 선을 그었다.