- 삼성전자, 내년 상반기 GAA 기반 3nm 공정 스타트…TSMC는 하반기 예정

[디지털데일리 김도현 기자] 삼성전자가 반도체 수탁생산(파운드리) 주도권을 잡기 위해 승부수를 띄웠다. 차세대 공정 및 기술을 선제 도입한다. 업계 1위 TSMC는 허를 찔린 분위기다. 그동안 삼성전자 파운드리 사업에 부정적이던 대만 언론은 반응을 보이지 않고 있다.

지난 7일 삼성전자는 자체 행사를 통해 내년 상반기 3나노미터(nm) 공정을 도입한다고 밝혔다. 애초 계획보다 최대 반년 이상 앞당긴 셈이다.

아울러 GAA(Gate-All-Around) 기술도 적용한다. GAA는 트랜지스터의 게이트와 채널이 닿는 면을 4개로 늘린 방식이다. 기존 핀펫(FinFET) 구조보다 1면을 늘려 전력 효율을 높였다. 삼성전자는 채널을 와이어 형태에서 얇고 긴 모양의 나노시트로 대체한 MBC(Multi Bridge Channel)라는 GAA 브랜드를 갖추고 있다. FinFET 기반 5nm 대비 ▲성능 30%↑ ▲전력소모 50%↓ ▲면적 35%↓ 등 효과가 기대된다.

시장점유율 50% 이상을 차지하는 TSMC는 7nm와 5nm 공정을 먼저 적용하면서 양과 질 모두를 선도해왔다. 다만 이번 발표로 TSMC는 GAA 및 3nm에서 세계 최초 타이틀을 삼성전자에 내줄 위기다. TSMC는 GAA는 2024년 예정인 2nm부터, 3nm는 2022년 하반기 양산 목표다.

앞서 디지타임스 등 대만 언론은 ‘삼성전자가 순수 파운드리인 TSMC에 큰 위협이 되지 않을 것’이라는 견해를 고수해왔다. 양사 간 체급 차이가 크고 삼성전자의 경우 메모리와 시스템LSI 사업 등까지 챙겨야 한다는 이유에서다.

삼성전자 파운드리의 양산 능력에 대해서는 꾸준히 의문을 제기했다. 5nm 반도체 수율(생산품 중 양품 비율)을 지적한 데 이어 GAA 전환 과정에서 3nm 상용화가 늦춰질 것으로 전망했다. 더 나아가 미국 마이크론, 중국 양쯔메모리테크놀로지(YMTC) 등이 삼성전자 메모리 분야에 타격을 줄 수 있다고 내다봤다.

하지만 ‘삼성 파운드리 포럼 2021’ 이후 삼성전자 파운드리 사업에 대해 별다른 언급이 없는 상태다. 대신 TSMC의 지난 3분기 매출(약 17조7000억원)이 사상 최고치 달성했다는 소식에 무게를 뒀다.

한편 일본 닛케이신문 등에 따르면 TSMC는 일본 정부 지원을 받아 규슈 구미모토에 반도체 공장을 지을 계획이다. 총 8000억엔(약 8조5500억원)을 투입할 예정으로 최대 절반을 현지 정부가 지원할 것으로 보인다. 해당 공장은 2024년 양산 목표다. 소니 이미지센서, 르네사스 차량용 반도체 등을 제조할 가능성이 크다.