첫 로드맵… TSMC·인텔과 진검승부

500개사 참여 파운드리 포럼서 첫 공개
“전력 효율 진일보 GAA 기술로 차별화”
내년 3나노 공정에 도입… ‘승부처’ 될 듯
파운드리 수급 부족 속 점유율 반전 노려

반도체 공급대란 사태로 파운드리가 산업 시장의 ‘갑’으로 떠오른 가운데 삼성전자가 2025년에 2나노미터(㎚·10억분의1m) 공정 파운드리(반도체 위탁생산) 제품을 양산하겠다고 밝히며 전 세계 반도체 기업들의 초미세 기술 경쟁이 한층 더 뜨거워지고 있다. 특히 파운드리 기업들이 앞다퉈 기술력을 앞세우는 가운데 삼성의 이번 선언으로 주요 경쟁자들의 진검승부가 예고되고 있다.

삼성전자는 7일 주요 고객사들이 참석한 가운데 ‘삼성 파운드리 포럼 2021’을 온라인으로 개최했다. 이번 포럼에서 삼성전자는 기존 기술보다 전력 효율을 높일 수 있는 트랜지스터 제조 기술인 GAA(게이트올어라운드)를 2022년 상반기와 2023년에 3나노와 3나노 2세대에 각각 도입하고 2025년에는 GAA 기반 2나노 공정 제품을 양산하겠다는 계획을 밝혔다. 삼성이 2나노 공정 관련 로드맵을 밝힌 것은 이번이 처음이다.

파운드리 반도체 업체들은 물량 부족에 따른 수급 대란 속에 다른 한편으로는 고객사 유치를 위해 경쟁적으로 첨단 기술을 개발하고 있다. 특히 지난 7월 파운드리 1위 업체인 대만 TSMC와 파운드리 재진출을 선언한 미국 인텔이 연이어 2나노 반도체 생산 계획을 밝히며 보다 작은 면적에 더 많은 회로를 그려 넣어야 하는 초미세 공정 경쟁에 불을 붙인 바 있다. 당시 TSMC는 2023년에 2나노급 반도체의 시험생산을, 인텔은 2025년까지 같은 기술 제품을 양산하겠다고 밝혔는데 삼성도 이번에 경쟁에 불을 붙인 것이다.

당장의 승부처는 내년 양산되는 3나노 공정이다. 삼성전자는 기존 ‘핀펫’보다 진일보한 기술인 GAA를 3나노 공정부터 먼저 적용하며 GAA를 2나노 공정 때 적용하는 TSMC 등 경쟁사들과의 차별화를 꾀할 방침이다. 삼성전자의 독자적인 GAA 기술인 ‘멀티브리지채널펫’ 구조를 적용한 3나노 공정은 핀펫 기반의 5나노 공정 대비 성능은 30% 향상되고 전력소모는 50%, 면적은 35% 각각 감소해 효율성을 높였다.

특히 삼성전자가 파운드리 전체 시장점유율에서는 TSMC에 밀리고 있지만, 가장 앞선 기술인 선단공정에 한정할 경우 양사의 점유율 차이가 크지 않다는 점에서 현재 계획대로 2025년 더욱 진일보한 GAA 기술을 2나노에 적용하면 전체 파운드리 시장 판도도 다시 한번 요동칠 것으로 예상된다. 시장조사기관 트렌드포스에 따르면 올해 10나노 이하 공정에 한정한 점유율은 TSMC와 삼성이 각각 60% 대 40%로 예상된다.

한편 이번 포럼에는 역대 파운드리 포럼 가운데 가장 많은 500개사, 2000명 이상의 고객 등이 사전 등록했다.