삼성전자 “무에서 유를 만든 혁신적 결과"
25일 삼성전자가 세계 최초로 3㎚ 공정을 거친 파운드리 제품을 출하했다. 삼성전자는 3㎚ 공정 제품을 출하하면서 업계 1위인 대만 TSMC 등 글로벌 반도체 업체들과의 경쟁을 위한 토대를 마련했다.
삼성전자는 이날 경기 화성캠퍼스 극자외선(EUV) 노광장비 전용 V1 라인에서 GAA(gate all around) 기술을 적용한 3㎚ 파운드리 제품 출하식을 개최했다 밝혔다. 삼성전자는 2000년대 초부터 GAA 트랜지스터 구조 연구를 시작해 2017년부터 3㎚ 공정에 본격 적용해 지난달 30일 삼성전자는 세계 최초로 3㎚ 공정 반도체 생산에 들어갔다고 발표한 바 있다.
반도체 공정이 나노미터 단위로 미세화 되면서 누설 전류를 얼마나 제어할 수 있는지가 핵심기술이 됐다. 그 동안 삼성전자는 5㎚ 핀펫 공정을 사용해 왔는데 이번에 활용한 GAA 기술은 기존 5㎚ 핀펫 기술보다 누설 전류 제어에 더 효과적인 것으로 알려졌다.
GAA는 반도체를 구성하는 트랜지스터에 전류가 흐르는 채널 4개 면을 게이트가 감싸는 형태로 채널 3개 면을 감싸는 기존 5㎚ 핀펫 구조에 비해 데이터 처리 속도와 전력 효율이 높다. 삼성전자에 따르면 3㎚ GAA 1세대 공정은 기존 5㎚ 핀펫 공정과 비교해 전력은 45% 절감되고 성능은 23% 향상됐으며 면적은 16% 축소됐다.
시장조사업체 트렌드포스에 따르면 올해 1분기 파운드리 매출 점유율은 TSMC가 53.6%인데 반해 삼성전자는 16.3%에 불과하다. 10㎚ 이하 미세공정 시장에서 삼성전자의 매출 점유율은 40%까지 올라간다.
삼성전자가 세계 최초로 3㎚ GAA 공정 제품을 출하하면서 업계에서는 삼성전자가 미세공정 반도체 시장에서 TSMC를 제칠 기회를 잡은 것으로 평가하고 있다. 파운드리 세계 1위인 TSMC는 현재 4㎚ 공정 반도체까지 생산하고 있다.
삼성전자는 이번에 출시한 GAA 기술을 적용한 3㎚ 반도체 고성능 제품을 원하는 고객사의 주문이 늘어나면 글로벌 시장에서의 점유율이 더 확대될 것으로 기대하고 있다. TSMC가 3㎚ 공정 반도체를 생산하더라도 GAA 기술을 적용한 삼성전자 반도체와는 성능에 차이가 있을 것으로 보인다.
한편 이날 출하식에는 이창양 산업통상자원부 장관을 비롯해 경계현 삼성전자 DS부문장, 최시영 삼성전자 파운드리사업부장, 협력사와 팹리스 관계자 등 100여 명이 참석했다. 경 사장은 인사말에서 “삼성전자는 이번 제품 양산으로 파운드리 사업의 한 획을 그었다”며 “핀펫 트랜지스터가 기술적으로 한계에 다다른 상황에서 대안이 될 GAA 기술의 조기 개발에 성공한 것은 무에서 유를 창조한 혁신적인 결과”라고 강조했다.
이 장관은 “치열한 미세공정 경쟁에서 앞서기 위해 삼성전자와 시스템반도체 업계, 소부장 업계가 힘을 모아달라”고 당부하며 “정부도 민간 투자 지원, 인력 양성, 기술 개발, 소부장 생태계 구축에 전폭적인 노력을 아끼지 않을 것”이라 강조했다. 협력업체와 팹리스 업체들도 3㎚ 공정 제품의 양산이 시작되면서 국내 반도체 산업에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대하고 있다.
삼성전자는 3㎚ GAA 공정을 고성능 컴퓨팅(HPC)에 처음 적용할 계획이다. 또 주요 고객사와 협력해 모바일 시스템온칩(SoC) 등 다양한 제품군으로 확대하고 화성캠퍼스에 이어 평택캠퍼스까지 3㎚ GAA 파운드리 공정 제품의 생산을 확대해 나갈 예정이다.
