삼성, GAA 적용한 2㎚ 및 1.4㎚ 개발 순항
2세대 공정(SF3) 하반기 목표로 추진 중
TSMCㆍ인텔, 선단 공정 앞당겨, 경쟁 본격화
삼성전자가 12일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 개최한 ‘삼성 파운드리 포럼 2024’에서 선보인 전략은 ‘빠르게 보다는 완벽하게’ 전략으로 풀이된다. 앞서 일각에서는 최근 경쟁사들이 시장 선점을 위해 1나노미터((㎚·10억 분의 1ｍ)급 공정 도입 시기를 앞당기자 삼성전자도 기존 계획을 수정할 것이란 가능성이 나오기도 했다.
그러나 삼성전자는 무리하게 첨단 공정을 앞당기는 것보다 완성도를 높이는 편을 택했다. 특히 삼성전자는 세계 최초로 적용한 ‘게이트 올 어라운드(GAA)’ 기술을 강화해 3㎚ 이하 선단 공정 경쟁력을 높여 나갈 계획이다.
삼성전자는 이날 행사에서 GAA 기술을 적용한 2㎚ 및 1.4㎚ 개발도 순항 중이라고 밝혔다. GAA는 기존 핀펫(FinFET) 기술 대비 전류가 흐르는 채널을 늘려 데이터 속도와 전력 효율을 높인 기술이다. 삼성전자가 2022년 6월 최초로 이 기술을 적용해 3㎚ 양산에 성공했다. 삼성전자는 2027년 1.4㎚ 공정 양산을 목표로 성능과 수율을 높이는 데 집중하고 있다.
향후 3㎚ 이하가 파운드리 시장을 주도할 것으로 전망되는 만큼 삼성전자는 GAA에서 초격차를 벌릴 계획이다. 시장조사기관 옴디아에 따르면 2023년부터 2026년까지 3㎚ 이하 연평균 성장률은 65.3%로 나타났다. 이는 전체 파운드리 시장 성장률(12.9%)의 5배에 달하는 수치다.
삼성전자는 현재 안정적인 수율로 GAA 기반 3㎚ 1세대(SF3E)를 양산하고 있다. 2세대 공정(SF3) 역시 차질없이 개발해 하반기 양산할 계획이다. 이번에 발표한 2㎚ ‘SF2Z’ 공정 역시 GAA 기술을 적용한다.
삼성전자는 GAA 공정의 안정적인 양산을 지속함과 동시에 AI 가속기와 같이 빠르게 성장하는 응용처 매출 비중도 확대해 나갈 예정이다. 2027년까지 파운드리 사업에서 모바일 외 제품군의 매출 비중을 50% 이상 높일 방침이다. 실제로 올해는 대표적 고성능 컴퓨팅 분야인 AI에서 수주 규모가 작년 대비 80% 증가했다.
최근 TSMC, 인텔도 앞다퉈 자사의 로드맵을 수정하면서 선단 공정 시장 선점을 두고 기업 간 경쟁이 본격화할 것으로 보인다.
TSMC는 최근 1.6㎚급 칩 제조 기술인 ‘A16’을 2026년 하반기부터 도입하겠다고 밝혔다. 애초 TSMC는 내년 2㎚를 거쳐 2027년에 1.4㎚ 공정을 도입할 예정이었다. A16을 통해 1㎚대 진입을 1년가량 앞당긴 것이다.
인텔은 연말 1.8㎚ 공정을 통해 제품 양산을 시작한다. 계획대로라면 3사 가운데 가장 빠르게 1㎚급 공정을 도입하게 된다. 인텔은 지난해 업계 최초로 ASML로부터 2㎚ 미만 공정 필수 장비인 차세대 극자외선(EUV) 노광장비 ‘하이NA EUV’를 공급받기도 했다.
한편 업계 1위인 TSMC의 아성이 더 공고해지고 있다. 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 1분기 TSMC의 시장 점유율은 61.7%로, 전 분기 61.2% 대비 0.5%포인트(p) 상승했다. 같은 기간 삼성전자 점유율은 11.3%에서 11.0%로, 0.3%p 줄었다.
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