3나노 양산 4개월...삼성, TSMC에 ‘기술 승기’ 잡나

삼성이 올해 6월말 3나노미터(㎚·1㎚는 10억분의 1m) 양산에 성공하며 ‘기술 프리미엄’을 획득한 가운데, 글로벌 파운드리(반도체 칩 위탁생산) 점유율 1위인 TSMC보다 한걸음 더욱 치고 나갈 수 있게 됐다. TSMC의 3나노 양산이 예정보다 늦어지는 동시에 삼섬은 2027년 1.4나노 양산 계획을 세계 최초로 밝혔기 때문이다. 삼성은 최근 독자적인 공정 노드 명칭까지 도입하며 고객사와 소통 행보까지 강화하고 있다는 분석이다.

24일 업계에 따르면 최근 TSMC는 3나노 파운드리 양산 계획을 올해 말로 늦췄다. 당초 TSMC는 올해 7월 3나노 양산에 나설 계획이었지만 9월로 미룬 데 이어 또 다시 이를 연기한 것으로 알려졌다. TSMC 측은 “3나노 반도체는 4분기 후반에 양산될 예정”이라며 “장비 배송에 문제가 생겨 공급이 수요를 못 따라가는 상황으로 내년 완전 가동할 것”이라고 밝혔다.

TSMC가 3나노 공정에 어려움을 겪는 이유는 정확히 공개되지 않았다. 다만 업계는 3000개 이상의 프로세스를 거치는 5나노 이하 공정의 난이도를 감안할 때 공정 개발에 어려움을 겪고 있다는 평가를 내놓는다. TSMC의 3나노 양산이 늦어지면서 삼성은 선단 공정에서 ‘기술 프리미엄’을 확보할 수 있을 것으로 전망된다. 삼성은 지난 6월 3나노 공정 양산에 성공한 후 7월 출하를 시작했으며 2024년에는 3나노 2세대 제품 양산에 돌입할 계획이다. 특히 기존 ‘핀펫’ 대신 ‘게이트올어라운드(GAA)’ 방식의 트랜지스터 신기술을 도입해 성능을 향상시켰다. 이에 나아가 2025년 2나노, 2027년 1.4나노 공정을 도입하며 기술 주도권을 한층 강화할 계획이다.

7나노 이하의 선단공정 경쟁에서도 삼성은 고객사들에게 경쟁력을 어필할 수 있을 것으로 보인다. 올해 2분기 글로벌 파운드리 시장점유율을 보면 TSMC가 53.4%로 1위, 삼성전자가 16.5%로 2위로 3배 가량 차이가 난다. 다만 레거시(구형) 공정을 제외하면 격차는 더 줄어든다. 파운드리 시장에서 올해 기준 7나노 이하 선단 공정 비율은 31.93%이다.

최근에는 ‘SF(에스에프)’라는 삼성만의 독자적인 공정 노드 명칭을 사용하며 고객사와 기술 소통에도 적극 나서고 있다. 삼성은 ‘삼성 파운드리 포럼 2022’에서 공정 로드맵을 지칭하는 표현으로 ‘SF’라는 단어를 새롭게 선보였다. ▷7LPP→SF7 ▷6LPP→SF6 ▷5LPP→SF5 ▷5LPE-A→SF5A ▷4LPP→SF4 등이다.

이같은 공정 이름 변화는 삼성전자만의 독자적인 칩 제조 기술을 대외에 분명히 알리고, 기술 수준별 로드맵을 좀 더 분명히 인식하도록 해 고객사들의 이해 편의를 높이려는 의도로 분석된다.

글로벌 반도체 기업들은 자체 공정에 대한 표기법을 마련해두고 있다. TSMC의 경우 ‘N’을 붙여 공정 기술을 표기해왔다. 인텔은 인텔7, 인텔4, 인텔3, 인텔20A, 인텔18A 등의 명칭을 사용하기로 했다.

최근 삼성 파운드리 포럼에 참석한 한 업계 관계자는 “2025년 2나노, 2027년 1.4나노 공정을 도입하며 삼성의 기술 주도권을 쥐기 위한 노력이 최근 돋보인다”고 평가했다.

김지헌 기자