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'TSMC 넘어라' 삼성전자, 추격 고삐 바짝 죄었다

  • 2019.04.16(화) 15:23

5나노 공정 성공…이달 7나노 출하도
극자외선 장비 활용해 초미세화 선도

삼성전자가 건설중인 화성캠퍼스 극자외선(EUV) 전용 생산라인. 내년부터 본격 가동에 돌입한다./사진=삼성전자 제공

삼성전자가 세계 최대 파운드리업체인 대만 TSMC를 맹추격하고 있다.

삼성전자는 16일 극자외선(EUV·Extreme Ultra Violet) 기술을 기반으로 5나노 공정 개발에 성공했다고 발표했다.

5나노 공정은 반도체 회로폭을 아주 작은 간격인 5㎚로 그리는 초미세 공정이다. 전세계 파운드리시장 1위인 TSMC도 최근에서야 설계 인프라 구축을 완료할 정도로 구현이 어려웠다. 1나노는 (100만분의 1㎜)는 머리카락 굵기에서 10만분의 1 크기를 의미한다.

삼성전자가 이번에 개발한 5나노 공정은 기존 7나노 공정에 비해 연산·제어·변환 등을 담당하는 로직면적이 25% 줄고 전력효율과 성능은 각각 20%, 10% 향상됐다. 칩의 부피와 발열을 줄이면서도 더욱 많은 정보를 담을 수 있게 됐다는 얘기다.

삼성전자는 또한 이달 안에 7나노 제품을 출하하고 올해 하반기에는 6나노 제품 양산에도 나설 계획이라고 밝혔다. 앞서 삼성전자는 지난해 2월 퀄컴에 이어 12월에도 IBM에 7나노 기반의 칩을 공급하기로 계약을 맺는 등 파운드리 분야를 적극 공략하고 있다.

삼성전자 관계자는 "6나노 공정 기반 제품은 대형 고객과 생산 협의를 진행하고 있으며, 제품 설계가 완료돼 올해 하반기 양산할 예정"이라고 말했다.

이번 초미세 공정의 기반이 된 EUV 기술은 기존의 불화아르곤 (ArF)보다 파장의 길이가 짧아 세밀한 반도체 회로를 그릴 수 있는 게 특징이다. TSMC는 삼성전자보다 앞서 7나노 공정을 적용했지만 EUV 도입은 삼성전자가 빨랐다. EUV 기술을 적용하면 3나노 공정 등에서 훨씬 유리한 고지를 차지할 수 있다.

정은승 삼성전자 파운드리사업부 사장은 지난해 12월 미국에서 열린 국제반도체소자학회에서 "현재 3나노 공정에 대한 성능 검증을 마치고 기술 완성도를 높이고 있다"고 소개한 적이 있다.

반도체 위탁생산을 의미하는 파운드리는 전세계 시장규모가 70조원에 이른다. 삼성전자는 D램과 낸드플래시 등 메모리 분야에선 세계 1위지만 다품종 소량생산이 특징인 파운드리에선 세계 시장의 절반(48.1%)을 점유한 TSMC에 밀려 2위(19.1%)를 차지하고 있다.

삼성전자는 오는 2023년까지 점유율을 25%로 끌어올리겠다는 목표를 세운 것으로 알려졌다.

배영창 삼성전자 파운드리사업부 부사장은 "삼성전자의 EUV 기반 최첨단 공정은 5세대 이동통신, 인공지능, 전장 등 신규 응용처를 중심으로 높은 수요가 예상된다"며 "향후에도 첨단 공정 솔루션으로 미래 시스템 반도체 산업을 이끌어 나가겠다"고 말했다.

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