삼성전자가 3나노 파운드리(반도체 위탁생산) 대량 생산에 성공한 것은 대만의 TSMC보다 기술력에서 한발 앞섰다는 점에서 의미있다. 전세계 파운드리 시장의 절반을 차지하고 있는 TSMC는 올초 계획된 3나노 양산 시기를 올 하반기로 미뤄, 삼성전자가 6개월 정도 기술격차를 만든 셈이다.
이제 남은 관건은 삼성전자가 3나노 공정에서 안정적인 수율을 바탕으로 언제쯤 대량 수주에 성공하느냐다. 파운드리 업계에서 대형 수주는 최첨단 기술을 적용할 기회로, 곧 경쟁력의 원천이기 때문이다.
업계에 따르면 삼성전자는 '2022년 상반기까지 세계 최초로 3나노 양산을 시작하겠다'는 약속대로, 지난달 30일 3나노 파운드리 양산에 돌입했다. 삼성의 독자적 최첨단 기술(MBCFET GAA)을 적용한 3나노 공정은 기존 5나노 공정보다 면적은 16% 줄고, 전력은 45% 절감했다. 성능은 23% 향상됐다.
삼성전자 측은 3나노 공정 수율을 공개하지 않았지만, 양산에 성공한 만큼 일정 수준 이상의 수율은 확보한 상황이라고 밝혔다. 특히 4나노 공정에서 수율을 맞추는 데 어려움을 겪은 삼성전자는 이번 3나노 수율 잣대를 더 높인 것으로 알려졌다. 고성능 컴퓨팅(HPC)용 시스템 반도체 등 분야에서 복수의 고객도 확보했다.
업계 관계자는 "앞으로 삼성전자가 3나노 공정의 완성도를 높이기 위해선 글로벌 고객사의 대량주문이 필요하다"며 "대형 수주를 통해 최첨단 공정을 적용해보고 기술의 완성도를 높일 수 있어서다"고 밝혔다. '가동 경험의 차이'가 곧 '기술력의 차이'라는 말이 나오는 이유다. 파운드리 업계 1위 TSMC가 전세계 시장 점유율 절반 이상을 확보할 수 있는 이유도 여기에 있다.
업계에선 TSMC의 3나노 양산후 일정수준 수율이 올라올 시기까지가 삼성전자에게 기회라고 보고 있다. TSMC보다 한발 앞선 삼성전자의 기술력으로 파운드리 점유율 격차를 좁힐 수 있는 시기다.
찰스 셤 블룸버그 애널리스트는 삼성전자의 3나노 양산 발표 직후 "애플과 퀄컴 등으로부터 새로운 주문을 받기 전 삼성의 3나노가 TSMC의 최신 N3 공정(3나노)과 동일한 비용과 효율로 생산할 수 있다는 것을 입증해야 한다"고 분석했다.
이종환 상명대 시스템반도체공학과 교수는 "반도체 회사가 보안문제로 수율을 공개하지 않지만, 통상 수율 60~70%에 양산 착수해 2~3개월 내 80~90%를 만든다"며 "삼성전자의 3나노의 경우 완전히 새로운 구조(GAA)로 바꾸는 만큼 수율 향상 속도가 중요하다"고 분석했다.
그는 아울러 "고객사의 신뢰를 얻어 대형 고객사를 잡는 게 최우선"이라며 "큰 고객을 잡아야 점유율이 늘고, 또 다른 주문이 들어온다"고 강조했다.
