삼성전자, 파운드리 고삐 죈다…"2027년 1.4나노 양산"

[이코노믹데일리] 삼성전자가 1.4나노미터(㎚·1나노=10억분의1m) 공정 반도체를 오는 2027년 양산한다는 계획을 원안대로 추진한다. 이보다 앞선 2025년에는 2나노 반도체 양산을 시작한다. 초미세 공정 개발에 대한 자신감을 내비치며 파운드리(반도체 위탁생산) 사업의 고삐를 죄는 모습이다.

삼성전자는 27일(현지시간) 미국 캘리포니아주(州) 실리콘밸리에서 '삼성 파운드리 포럼'을 개최하고 이같이 밝혔다. 이번에 발표된 내용은 지난해 10월 파운드리 포럼에서 공개한 전략을 구체화한 것이다. 시장 수요와 연계한 탄력적 설비 투자로 생산 능력을 최적화하는 '쉘퍼스트'를 단계별로 실행해 고객사를 끌어모으겠다는 비전을 담았다.

최시영 삼성전자 파운드리사업부장(사장)은 이날 기조연설에서 "많은 고객사가 자체 제품과 서비스에 최적화된 인공지능(AI) 전용 반도체 개발에 적극적으로 나서고 있다"며 "삼성전자는 AI 반도체에 가장 최적화된 게이트 올 어라운드(GAA) 트랜지스터 기술을 혁신해 AI 패러다임 변화를 주도하겠다"고 말했다.

GAA는 전류 흐름을 제어하는 게이트가 채널(전류가 흐르는 통로) 전체를 감싸게 만들어 데이터 처리 속도와 전력 효율을 높인 차세대 기술이다. 현재 주로 쓰이는 핀펫(FinFET)보다 진보된 기술로 공정이 미세해질수록 성능 향상이 더뎌지는 문제를 해결할 열쇠로 꼽힌다. 삼성전자는 GAA를 통해 2나노는 물론 1.4나노 양산을 실현한다는 목표다.

구체적으로 2025년 모바일 제품에 들어가는 2나노 'SF2' 공정을 양산하고 2026년과 2027년에는 각각 고성능 컴퓨팅(HPC)과 자동차 전장부품으로 공급처를 늘린다. 삼성전자에 따르면 SF2 공정은 기존 SF3보다 성능은 12%, 전력 효율은 25% 향상되고 면적은 5% 감소한다. 2나노 양산이 안정기에 접어드는 2027년에는 1.4나노 공정이 양산될 예정이다.

삼성전자는 지난해 10월 파운드리 포럼에서 1.4나노 양산 시기를 처음 발표했다. 이번에 다시 한 번 해당 내용을 언급하면서 기술 개발이 차질없이 진행되고 있다는 해석이 나온다. 세계 파운드리 1위 회사인 대만 TSMC에 한 발 앞서 '최초' 타이틀을 거머쥐겠다는 의지도 읽힌다. TSMC는 3나노 개발진을 1.4나노 개발로 돌린 상태다.

미세 공정 도입 이외에도 다양한 파운드리 수요를 충족하기 위한 방안도 내놨다. 소매 시장은 물론 데이터센터와 차량 전장 시장을 겨냥해 2025년부터 8인치 질화갈륨(GaN) 전력 반도체 파운드리 서비스를 시작한다. 질소와 갈륨의 화합물인 질화갈륨은 반도체 웨이퍼 소재로 널리 쓰이는 실리콘보다 우수하다고 알려졌다.

또한 6세대 이동통신(6G) 선행 기술을 확보하기 위해 5나노 무선주파수(RF) 공정을 개발하고 2025년 상반기에 양산한다. 이 공정은 14나노와 비교해 전력 효율은 40% 이상 향상되고 면적은 절반으로 줄어든다.

반도체 제조 시설인 클린룸 규모는 지금보다 7배가량 확장된다. 올해 하반기 경기 평택 3라인에서 파운드리 제품을 양산하고 현재 건설 중인 미국 텍사스주(州) 테일러 1라인을 계획대로 완공한다. 삼성전자는 반도체 특화 국가산업단지가 조성되는 용인에도 생산 거점을 마련한다.