삼성 vs TSMC, 3나노 첨단공정 개발 놓고 벌이는 대만의 '신경전'

삼성전자 평택캠퍼스

[아시아경제 정현진 기자] 삼성전자와 대만 TSMC가 파운드리(반도체 위탁생산) 3나노미터(㎚·1나노미터는 10억분의 1m) 첨단공정 개발을 놓고 속도 경쟁을 펼치고 있는 가운데 대만 시장조사업체가 삼성전자의 3나노 반도체 기술 로드맵이 현실성이 떨어진다고 평가했다. 파운드리 시장을 둘러싼 한국과 대만의 패권 경쟁이 치열한 상황에서 물밑 신경전을 벌이는 모양새다.

21일 업계에 따르면 대만 시장조사업체 디지타임즈리서치의 에릭 첸 연구원은 최근 삼성전자의 초미세공정 경쟁력을 분석한 보고서에서 "삼성전자가 2023년까지 3나노 게이트올어라운드(GAA) 공정을 대량 생산으로 전환할 가능성이 낮다"고 분석했다. 디지타임즈리서치는 삼성전자가 GAA 공정을 3나노 제품 개발에 도입하면서 이에 따른 수율 확보가 내년까지 이뤄지기 쉽지 않을 것이라고 보고 GAA 기술력을 확인하려면 2023년 이후가 되어야 할 것이라고 전망했다.

GAA는 반도체 트랜지스터 구조를 개선한 차세대 공정 기술이다. 반도체를 구성하는 주요 소자인 트랜지스터는 전류의 흐름을 조절하는 일종의 스위치다. 트랜지스터는 게이트에 전압이 가해지면 채널을 통해 소스와 드레인으로 전류가 흐르면서 동작하게 되는데 기존에는 게이트와 채널이 3면에서 맞닿는 핀펫(FinFET) 기술을 적용해왔다. 여기에서 한발 더 나아가 게이트와 채널간 접하는 면적을 4개면으로 넓혀 4나노 이하 공정에도 적용할 수 있도록 힌 것이 GAA다.

현재 삼성전자와 TSMC는 3나노 공정을 놓고 다른 접근방식을 택한 상태다. TSMC는 기존에 사용하던 핀펫 공정을, 삼성전자는 GAA 공정을 택했다. TSMC는 일단 3나노 공정에 대해서는 새로운 기술보다 기존에 사용해왔던 기술을 최대한 활용해 먼저 3나노 양산에 성공한 뒤 2나노부터 GAA 기술을 도입할 것으로 전해졌다. 반면 TSMC를 뒤쫓는 삼성전자는 세계 최초로 GAA 공정을 도입해 기술력에서 한발 앞서 나가겠다는 전략이다.

삼성전자는 지난달 29일 2분기 실적발표 이후 열린 전화회의(컨퍼런스콜)에서 "GAA는 내년 양산될 3나노 1세대, 2023년 양산될 3나노 2세대에 적용될 예정이며 차질없이 공정을 개발 중"이라면서 "이미 3나노 GAA 1세대 공정의 경우 고객사가 제품을 설계하고 있다"고 밝혔다. 계획대로 기술 개발이 진행 중이며 내년에 양산을 시작해 TSMC보다 앞선 기술력을 보여주겠다는 자신감을 내비쳤다.

두 업체가 첨단공정을 놓고 치열하게 경쟁을 벌이고 있는 상황에서 대만 시장조사업체가 삼성전자의 로드맵이 현실 가능성이 떨어진다고 주장한 것을 두고 일각에서는 일종의 신경전을 펼치는 것으로 풀이한다. 디지타임즈리서치가 소속된 대만 IT 매체 디지타임즈는 이에 앞서 최근 TSMC와 삼성전자의 초미세공정 경쟁력을 10회에 걸쳐 비교, 분석한 기획 시리즈에서 "삼성전자가 10년 안에 TSMC를 이길 가능성은 없다"고 평가하기도 했다.

시장조사업체 트렌드포스에 따르면 올 1분기 파운드리 시장에서 TSMC는 55%의 점유율로 1위를 기록했으며 삼성전자는 17%로 2위에 올랐다.

정현진 기자 jhj48@asiae.co.kr