파운드리(반도체 위탁 생산) 시장에서 대만 TSMC를 맹추격하고 있는 삼성전자(005930)가 2027년 1.4㎚(나노미터·10억분의 1m) 공정을 도입하겠다고 업계 최초로 선언했다. 삼성전자는 공장을 먼저 짓는 ‘셸 퍼스트’ 전략으로 생산능력을 3배 이상 늘려 고객사 수요를 적극 공략할 방침이다.
삼성전자는 3일(현지 시간) 미국 실리콘밸리의 시그니아호텔에서 ‘삼성 파운드리 포럼 2022’를 열고 파운드리 신기술과 사업 전략을 공개했다. 3년 만에 오프라인으로 열린 이번 포럼에는 팹리스 고객·협력사·파트너 등 500여 명이 참석했다.
삼성전자는 이날 포럼에서 ‘게이트 올 어라운드(GAA)’ 기술을 기반으로 2027년 1.4나노 반도체 양산 계획을 처음 공개했다. GAA는 기존 3차원(3D) 구조의 핀펫(FinFET) 대비 칩 면적과 소비 면적을 줄인 기술이다. 회사는 GAA 기반 공정 기술 혁신을 지속해 2025년 2나노, 2027년 1.4나노 공정을 도입할 계획이라고 밝혔다.
삼성전자가 1.4나노 양산 계획을 공개한 것은 이번이 처음이다. 올 6월 세계 최초로 3나노 공정 양산을 시작한 삼성전자는 이번 청사진까지 더해 파운드리 1위 기업인 대만 TSMC를 압박할 계획이다. TSMC는 1.4나노 공정 개발에 착수한 것으로 알려졌지만 양산 시기에 대해서는 구체적으로 언급한 적이 없다. 삼성전자는 2나노·1.4나노 선제 개발을 통해 기술력에서 TSMC보다 앞서 나가겠다는 방침이다.
이와 함께 최근 크게 늘어난 반도체 수요에 대응해 셸 퍼스트 전략을 통한 생산능력 극대화 구상도 공개했다. 셸 퍼스트는 고객사 주문에 앞서 클린룸을 먼저 건설해 선제적으로 생산능력을 확충한 뒤 시장 수요에 탄력적으로 대응하는 방식이다. 삼성전자는 이를 통해 2027년까지 선단 공정 생산능력을 올해 대비 3배 이상 확대해 고객 수요에 적극 대응할 계획이라고 설명했다. 회사는 미국 테일러 파운드리 1라인에 이어 투자할 2라인을 셸 퍼스트로 진행하고 향후 국내외 글로벌 라인 확대를 검토하기로 했다.
패키징 기술 개발에도 속도를 내 2.5D·3D 이종 집적 개발을 고도화할 방침이다. 3나노 GAA 기술에 삼성이 독자 개발한 멀티브리지채널FET(MBCFET) 구조를 적용하고 3D 집적회로(IC) 솔루션도 제공해 고성능 반도체 파운드리 서비스를 제공한다는 계획이다. 패키징 적층 기술에서도 2024년 마이크로 범프형 X큐브 양산, 2026년 범프리스형 X큐브 개발 계획을 공개했다. 이 기술을 적용하면 패키징에서 일반 범프 대비 더 많은 데이터를 처리할 수 있다.
삼성전자는 2027년까지 모바일 제외 제품군의 매출 비중을 50% 이상으로 키우겠다는 목표도 제시했다. 지금까지 모바일에 집중된 매출을 고성능컴퓨팅(HPC)과 오토모티브 차량용 반도체, 5세대(5G) 이동통신, 사물인터넷(IoT) 등 비모바일 제품군으로 확대해 매출 다변화를 이루겠다는 구상이다. 현재 양산 중인 28나노 차량용 임베디드 비휘발성 메모리(eNVM)를 2024년 14나노로 확대하고 라디오 프리퀀시(RF)에서도 다양한 공정 개발을 추진한다. 최시영 삼성전자 파운드리사업부장(사장)은 “고객의 성공이 삼성전자 파운드리사업부의 존재 이유”라며 “더 나은 미래를 창조하는 파트너로서 파운드리 산업의 새로운 기준이 되겠다”고 말했다.
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