2년 만에 열린 ’삼성 파운드리 포럼’…미세공정·고객유치, 두 마리 토끼 잡는다

최첨단 'GAA 기술' 양산 준비…2022년 상반기 3나노 공정에 도입

2025년 3세대 GAA 기반 2나노 공정 양산…17나노 핀펫 신공정 개발도

삼성전자가 6일 오전 10시(한국시간 7일 오전 2시) 최신 파운드리(반도체 위탁생산) 기술과 미래 비전을 소개하는 연례 행사 '삼성 파운드리 포럼'을 2년 만에 온라인으로 열었다.

미·중 반도체 패권 경쟁 속에서 파운드리 시장 점유율 확보가 그 어느 때보다 중요한 시점에 열린 행사인 만큼, 삼성전자는 이번 포럼에서 '초격차' 기술력을 강조하는 동시에 고객사 유치에 상당한 공을 들였다.  

2016년 시작한 삼성 파운드리 포럼은 삼성전자가 매년 주요 국가를 돌며 파운드리 사업의 로드맵과 신기술을 소개하는 행사다. 2019년 미국과 중국·한국·일본·독일 등 5개국에서 열렸지만, 작년에는 코로나19 상황으로 취소됐다.
 

삼성 파운드리 포럼 2021에서 기조연설에 나선 최시영 삼성전자 파운드리사업부 사장. [사진=삼성전자 제공]

◆GAA 기술 양산 준비··· 미세공정 시장 주도 자신감

'또 한 차원을 더하다(Adding One More Dimension)'는 주제로 열린 이번 포럼에서 삼성전자는 작정하고 파운드리 초격차 기술력을 강조했다.

우선 'GAA(Gate All Around) 기술 기반 3nm(나노미터·10억분의1m) 및 2나노 공정 양산 계획'과 '17나노 신공정 개발' 등을 소개했다. 삼성전자는 이를 기반으로 공정 기술∙라인 운영∙파운드리 서비스를 한 차원 더 발전시켜, 빠르게 성장하는 파운드리 시장에서 경쟁력을 강화하겠다고 밝혔다.

GAA 기술은 삼성전자 파운드리의 독자적인 차세대 핵심 기술로, 세계 1위 TSMC를 추격할 수 있는 비장의 무기로 꼽힌다. 전력효율, 성능, 설계 유연성을 가지고 있어 공정 미세화에 필수적이다. 삼성전자는 2022년 상반기 GAA 기술을 3나노에 도입하고, 2023년 3나노 2세대, 2025년 GAA 기반 2나노 공정 양산 계획을 밝히며 차세대 트랜지스터 기술 선점에 대한 자신감을 나타냈다.

특히 삼성전자는 GAA 기술인 MBCFET™(Multi Bridge Channel FET) 구조를 적용한 3나노 공정이 핀펫(FinFET) 기반 5나노 공정 대비 성능은 30% 높이고 전력 소모는 50%, 면적은 35% 각각 감소할 것으로 기대했다. 또 3나노 공정의 경우 안정적인 생산 수율을 확보, 양산을 위한 준비가 이뤄지고 있다고 밝혔다.

기조 연설을 맡은 최시영 파운드리사업부 사장은 "대규모 투자를 통해 생산 역량을 확대하고, GAA 등 첨단 미세공정뿐만 아니라 기존 공정에서도 차별화된 기술 혁신을 이어갈 것"이라며 "코로나19로 인해 급격한 디지털 전환이 이뤄지는 가운데 고객들의 다양한 아이디어가 칩으로 구현되도록 차별화된 가치를 제공할 것"이라고 밝혔다.

◆17나노 핀펫 신공정 개발··· 응용처 확대 계획도

삼성전자는 비용 측면 효율성과 응용 분야별 경쟁력을 높인 제품을 위해 핀펫 기술을 지속적으로 개선 중이며 '핀펫 기반 17나노 신공정'도 소개했다. 17나노 공정은 28나노 공정 대비 성능은 39%, 전력효율은 49% 향상되며 면적은 43% 감소될 수 있다는 설명이다. 특히 평면 트랜지스터 기반의 28나노 이상 공정을 주로 활용하는 이미지센서, 모바일 디스플레이 드라이버 IC 등 다양한 응용처 확대 가능성도 제시했다.

또한 삼성전자는 기존 14나노 공정을 3.3V 고전압, eMRAM 지원 등 MCU(Micro Controller Unit)에 적용 가능한 다양한 옵션을 개발해 사물인터넷(IoT), 웨어러블 기기 등 핀펫 공정의 응용처 다변화를 지원한다. 또 8나노 RF(Radio Frequency) 플랫폼의 경우 5G 반도체 시장에서 6GHz 이하 밀리미터파(mmWave) 제품의 리더십도 확보할 계획이다. 

이번 포럼에는 역대 파운드리 포럼 중 가장 많은 500개사, 2000명 이상 팹리스 고객과 파트너들이 사전 등록해 높은 관심을 입증했다. 외부 연사도 삼성전자의 다양한 파트너사들이 함께 해 힘을 실었다. 다리오 길 IBM연구소 총괄 수석부사장, 샤 라비 페이스북 반도체총괄 부사장, 카롤린 수어드 인텔 글로벌 공급망 부사장 등이 참석했다. 삼성 파운드리사업부에서는 정기태 기술개발실장(부사장)과 최길현 제조기술센터장(부사장), 심상필 전략마케팅실장(부사장) 등이 출동해 최신 기술과 솔루션을 소개했다. 

삼성전자는 11월에도 대규모 행사를 준비 중이다. 파운드리 고객과 파트너사의 생태계 강화를 위한 세이프(SAFE·Samsung Advanced Foundry Ecosystem) 포럼을 여는 한편, 내달 1일부터 2일까지 삼성종합기술원과 삼성리서치 주관으로 '삼성 AI(인공지능) 포럼 2021'을 온라인으로 개최한다. 올해 5회째인 삼성 AI 포럼은 저명한 AI 석학과 전문가들을 초청해 최신 연구 성과를 공유하고 미래 연구 방향을 모색하는 기술 교류의 장이다.