메모리 반도체 中 추격…7나노 이하 공정 번번이 TSMC에 수주 밀려
삼성전자, 수율 안정화와 GAA 공정 방식 성공 통해 반격 모색
2023-04-14 여이레 기자
사진=연합뉴스/CG
[매일일보 여이레 기자] 삼성전자가 메모리 반도체 부문에서 중국의 YMTC에게, 비메모리 부문에서 대만의 TSMC에게 위협을 받고 있다. 수율(전체 생산품 중 양품의 비율) 안정화와 게이트올어라운드(GAA) 3나노 신공정 기술의 안착이 난제를 해결할 열쇠가 될 것으로 보인다.
14일 블룸버그에 따르면 애플이 아이폰용 메모리 칩으로 YMTC 제품 사용을 고려 중에 있다. 이어 월스트리트저널(WSJ)은 중국이 메모리 반도체 부분에서 삼성전자를 맹추격하고 있다고 보도했다.
최근 삼성전자는 엔디비아가 발주한 데이터센터용 핵심 칩(H100 GPU)과 소비자용 그래픽카드(GPU) 칩 수주전에서 TSMC에 패했다. 엔디비아가 자사 GPU 이전 모델을 삼성전자에 위탁생산해 왔다는 점에서 TSMC에 일감을 빼앗긴 모양새다.
이번 수주 실패에는 삼성전자의 낮은 수율이 결정적 영향을 줬다는 분석이 지배적이다. 외신 등은 TSMC의 첨단공정 수율이 70% 안팎에 도달했다고 진단한 반면 삼성전자의 5나노 이하 공정 수율은 30~40% 수준으로 진단했다. 실제로 삼성전자는 4나노 파운드리로 만든 엑시노트 2200의 수율이 높지 않아 갤럭시S22에 퀄컴의 스냅드래곤8을 장착해 출시했다.
퀄컴 역시 스냅드래곤8의 4나노 공정을 기존 삼성전자에서 TSMC로 변경했다. 3나노 공정도 TSMC에 맡기기로 했다는 후문이다.
반도체 업계에서 TSMC와 삼성전자는 극자외선(EUV) 노광장비를 사용해 7나노 이하 미세공정 칩을 생산하는 유일한 업체다.
삼성전자도 이를 의식한 듯 ‘제53기 정기 주주총회’에서 올해 상반기 공정 안정화와 차세대 GAA 공정 양산을 통해 반도체 기술 리더십을 이어가겠다고 강조했다.
경계현 삼성전자 DS부문장(사장)은 “상반기에 차세대 GAA 공정 양산으로 기술 리더십을 이어가는 동시에 공정 안정화와 생산확대로 공급능력 확대에 집중할 것”이라며 “고성능 컴퓨팅(HPC)·AI 등 주요 성장 응용처에서 신규 고객을 확보하고 수익성을 개선할 계획이다”라고 말했다.
GAA는 트랜지스터의 게이트와 채널이 닿는 면을 4개로 늘린 차세대 기술로 기존 핀펫 구조보다 1면을 늘려 전력 효율 높인다. 삼성전자는 GAA 공정 방식을, TSMC는 핀펫 공정 방식을 사용하고 있다.
3년 연속 20%대의 성장세를 보이고 있는 파운드리 시장에서 삼성전자의 수율 안정화와 GAA 공정 방식 성공 여부가 또 한 번 판세를 가를 것으로 전망된다.