'파운드리 부진' 삼성전자…'GAA' 우위 내년까지 가나

삼성, 지난해 비메모리 9000억원 손실

TSMC·인텔, GAA 기술 도입…내년부터 본격 경쟁

삼성, GAA 경험 확대·수율 상승 등 과제

[서울=뉴시스]세계 최대 규모의 반도체 공장인 삼성전자 평택캠퍼스 전경. (사진 = 삼성전자 제공) 2022.7.14. [email protected]   *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]이지용 기자 = 지난해 부진한 파운드리 성적표를 받은 삼성전자가 '게이트올어라운드(GAA)'를 통해 반전을 꾀할 수 있을 지 주목된다. 삼성전자는 2년 전부터 GAA를 도입했지만 초미세공정 경쟁이 격화되면서 경쟁사들 또한 내년부터 GAA를 본격 활용할 예정이다. GAA의 중요도가 높아지고 있는 가운데 삼성전자가 내년까지 GAA 우위를 점할 수 있을 지가 관건이다.

12일 업계에 따르면 삼성전자는 지난해 4분기 메모리 사업의 호조로 반도체(DS) 부문 영업적자를 줄였다. D램이 1년 만에 흑자전환에 성공한 기여가 큰 것으로 보인다. DS부문 적자는 전 분기 대비 1조5700억원 감소했다.

반면, 파운드리가 포함된 비메모리 사업은 되레 적자 폭이 확대됐다. 비메모리 사업의 손실은 지난해 3분기 7000억원에서 4분기 9000억원으로 증가한 것으로 보인다.

글로벌 경기 침체로 스마트폰과 PC, 가전 등 전방 산업의 수요가 줄자 고객사의 주문이 감소했기 때문이다. 지난해 말 파운드리 가동률은 60% 수준이며, 성숙 공정은 50%까지 내려간 것으로 알려졌다.

특히 파운드리의 낮은 수율도 실적 부진에 영향을 미쳤을 것으로 보인다. 3나노미터(㎚·10억분의 1m)의 수율이 아직 60% 수준으로 전해졌으며, 실제로는 이에 미치지도 못할 것이라는 분석도 나온다. 수율이 높을 수록 불량 제품이 나올 확률이 낮아진다.

이에 파운드리 공정의 GAA 기술이 삼성전자 파운드리 실적 반등을 위한 핵심 요인이 될 전망이다.

삼성전자는 지난 2022년 3나노 제조 공정에 GAA 기술을 세계 최초로 적용했다. GAA는 반도체 미세화의 한계를 돌파할 신기술로 꼽힌다. 데이터 처리속도와 전력 효율을 높인 만큼 인공지능(AI) 반도체 생산 능력을 키울 수 있다.

삼성전자는 경쟁사보다 3년 앞서 GAA 기술을 도입해 시행착오를 거치고 있는 만큼 2나노 등 향후 초미세공정에서 GAA 경쟁력을 본격적으로 발휘할 수 있다.

[신주(대만)=AP/뉴시스]지난 2021년 10월20일 대만 신주(新竹)의 TSMC 본사 건물에 회사 로고가 보이고 있다. 2023.1.12. [email protected]

다만 GAA 기술을 놓고 곧 펼쳐질 경쟁사들과의 각축전에서 삼성전자가 우위를 유지할 지가 관건이다.

TSMC는 현재 3나노 공정에 GAA 대신 비교적 구식 기술인 '핀펫'을 도입 중이지만, 내년부터 2나노 공정에 GAA를 본격적으로 활용할 예정이다. 2나노 시대가 시작되는 내년부터 GAA 공정에서 TSMC와의 정면 승부가 이뤄지는 셈이다.

인텔은 내년부터 18A(1.8나노) 공정에 자체 GAA 기술인 '리본펫'을 활용한다. 인텔은 올해까지 2나노, 내년에는 1.8나노를 생산할 계획으로, 초미세공정 경쟁에서 우위를 점하겠다는 의도다.

이에 업계에서는 삼성전자의 GAA 우위를 위해선 경쟁사들의 GAA 도입 시기 전까지 공정 경험을 최대한 많이 쌓아야 할 것으로 보고 있다. 또한 GAA 도입 확대 시 기존의 낮은 수율도 높여야 하는 만큼, 반도체 설계자산(IP)에 투자해야 한다는 목소리가 나온다.

업계 관계자는 "2나노부터는 GAA 기술 검증이 이뤄진 기업이 고객사의 신뢰를 받을 것으로 본다"며 "삼성은 무작정 신기술을 도입하기 보단 올해 공정 경험 축적과 수율 안정화를 먼저 이뤄내야 미세공정 경쟁에서 승기를 잡을 것"이라고 말했다.


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