삼성전자, 촘촘한 반도체 공정 라인업으로 경쟁사 따돌린다

삼성전자가 반도체 미세공정 라인업에 '11나노' 공정을 새로 추가했다. 이로써 삼성전자는 최첨단인 7나노 공정부터 성능이 검증된 14나노 공정까지 고객사의 어떤 요구에도 대응할 수 있는 촘촘한 공정 포트폴리오를 완성하는데 성공했다.
삼성전자는 11일 "파운드리 첨단 공정 로드맵에 11나노 신규 공정을 새롭게 추가했다"며 "11나노 공정 추가를 통해 삼성전자는 14, 11, 10, 8, 7나노에 이르는 로드맵을 완성했다"라고 밝혔다.
삼성전자가 새로 추가한 11나노 공정은 현재 널리 사용중인 14나노 공정을 기반으로 개발됐다. 이 때문에 14나노 공정의 특징인 안정적인 생산이 가능하면서도 반도체의 성능은 최대 15% 향상시키고 반도체 칩 면적은 최대 10%까지 줄일 수 있다.
삼성전자는 11나노 공정을 적용한 반도체를 내년 상반기부터 생산할 예정이다. 삼성전자 관계자는 "지속적으로 성장하고 있는 중·고급 스마트폰용 모바일 AP 생산에 11나노 공정을 사용함으로써 고객들에게 차별화된 가치를 제공할 계획"이라고 밝혔다.

또 삼성전자는 업계 최초로 EUV(극자외선 리소그래피) 기술을 적용한 7나노 공정을 2018년 하반기부터 도입할 예정이다. 삼성전자는 "축적된 경험을 바탕으로 7나노 공정에서 양산 완성도를 나타내는 척도인 SRAM(256Mb) 생산수율 80%를 확보하는데 성공했다"고 강조했다. 7나노 공정은 각 스마트폰 회사의 플래그십 스마트폰에 들어가는 반도체 칩 생산에 적용될 전망이다. 아직까지 7나노 공정을 양산에 적용한 회사는 없다. 파운드리 업계 1위인 대만 TSMC가 7나노 공정 양산 시기를 두고 삼성전자와 경쟁을 벌이는 정도다.
파운드리란 반도체 회로 설계를 전문으로 하는 업체(팹리스)로부터 설계도를 건네받아 반도체를 생산해주는 업무를 말한다. 예를들어 애플이 최신 아이폰에 탑재될 모바일 어플리케이션프로세서(AP)의 설계도를 삼성전자의 파운드리 부문이 넘겨받아 만들어주는 식이다.
파운드리의 경쟁력은 '공정 미세화' 실력에 달려있다. 공정 미세화 실력은 반도체 원재료인 웨이퍼 위에 반도체 회로를 얼마나 가늘게 그릴 수 있느냐로 판가름된다. 7나노 공정은 회로 선폭을 7나노미터 가늘기로 그릴 수 있고 14나노 공정은 그 두배 정도의 굵기로 회로를 그린다고 보면 된다. 1나노미터는 10억분의 1미터로 머리카락 굵기의 약 10만분의 1이다.
회로 선폭이 가늘수록 소모하는 전력량이 적고 반도체 칩의 크기를 줄일 수 있다. 하지만 기술적 난이도가 높아 반도체 가격이 비싸진다. 이런 이유 때문에 팹리스 업체들은 필요에 따라 가격 대비 성능을 따져 어떤 공정으로 생산할 것인지를 선택한다. 때문에 파운드리 업체 입장에서는 어떤 고객 요구에도 대응할 수 있는 다양한 공정을 확보하는게 중요하다.
한편 삼성전자는 이달 15일 일본 도쿄에서 삼성 파운드리 포럼을 열고 추가된 11나노 공정과 7나노 공정 개발 현황을 발표할 예정이다.
[김동은 기자]