삼성 "2027년 1.4나노 양산 계획"

美 실리콘밸리서 '삼성 파운드리 포럼 2022' 개최
선단 공정 및 패키징 기술 혁신, 공정별 응용처 다변화 추진

최시영 삼성전자 사장이 '삼성 파운드리 포럼 2022'에서 발표를 하고 있다. / 제공=삼성전자

[아시아경제 김평화 기자] 삼성전자가 3일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 '삼성 파운드리 포럼 2022'를 열고 파운드리 신기술과 사업 전략을 공개했다. 2027년 1.4나노미터(㎚, 10억분의 1m) 양산을 계획한다는 발표도 더했다.

올해 포럼은 3년 만에 오프라인으로 열렸다. 팹리스 고객사와 협력사, 파트너 등 500여명이 참석했다. 삼성전자는 이날 행사에서 파운드리 기술 혁신과 응용처별 최적 공정 제공, 고객 맞춤형 서비스, 안정적인 생산 능력 확보 등을 앞세워 파운드리 사업 경쟁력을 강화하겠다고 밝혔다.

최시영 삼성전자 파운드리사업부장은 "고객의 성공이 삼성전자 파운드리사업부의 존재 이유"라고 강조하며 "삼성전자는 더 나은 미래를 창조하는 파트너로서 파운드리 산업의 새로운 기준이 되겠다"고 말했다.

파운드리 기술 혁신으로 선단 공정 리더십 강화…2027년 1.4나노 양산

삼성전자는 이번 포럼에서 선단 파운드리 공정 혁신과 차세대 패키징 적층 기술 개발에 박차를 가한다고 밝혔다. 삼성전자는 2015년 핀펫(FinFET) 트랜지스터를 세계 최초로 양산한 바 있다. 올해 6월에는 게이트올어라운드(GAA) 트랜지스터 기술을 적용한 3나노 1세대 공정 양산을 세계 최초로 시작했다.

삼성전자는 앞선 양산 노하우로 3나노 응용처를 확대하고 있다. GAA 기반 공정 기술 혁신을 지속해 2025년에는 2나노, 2027년에는 1.4나노 공정을 도입한다는 계획이다.

삼성전자는 2.5D와 3D 이종 집적 패키징 기술 개발도 가속한다. 삼성전자는 3나노 GAA 기술에 삼성 독자인 MBCFET 구조를 적용하는 한편, 3D IC 솔루션도 제공하며 고성능 반도체 파운드리 서비스를 제공할 예정이다.

삼성전자는 2015년 고대역폭 메모리 HBM2의 성공적인 출시를 시작으로 2018년 I-Cube(2.5D), 2020년 X-Cube(3D) 등 패키징 적층 기술 혁신을 지속하고 있다. I-Cube는 실리콘 인터포저 위에 로직과 HBM을 배치하는 2.5D 패키지 기술이다. X-Cube는 웨이퍼 상태의 복수 칩을 위로 얇게 적층하는 3D 패키지 기술이다.

삼성전자는 u-Bump형 X-Cube를 2024년에 양산하고 2026년에는 Bump-less형 X-Cube를 선보인다. u-Bump는 일반 범프 대비 더 많은 I/O를 패키징에 넣을 수 있어 많은 데이터 처리가 가능하다. Bump-less는 패키징에서 범프를 없애고 더 많은 I/O 삽입이 가능해 데이터 처리 양을 u-Bump보다 더 많게 구현할 수 있다.

2027년까지 HPC, 5G, 오토모티브 등 비중 50% 이상으로 확대

삼성전자는 고성능 컴퓨팅(HPC), 오토모티브(차량용 반도체), 5세대 이동통신(5G), 사물인터넷(IoT) 등 고성능 저전력 반도체 시장도 적극적으로 공략해 2027년까지 모바일 제외 제품군 매출 비중을 50% 이상 확대할 계획이다.

삼성전자는 지난 6월 세계 최초로 3나노 공정 기반의 HPC 제품을 양산한 데 이어 4나노 공정을 HPC와 오토모티브로 확대한다. eNVM과 RF도 다양한 공정을 개발해 고객 수요에 맞춘 파운드리 서비스를 제공할 계획이다.

삼성전자는 현재 양산 중인 28나노 차량용 eNVM 솔루션을 2024년 14나노로 확대하고, 향후 8나노 eNVM 솔루션을 위한 기술도 개발하고 있다.

삼성전자는 RF 공정 서비스도 확대한다. 삼성전자는 현재 양산 중인 14나노 RF 공정에 이어 세계 최초로 8나노 RF 제품 양산에 성공했으며, 5나노 RF 공정을 개발 중이다.

'삼성 파운드리 포럼 2022'에 참가한 참석자 모습 / 제공=삼성전자

SAFE 생태계 확대해 고객 맞춤형 서비스 강화

삼성전자는 올해 기준 56개 설계자산(IP) 파트너와 4000개 이상의 IP를 제공하고 있다. 디자인솔루션파트너(DSP), 전자설계자동화(EDA) 분야에서도 각각 9개, 22개 파트너와 협력하고 있다. 9개 파트너와 클라우드 서비스 및 10개 OSAT 파트너에 패키징 서비스도 제공하고 있다.

삼성전자는 향상된 성능과 기능, 신속한 납기, 가격 경쟁력까지 갖춘 맞춤형 서비스를 강화해 새로운 팹리스 고객을 발굴하는 한편 하이퍼스케일러(대규모 데이터센터 운영 기업), 스타트업 등 신규 고객도 적극적으로 유치한다.

삼성전자는 4일(현지시간) 진행하는 SAFE 포럼에서 EDA, IP, OSAT, DSP, Cloud 분야 파트너와 파운드리 신기술과 전략을 소개한다는 계획이다.

'쉘 퍼스트' 라인 운영으로 고객 니즈에 적기 대응

삼성전자는 2027년까지 선단 공정 생산능력을 올해 대비 3배 이상 확대해 고객 요구에 적극적으로 대응한다. 삼성전자는 평택, 화성과 미국 테일러에서 선단 공정 파운드리 제조 라인을 운영하고 화성, 기흥과 미국 오스틴에서는 성숙 공정을 양산하고 있다.

삼성전자는 앞으로 '쉘 퍼스트(Shell First)' 라인 운영으로 시장 수요에 신속하고 탄력적으로 대응한다는 계획이다. 쉘 퍼스트는 클린룸을 선제적으로 건설하고 향후 시장 수요와 연계한 탄력적인 설비 투자로 안정적인 생산 능력을 확보해 고객 수요에 적극 대응한다는 의미다. 삼성전자는 미국 테일러 파운드리 1라인에 이어 투자할 2라인을 쉘 퍼스트에 따라 진행할 계획이다. 향후 국내외 글로벌 라인 확대 가능성도 있다.

한편 삼성전자는 3일(현지시간) 미국(실리콘밸리)을 시작으로 7일 유럽(독일 뮌헨), 18일 일본(도쿄), 20일 한국(서울)에서 순차적으로 삼성 파운드리 포럼을 개최한다. 지역별 고객 맞춤형 솔루션을 소개할 계획이다. 오프라인 참석이 어려운 글로벌 고객을 위해선 21일부터 온라인으로도 행사 내용을 공개할 예정이다.