파운드리 첨단 공정 우위 선점한 삼성전자…관건은 ‘수율’ 확보

삼성-TSMC 격차 여전히 37% 넘어
파운드리 사업서 고객사 확보 필수
전문가들 “치열한 수율 전쟁 예상”
기술ㆍ공급망 등 수율 경쟁력 절실

▲3나노 파운드리 양산에 참여한 파운드리사업부, 반도체연구소, 글로벌 제조&인프라총괄 주역들이 손가락으로 3을 가리키며 3나노 파운드리 양산을 축하하고 있다. (사진제공=삼성전자)

삼성전자가 세계 최초로 GAA 기술 적용 3나노 파운드리(반도체 위탁생산) 공정 양산 발표에 이어 출하식까지 발 빠르게 진행하면서 첨단 공정에 대한 자신감을 드러냈다.

삼성전자가 시스템반도체 분야에서 한 단계 도약하며 파운드리에서 강력한 무기를 가지게 됐다는 평가가 나오는 가운데 안정적 고객사 확보를 위해서는 충분한 수율이 뒷받침돼야 한다는 지적이다.

25일 업계에 따르면 3나노 이하 초미세 공정에서 퀄컴, 인텔, 애플 등 주요 글로벌 고객사를 확보하지 못한다면 업계 1위인 TSMC와의 격차는 쉽게 좁혀지지 않을 것으로 관측된다.

시장조사업체 트렌드포스에 따르면 올해 1분기 TSMC와 삼성전자의 파운드리 시장점유율은 각각 53.6%, 16.3%였다. TSMC는 지난해 4분기보다 1.5%p(포인트) 증가했지만 삼성전자는 2%p 하락하며 점유율 격차는 37.3%로 더 벌어졌다.

파운드리 사업 구조상 안정적 수율 확보 및 공정 기술력이 곧 고객사 수주물량과 직결되는 만큼, 삼성전자가 TSMC와의 격차를 줄이기 위해서는 충분한 수율 확보가 필수조건이라는 설명이다.

업계 관계자는 “삼성전자가 (이번 3나노 양산ㆍ출하로) 첨단 공정 기술력을 증명했지만 이것이 수치로 나타나기 위해서는 고객사 확보가 중요하며 이는 곧 사업의 목표”라고 강조했다.

이어 “수율이 높아지면 단가를 낮아지면서 가격 경쟁력을 앞세워 고객사 확보에도 긍정적일 것”이라며 “이 밖에도 고객사의 요구조건(컨디션)을 충족시킬 기술력과 제품을 적기에 공급하는 공급망 등도 중요한 조건이다”라고 덧붙였다.

▲삼성전자 화성캠퍼스 전경 (사진제공=삼성전자)

삼성전자는 우선 3나노 제품을 화성캠퍼스에서 생산한다. 고객사 확보에 따라 생산량이 늘어나면 향후 평택캠퍼스까지 양산 라인을 확대할 방침이다.

업계에선 삼성전자가 TSMC보다 파운드리 진출이 17년 늦었지만 18년 만에 처음 기술력을 추월했다는 평가다. 삼성전자는 이번 3나노 1세대 양산 성공을 바탕으로 내년에 GAA 기반 3나노 2세대 공정에 나설 예정이다.

TSMC는 올 하반기에 기존 핀펫 방식의 3나노 양산을 목표로 하고 있다. GAA 기술은 2025년 상반기에 2나노부터 적용할 계획이다. 인텔 또한 2024년 하반기께 GAA 기술을 2나노부터 적용할 것으로 알려졌다.

무엇보다 3나노에서 안정적인 고객사 확보가 향후 3나노 2세대, 2나노 등 초미세 공정에서도 긍정적으로 작용할 것이라는 설명이다.

김정호 한국과학기술원(KAIST) 전기전자공학부 교수는 “삼성이 3나노를 성공했다고 해서 당장 TSMC의 고객사들이 넘어오거나 하지 않기 때문에 우수 인력과 장비ㆍ기술을 바탕으로 한 수율 경쟁력을 갖추는 것이 중요하다”며 “이번 GAA 기반 3나노로 충분한 고객사를 확보해 둔다면 향후 2나노와 같은 차세대 공정에서도 이들을 고객사로 끌고 갈 수 있다는 이점이 있다”고 말했다.