삼성전자가 첨단 파운드리 공정 서비스를 확대 제공과 안정적인 생산 능력 확보로 최첨단 반도체 산업 경쟁력을 강화하고, 안정적인 고객 지원에 나설 방침이다.

삼성전자는 27일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 '삼성 파운드리 포럼 2023'을 개최했다. 이번 행사에서 삼성전자는 '경계를 넘어서는 혁신(Innovating Beyond Boundaries)'을 주제로, 인공지능(AI) 시대 최첨단 반도체 한계를 극복할 다양한 방법을 제시했다.

특히 삼성전자는 최첨단 2나노 공정의 응용처 확대와 첨단 패키지 협의체 'MDI(Multi Die Integration) Alliance' 출범, 올해 하반기 평택 3라인 파운드리 제품 양산 등을 통해 파운드리 사업 경쟁력을 강화해 나갈 것을 강조했다.

◇ 파운드리 기술 혁신으로 리더십 강화… 모바일부터 2나노 시대 연다

삼성전자는 이번 포럼에서 2나노 양산 계획과 성능을 구체적으로 밝혔다.

삼성전자는 2025년 모바일용을 중심으로 2나노 공정(SF2)을 양산하고, 2026년 고성능 컴퓨팅(HPC) 향 공정, 2027년 오토모티브 향 공정으로 확대한다는 방침이다. 또한, 1.4나노 공정은 계획대로 2027년 양산할 방침이다.

나노 공정은 반도체 회로 선폭으로, 미세할수록 고성능의 반도체를 양산할 수 있다. 삼성전자의 발표에 따르면 최첨단 SF2 공정은 SF3 대비 성능 12%, 전력효율 25% 향상, 면적 5% 감소한다.

이번 전략을 기반으로 삼성전자는 세계 1위 파운드리 업체 TSMC 등과의 나노 공정 경쟁에서 우위를 확보해 나간다는 방침이다.

이와 함께 삼성전자는 다양한 고객 수요 충족을 위한 스페셜티 공정 경쟁력 지속할 방침이다.

삼성전자는 컨슈머, 데이터센터, 오토모티브 향으로 2025년 8인치 GaN(질화갈륨) 전력반도체 파운드리 서비스를 시작한다. GaN 전력 반도체는 실리콘(Si) 반도체의 한계를 극복해 시스템의 고속 스위칭과 전력 절감을 극대화하는 차세대 전력반도체다.

또한 삼성전자는 차세대 6세대 이동통신(6G) 선행 기술 확보를 위해 5나노 RF(Radio Frequency) 공정도 개발해 2025년 상반기에 양산할 예정이다. 5나노 RF 공정은 기존 14나노 대비 전력효율은 40% 이상 향상, 면적은 50% 감소한다.

이외에도 현재 양산 중인 8나노, 14나노 RF 공정을 모바일 외 오토모티브 등 다양한 응용처로 확대해 나갈 계획이다.

최시영 삼성전자 파운드리사업부 사장은 "많은 고객사들이 자체 제품과 서비스에 최적화된 인공지능 전용 반도체 개발에 적극 나서고 있다"며 "삼성전자는 인공지능 반도체에 가장 최적화된 GAA 트랜지스터 기술을 계속 혁신해 나가며 인공지능 기술 패러다임 변화를 주도하겠다"고 말했다.

◇ 고객 수요 대응 위해 '쉘퍼스트 전략' 단계별 시행

삼성전자는 시장과 고객 수요에 신속하고 탄력적으로 대응하기 위해 클린룸을 선제적으로 건설하고, 향후 시장 수요와 연계한 탄력적인 설비 투자로 안정적인 생산 능력을 확보해 고객 수요에 적극 대응하는 ‘쉘퍼스트 전략’을 추진한다.

우선 삼성전자는 평택과 테일러에 반도체 클린룸을 선제적으로 건설하고 있으며, 2027년 클린룸의 규모는 2021년 대비 7.3배 확대된다.

삼성전자는 올해 하반기 한국 평택 3라인에서 모바일 등 다양한 응용처의 파운드리 제품을 본격 양산할 계획이다. 또한, 현재 건설중인 미국 테일러 1라인을 계획대로 올해 하반기에 완공하고, 내년 하반기에 본격 가동할 예정이다.

또한, 삼성전자는 평택과 테일러에 이어 국가산업단지로 조성중인 용인으로 생산거점을 확대해 나갈 계획이다.

◇  파트너들과 협력 지속, 파운드리 생태계 확대시킨다

삼성전자는 글로벌 파트너사들과 함께 파운드리 생태계 확대에 나설 방침이다.

우선 삼성전자는 글로벌 SAFE(Samsung Advanced Foundry Ecosystem) 파트너, 메모리, 패키지 기판, 테스트 분야 기업과 함께 최첨단 패키지 협의체 ‘MDI(Multi Die Integration) 얼라이언스’ 출범을 주도할 계획이다.

MDI 얼라이언스는 2.5D/3D 이종집적 패키지 기술 생태계 구축을 통한 적층 기술 혁신을 이어가는 한편, 파트너와 함께 '최첨단 패키지 One-stop 턴키 서비스'를 제공해 비욘드 무어 시대를 선도를 목표로 할 방침이다.

또한 삼성전자는 28일(현지시간) '혁신의 속도를 가속화한다(Accelerate the Speed of Innovation)'를 주제로 'SAFE 포럼'도 개최한다.

'SAFE 포럼'은 삼성 파운드리의 고객과 파트너사가 모여 첨단 파운드리 기술과 트렌드를 공유하는 행사로, 삼성전자는 각 분야 파트너사들이 서로의 솔루션을 설명하고 협의할 수 있는 기회를 제공할 예정이다.

삼성전자는 100여 개의 SAFE 파트너와 함께 '고객의 성공'이라는 공동 목표를 추진하고 있다. 특히 삼성전자는 파트너간 지속 가능한 관계 구축과 강화를 지원하며, 이를 통해 8인치 공정부터 최신 GAA 공정까지 팹리스 고객의 제품 설계 인프라를 발전시키고 있다. 또한 23개의 삼성 파운드리 EDA(전자설계자동화) 파트너는 80개 이상의 전자설계툴을 제공하고 있으며, 10개 OSAT 파트너와 함께 2.5D/3D 패키지 설계에 필요한 솔루션을 집중 개발 중이다.

삼성전자 파운드리사업부 계종욱 부사장은 "삼성전자는 SAFE 파트너와 협력해 최첨단 공정 및 이종 집적 기술 도입에 따라 높아지는 설계 복잡도를 최소화하고 있다"며 "이번 포럼을 계기로 SAFE 생태계의 양적, 질적 성장을 이루며 고객의 혁신과 성공을 지원하겠다"고 밝혔다.

한편, 삼성전자는 7월 4일 한국에서 '삼성 파운드리 포럼'과 'SAFE 포럼'을 진행하고 하반기에는 유럽과 아시아 지역에서 삼성 파운드리 포럼을 개최해 지역별 고객 맞춤형 솔루션을 소개할 예정이다.

hdlim@greenpost.kr