삼성전자가 세계 최초로 파운드리(반도체 위탁생산) 3나노미터(㎚=10억분의 1ｍ) 공정의 양산에 돌입한다.

22일 업계에 따르면 삼성전자는 다음 주 중 차세대 GAA(Gate-All-Around) 기반 3나노 반도체 공정의 양산을 공식 발표할 것으로 알려졌다.

GAA는 기존 핀펫(FinFET) 기술보다 칩 면적을 줄이고 소비전력은 감소시키면서 성능은 높인 신기술이다.

지난달 조 바이든 미국 대통령이 삼성전자 평택공장을 찾았을 때 이런 GAA 기반 3나노 시제품에 서명해 화제를 모았다.

삼성전자는 그간 GAA 기술을 적용해 올해 상반기 내 대만의 TSMC보다 먼저 3나노 양산을 시작하겠다는 목표를 제시해왔다. 올해 초 TSMC는 하반기에 3나노 반도체를 양산할 것이라고 밝힌 바 있다.

삼성전자 관계자는 "3나노 양산 일정은 예정대로 차질없이 진행되고 있으며 상반기 중 양산을 시작한다"고 말했다.

그동안 업계에서는 삼성전자가 수율(결함이 없는 합격품의 비율) 문제로 3나노 양산을 연기하는 것이 아니냐는 관측이 나왔다. 실제로 삼성전자는 올 초에도 초미세 공정 파운드리 수율 문제로 주요 고객사가 이탈하는 등 진통을 겪어왔다.

업계 관계자는 "삼성이 3나노 양산을 공식 발표한다는 것은 어느 정도 수율을 확보했다는 의미일 것"이라고 말했다.

삼성전자가 3나노 양산을 시작하면 TSMC보다 기술력에서 앞선다는 것을 고객사에 보여주면서 파운드리 시장에서의 위상도 강화될 것으로 업계는 보고 있다.

메모리 반도체의 절대 강자인 삼성전자는 파운드리 시장에서는 TSMC에 크게 밀려 늘 추격하는 신세였다. 최근에는 TSMC와의 점유율 격차도 더 벌어졌다.

대만 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 삼성전자의 올 1분기 파운드리 매출은 53억2천800만달러(약 6조4천256억원)로, 작년 4분기 대비 3.9% 감소했다.

삼성전자는 글로벌 파운드리 10대 주요 업체 가운데 1분기 매출액이 유일하게 뒷걸음쳤으며, 시장 점유율도 이 기간 18.3%에서 16.3%로 줄었다.

반면 TSMC는 같은 기간 11.3% 증가한 175억2천900만달러의 매출을 올려 점유율도 52.1%에서 53.6%로 늘어났다.

삼성은 이처럼 TSMC가 독주하는 파운드리 시장의 판세를 초미세 공정 기술력을 먼저 확보해 뒤흔들려고 해왔다. 최근 이재용 부회장이 유럽 출장길에 돌아와 "첫 번째도 기술, 두 번째도 기술, 세 번째도 기술"이라며 기술의 중요성을 강조한 것도 이런 맥락이다.

박재근 한국반도체디스플레이기술학회장(한양대 융합전자공학부 교수)은 "삼성의 3나노 양산 성공은 최첨단 공정에서 TSMC보다 기술력이 앞선다는 것을 보여주면서 미국 반도체 장비 업체들과 고객사들에 강한 인상을 남길 것"이라고 말했다. 삼성은 3나노 공정에서 고객사도 확보한 것으로 전해졌다.

삼성전자는 3나노 양산을 계기로 시스템 반도체 분야에서도 세계 정상에 오르겠다는 '시스템 반도체 2030 비전'에 속도를 낸다는 계획이다.

삼성전자가 170억달러를 투입해 미국 텍사스주 테일러시에 건설할 제2 파운드리 공장도 사실상 공사에 들어갔다.

테일러시 파운드리 공장은 2024년 하반기 가동을 목표로 약 500만㎡(150만평) 규모로 조성되며, 완공되면 최첨단 시스템 반도체를 생산하게 된다.

업계 관계자는 "삼성이 TSMC와 격차를 줄이려면 삼성의 GAA 방식 3나노 공정이 앞으로 안정적인 수율을 보여주는 것이 관건이 될 것"이라고 말했다.