삼성전자, 세계 첫 3나노 파운드리 반도체 출하식 열어

3나노 파운드리 양산에 참여한 파운드리사업부, 반도체연구소, 글로벌 제조&인프라총괄 주역들이 손가락으로 3을 가리키며 3나노 파운드리 양산을 축하하고 있다. 삼성전자 제공

삼성전자가 25일 경기 화성캠퍼스 V1라인에서 차세대 트랜지스터 구조인 게이트올어라운드(GAA) 기술을 적용한 3nm(나노미터·1nm는 10억분의 1m) 파운드리(반도체 위탁생산) 제품 출하식을 개최했다. GAA 기술을 적용한 3나노 양산은 전 세계에서 삼성전자가 처음이다.

이날 행사에는 이창양 산업통상자원부 장관과 협력사, 경계현 삼성전자 반도체(DS)부문장(사장)과 임직원 등 100여 명이 참석했다. 행사에 참여한 삼성전자 파운드리사업부는 ‘혁신적인 기술력으로 세계 최고를 향해 나아가겠습니다’라는 포부를 밝히며 기술 개발 경과보고를 통해 파운드리사업부와 반도체연구소, 글로벌 제조&인프라총괄 등 사업부를 넘어선 협업으로 기술개발 한계를 극복했다고 강조했다.

경 사장은 “삼성전자는 이번 제품 양산으로 파운드리 사업에 한 획을 그었다”며 임직원들을 격려한 뒤 “핀펫 트랜지스터가 기술적 한계에 다다랐을 때 새로운 대안이 될 GAA 기술의 조기 개발에 성공한 것은 무에서 유를 창조하는 혁신적인 결과”라고 말했다.

25일 오전 경기도 화성시 삼성전자 화성캠퍼스에서 열린 ‘세계 최초 GAA 기반 3나노 양산 출하식‘에서 웨이퍼를 공개하고 있다. 2022.07.25. 화성=뉴시스

삼성전자는 GAA 트랜지스터 구조 연구를 2000년대 초부터 시작했고 2017년부터 3나노 공정에 본격 적용해 지난달 세계 최초로 GAA 기술이 적용된 3나노 공정 양산을 발표했다. GAA는 반도체를 구성하는 트랜지스터에 전류가 흐르는 채널 4개 면을 게이트가 감싸는 형태로 채널의 3개 면을 감싸는 기존 핀펫 구조와 비교해 데이터 처리 속도와 전력 효율이 높은 게 특징이다.

삼성전자의 3나노 GAA 1세대 공정은 기존 5나노 핀펫 공정보다 전력을 45% 절감하고 성능은 23% 향상시킬 수 있다. 삼성전자는 3나노 GAA 공정을 고성능 컴퓨팅(HPC)에 처음 적용하고 주요 고객들과 모바일 SoC 제품 등 다양한 제품군에 확대 적용할 방침이다.

협력업체 및 팹리스 업체들도 3나노 양산이 국내 반도체 산업 발전에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 분석했다. 국내 반도체 장비 업체 원익IPS 이현덕 대표이사는 “삼성전자와 함께 3나노 GAA 파운드리공정 양산을 준비하며 원익아이피에스 임직원의 역량도 한 층 더 강화됐다”고 말했다.

국내 팹리스 업체 텔레칩스 이장규 대표이사는 “텔레칩스는 삼성전자의 초미세공정을 활용한 미래 제품 설계에 대한 기대감이 크다”며 “삼성전자는 초미세 파운드리 공정을 국내 팹리스에 적극 제공하며 팹리스가 제품 설계 범위를 넓혀갈 수 있도록 다양한 지원책을 제공하고 있다”고 했다.

이 장관은 “치열한 미세공정 경쟁에서 앞서기 위해 삼성전자와 시스템반도체 업계, 소부장 업계가 힘을 모아달라”고 당부하며 “정부도 민간 투자 지원, 인력 양성, 기술 개발, 소부장 생태계 구축에 전폭적인 노력을 아끼지 않을 것”이라 강조했다.