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[190120] 파운드리, 사물인터넷 시대 삼성의 마지막 퍼즐

삼성전자는 지난 10월 세계에서 두 번째로 7나노 공정에 진입한 업체가 됐다. 여기에서 주목해야 할 점은 양사의 7나노 공정이 다소 다르다는 것인데, 주요 반도체 공정 중 생산 비용의 30%, 생산 시간의 60% 이상을 차지하는 노광(Photolithography) 공정이 양사의 7나노 공정을 구분하는 가장 대표적인 차이점이라고 할 수 있다.

우선 노광에 대해 간단히 살펴보면, 해당 공정에 사용되는 광원의 파장이 짧을수록 미세 패턴을 새기는 데 유리하다. 현재 TSMC의 7나노 공정은 193nm(나노미터‧1nm는 10억분의 1m)의 파장을 가지는 불화아르곤을 광원으로 사용한다. 따라서 큰 파장의 광원으로 미세 회로를 구현하기 위해 광원을 액체에 통과시키거나(액침), 회로 패턴을 두 번 혹은 세 번에 걸쳐 형성하는(멀티 패터닝) 등의 공정을 추가해 7nm까지 미세 회로를 구현했다.

반대로 삼성이 양산에 돌입한 7나노 공정은 그 자체로 13.5nm의 파장을 갖는 EUV (극자외선)를 광원으로 사용한다. 따라서 기존 193nm의 파장을 가진 불화아르곤으로 미세 공정을 구현하기 위해 사용된 추가 장비나 절차를 줄일 수 있고, 생산해 낸 반도체의 품질도 더 훌륭하다.

물론 TSMC의 경우 한발 앞선 7나노 공정과 오랜 시간 쌓아온 파트너십을 기반으로 7나노 시장을 선점했고, 반대로 삼성은 아직 퀄컴의 5G 모뎀 스냅드래곤 5100과, IBM의 서버용 중앙처리장치(CPU) 생산을 수주하는 정도의 성과에 그치고 있다. 하지만 이번 7나노 EUV 양산 돌입의 의미는 7나노 공정의 수주로만 판단하는 것보다 장기적인 관점에서 살펴봐야 한다. TSMC의 7나노가 한계에 다다른 불화아르곤 마지막 세대의 공정이라면, 삼성의 7나노는 5나노, 3나노로 이어지는 초미세 공정으로 향하는 첫걸음이기 때문이다.

5나노, 3나노로 이어질 파운드리 업계의 경쟁은 EUV를 기점으로 다시 출발선에 섰다. 장기적인 관점에서 삼성이라는 기업에 대해 평가하고 싶다면, 이미 대부분의 사람들이 잘 알고 있는 D램과 낸드플래시 등 메모리반도체의 가격 전망보다는 이제 ‘7나노’와 ‘EUV’라는 단어에 주목해보길 권한다.

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