삼성전자가 성능과 저전력 특성을 강화한 10나노 2세대 핀펫 공정 개발을 완료하는데 성공했다. 지난해 10월 업계 최초로 10나노 1세대 공정 핀펫 개발을 완료한 지 4개월만이다. 내년에는 10나노 3세대 공정 개발과 양산도 계획중이다.

여기에서 한발 더 나아가 삼성전자는 내년부터 차세대 기술인 8나노와 6나노 공정 개발에도 돌입한다. 애플리케이션프로세서(AP) 업계에서 6나노급 제품은 지금까지 어느 업체도 개발 일정을 내놓은 적이 없는 최첨단 기술이다.

이 같은 움직임은 10나노 공정 고도화로 수익성을 확보하는 한편, 과감한 투자와 앞선 기술력으로 6나노 공정 개발에 착수해 파운드리(반도체 수탁생산) 시장 지배력을 높이겠다는 전략으로 풀이된다.

삼성전자는 20일 지난해 10월 10나노 1세대 공정(10LPE, Lower Power Early)을 개발한데 이어 10나노급 2세대 공정(10LPP, Low Power Plus) 개발을 완료했다고 밝혔다.



'나노'앞에 붙는 숫자는 반도체 회로 선폭의 크기를 의미한다. 숫자가 작을수록 첨단 공법으로 꼽힌다. 회로 선폭이 작을수록 더 정밀한 생산능력이 필요하며, 웨이퍼 한장에서 더 많은 반도체를 생산할 수 있어 생산성은 높아지고 가격은 내려간다.

10나노(나노미터·nm·10억분의 1m) 핀펫(FinFET) 공정은 삼성전자가 작년 10월 업계 최초로 양산에 성공한 기술이다.

이번 10나노 2세대 공정은 기존 1세대 공정보다 성능과 전력효율이 각각 10%, 15% 향상됐다.

삼성전자는 10나노 1세대 공정을 자사의 '엑시노스 9'와 퀄컴의 '스냅드래곤 835' 등 프리미엄 모바일 AP 양산에 적용하며 10나노 시장을 주도하고 있다.

AP는 스마트폰 등 이동통신 단말기에서 각종 앱 구동과 그래픽 처리를 담당하는 핵심 시스템 반도체다. 개인용컴퓨터의 중앙처리장치(CPU)와 같이 정보처리의 핵심 역할을 수행한다.

특히 엑시노스 9는 삼성전자의 최신형 스마트폰인 '갤럭시 S8'에 탑재되고 있다.

삼성전자는 여기에 그치지 않고 내년에는 10나노 3세대 공정(10LPU, Low Power Ultimate)도 도입할 계획이다. 이미 앞선 공정에 대한 수명을 늘려 최대한의 수익을 확보 하겠다는 전략으로 풀이된다. 자체적인 성능을 높이면서도 생산원가를 낮출 수 있고, 수율 안정성도 높일 수 있기 때문이다.

삼성전자는 10나노 공정 고도화로 파운드리 고객사를 유치하고 컴퓨팅, 웨어러블, 사물인터넷(IoT) 등 응용분야를 확대할 계획이다.

또한 10나노 파운드리 수요 증가에 대비해 연말까지 화성캠퍼스에 위치한 S3라인에 10나노 생산설비를 증설해 보다 안정적인 양산체계를 구축할 예정이다. 삼성전자는 현재까지 10나노 공정을 적용한 실리콘 웨이퍼를 7만장 이상 출하했다.

윤종식 삼성전자 시스템LSI사업부 파운드리 사업팀장 부사장은 "삼성은 10나노 LPE(1세대)에 이어 10나노 LPP와 3세대인 10나노 LPU에 대해 각각 연말과 내년에 대량 상산에 들어가게 될 것"이라며 "업계에서 가장 경쟁력 있는 프로세스 기술을 지속적으로 제공할 계획"이라고 말했다.

한편, 삼성전자는 내년부터 8·6나노 생산에도 나선다. 이 가운데 특히 6나노급 제품의 일정을 공개한 업체는 삼성전자가 처음이다.

8나노 기술은 차세대 반도체 생산장비인 EUV(극자외선) 노광장비를 사용하지 않고 10나노에서 얻은 노하우를 최대한 활용하는 것이며, 6나노는 EUV를 활용한 7나노 기술에서 한층 더 발전한 단계로 꼽힌다.

결국 8나노와 6나노 제품이 최신 10나노 및 7나노 기술로부터 모든 혁신을 물려받았다는 점에서 현재의 공정과 비교할 때 더 뛰어난 확장성과 성능, 가격 경쟁력을 갖췄을 것으로 전망된다.

반도체 업계 관계자는 "삼성전자가 메모리 반도체 분야에서 세계 1위이지만 파운드리에서는 점유율 기준 4위 수준"이라며 "삼성전자가 10나노 공정을 보다 고도화해 고객사들의 다양한 요구를 수용하고, 8나노와 6나노 기술을 미리 확보해 관련시장에서 경쟁 우위를 확보하려는 것으로 보인다"고 말했다.