삼성 파운드리, 초미세공정 승부수…"3나노 수율 60% 이상"

[이데일리 이다원 기자] 삼성전자 파운드리(반도체 위탁생산) 사업이 초미세공정 개선을 통한 반등 기회를 모색할 것이란 전망이 제시됐다. 이를 통해 글로벌 1위 대만 TSMC를 향한 추격 속도를 더욱 올릴 것이란 예측도 나왔다.

지난해 6월 30일 삼성전자 파운드리사업부 연구진이 세계 최초로 3나노미터 파운드리 반도체 제품을 선보였다. (사진=삼성전자)

박상욱 하이투자증권 연구원은 11일 발간한 보고서를 통해 “삼성전자(005930) 사업부가 신규 고객사를 유치할 가능성이 크다고 전망한다”며 이같이 밝혔다. 박 연구원은 △3~5나노미터(㎚·10억분의 1m) 파운드리 수율(양품 비율) 개선 △경쟁 업체 중 유일하게 GAA(게이트올어라운드)FET 양산 성공 △TSMC 고객사 이원화 수요 증가 등의 조건이 삼성 파운드리에 긍정적 영향을 주고 있다고 전망했다.

박 연구원은 올해 삼성전자 파운드리 4나노 수율이 75% 이상, 3나노 수율은 60% 이상일 것으로 추정했다. 업황 부진으로 테스트 웨이퍼를 대거 투입, 수율이 개선됐다는 게 박 연구원의 분석이다.

여기에 최근 대만 TSMC의 가동률 하락으로 3~5나노 칩 평균판매단가(ASP)를 올리며 수익성을 찾고 있는 데다, 캐파(생산 가능 용량)에 비해 많은 수요를 감당하지 못해 고객 이탈 수요가 커진 상황인 만큼 이 수혜를 삼성 파운드리가 고스란히 누릴 가능성이 커졌다.

이에 박 연구원은 퀄컴·엔비디아 등 ‘거물’ 고객이 삼성 파운드리로 돌아올 수 있다고 봤다.

(사진=트렌드포스)

삼성 파운드리의 시장 경쟁력을 키울 기회이기도 하다. 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 올해 삼성전자의 파운드리 시장 점유율은 12.4%로 전분기 대비 3.4%포인트 줄었다. 반면 TSMC는 60%가 넘는 점유율을 기록하며 사실상 시장을 독식했다.

삼성전자는 ‘초격차’ 기술 경쟁력을 바탕으로 시장을 돌파하겠다는 구상이다. 삼성은 지난달 미국을 시작으로 파운드리 포럼을 열고 첨단 공정 로드맵을 발표했다. 오는 2025년 모바일 중심 2나노 칩 양산에 들어가며 2027년까지 고성능컴퓨팅(HPC)과 차량용 공정까지 완비하는 것이 목표다. 2027년부터는 1.4나노 반도체 양산도 돌입한다.

경쟁사 역시 2025년 2나노 양산을 목표로 한가운데 삼성이 기술 우위를 점할 것이란 예측이 나온다. 이미 3나노부터 적용한 GAAFET 기술이 핵심으로 떠올랐다.

박 연구원은 “2나노 미만 공정부터 삼성전자 경쟁사가 초기 수율을 잡는 데 어려움을 겪을 것”이라며 “3나노 이하 파운드리 자체 난도도 높기 때문에 이미 3나노 GAAFET 수율이 60% 이상 올라온 삼성전자가 2나노 경쟁에서 유리할 것”이라고 내다봤다.