[서울=뉴스핌] 이지민 기자 = 삼성전자가 빠르면 이번 주 내로 차세대 게이트올어라운드(GAA) 기반 3나노미터(㎚=10억분의 1ｍ, 이하 3나노) 공정 양산을 공식 발표할 것으로 보인다. 업계에선 삼성전자가 80~90% 이상의 높은 수율과 고객사를 확보해야 3나노 전쟁의 승자가 될 수 있을 것으로 보고 있다.

28일 업계에 따르면 삼성전자는 이달 안으로 3나노 양산에 돌입할 예정이다.

앞서 삼성전자가 기술적 한계를 극복하지 못하고 3나노 양산 시기를 연기할 것이라는 소문도 돌았지만, 삼성전자 관계자는 "현재 계획대로 되고 있다"며 소문을 일축했다.

GAA는 반도체 트랜지스터의 구조를 개선해 접촉 면적을 네 개의 면으로 확대한 것이다. 해당 기술을 이용하면 전력 효율을 개선해 반도체 성능을 높일 수 있다.

앞서 대만의 TSMC도 올해 하반기 3나노 반도체를 양산할 계획을 밝힌 바 있다. 삼성전자가 계획대로 3나노 양산 발표를 진행할 경우 TSMC와의 3나노 전쟁에서 승기를 잡을 것으로 예상된다.

관건은 수율과 고객사 확보다.

최근 삼성전자 3나노 반도체의 수율이 30% 후반이라는 소문이 돌며 삼성전자의 3나노 양산 성공 가능성에 대한 의심이 커지던 상황, 경계현 삼성전자 반도체(DS) 부문 사장은 지난 22일 삼성전자 평택 공장서 SBSbiz 취재진에게 3나노 양산에 대한 발표가 곧 있을 것이라며 수율과 고객사도 공개할 예정이라고 밝힌 것으로 알려졌다.

수율은 불량률의 반대어로, 투입 수에 대한 완성된 양품의 비율을 의미한다.

수율이 높을수록, 즉 3나노 양산 과정에서 한 웨이퍼당 살아남는 반도체가 많을수록 이득이 올라가고 반도체 가격을 낮출 수 있다. 이는 고객사 입장에서 반도체 회사를 선택하는 큰 이유로 작용할 수 있다. 때문에 업계에선 삼성전자가 3나노 수율을 높이는 것에 성공해 시장 점유율을 높일 수 있을 것으로 기대하고 있다.

전문가들은 수율을 높이는 과정이 복잡하기 때문에 경쟁사들과 비교해 훨씬 더 높은 수준으로 수율을 끌어올리는 회사가 3나노 시장에서 우위를 점할 것이라고 본다. 3나노와 같은 미세공정이 등장하면서 과거와 같이 단기간에 수율을 높여 경제성을 확보하기 어려운 상황이 됐기 때문이다.

수율을 높이려면 공정 변수들을 조정해 최적 공정 조건을 찾아야 하는데, 미세공정에서는 원자현상도 많이 일어나고 누설전류도 많아 기존 트랜지스터의 특성을 유지하기 쉽지 않다.

김정호 카이스트 전기전자공학부 교수는 "기업들이 처음엔 60~70%의 수율을 확보할 수 있겠지만 이 수준으로는 이윤이 점점 떨어질 것"이라며 "여기서 (수율을) 더 높이기가 힘든 과정이고, 초기 수율보다는 어떤 기업이 더 빨리 80~90%까지 수율을 끌어올리느냐에 승패가 달린 것"이라고 설명했다.

앞서 이재용 삼성전자 부회장은 최근 유럽 출장에서 돌아와 귀국하며 "첫 번째로 기술, 두 번째도 기술, 세 번째도 기술"이라며 "ASML과 반도체 연구소를 방문해 차차세대 반도체 기술이 어떻게 되는지를 느꼈다"고 밝힌 바 있다.

이 부회장은 이달 7일부터 유럽 출장길에 올라 지난 14일(현지시간) 네덜란드 에인트호번에 있는 ASML 본사를 방문, 피터 베닝트 최고경영자를 만났다. 그는 ASML 경영진과 함께 초미세 반도체 공정 구현에 필요한 EUV 노광장비 수급 방안과 미래 반도체 기술 트렌드 등에 대해 논의한 것으로 알려졌다.

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