삼성 'GAA 승부수' … 차세대 선두 노린다

◆ 삼성 파운드리 부활 ◆

삼성전자가 차세대 파운드리 경쟁에서 승기를 잡기 위해 꺼내든 전략 카드는 '게이트올어라운드(GAA)'다.

삼성전자가 테슬라와 23조원 규모의 대형 수주 계약을 체결한 것도 GAA 기반 기술에 대한 시장 신뢰 회복의 신호탄으로 해석된다.

GAA는 반도체 트랜지스터의 전류 통로인 채널을 네 면에서 게이트가 감싸는 구조다.

기존 핀펫(FinFET) 방식보다 전력 누설을 효과적으로 억제할 수 있다.

성능 향상과 전력 효율 개선을 동시에 기대할 수 있는 차세대 트랜지스터 기술로, 3나노 이하 초미세 공정의 핵심으로 주목받고 있다.

삼성전자는 2022년 세계 최초로 3나노 GAA 공정 양산에 나서며 기술 선도 이미지를 구축했다.

하지만 초기 수율 문제로 인해 실제 고객 확보에 어려움을 겪었다.

반면 TSMC는 핀펫 구조를 유지한 3나노 공정을 먼저 양산하며 수율 안정에 집중했다.

애플, AMD 등 주요 고객사를 확보하며 양산 기반을 다졌다.

삼성전자의 3나노 '좌절'과 TSMC의 '안정적 대응'이 교차하면서 두 회사의 본격적인 기술 승부는 결국 2나노에서 펼쳐지게 됐다.

삼성전자와 TSMC 모두 2나노 공정부터는 GAA를 전면 적용할 계획이다.

결국 2나노 GAA에서 누가 먼저 수율을 안정시키고 고객 신뢰를 확보하느냐가 향후 파운드리 시장 흐름을 결정지을 전망이다.

삼성전자는 2나노 GAA 공정에서 반전을 노리고 있다.

삼성전자가 TSMC보다 GAA를 먼저 도입한 만큼 이번에는 수율 안정과 고객 확보까지 완성해야 한다는 절박감이 조직 안팎에서 공유되는 것으로 알려졌다.

한진만 신임 파운드리사업부장(사장)은 지난해 말 임직원에게 보낸 메시지에서 "기회의 창이 닫히기 전에 수율 악순환을 끊어야 한다"며 "2나노 GAA 공정의 빠른 램프업이 핵심이며 성능·전력·면적(PPA)을 극대화할 수 있도록 모든 병목현상을 점검하고 개선책을 찾겠다"고 언급했다.

삼성전자는 현재 미국 텍사스 테일러 공장에서 2나노 GAA 공정 양산 준비에 속도를 내고 있다.

삼성전자는 올해 하반기 차세대 애플리케이션 프로세서(AP) '엑시노스 2600'을 2나노 GAA 공정을 통해 본격적으로 양산할 계획이다.

게이트올어라운드 GAA
트랜지스터의 전류 통로를 네 면에서 감싸 전력 누설을 줄이고 성능을 높이는 차세대 반도체 기술
[박소라 기자]