[첨단 헬로티=이나리 기자]

7나노 이하의 IC 수요 증가로 웨이퍼 당 매출 증가

TSMC 웨이퍼 당 매출 13% 상승 – 글로벌파운드리, UMC, SMIC 웨이퍼 당 매출 하락 

파운드리 시장에서 경쟁력을 위해서는 미세공정 기술을 확보하는 것이 핵심이다. 미세공정이 중요한 이유는 반도체 회로의 선폭 크기를 작게 할수록 똑같은 크기의 웨이퍼에서 더 많은 반도체를 만들 수 있어서 생산성은 높아지고 가격은 저렴해지기 때문이다. IC인사이츠의 보고서에 따르면 최근 7나노(nm) 이하의 IC 공정 수요 증가로 인해 전체 웨이퍼 당 매출이 증가한 것으로 조사됐다.

파운드리 업계는 10나노 미만 시대에 본격적으로 돌입하면서 7나노와 10나노 공정 기술을 기반으로 고성능 마이크로프로세서, 애플리케이션 프로세서, 고성능 로직 디바이스를 생산하고 있다. 

현재 파운드리 업계에서 10나노 미만 공정은 대만의 순수 파운드리 업체인 TSMC와 국내 기업인 삼성전자의 경쟁구도로 이뤄져 있다. 

TSMC 경우에는 2019년 주요 팹리스 업체들이 최신 디자인을 7나노 공정 기반 제조하면서 웨이퍼 당 전체 매출이 크게 증가했다. TSMC는 2014년에 비해 2019년 웨이퍼 당 매출이 13% 상승했다. TSMC는 오는 2022년까지 3나노, 2024년에는 2나노 공정으로 반도체 양산을 하겠다는 목표를 제시한 바 있다.  

반면, 10나노 미만 공정에 아직 진입하지 않은 파운드리 업체인 미국의 글로벌파운드리(GF), 대만의 UMC, 중국의 SMIC의 2019년 웨이퍼 당 매출액은 2014년에 비해 각각 2%, 14%, 19%가 감소했다. 이들 기업의 가장 작은 프로세스 노드는 12나노와 14나노다.

▲파운드리 업체 웨이퍼 당 매출 현황(자료: IC인사이츠) 

삼성전자는 2017년 5월 시스템LSI 사업부에서 파운드리 사업을 분리해 별도 사업부로 독립시켰다. 삼성은 자체적으로 메모리 반도체 생산을 하고 있는 업체이기도 하다. 삼성 또한 미세공정 기술을 위해 EUV(Extreme Ultraviolet) 노광 장비를 업계에서 가장 빠르게 도입했었다. 그 결과 삼성전자는 2019년 7나노 기반으로 퀄컴의 5G 모뎀 칩과 IBM의 성능 중앙처리장치(CPU)를 생산하기 시작했고, 지난 2월 19일 퀄컴이 발표한 3세대 5G 모뎀 칩 X60을 5기반으로 생산을 하고 있는 것으로 알려졌다. 

삼성전자의 파운드리는 올해 목표로 3나노 GAA 공정 개발을 통한 기술 경쟁력을 강화할 방침이고, 올해 상반기에 4나노 공정 개발을 완료할 계획이라고 밝혔다. 

삼성 외의 SK하이닉스, 키옥시아(전, 도시바메모리), 웨스턴디지털 등과 같은 메모리 공급업체도 D램(DRAM)과 낸드플래시(NAND Flash) 등을 만들기 위해 고급 프로세스를 사용하고 있다. SK하이닉스는 올해 D램은 10나노급 2세대 제품(1y나노) 비중을 확대하고, 차세대 제품인 10나노급 3세대 제품(1z나노)도 연내 본격 양산을 시작할 예정이다. 

파운드리 시장은 미세공정을 위한 기술개발과 적극적인 시설투자로 경쟁력을 확보하고, 모바일 AP 고객사 확보와 더불어 새롭게 떠오르고 있는 4차산업, 인공지능 분야에서의 새로운 파트너를 확보하는 것에 승부가 달렸다.

IC인사이츠 측은 “IC 산업은 몇몇 파운드리 업체만 최첨단 미세공정 기술을 개발하고 첨단 IC를 제작할 수 있는 수준으로 발전했다. 따라서 상위 파운드리 업체의 시장 점유율이 높아짐에 따라 남은 업체들이 경쟁할 수 있는 시장이 빠르게 감소할 것”이라고 전했다.

▲반도체 업체별 미세 공정 로드맵(자료: IC인사이츠)