삼성전자가 2020년 가동을 목표로 건설 중인 화성캠퍼스 EUV라인 건설 현장 [삼성전자 제공]

[헤럴드경제=천예선 기자] 삼성전자의 파운드리 글로벌 1위 달성 전략이 구체화하고 있다. 메모리 반도체 불황기에 최첨단 EUV(극자외선) 노광장비 15대를 과감히 추가 발주하며 2~3년내 도래할 5G(5세대 이동통신) 상용화 등 반도체 수요 증가에 선제적으로 대응하려는 의지를 분명히하고 있다.

EUV의 추가 발주는 파운드리 1위 달성을 위해 반드시 넘어서야할 ‘절대강자’ TSMC를 극복하기 위한 핵심 키워드로 지목된다. 미세공정 한계를 극복할 기술 초격차로 품질 경쟁력을 강화해 대형 고객사들을 유치하겠다는 전략이다. 삼성전자는 스마트폰 등 완제품 뿐 아니라 반도체·디스플레이와 같은 부품 사업을 모두 영위하는 회사인 만큼 애플, 퀄컴, IBM 등 대형 고객사와 이해상충이 있을 수 있다. 이를 ‘경쟁사가 따라올 수 없는 기술력’으로 어필해 극복해나가겠다는 복안이다.

삼성의 EUV 장비 추가 발주를 두고 업계에서는 삼성전자의 대규모 신규 반도체 생산라인 투자 발표가 임박한 것 아니냐는 관측도 나온다.

▶TSMC보다 한 세대 앞선 EUV기술력으로 시장 우위 노려= 삼성전자가 이번에 주문한 15대 EUV장비는 ASML의 올해 총 출하량인 30대의 절반에 해당하는 규모다. 삼성전자는 2012년 ASML의 지분 3%를 사들이며 EUV 노광기 개발 협력에 공을 들여왔다. 현재 삼성전자는 ASML의 지분 1.5%를 보유하고 있다.

삼성전자가 부동의 1위 TSMC 넘기 위해서는 이같은 과감한 투자를 발판으로 기술 경쟁력을 높여 대형 고객사를 유치하는 것이 관건이다.

삼성전자는 퀄컴(5G통신칩·AP), 엔비디아(GPU), IBM(서버용 CPU), 소니(GPS칩) 등을 고객사로 확보하고 있지만, TSMC는 애플의 아이폰용 칩을 전량 수주한 것을 비롯해 화웨이와 IBM, 퀄컴 등 파운드리 큰 손들의 물량을 대량 확보해 삼성과의 격차를 더 벌리고 있다.

이에 삼성전자는 ‘2021년 3나노 제품 양산 로드맵’을 발표하고 공정 개발에 박차를 가하고 있다. 지난 4월 업계 최초로 EUV 공정을 적용한 7나노미터(㎚·1㎚=10억분의 1m) 제품 공급을 시작했고, 올 하반기 6나노 적용 제품 양산 및 내년 상반기 5나노 제품 양산이 예정돼 있다. 7나노 보다 성능을 35% 개선한 3나노 제품은 내년 개발해 2021년부터 본격 양산할 계획이다.

TSMC 역시 올해 110억달러(약 14조원) 투자를 단행하고 이 중 80%를 7나노 이하 초미세 공정에 투입한다는 방침이다. TSMC는 7나노 공정을 EUV가 아닌 기존 불화아르곤 광원을 이용해 성공시켰지만 5나노 이하의 초미세 공정에서는 EUV 노광장비 사용이 불가피하다.

전세계에서 7나노 이하 파운드리 미세 공정은 삼성전자와 TSMC만이 가능해 향후 양사의 치열한 기술 경쟁이 예상된다. 3위 업체인 미국의 글로벌파운드리는 지난해 막대한 투자비를 감당하지 못하고 7나노 공정 개발을 포기했다.

반도체 업계 관계자는 “삼성전자가 7나노 EUV공정에서 TSMC보다 한 세대 앞선 기술력을 보인 것”이라며 “삼성전자가 5G 상용화 등 반도체 수요가 커질 것을 대비해 2~3년 뒤를 겨냥해 차세대 노광기술인 EUV 장비를 선제적으로 확보하려는 것으로 보인다”고 말했다.

▶삼성, 신규 반도체 라인 투자발표 임박?= 반도체 업계에서는 이번 삼성의 추가 발주와 관련해 신규 반도체 라인 투자 발표가 임박한 것 아니냐는 관측도 나온다.

지난해 2월 삼성전자가 화성 캠퍼스에 60억달러(약 6조5000억원) 규모의 EUV라인을 기공했을 당시 EUV 노광장비 10대가 우선 투입된 것에 근거해 이번에 최신 EUV 노광장비 15대를 추가 구입하기로 한 것은 평택 캠퍼스에 3라인 투자 발표를 염두에 둔 것이라는 분석에 무게가 실린다. 여기에 삼성이 이르면 11월 EUV 공정 기반 1z(10나노급 3세대) D램도 추가 양산할 것으로 알려져 본격적인 D램용 EUV라인 신설 움직임을 뒷받침하고 있다.

네덜란드 ASML의 EUV 노광장비

아울러 이재용 삼성전자 부회장이 올해 4월 2030년까지 시스템반도체에 133조원 투자(파운드리 시설투자 60조원)와 작년 8월 경제활성화 위해 향후 3년간 180조원 투자(반도체 시설투자 90조원)를 발표한 만큼 D램 등 메모리 업황이 살아나면 삼성이 반도체 시설투자를 조만간 발표할 것으로 업계는 보고 있다.

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