삼성 평택 EUV 파운드리 라인 구축…이재용, 5나노 이하 경쟁에 ‘승부수’

2021년 하반기 본격 가동…화성에 이어 평택도 5나노 양산
EUV 미세공정 첨단 반도체에 필수…TSMC 유일한 경쟁자

이재용 삼성전자 부회장이 시스템 반도체 시장 공략을 위해 승부수를 던졌다. 극자외선(EUV) 기반 파운드리(반도체 위탁생산) 라인을 화성에 이어 평택캠퍼스로 확장해서 5나노 이하 최첨단 시스템 반도체 수요에 적극 대응하겠다는 것이다. 파운드리 1위 업체 TSMC와 경쟁에서 반드시 이기겠다는 이 부회장의 의지로 해석된다.

삼성전자는 EUV기반 첨단 제품의 수요가 늘어나는 것에 대응하기 위해 경기도 평택캠퍼스에 EUV 파운드리 생산시설을 짓는다고 21일 밝혔다.

삼성전자 평택캠퍼스에는 현재 2개 공장이 있다. 2017년 가동한 1공장에선 3차원 V낸드플래시와 D램을 생산하고 있고, 파운드리가 들어설 곳은 2공장이다. 원래는 2공장에서 올 하반기 EUV를 활용한 차세대 D램을 생산할 예정이었지만 일부 라인을 파운드리로 바꾼 것이다. 본격적인 가동은 2021년 하반기로 예상된다. 삼성은 이번 투자 규모를 공개하지 않았으나 업계에서는 10조원대 대규모 투자가 이뤄질 것으로 보고 있다.

이 부회장은 “어려울 때일수록 미래를 위한 투자를 멈춰서는 안 된다”면서 이번 투자가 작년 4월 발표한 ‘반도체 비전 2030’과 파운드리 강화 방침을 따른 것임을 강조했다.

반도체 비전 2030은 이 부회장이 지난해 4월 발표한 목표다. 2030년까지 시스템 반도체 분야 연구개발과 생산시설 확충 등에 133조원을 투자해 시스템 반도체 분야에서도 세계 1위를 달성하겠다는 계획이지만, 목표 실현을 위해선 지금보다 삼성 파운드리가 더 성장해야 한다. 아직 시스템 반도체 설계 기술이 부족한 단계인 만큼 파운드리를 통한 경험 축적이 필요하다는 게 전문가들의 견해다.

이주완 포스코경영연구소 연구위원은 “시스템 반도체 설계 기술은 현재 삼성전자가 쉽게 획득할 수 없는 영역이나 파운드리로 다양한 시스템 반도체를 제조할 경우 확장이 용이해진다”고 설명했다.

글로벌 파운드리 시장은 5세대(5G) 이동통신·고성능컴퓨팅(HPC)·인공지능(AI)·네트워크 등 신규 응용처 확산에 따라 초미세 공정 중심으로 성장이 예상된다. 이에 따라 삼성전자는 현재 프리미엄 모바일 칩을 필두로 하이엔드 모바일 및 신규 응용처로 첨단 EUV 공정 적용을 확대해 나간다는 전략이다.

삼성전자는 올해 2월 EUV 전용 화성 ‘V1 라인’ 가동에 이어 2021년 평택 파운드리 라인까지 가동되면 7나노 이하 반도체 제품의 생산 규모는 대폭 늘어날 전망이다.

EUV 공정은 빛의 파장이 좁아 기존 불화아르곤(ArF) 대비 14배 짧아 미세회로를 그리는 데 유리하다. 반도체 회로가 미세해질수록 저전력에 고성능 반도체 생산이 가능하다. 사실상 AI부터 5G 통합칩 등 첨단산업에 사용되는 반도체는 EUV 미세공정 기술 없이는 불가능하다.

현재 EUV 생산라인을 구축한 업체는 삼성전자와 대만 TSMC 단 두 곳뿐이다. 양사는 7나노 공정부터 EUV를 도입해 미세공정 기술 선점을 놓고 경쟁 중이다. TSMC는 상반기, 삼성전자는 하반기에 5나노 기반 제품 생산에 나선다. 삼성전자가 TSMC을 꺾을 수 있는 필승 카드는 5나노 이하 제품 양산에 달렸다는 게 업계의 평가다. 삼성은 올해 하반기에 화성에서 먼저 5나노 반도체를 양산한 뒤, 평택 파운드리 라인에서도 주력 생산할 예정이다.

삼성전자 DS부문 파운드리사업부 정은승 사장은 “5나노 이하 공정 제품의 생산 규모를 확대해 EUV 기반 초미세 시장 수요 증가에 적극 대응해 나갈 것”이라며, “전략적 투자와 지속적인 인력 채용을 통해 파운드리 사업의 탄탄한 성장을 이어나갈 것”이라고 강조했다.