TSMC, 2나노 수율 양산 가능 수준 도달…삼성은 어디?

"TSMC, 60% 수율…생산능력도↑" 삼성, 수율 열세…연말까지 개선 총력 "GAA 안정적 적용 여부 주목"

[런던=신화/뉴시스]노트북 화면에 대만 반도체 제조회사 TSMC의 로고가 표시된 모습. 2024.02.21.

[서울=뉴시스]이지용 기자 = 올해 파운드리(반도체 위탁생산) 2나노 공정 시대 개막을 앞두고 대만 TSMC의 2나노 공정이 최근 양산 가능 수준에 다다랐다는 분석이 나왔다.

2나노 공정의 시험 생산 수율(양품비율)이 안정적 공급이 가능한 60%를 넘은데다 생산능력도 월 10만 장 이상으로 기존보다 확대될 전망이다.

삼성전자는 사상 최대 과제인 수율 문제를 극복하기 위해 총력을 기울이고 있다.

여전히 TSMC에 비해 낮지만 기존 공정들보다 개선 속도가 빠르다는 평가다.

26일 업계에 따르면 TSMC의 2나노 공정 수율은 현재 60%를 초과했으며 기존보다 생산능력도 확장할 것으로 알려졌다. TSMC는 올해 말 2나노 양산에 돌입할 예정이다.

대만의 자유시보는 TSMC 관계자의 말을 인용해 "TSMC의 수율이 예상보다 양호한 수준인 만큼 최종 월 생산능력 목표를 10만 장으로 늘려 추진 중"이라고 전했다. 올해 말까지는 월 생산능력은 5만 장에서 최대 8만 장까지 늘어날 것으로 전망된다.

안정적으로 반도체를 생산하려면 높은 수율을 유지해야 하는데, 올해 말까지 수개월 이상 남아 실제 양산시 TSMC의 2나노 공정 수율은 60%를 훌쩍 넘을 것이라는 분석이다. 통상 수율이 60%를 넘으면 양산이 가능한 수준으로 평가 받는다.

2나노 공정은 기존 3나노보다 기술 수준이 급격히 높아져 수율을 얼마나 확보하는 지가 매우 중요하다. 불량품이 나올 확률이 높다는 뜻이다.

삼성전자도 TSMC와 같이 올해 말 2나노 공정 양산을 목표로 하고 있다. 현재 삼성전자는 2나노 공정 수율을 20~30%까지 끌어올린 것으로 알려졌다. 아직 TSMC에 비해 턱없이 낮은 수치지만 2나노 초기 수율이 3나노 때와 비교해 빠르게 개선되고 있다는 평가다.

양산 시점까지 10개월가량 남아 있는데 이 기간 안에 나머지 수율을 채우기 위해 전방위적인 노력을 쏟고 있다.

한진만 반도체(DS)부문 파운드리사업부장(사장)은 앞서 "공정 수율을 획기적으로 개선하고 '소비전력·성능·면적(PPA)' 향상을 위해 모든 노브(최적화 조건)를 샅샅이 찾아내야 한다"고 강조한 바 있다.

이에 힘입어 최근 4나노 공정의 수율이 지난해 70%에서 80%까지 개선됐다는 목소리도 나온다.

업계에서는 삼성전자가 초미세공정 신기술인 게이트올어라운드(GAA)를 2나노 공정에 안정적으로 적용할 수 있을 지 주목하고 있다. 앞서 3나노 공정에 GAA를 활용했지만 구조상 복잡성이 커 수율 개선에 어려움을 겪었기 때문이다.

업계 관계자는 "GAA를 2나노에 처음 적용한 TSMC가 예상보다 수율을 빠르게 높이고 있다"며 "올해 삼성이 수율 개선에 실패하면 고객사 확보는 더 어려워질 전망"이라고 전했다.

[서울=뉴시스]

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