“삼성이 3D 패키징기술 확보 땐, TSMC 역전할 기회 온다”

반도체. South Korea, USA, Taiwan and Japan flags and semiconductor chips. Chip4 alliance concept. [사진제공=셔터스톡] ※ 중앙일보만 사용 가능

삼성전자는 지난달 글로벌 반도체 1위 자리를 대만 TSMC에 내줬다. TSMC는 ‘파운드리(위탁생산) 제왕’으로 불리며 시장을 주도하고 있다.

그래픽=신재민 기자 shin.jaemin@joongang.co.kr

16일 시장조사업체인 트렌드포스에 따르면 삼성전자와 TSMC의 시장점유율 격차는 최근 1년 새 36→36.9%포인트로 더 벌어졌다. ‘파운드리 2인자’인 삼성전자에 대해 글로벌 반도체 석학들의 진단과 해법은 무엇일까.

중앙일보는 14~15일 부산에서 열린 반도체 국제학술대회 ‘KISM 2022’에서 웨이츠 청 IBM리서치 박사, 산딥 할더 IMEC 리소그래피 연구부문장, 김동원 삼성전자 반도체연구소 펠로우를 만나 두 회사의 기술 수준과 향후 경쟁 구도에 대해 들어봤다. 대담은 박재근 반도체디스플레이학회장(한양대 석학교수)이 진행했다.

웨이츠 청 박사는 삼성이 TSMC에 뒤진 이유에 대해 “출발이 달랐기 때문”이라고 설명했다. 그는 “TSMC는 1980년대부터 파운드리에 모든 것을 걸었다”며 “삼성은 종합반도체기업의 길을 걸었다. 시장 수요에 대응하는데 TSMC가 우위에 있다”고 덧붙였다.

그래픽=신재민 기자 shin.jaemin@joongang.co.kr

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삼성에도 기회가 올 수 있을까. 청 박사는 “삼성이 먼저 도입한 GAA(Gate-All-Around) 방식의 공정이 향후 대세가 될 것”이라며 “다만 2나노미터(㎚) 공정 아래로는 3차원(3D) 패키징 등의 신기술 개발이 필수다. 이것이 기회이자 전환점”이라고 말했다. 또 “시장 구도를 고려하면 삼성은 파운드리 사업 분사가 바람직하다”며 “고객사와 신뢰 구축을 위해서도 효과적”이라고 조언했다.

그래픽=김영옥 기자 yesok@joongang.co.kr

산딥 할더 연구부문장 역시 파운드리 맹주를 가를 핵심 이슈로 패키징 기술을 꼽았다. 그는 “1.8㎚ 아래로는 극자외선(EUV) 장비 정밀화만으로 해결할 수 없는 물리적 한계가 생길 것”이라며 “완전히 새로운 기술이 필요하다”고 말했다. IMEC은 벨기에 루벤에 있는 한 유럽 최대 규모의 종합반도체 연구소다. 이재용 삼성전자 회장은 지난 6월 벨기에 루벤에 있는 유럽 최대 종합반도체 연구소 IMEC을 찾아 루크 반 덴 호브 CEO와 기술 협력에 대해 논의한 바 있다.

그래픽=신재민 기자 shin.jaemin@joongang.co.kr

김동원 펠로우는 삼성이 TSMC에게 뒤처진다는 지적엔 “기술과 시장의 속성 차이라고 생각한다”고 답했다. 파운드리는 고객을 확보하는 싸움인데 안정된 공급 가능성과 고객 확보 등에서 아직은 TSMC가 후한 평가를 받고 있다는 얘기다. 김 펠로우는 “미국 텍사스주 테일러에 파운드리공장을 짓고 있어 이런 부분은 점차 나아질 것”이라고 기대했다.

기술적으로 TSMC에 뒤처지지 않느냐는 질문에는 “기술에서만 본다면 최소한 동등하거나 더 앞선다고 생각한다”며 “신기술에서는 결코 경쟁사에 밀린다고 생각하지 않는다”고 단언했다.

부산=이희권 기자 lee.heekwon@joongang.co.kr