2024년까지 서버향 데이터 수요는 연평균 14%씩 늘어날 것으로 전망된다. 삼성전자는 내년부터 더블 스택 방식을 통해 3D 낸드플래시 개발에 나설 예정이다. 이를 이용하면 간단하게 256단 3D 낸드플래시를 양산할 수 있다. - 한진만 삼성전자 메모리사업부 마케팅팀 전무.
현재 7나노미터 이하의 양산 기술을 보유한 기업은 삼성전자와 TSMC가 유일하다. 삼성전자는 앞으로 전력효율을 더욱 높일 수 있는 GAAFET·MBCFET 등의 미세 공정과 생산효율을 극대화할 수 있는 패키지를 통해 파운드리 고객에 최상의 서비스를 제공하는 데 집중할 계획이다. - 한승훈 삼성전자 파운드리 마케팅팀 전무.
올해 전체 스마트폰의 35%가량에는 3천200만 화소의 이미지센서가 적용됐다. 2024년에는 이 같은 고화소 이미지센서의 적용 비중이 56%까지 늘어날 전망이다. 삼성전자는 초소형 픽셀로 초고해상도를 구현할 수 있는 아이소셀 기술을 보유하고 있다. 이는 앞으로 TOF·DVS·SWIR 기술로 한층 더 발전할 것이다. - 박용인 삼성전자 시스템LSI 사업부 센서사업팀장(부사장).
삼성전자가 지난달 30일 국내외 기관 투자자를 대상으로 개최한 '삼성전자 2020 인베스터스 포럼'에서 자사 반도체 사업의 미래 전략을 공유했다.
구체적으로 메모리 반도체는 더블 스택 방식을 통한 256단 이상의 3D 낸드플래시 개발을, 파운드리는 GAAFET 기술에 기반한 3나노미터 이하 초미세 공정 기술 도입을, 이미지센서는 ToF·DVS·SWIR 등의 초정밀 촬영을 위한 신기술 적용 계획을 밝혔다.
한진만 삼성전자 메모리사업부 마케팅팀 전무는 이날 포럼에서 "최근 시장조사업체 가트너의 조사에 따르면 글로벌 기업의 86%가량은 코로나19에도 불구하고 디지털 장비와 인프라에 대한 투자에 나설 의사가 있는 것으로 나타났다"며 "이에 D램 수요는 2024년까지 연평균 15~20% 성장이, 낸드플래시는 같은 기간 30~35% 성장이 예상된다"고 말했다.
이어 "특히 스마트폰 시장은 5G 스마트폰이 2025년까지 연평균 35%씩 성장할 것으로 전망되는 가운데 평균 D램 탑재용량은 2025년에 8기가바이트에 달할 것"이라며 "서버 시장은 엔터테인먼트를 중심으로 내년부터 빠르게 성장할 것으로 예측된다"고 덧붙였다.
또 "삼성전자는 D램의 경우, 초격차 전략을 위해 퀀텀 태스크포스팀이 전담해 10나노미터급(1z) 공정부터 극자외선(EUV) 노광장비를 도입하고, 낸드플래시는 더블 스택 방식으로 생산 방식을 변경할 계획"이라며 "삼성전자는 싱글 스택 방식으로 경쟁사 대비 15% 낮은 높이로 128단 3D 낸드플래시를 양산할 수 있는 기술력을 보유, 멀티 스택 기술을 활용하면 손쉽게 256단 이상의 적층 낸드플래시를 생산할 수 있다"고 강조했다.
삼성전자의 이 같은 발언은 최근 낸드플래시 시장에서 주요 제조사의 고적층 3D 낸드플래시 개발이 치열해진 데 따른 것으로 풀이된다. 일례로 시장 5위 업체인 마이크론은 지난달 초 업계 최초로 176단 3D 낸드플래시 개발을 완료하고, 고객사를 대상으로 샘플 공급을 시작하는 등 선제적인 움직임에 나선 바 있다.
한승훈 삼성전자 파운드리 마케팅팀 전무는 삼성전자가 파운드리 시장 1위인 TSMC와의 격차를 좁히기 위해 준비 중인 초미세 공정과 패키지 기술을 소개했다.
한승훈 전무는 "최근 파운드리 시장은 디지털 트랜스포메이션 트렌드에 따라 급격히 성장, 2025년에는 전체 시장규모가 1300억달러(약 144조원)를 넘어설 것으로 전망된다"며 "현재 파운드리 시장에서는 삼성전자와 TSMC만이 7나노미터 이하 공정 기술을 확보해 시장을 주도하고 있고, 삼성전자는 지난해 발표한 반도체 비전 2030 전략에서 2030년까지 133조원을 투자해 파운드리 고객 기반을 확대하겠다는 의지를 내비친 바 있다"고 강조했다.
이어 "삼성전자 파운드리는 고객의 성공을 지원하기 위해 지속적인 기술 발전을 이뤄냈고, 앞으로 전력효율을 더욱 높일 수 있는 GAAFET·MBCFET 등의 미세 공정과 생산효율을 극대화할 수 있는 패키지(2.5D RDL, 엑스큐브, 아이큐브, 엑스/아이큐브)를 통해 파운드리 고객에 최상의 서비스를 제공하는 데 집중할 계획"이라며 "특히 2.5D 패키지 솔루션과 엑스큐브 솔루션은 내년 말까지 대량 양산 준비를 끝마칠 계획"이라고 덧붙였다.
삼성의 차세대 패키징 기술인 엑스큐브(X-Cube)는 전공정(반도체 제조)을 마친 웨이퍼 상태의 복수의 칩을 위로 얇게 적층해 하나의 반도체로 만드는 3D 적층 패키징을 말한다. 이는 칩셋에 구멍을 뚫어 전극을 연결하는 실리콘관통전극(TSV) 기술을 통해 시스템 반도체(프로세서)와 메모리 반도체(S램)를 위로 적층, 전체 칩셋 면적을 줄이면서 고용량 메모리 솔루션을 구현할 수 있는 이점을 제공한다.
삼성전자가 이번 포럼에서 차세대 패키징 기술을 내세운 것은 최근 TSMC가 이사회에서 후공정(패키징)에 151억달러를 투자하는 안을 결정하고, 엑스큐브와 비슷한 3D SoIC란 기술 도입을 밝힌 데 따른 것으로 풀이된다. 3D 적층 패키징 서비스의 경우, 전공정부터 후공정까지 일원체계로 제공하는 방식인 만큼 애플 등의 대형 고객사를 확보하는 데 유리하기 때문이다.
한승훈 전무는 이와 관련 "삼성전자 파운드리는 3년전 별도의 사업부로 독립한 이후 지속적인 비전을 가지고, 고객의 성공을 위한 기술 및 서비스 제공에 중점을 둬 왔다"며 "기술 측면에서 혁신적인 솔루션 개발했고, 운영 서비스 측면에서도 원활한 공급망을 제공할 수 있도록 노력해왔다. 앞으로도 삼성전자 파운드리는 토털 서비스 제공을 목표로, 고객의 성공을 지속 지원할 계획"이라고 전했다.
박용인 삼성전자 시스템LSI 사업부 센서사업팀장은 이날 포럼에서 "삼성전자는 2013년 업계 최초로 픽셀 간 격벽 기술인 아이소셀을 상용화한 뒤 지난해에는 6400만 화소와 1억 화소 이미지센서를 통해 스마트폰 카메라의 트렌드를 바꾸고 있다"며 "올해 전체 스마트폰의 35%가량에 3천200만 화소의 이미지센서가 적용, 2024년에는 고화소 이미지센서의 적용 비중이 56%까지 늘어날 것"이라고 강조했다.
이어 "삼성전자는 아이소셀을 통해 더 작은 크기로 더 높은 해상도를 지원하는 픽셀을 만드는 데 익숙하다"며 "앞으로는 아이소셀 이후에 비행시간측정(ToF), 동적 비전 센서(DVS), 단파장 적외선(SWIR) 등의 기술을 이미지센서에 적용할 계획"이라고 전했다.
ToF와 DVS, SWIR은 저조도 환경에서 고화질의 이미지를 촬영할 수 있도록 돕는 기술이다. 내년부터 스마트폰 시장의 멀티 카메라 트렌드가 5개의 카메라(펜타 카메라)를 확대·적용하는 추세를 보일 것으로 예측되는 만큼 이미지센서 시장을 선점하기 위한 전략으로 풀이된다.
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예컨대 DVS는 빛의 변화량에 따라 위치 변화를 감지해 동작으로 기기 제어를 돕거나 움직이는 물체를 카메라가 스스로 감지해 포착하는 기능성을, SWIR은 일반 카메라로 촬영할 수 없는 각종 물체를 종류별로 구분할 수 있는 기능성을 제공할 수 있다.
박용인 팀장은 "오늘날 전체 센서 시장의 매출은 대부분은 이미지센서에서 발생하고, 여기에는 모바일이 가장 큰 비중을 차지하고 있다"며 "전체 센서 시장 규모가 2030년에 143억달러를 넘어설 것으로 예측되는 가운데 삼성전자는 센서 시장의 성장에 주목하고, 이에 대비하고 있다"고 전했다.
