삼성전자, 2나노 수주 30% 증가…미국 테일러 팹 3월 본격 가동

삼성전자 파운드리 사업이 올해 2나노미터 공정 수주를 전년 대비 30% 이상 늘리며 본격 반등에 나선다. 반도체 전문 매체 톰스하드웨어와 시장조사업체 트렌드포스는 29일(현지시각) 삼성전자가 텍사스주 테일러 공장에서 3월 극자외선(EUV) 노광 장비 시험 가동을 시작하고, 테슬라에 이어 미국과 중국 대형 고객사와 계약을 추진 중이라고 보도했다.


삼성전자는 3월 ASML의 EUV 리소그래피 시스템으로 '퍼스트 라이트' 시험을 진행한다. 이는 EUV 장비가 처음으로 빛을 발산해 웨이퍼에 회로를 그리는 단계로, 본격 양산을 앞둔 핵심 관문이다.

트렌드포스에 따르면 테일러 팹은 SF2/SF3P 공정 기반으로 월 5만 장 웨이퍼 처리 능력을 갖출 예정이다. 이는 인텔 애리조나 챈들러 캠퍼스의 Fab 52(월 4만 장)와 TSMC 일반 팹 모듈(월 2만 장)을 크게 웃도는 규모다.

테일러 공장은 500만 제곱미터(약 150만 평) 부지에 조성되며, 삼성전자 국내 평택·화성 캠퍼스보다 넓다. 삼성전자는 2024년 4월 이곳에 440억 달러(약 63조 원)를 투자해 두 개 팹 모듈과 첨단 패키징 시설, 연구개발(R&D) 센터를 건설하겠다고 밝혔다.
가장 주목할 점은 EUV 펠리클 첫 도입이다. 펠리클은 포토마스크 표면을 보호하는 초박막 보호막으로, 미세 입자나 오염원 유입을 차단해 불량률을 낮춘다. 삼성전자는 그동안 EUV 공정에서 펠리클을 쓰지 않았으나, 2나노 이하 초미세 공정에서는 수율 안정성 확보를 위해 필수로 판단했다.

삼성전자는 국내 장비업체 에프에스티(FST)에 약 250억 원 규모로 EUV 펠리클 탈부착 장비와 검사 장비를 발주했다. 이 장비들은 메탈실리사이드 기반 1세대 펠리클과 차세대 탄소나노튜브(CNT) 펠리클을 모두 지원한다.


보도에 따르면 삼성전자는 4분기 실적 발표에서 2나노 공정이 계획대로 진행되고 있으며, 2026년 하반기 양산을 앞두고 수율과 성능 목표를 달성했다고 밝혔다. 회사는 현재 고객사와 BPA(벤치마크 성능 평가)를 진행하고 공동 개발 작업을 수행 중이다.

삼성전자는 테슬라 수주에 이어 미국과 중국 주요 고객사와 협상을 진행하고 있으며, 올해 2나노 관련 수주가 전년 대비 30% 이상 증가할 것으로 예상한다고 밝혔다. 회사는 모바일과 고성능 컴퓨팅(HPC) 분야에서 고객사와 제품 개발 및 상용화 협력을 확대하고 있다.
파운드리 사업부는 첨단 공정 기술에 힘입어 2026년 두 자릿수 매출 성장과 수익성 개선을 목표로 한다고 공식 발표했다.

테일러 공장은 계획대로 진행되고 있으며 3월 시운전을 시작해 올해 본격 양산 체제에 들어간다. 테슬라는 지난해 7월 2033년까지 약 23조 원 규모로 AI6 칩 생산 계약을 삼성전자와 체결했다. 일론 머스크 테슬라 최고경영자는 지난해 10월 실적 발표에서 "삼성 테일러 공장이 TSMC 애리조나 시설보다 약간 더 진보한 장비를 갖추게 될 것"이라고 언급했다.


삼성전자는 1.4나노 공정 개발이 계획대로 진행되고 있으며 2029년 양산을 목표로 한다고 밝혔다. 이 로드맵을 통해 고객사의 조기 설계 참여를 유도하고 첨단공정 생태계에서 입지를 강화하겠다는 전략이다.

보도에 따르면 삼성전자는 PDK(공정 설계 키트) 1.0을 2027년 하반기 고객사에 배포할 예정이다. 회사는 첨단 공정 개발과 함께 로직, 파운드리, 메모리, 패키징을 아우르는 '턴키' 전략을 시스템 반도체 경쟁력의 핵심 축으로 삼고 있다.

업계 관계자는 "삼성전자가 EUV 펠리클 도입으로 그동안 문제가 됐던 수율 변동성을 크게 개선할 수 있을 것"이라며 "테일러 팹은 삼성 파운드리 사업의 전환점이 될 수 있는 중요한 시설"이라고 말했다.

한편 삼성전자는 2021년 11월 테일러 팹 건설 계획을 발표하며 170억 달러(약 24조3700억 원)를 투자하고 2024년부터 가동한다고 밝혔으나, 고객 확보와 공정 전략 수립이 지연되면서 일정이 조정됐다. 이후 테슬라와 대규모 계약 체결로 불확실성이 해소되자 설비 투자가 본격화했다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com