이정배 삼성전자 사장 “험난해진 메모리시장, 미세공정 혁신 필요”

한국반도체산업협회 '반도체대전' 기조연설

이정배 삼성전자 무선사업부장 사장이 26일 온라인으로 진행된 ‘2021 반도체대전’ 기조연설을 하고 있다./사진=한국반도체산업협회

“반도체의 숙명인 미세공정개발은 이미 수년전부터 한계에 이를 수 있다는 우려가 많았지만 헌신적인 개발자들의 노력과 소재·부품·장비에서 끊임없는 혁신으로 극복해왔다. 하지만 앞으로 예상되는 장벽을 소재·부품·장비사들과 협력으로 뛰어넘어야 한다.”

이정배 삼성전자 메모리사업부장(사장)은 26일 온라인으로 진행된 제23회 한국반도체대전 기조연설에서 이 같이 말했다. 한국반도체산업협회장이기도 한 이 사장은 ‘반도체, 포스트코로나의 미래를 그리다’라는 주제로 연설에 나섰다. 한국반도체산업협회가 주관하는 반도체대전은 27~29일 서울 코엑스에서 열린다. 올해 행사는 삼성전자와 SK하이닉스 등 237개 기업 600개 부스로 꾸며져 역대 최대 규모다.

이 사장은 고성능 반도체 수요 증가에 주목했다. 그는 “고성능 반도체가 적용된 슈퍼컴퓨터가 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 치료제나 백신 후보물질 탐색 시간을 줄이는데 활용되고 있다”며 “전기 자율주행차 시대가 열리면 내연기관차 한 대당 200~300개가 필요하던 반도체가 2000개 넘게 탑재된다”고 말했다. 웨어러블 기기, 인공지능 서비스, 스마트카 등 고성능이 예상되는 분야에는 반도체가 필수다.

고성능 반도체를 생산하려면 미세공정의 한계를 돌파해야 한다. 이 사장은 “로직 공정의 경우 최근 파운드리 경쟁이 치열해지면서 7나노(1㎚=10억분의 1m)부터 3나노까지 지속적 공정 개발을 이뤄냈다. 최근 2나노 공정 확보를 위한 기술 개발이 한창 진행 중이지만, 1나노 이하 기술 확보까지는 더 많은 시간이 필요할 것으로 보인다”며 “공정 미세화 속도 역시 느려지고 있으며 단위 면적당 원가도 계속 증가하고 있기 때문에 경제성 측면에서도 해결책이 시급한 상황”이라고 언급했다.

이 사장의 전문 분야인 메모리반도체도 또 다른 혁신을 준비할 시점이다. 이 사장은 “D램은 20나노 벽을 넘어 14나노 제품이 양산 초입에 있으나 과거에 비해 공정 세대전환 속도는 더 느려지고 있다. 10나노 이하 공정기술 확보를 위한 해결책을 마련해야 하는 시간도 얼마 남지 않았다”며 “낸드의 경우 V낸드 도입으로 혁신을 이뤄냈지만, 1000단 이상 적층기술 확보를 위한 또 다른 혁신을 준비해야 할 때”라고 했다.

그는 “미래 대응을 위한 반도체 역할은 더욱 중요해지고 있지만 기술적 어려움은 점점 커지고 있다. 전력 소모 역시 성능의 증가속도와 비례해 10년 전보다 수 배 수준으로 증가하고 있다”며 “칩 사이즈 대형화와 필요 전력 증가로 전체 칩에 고르게 전력이 공급되지 못해 칩사이즈가 커지는 만큼 성능이 나아지지 않는 ‘다크실리콘’ 증가라는 문제가 발생한다”고 지적했다.

이 사장은 반도체 산업의 기술적 한계 돌파를 위해선 소재·장비·부품사와 협업이 중요하다고 강조했다. 그는 “기술 한계를 뛰어넘을 방법은 하나다. 반도체 업계 내 협력을 통해 그 방법을 함께 모색해나가는 것”이라며 “새로운 제품과 응용으로 더 나은 미래를 위해 만들어가는 반도체를 위해 우리 모두의 협력이 필요하다. 우리가 마주한 기술 난제 극복하기 위해선 그 어느 때보다 소재·부품·장비의 역할에 주목해야 한다”고 했다.

국내는 삼성전자와 SK하이닉스를 중심으로 소재·부품·장비 관련 중견·중소기업들이 성장해왔다. 대만은 TSMC와 UMC가 반도체 생태계의 핵심 축이다. 반도체 업계 한 관계자는 “이러한 중견·중소기업, 연구소들과 협업이 반도체 강국의 씨앗”이라고 설명했다.