[르포] '세계 최대 반도체 팹' 삼성전자 평택캠퍼스를 가다

삼성전자 반도체 사업의 전초기지인 평택캠퍼스를 찾은 7일. 차량이 고속도로를 벗어나기도 전부터 타워크레인 수십기가 빼곡히 들어선 방대한 규모의 제3공장(P3) 건설현장이 눈에 들어왔다.


이곳은 지난 5월 윤석열 대통령과 조 바이든 미국 대통령의 역사적인 첫 만남이 진행된 장소이다. 당시 양국 대통령은 이재용 삼성전자 부회장의 안내를 받아 평택캠퍼스 라인을 직접 시찰한 바 있다.

현재 마무리 공사 단계에 있는 P3는 단일 규모로는 세계 최대 반도체 팹으로 꼽힌다. 건축허가면적 70만㎡, 길이 700미터(m)로 축구장 25개 크기에 달한다.


이날 현장에서 만난 삼성전자 DS부문 대표이사인 경계현 사장은 "P3에 들어간 철근의 양은 에펠탑 29개와 맞먹는다"고 귀띔했다.

제1공장(P1)과 제2공장(P2)까지 합한 평택캠퍼스 전체 규모는 압도적이다. 평택캠퍼스 총 부지 면적은 289만㎡(87만5000평)로 축구장 400개 크기에 달하며 여의도 면적(290만㎡)과 맞먹는다. '세계 최대 규모의 반도체 클러스터'라는 수식어가 과언이 아니다.


이 중 P1은 가로 길이가 520m로 서울 잠실 롯데월드타워를 옆으로 눕힌 것과 같다. 2017년 6월부터 가동에 들어간 P1에선 D램과 낸드플래시 등 메모리반도체를 양산하고 있다.

반도체 칩 한 개를 만들기까지는 복잡한 과정을 거친다. '확산 - 박막 - 포토 - 식각 - 세정 - 이온주입 - 연마 - 금속' 등의 공정을 거쳐 패턴 웨이퍼를 만든 뒤 다시 패키징 공정을 통해 반도체 칩을 생산한다. 삼성전자 관계자는 "하나의 반도체 칩이 만들어지기까지 통상 90일의 시간이 걸린다"고 설명했다.


공정은 자동화돼 있다. 이날 윈도 투어로 공개된 P1 현장에서는 천장에 설치된 레일을 따라 OHT(Over Head Transport)가 웨이퍼 24개가 담긴 보관함(풉·FOUP)을 공정 내 각 장비로 쉴새 없이 옮기는 모습을 확인할 수 있었다. 삼성전자 관계자는 "P1 공정에 적용된 OHT는 한국 기업의 제품"이라며 "총 1850여대가 설치돼 있다"고 말했다.



삼성전자는 무엇보다 청정한 환경 조성에 힘쓰고 있다. 반도체 생산 과정에 불순물이 들어가지 않도록 하기 위함이다.

삼성전자 반도체 공정은 0.1마이크로미터 이하의 먼지만이 존재하는 '클래스 1' 수준의 실내 청결도를 유지한다. '클래스1'은 가로세로 높이가 30cm인 입방체 내에 사람 머리카락 직경의 1000분의1 크기의 먼지 1개가 있는 수준이다. 생산라인 내부 바닥에는 구멍이 뚫려있어 혹시라도 발생할 수 있는 먼지를 빨아들인다.

삼성전자의 반도체 캐파(생산능력)는 앞으로 더욱 확대될 예정이다. P3는 지난 7월 낸드플래시 양산 시설을 구축하고 웨이퍼 투입을 시작했다. 장비반입과 마무리 공사 등을 거쳐 연내 파운드리 양산에도 돌입할 예정이다.

미래 반도체 수요에 적기 대응하기 위해 4라인(P4) 착공을 위한 준비작업도 착수했다. 평택 4라인의 구체적인 착공시기와 적용 제품이 정해지지 않았지만 삼성전자는 향후 반도체 시장의 수요 변화에 발빠르게 대응할 수 있도록 기초공사를 진행하고 있다.

삼성전자는 6공장(P6)까지 라인을 확대하는 방안도 들여다보는 것으로 알려졌다. 최근 반도체 전망이 불투명한 상황이지만 투자는 일관되게 지속하겠다는 게 삼성전자의 입장이다.

경계현 사장은 "그동안 삼성의 투자 패턴을 보면 호황기에 투자를 많이 하고 불황기에는 투자를 적게하는 경향이 있었는데 경기 사이클이 빨라지면서 불황기에 투자를 적게한 게 호황기에는 안 좋은 결과를 갖고올 수 있다"며 "투자를 경기 사이클의 업 앤 다운에 의존하기보다는 삼성전자만의 페이스를 유지하면서 일관적으로 하려고 한다"고 밝혔다.

파운드리 사업에 대해선 "현재 3나노 제품을 생산 중인데 2세대 제품에 관한 관심이 높다"며 "3나노를 적극적으로 생산하는 동시에 5·4나노의 성능과 코스트를 개선하고 있어 내년이면 사멋으이 파운드리 모습은 지금과 달라져 있을 것"이라고 자신했다.