- 2021년 기술 심포지엄 개최…내년 하반기 3nm 양산
- TSMC, 日에 반도체 연구개발 거점 조성

[디지털데일리 김도현 기자] 대만 TSMC가 미국 반도체 수탁생산(파운드리) 공장 설립에 돌입했다. 5나노미터(nm) 기반 반도체가 생산될 예정이다. 미국 투자를 앞둔 삼성전자는 아직 부지조차 확정 못 했다.

1일(현지시각) TSMC는 ‘2021년 기술 심포지엄’에서 미국 애리조나 팹 착공 사실을 전했다. 120억달러(약 13조3600억원)가 투입되며 오는 2024년 가동 예정이다.

TSMC는 작년에 미국 투자를 확정했다. 애플 AMD 퀄컴 엔비디아 등 대형 고객사가 즐비한 현지 시장 대응 차원이다. TSMC는 향후 10~15년 동안 애리조나에 5개 공장을 추가할 것으로 전망된다. 3년간 1000억달러(약 113조원) 투자계획도 같은 맥락이다.

TSMC는 이번 행사에서 파운드리 초격차 의지를 드러냈다. CC 웨이 TSMC 최고경영자(CEO)는 “업계 최초로 5nm 기술을 도입했다. 올해 3분기에는 4nm 제품 위험생산에 돌입할 것”이라고 밝혔다.

이날 TSMC는 기존 5nm 공정을 개선한 ‘N5A’를 선보이기도 했다. 자율주행 칩에 적용할 수 있도록 설계했다. 관련 제품은 내년 3분기 출시 예정이다. 비슷한 시기에 3nm 양산도 시작한다고 언급했다. 5nm 대비 전력효율 30% 회로밀도 70% 상승이 기대된다.

첨단 패키징 기술도 소개했다. TSMC는 “3차원(3D) 패브릭 제품을 지속 확장 중”이라면서 “반도체 후공정 기술인 SoIC(System on Integrated Chip)의 CoW(Chip-on-Wafer) 버전은 7nm 제품 인증을 받았고 2022년 생산을 목표로 한다”고 설명했다.

최근 TSMC는 일본 이바라키현에 반도체 연구개발(R&D) 거점을 짓기로 했다. 패키징 분야가 주를 이룰 것으로 보인다. 일본 경제산업성으로부터 투입 비용 절반인 190억엔(약 2000억원) 지원을 약속받았다. 소재와 장비 분야에 강점이 있는 일본과 협업을 통해 반도체 패키징 기술 강화에 나설 전망이다. 현지기업인 히타치와 아사히카세 등 20여개 기업이 TSMC 프로젝트에 동참할 예정이다.

전방위적으로 움직이는 TSMC와 달리 삼성전자는 신규 투자 일정을 구체화하지 못하고 있다. 부지 선정을 비롯한 세부 사항을 조율하는 단계다. 삼성전자는 20조원을 미국에 투입할 방침이다. 업계에서는 연내 착공 및 2024년 가동을 예상하고 있다. 이 공장에는 극자외선(EUV) 장비를 투입해 5nm 내외 공정을 수행할 수 있도록 할 것으로 추정된다.

한편 시장조사기관 트렌드포스에 따르면 TSMC는 2021년 1분기 매출 129억달러(약 14조2700억원)를 달성하며 점유율 55%를 차지했다. 작년 4분기보다 1% 늘었다. 삼성전자는 41억1000만달러(약 4조5500억원)로 점유율 17%를 기록했다. TSMC와 격차가 더 벌어졌다. 미국 한파로 오스틴 공장이 멈추면서 4000억원 규모 손실을 본 탓이다.

<김도현 기자>dobest@ddaily.co.kr