TSMC도 3나노 양산 돌입…삼성과 수주 전쟁 이어간다

애플 고객사로 확보한 뒤 9월부터 양산 돌입

공정 차원에서는 삼성 GAA 공정이 한 단계 우위

다만 '수율' 에서 경쟁력 갈릴 것으로

타이완 신주공업단지 내 위치한 TSMC 본사 전경.ⓒTSMC

파운드리(반도체 위탁생산) 업계 1위인 대만 TSMC가 다음 달부터 3나노 (1㎚는 10억분의 1ｍ) 반도체 양산에 들어간다.

22일 업계와 외신 등에 따르면 TSMC는 3나노 공정 파운드리 첫 고객으로 애플을 확보하고 9월부터 3나노 칩 양산에 돌입한다. 대만 정보기술(IT) 매체 디지타임스는 "애플이 자체 설계한 M2 프로 칩에 TSMC의 3나노 공정이 적용될 것"이라고 보도했다.

이로써 TSMC는 삼성전자 뒤를 이어 두 번째로 3나노 양산을 시작하게 됐다. 앞서 삼성전자는 6월30일 세계 최초로 GAA(Gate-All-Around) 기술을 적용한 3㎚(나노미터·1㎚는 10억분의 1m) 반도체 양산을 시작하고 7월25일 제품 출하식을 개최한 바 있다.

3나노 공정은 현재까지 반도체 제조 공정 가운데 가장 앞선 기술로 평가되고 있다. 3나노는 반도체 칩의 회로 선폭을 머리카락 굵기의 10만분의 3 수준으로 좁힌 기술이다.

아직 기술력에서는 삼성전자가 한발 앞섰다는 평가다. 삼성전자는 TSMC가 유지하고 있는 기존 핀펫(FinFET) 공정 대신 업계 최초로 GAA 기술을 적용했다. GAA는 채널의 4면을 게이트가 둘러싸고 있어, 3면이 맞닿은 핀펫 구조와 비교해 반도체 전류 흐름을 더 미세하게 제어하고 전력 효율을 높일 수 있다.

다만 고객사 확보 측면에서는 애플을 고객사로 확보한 TSMC가 삼성전자를 앞서가는 분위기다. TSMC가 애플을 3나노 고객사로 확보할 수 있었던 것은 안정적인 수율(전체 생산품에서 양품이 차지하는 비율)을 확보했다는 의미로 분석되고 있다. 통상 수율이 낮으면 생산 일정에 차질이 생겨 고객사 확보가 어렵기 때문이다.

또한 TSMC는 애플 외에도 인텔, 퀼컴, 미디어텍, 엔디비아 등을 3나노 고객사로 확보한 것으로 알려졌다. 삼성전자 역시 모바일 부문에서 대형 고객사들을 확보한 상태로 알려진 상태다. 이에 향후 추가적인 글로벌 고객사 확보를 둘러싼 삼성과 TSMC의 수율 전쟁이 치열해질 것으로 관측된다.

삼성전자는 2024년 양산을 목표로 현재 3나노 GAA 2세대 공정도 개발 중이다. 3나노 GAA 2세대 공정은 1세대와 비교해 면적, 성능, 전력 효율을 더욱 개선하는 공정이다.

파운드리 후발주자인 삼성전자는 아직 파운드리 점유율 측면에서는 TSMC에 밀리는 상황이다. 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 올해 1분기 파운드리 점유율(매출 기준)은 TSMC 53.6%, 삼성전자 16.3%다.