대만 TSMC 2나노 공정 양산 돌입…파운드리 압도적 1위 굳혀

대만 남부 가오슝의 TSMC 반도체 공장. ⓒ 로이터/연합뉴스

세계 최대 파운드리(반도체 위탁 생산) 업체인 대만 TSMC가 최첨단 2나노미터(나노·㎚·10억분의 1ｍ) 공정 제품 양산에 돌입했다. 파운드리 분야에서 압도적 1위 굳히기에 나섰다는 평가가 나온다.

대만 연합보 등에 따르면 TSMC는 지난 30일 공식 웹사이트를 통해 “남부 가오슝 난쯔 과학단지에 있는 22팹(반도체 공장)에서 2나노 공정 제품을 양산 중”이라며 “2나노 공정에 1세대 게이트 올어라운드(GAA) 나노시트 트랜지스터 기술을 적용해 성능과 전력 소비 측면에서 획기적인 진전을 이뤘다”고 밝혔다. TSMC는 10월 3분기 실적 발표 콘퍼런스콜에서 조만간 양산을 시작할 것이라고 언급했는데, 구체적인 양산 시점을 공식 확인한 것은 이번이 처음이다.

TSMC는 이어 “반도체 칩 상부에 전기적 연결을 위한 금속 배선과 절연층을 형성하는 재배선층(RDL)과 초고성능 금속 절연체 금속(SHPMIM) 커패시터 등을 개발해 표면저항(Rs)과 접촉저항(Rc)을 각각 50% 줄였다”고 전했다. 그러면서 “이 같은 기술 혁신을 통해 더욱 안정적인 전원 공급과 우수한 연산 성능, 전반적인 에너지 효율 최적화를 구현할 수 있다”고 덧붙였다.

나노는 반도체 회로 선폭을 의미하는 단위다. 선폭이 좁을수록 소비전력이 줄고 처리 속도가 빨라진다. 2나노 공정은 기존 3나노 공정과 비교해 이론상 전력효율은 최대 30%, 성능은 15% 높일 수 있는 첨단 기술이다. 인공지능(AI) 반도체 등 고성능 칩에 적용돼 향후 반도체 업계를 주도할 핵심 기술로 꼽힌다.

파운드리 후발 주자들은 2나노 공정을 생존이 걸린 승부처로 보고 사활을 걸고 있다. 인텔은 10월 세계 최초로 2나노 양산에 성공했다고 밝히며 TSMC에 도전장을 던졌고 삼성전자도 AMD의 2나노 칩 파운드리 수주 가능성이 거론되고 있다.

TSMC는 후발 주자들의 추격에 맞서 압도적인 선두 굳히기에 나섰다. 지난 4월부터 2나노 주문을 받기 시작해 이미 1년치 물량이 조기 마감된 상태다. 급증하는 수요에 대응하기 위해 대만 내 2나노 생산 공장을 기존 7곳에서 10곳으로 늘리는 방안도 추진 중이다.