3나노 양산 시작한 TSMC...삼성과 경쟁 본격화

세계 최초 3나노 제품 내놓은 삼성전자 의식했나
양산 시기 6개월 차이, 공정은 'GAA vs 핀펫'
'수율 안정화 = 고객사 확보'에 경쟁력 달려있어

삼성전자 중국 시안 반도체 공장에서 현지 직원들이 생산라인을 살펴보고 있는 모습(자료사진).ⓒ삼성전자

세계 최대 파운드리 업체 대만 TSMC가 자국 내에서 최첨단 3나노미터(nm) 공정 기반의 반도체 양산을 시작한다. 삼성전자가 세계 최초 3나노 공정 제품을 출하한 지 6개월 밖에 안되는 시점이다.

29일 외신 및 업계에 따르면 TSMC는 이날 대만 남부 타이완의 남부과학단지 내 18팹(공장)에서 3나노 칩 양산식을 개최하고 향후 파운드리 첨단 공정 로드맵을 공개한다. 그간 18팹은 5나노 반도체를 생산해 왔으나, 이번에 신설 라인을 추가하면서 3나노 반도체 생산에 나선 것으로 알려졌다.

TSMC가 이처럼 자국 내에서 대대적인 행사를 벌인 이면에는 TSMC의 '탈대만' 이슈가 있다. 최근 미국과 일본 등에 제조시설을 대규모로 짓는 등 해외 투자 행보를 보인 것을 두고 대만 내에서 최첨단 반도체 생산거점과 연구개발 센터가 해외로 이전하는 것 아니냐는 여론이 들끓었기 때문이다.

TSMC는 최근 미국 애리조나 공장 두 곳에 대한 투자를 기존 120억 달러에서 400억 달러(한화 약 51조원)로 늘렸다. 애리조나 팹에서는 3나노 및 4나노 칩을 제조할 계획이며, 3나노 생산은 2026년 양산을 목표로 한다. 일본에도 12나노, 16나노 등의 공정 반도체를 생산하는 새 팹을 건설 중이다.

아울러 대만 여론 달래기 이면에는 3나노 세계 최초 양산으로 대대적인 홍보전을 펼쳤던 삼성전자 마케팅에 보란듯 맞불을 놓는 의미도 있다는 관측도 있다. 6개월 먼저 앞서 나간 파운드리 후발주자 삼성전자를 의식해 기존 고객사들의 발을 더욱 확실히 잡아두려는 의도가 있다는 것이다.

이로써 TSMC는 삼성전자에 이어 두 번째로 3나노 공정 칩 양산을 시작하게 됐다. 삼성전자 입장으로서는 선점 효과를 장담하기 어려운 상황이 됐다. 세계 최초라는 타이틀과 함께 TSMC의 핀펫 공정보다 차세대 기술로 평가받는 GAA(Gate-All-Around) 공정을 앞세웠지만 수율 및 고객사 확보 문제로 인해 사실상 TSMC가 여전히 유리한 고지에 있기 때문이다.

업계에서는 기존 핀펫 기술이 안정적인 수율 확보를 의미할 수 있어 향후 3나노 전쟁에서 TSMC가 유리할 수 있다는 우려의 시선을 보내고 있다.

시장조사업체 트렌드포스에 따르면 올해 3분기 기준 TSMC의 파운드리 점유율은 56.1%, 삼성전자는 15.5%를 기록했다. 전 분기 대비 TSMC 점유율은 2.7%포인트 늘었고 삼성전자는 0.9%포인트 감소했다.

파운드리 점유율 외에 매출 역시 올 3분기 TSMC가 업계 1위다. 올 상반기까지만 해도 1위를 차지했던 삼성전자는 3분기 들어 TSMC에 왕좌를 내줬다. 메모리 반도체 업황 부진이 이어지면서다. 4분기 역시 TSMC가 삼성전자 매출을 제칠 가능성이 크다는 것이 업계 관측이다.

업계 한 관계자는 "안정적인 수율이 고객사 확보로 이어진다는 점을 감안하면, 사실 업계 선두인 TSMC가 유리한 것은 사실"이라며 "다만 삼성전자가 TSMC와 차별화된 공정 방식을 내세웠던만큼 앞으로 고객사들을 대상으로 새로운 기술력을 과시함과 동시에 안정적인 수율로 기술력을 뒷받침하는 전략을 써야할 것"이라고 했다.