19일 투자정보업체 시킹알파 및 반도체업계에 따르면 TSMC는 올해 4·4분기 말 3나노(N3) 공정을 양산할 예정이다. 당초 계획한 9월 말보다 석 달 가량 양산이 밀린 것이다. 애플, 퀄컴, 미디어텍, 엔비디아 등 현재 TSMC의 3나노 공정 고객사로 알려진 회사 가운데 내년부터 TSMC 3나노 공정을 적용하는 고객사는 애플이 유일한 것으로 알려졌다. 이 때문에 3나노 공정의 매출 반영 시점도 늦춰지게 됐다.
업계는 TSMC가 3나노 양산에 어려움을 겪고 있다는 신호로 해석한다. 3나노 공정부터 기술 난이도가 급격히 상승하는데, 전압을 제어하는 게이트를 3면에 탑재한 기존 핀펫(FinFET)으로는 수율(양품비율) 저하 등 기술적 한계에 부딪힌 것 아니냐는 것이다. 삼성전자는 3나노 1세대부터 4면 모두 게이트가 달린 차세대 트랜지스터 구조 기술인 게이트올어라운드(GAA) 기술을 적용했다. 반면 TSMC는 2나노 양산 전까지 기존 핀펫(FinFET) 방식을 유지하기로 했다. 3나노 GAA 공정은 핀펫 기반 5나노 공정 대비 성능은 23% 향상되며 전력소모는 45%, 면적은 16% 감소한다.
TSMC의 차세대 공정 양산 계획 역시 줄줄이 차질을 빚을 가능성이 높아졌다. TSMC는 올해 상반기 발표한 파운드리 로드맵에서 성능·전력·밀도를 높인 3나노 2세대 공정(N3E)를 내년 하반기 양산하는 등 N3P, N3X, N3S 등 3나노 개량 버전을 순차적으로 선보인 후 2025년 2나노(N2) 양산에 돌입한다는 계획을 공개한 바 있다.
TSMC의 최대 경쟁사인 삼성전자에게는 호재다. 신공정 양산 시점을 앞당길수록 신규 고객사 확보에 유리해서다. 고객사로부터 주문을 받아 제품을 생산하는 파운드리 사업은 고객사 확보가 곧 기업 경쟁력으로 직결되기 때문이다. 삼성전자는 앞서 2·4분기 실적 발표 후 3나노 2세대 공정에서 고성능 컴퓨팅(HPC)과 모바일 부분에서 대형 고객사를 확보했다고 밝힌 바 있다. 수율 관리만 성공한다면 향후 초미세공정 수주물량 증가를 기대할 수 있는 대목이다.
삼성전자는 올해 6월 30일 3나노 양산을 시작한 가운데 2024년 3나노 2세대, 2025년 2나노, 2027년 1.4나노를 순차 양산할 계획이다. 삼성전자는 이 같은 초미세공정 기술력을 앞세워 현재 3배 이상 격차가 벌어진 TSMC와의 파운드리 시장 점유율을 단숨에 좁힌다는 구상이다.
업계 관계자는 "TSMC의 3나노 양산 연기는 삼성전자의 3나노 GAA 공정에 대한 고객사의 신뢰도가 높아지는 계기가 될 수 있다"고 말했다.
mkchang@fnnews.com 장민권 기자
※ 저작권자 ⓒ 파이낸셜뉴스, 무단전재-재배포 금지