TSMC, 내년 투자 확 늘린다…삼성과 '2나노 혈투'(종합)

[이데일리 김정남 방성훈 기자] 세계 최대 파운드리(반도체 위탁생산) 대만 TSMC가 내년 투자를 확 늘린다. 인공지능(AI) 열풍을 타고 예상보다 수요가 높은 2나노미터(nm·10억분의 1m) 공정 반도체의 생산능력을 확장하기 위한 것이다. TSMC에 밀리고 있는 삼성전자 역시 2나노에서 승부수를 던질 채비를 하는 만큼 ‘혈투’가 불가피해 보인다.

(그래픽=김정훈 기자)

대만 연합보는 1일 소식통을 인용해 TSMC의 내년 자본지출(설비투자)이 320억~360억달러(약 44조2240억~49조7520억원)에 이를 것으로 예상된다고 보도했다. 이는 올해 280억~320억달러(약 38조6960억~44조2240억원)보다 12.5~14.3% 증가한 수준이다. 2022년(362억 9000만달러)에 이어 역대 두 번째로 많은 규모다.

이는 2나노 등 첨단 공정과 관련한 연구개발(R&D) 비용이 계속 늘어나고 있는 데다, 2나노 대한 수요가 예상보다 강해 TSMC가 공정을 업그레이드 하고자 생산설비를 도입하기 위한 것이라고 소식통은 전했다. TSMC는 내년부터 2나노 공정에서 반도체 양산에 나설 계획이다.

특히 TSMC는 미세공정을 위한 핵심 장비인 네덜란드 ASML의 극자외선(EUV) 노광장비 60여대를 내년까지 구입할 것으로 알려졌다. 그 금액만 123억달러(약 17조원)에 달한다. 트렌드포스는 “ASML의 생산능력 확대로 내년 납품 물량은 30% 이상 늘어날 것”이라며 “대만 반도체 공급망에 큰 도움이 될 것”이라고 전했다. ASML의 EUV 노광장비는 주요 반도체 업체들이 주문을 넣고 적어도 1년 이상은 기다려야 할 정도로 품귀현상을 빚는 제품이다. 연합보는 “TSMC가 투자를 크게 늘리면서 ASML과 어플라이드 머티리얼즈 등이 수혜를 입을 것”이라고 했다.

최근 AI 열풍으로 애플, 엔비디아, AMD, 미디어텍 등 많은 고객사들이 TSMC의 2나노 공정 제품을 채택하는 방안을 적극 고려하고 있는 점 역시 투자 확대의 배경으로 꼽힌다.

소식통은 그러면서 “TSMC가 북부 신주과학단지 바오산 지역과 남부 가오슝 난쯔과학단지 등 대만 전역에 최소 8개의 2나노 공장을 배치할 계획”이라고 덧붙였다. 지난달 26일에는 대만 가오슝시가 TSMC의 2나노 공정 세 번째 공장 건설을 승인했다.

TSMC는 아울러 2나노 공정부터 ‘게이트올어라운드’(GAA) 트랜지스터 기술을 도입한다. GAA는 트랜지스터 채널의 3개면을 감싸는 핀펫(FinFET) 구조와 달리 닿는 면을 4개면으로 늘렸다. 면이 넓을수록 데이터 처리 속도와 전력 효율을 높일 수 있다. TSMC는 3나노는 기존 공정인 핀펫을 유지했다.

TSMC는 내년 투자 드라이브와 직접적인 언급은 피했다. 설비투자 등은 지난 4월 발표한 내용을 기반으로 추진할 것이라는 기존 입장을 되풀이했다.

이에 따라 내년 2나노 공정을 두고 파운드리 혈투가 벌어질 것이라는 관측이 나온다. 업계 2위인 삼성전자는 1나노대 등에서 무리한 나노 경쟁 대신 2나노 공정 승부수에 나서겠다는 복안이다. 최근 ‘삼성 파운드리 포럼 2024’에서 2나노 공정에 후면전력공급 기술(BSPDN)을 도입해 완성도를 높이겠다는 의지를 내보인 게 대표적이다. BSPDN은 전류 배선층을 웨이퍼 앞면이 아니라 후면에 배치해 전력과 신호 라인의 병목 현상을 개선하는 기술을 말한다.

2나노부터 TSMC와 삼성전자(005930) 모두 GAA 기술을 도입하는 점 역시 관심이 모아진다. 삼성전자는 앞서 3나노 1세대 공정부터 GAA 기술을 채택했다.