[디지털투데이 이재구 기자] 세계 최대 파운드리(반도체 위탁 생산)업체인 대만 TSMC가 하반기로 예정됐던 일정을 앞당겨 이미 7나노미터(nm)공정 반도체 양산에 들어간 것으로 알려졌다. 올연말까지 EUV 7나노미터 공정에 들어갈 계획인 삼성전자를 앞질러 격차를 벌여가는 형국이다.
파운드리는 팹(생산공장)이 없는 반도체 설계 업체인 이른바 팹리스 업체들의 주문을 받아 반도체를 생산해 준다. 고객이 원하는 용량의 반도체를 보다 작게 만들어 성능 및 전력 효율을 향상시킨 제품을 만드는 것이 경쟁력의 핵심이다. 반도체 회로 선폭이 작아지면 칩 전력 소비가 줄고 성능이 향상된다. 기존 파운드리 업계 최첨단 반도체 생산라인은 10나노미터(1나노미터=10억분의 1 미터) 회로 선폭 공정이다. 7나노 공정은 10나노 공정보다 면적을 40%나 작게 만들면서 성능을 10%, 전력효율은 35%나 향상시킨 칩을 만들게 된다.
디지타임스는 8일 업계 소식통을 인용, TSMC가 미디어텍·하이실리콘·퀄컴같은 고객들의 수요 증가를 바탕으로 계획을 앞당겨 초정밀 7나노미터 회로선폭 칩 양산 공정 가동에 들어갔다고 보도했다.
보도에 따르면 이들 3개 회사 외에 더많은 TSMC 핵심고객사가 10나노생산공정을 생략하고 곧바로 7나노공정에서 자사칩을 생산하길 원하고 있다. 이미 엔비디아, 하이실리콘, 미디어텍, 자일링스같은 회사들이 이미 차세대칩 생산을 TSMC 7나노공정에서 생산할 계획이라고 밝힌 바 있다. 이런 가운데 IC설계 공급자인 글로벌유니칩과 AI칩같은 회사들은 자사ㅣ고객들에게 7나노미터칩개발 공정을 가속화할 솔루션 공급에 들어갔다.
소식통에 따르면 TSMC는 이미 이번 분기 중 7나노미터 공정인 ‘N7’노드를 양산공정으로 옮겨 생산에 들어갔다. TSMC N7노드에서는 모바일기기 외에도 서버용CPU, 네트워크 프로세서, 게임용칩, GPU, FPGA, 가상화폐, 자동차 및 인공지능(AI)용 칩이 생산된다.
TSMC는 지난해 10나노미터 공정에서 애플 아이폰X에 들어가는 A11 바이오닉칩셋을 생산했다. 하지만 보도는 업계 소식통을 인용, TSMC가 올가을 나올 차기 아이폰용 A12칩셋을 7나노미터공정에서 생산중이라고 전했다. 이는 TSMC가 차세대 아이폰용 프로세서 생산에 착수했다고 보도한 지난 23일자 블룸버그 보도와도 맞아떨어진다.
디지타임스는 또 TSMC가 내년에는 극자외선(EUV)노광 기술을 채택한 N7보다 향상된 N7플러스 노드를 상용화한다고 전했다. EUV노광 기술은 칩 제조업체들이 실리콘 웨이퍼에서 반도체 설계내용에 따른 에칭(식각)과정을 간소화시켜 준다. EUV노광기술은 기존 방식에 비해 짧은 파장을 사용하면서 더욱 미세한 회로를 그릴 수 있지만 고난도의 정확도가 요구된다.
TSMC는 N7노드에서 나오는 매출이 올해 4분기 매출의 20% 이상, 올해 전체 매출의 10%이상 차지할 것으로 예상하고 있다. TSMC의 10나노 공정 매출은 이 회사 1분기 웨이퍼 매출의 19%를 차지할 정도로 성장했다. 로라 호 TSMC 최고재무책임자(CFO)는 올해 4분기에는 이 비율이 10% 이하로 떨어질 것이라고 최근 열린 투자자회의에서 말했다.
이런 가운데 TSMC는 7나노미터 직행 분위기로 인해 단명하게 될 10나노미터 노드에서 애플, FPGA 칩 제조업체 및 AI 개발사로부터 생산주문을 받은 것으로 알려지고 있다.
TSMC는 또한 모바일 칩셋 전문업체들을 위한 12나노 공정기술을 도입했다고 밝혔다. 소식통에 따르면 배경에는 치열한 스마트폰칩 공급사들 간 경쟁에 따른 가격 경쟁력을 유지하길 간절히 바라는 모바일 칩 전문업체들이 있다.
TSMC와 7나노미터 파운드리 양산 경쟁을 벌이고 있는 세계 파운드리업계 3위 삼성전자는 올하반기에 자체 7나노미터 EUV칩 양산 준비를 마칠 예정이다.
삼성전자는 지난 3월 EUV기술을 적용한 7나노미터 파운드리 공정 개발을 완료하고 화성S3라인에서 생산준비에 돌입한 것으로 전해졌다. 당초 올 하반기 개발 완료목표를 6개월 가량 앞당겼고 올해안에 양산을 시작할 것으로 알려지고 있다.
삼성전자는 적어도 올연말까지는 7나노 공정으로 5세대(5G) 이동통신용 모바일칩셋(AP)인 스냅드래곤855 생산에 들어갈 것으로 알려졌다. 업계는 삼성전자가 이르면 올해 말, 늦어도 내년 초 스냅드래곤855를 양산할 것으로 보고 있다.