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[글로벌-Biz 24] 삼성전자와 TSMC, 반도체 맹주 겨룬다

인텔 미세화 경쟁 탈락…최첨단 노광장치 EUV 쟁탈전에 달려

박경희 기자

기사입력 : 2020-08-19 13:00

삼성전자(사진 위쪽)와 타이완의 TSMC.  사진-글로벌이코노믹 DB. 이미지 확대보기
삼성전자(사진 위쪽)와 타이완의 TSMC. 사진-글로벌이코노믹 DB.
인텔이 반도체 미세화경쟁에서 탈락하면서 삼성전자와 대만의 TSMC가 반도체 맹주 자리를 놓고 격돌할 것으로 보인다고 비즈니스저널이 17일(현지시각) 보도했다.

세계 최대 프로세서 제조업체인 인텔은 지난 2016년 최첨단 반도체를 14나노미터에서 10나노미터로 미세화하는 데 실패했다. 이후 몇 번이나 '올해 성공할 것'이라는 발표를 반복해서 했지만 이같은 기대는 계속해서 실현되지 못했다. 현재도 충분하게 10나노미터로 반도체 프로세서를 양산하고 있다고 말하기는 어렵다.
그래서 지난 7월말에 개최된 올해 2분기 결산발표에서 인텔의 밥 스완(Bob Swan) 최고경영자(CEO)는 차세대 7나노미터가 1년 이상 지연되고 있다는 사실을 인정한 뒤 "프로세서 생산을 외부에 위탁하는 것도 검토하고 있다"고 말했다. 실제로 인텔은 동영상 프로세서(GPU)를 대만 TSMC에 생산위탁했다는 보도가 나왔다.

위탁된 생산량은 12인치 웨이퍼로 18만매였으며 6나노미터 공정으로 제조될 전망이다. 인텔은 핵심사업인 PC용과 서버용 프로세서에 대해서도 5나노미터와 3나노미터의 생산위탁을 TSMC에 타진하고 있는 상황이다.

만약 이것이 사실이라면 오랫동안 반도체 업계의 맹주로서 군립해왔던 인텔이 미세화 경쟁에서 탈락하게 된 것이다. 이 결과 반도체의 미세화 경쟁은 TSMC와 삼성전자의 2파전으로 좁혀진 것이 된다.

삼성전자와 TSMC 양사의 미세화 경쟁의 승패는 최첨단 노광장치 EUV의 쟁탈전에 따라 결정될 것으로 전망된다.
EUV 노광장치의 개발에는 약 20년 가까운 시간이 필요했다. 지난 2017~2018년께 네덜란드의 ASML이 양산 출하에 처음 성공한 이래 지난 2019년 TSMC와 삼성전자가 최첨단 반도체의 생산에 적용하기 시작했다.

노광장치업계에서는 지난 1995년 시장점유율 1위였던 니콘과 2위의 캐논이었으나 최근에는 이들 기업을 대신해 ASML이 등장했다. 지난 2019년 기업별 시장점유율을 보면 세계에서 유일하게 EUV노광장치를 공급하고 있는 ASLM이 88.5%를 독점하고 있으며 니콘은 7.2%, 캐논은 4.4%에 머무르고 있다.

그리고 인털이 탈락했으며 TSMC와 삼성전자의 2개사로 좁혀진 미세화 경쟁의 승패 향방은 1대당 160억 엔 이상인 ASLM의 EUV노광장치를 얼마나 많이 도입할 수 있을지 그 쟁탈전에 달려 있다는 것이다.

◇ EUV 출하대수와 수주량


매 분기마다 ASLM이 출하하는 EUV대수 및 수주량 추이를 보면 ASLM은 지난 2016년 1분기부터 2019년 4분기에 걸쳐 모두 59대의 EUV를 출시했다. 연간으로는 지난 2016년 5대, 2017년 10대, 2018년 18대, 2019년 26대로 점차 늘리고 있다.

이중에서 지난 2016년 5대는 시험기(3350시리즈)이며 지난 2017년 이후가 양산기(3400시리즈)이다.

ASLM도 EUV의 제조생산능력을 확충하고 있지만 그 능력이 수주량을 도저히 따라잡지 못하는 상황이다. 지난 2019년 4분기에는 수주량이 49대로 급증했다. 49대의 수주량 대부분이 TSMC와 삼성전자의 주문량인 것으로 추측되고 있다.

◇ TSMC와 삼성전자의 막판 스퍼트


신뢰할 수 있는 소식통의 정보에 따르면 올해 5나노미터의 양산을 개시한 TSMC는 2020~2022년 3년간 모두 약 60대의 EUV를 도입할 계획이다. 또한 내년 2021년까지 생산을 개시하는 3나노미터와 현재 개발중인 2나노미터용으로 2023~2025년 3년간 약 100대의 EUV를 도입할 예정이다. TSMC는 현재 가동하고 있는 것으로 추측되는 약 20대와 합쳐 2025년까지 약 180대의 EUV를 도입하게 된다.

삼성전자도 TSMC에 뒤지지 않는다. 삼성전자는 2030년까지 TSMC를 따라잡을 것이라고 공언하고 있다. 삼성전자는 현재 경기도 화성공장에 약 10대의 EUV가 도입돼 있다. 여기에 추가해 평택공장에 EUV용 건물을 건설해 여기에 약 100대의 EUV를 5년정도 걸려 도입할 예정이다. 따라서 계획대로 진행된다면 삼성전자는 2025년에 약 110대의 EUV를 도입하게 된다.

TSMC와 삼성전자도 엄청난 계획이다. 하지만 과연 ASML이 양사의 발주물량에 대응할 수 있을 것인가는 의문이다. ASML은 지난 2019년 4분기에 8대의 EUV를 출하했다. 따라서 2020년 1연간 32대의 EUV를 제조하는 것은 가능하겠지만 양상의 주문량을 맞출 수 없는 게 현실이다.

ASLM은 최저생산량으로 연간 40대 이상, 분기별로 10대 이상의 EUV를 생산할 필요가 있다. 그렇다면 초정밀기계인 EUV의 제조능력을 단기간에 늘리는 것은 어렵다. 따라서 TSMC와 삼성전자가 최첨단 미세화에 맹주를 목표로 하고 있어 EUV 쟁탈전은 불가피하다.

현재로서는 TSMC가 우세하게 보이지만 어느쪽이 마지막에 승리할지 그 행방이 주목된다.


박경희 글로벌이코노믹 기자 hjcho1017@g-enews.com
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