[M 투데이 이상원기자] 삼성과 대만 TSMC가 3nm(나노미터) 반도체 대량생산에 고전하고 있다. 지난 6월 말부터 양산을 선언한 삼성과 3분기 양산을 목표로 했던 TSMC 모두 본격적인 대량생산을 시작하지 못하고 있다.

대만 IT전문매체 디지타임즈(DigiTimes)는 삼성과 TSMC 모두 세계 경제 및 정치적 긴장 속에서 3nm 공정의 대규모 물량을 확보하지 못하고 있다고 보도했다.

또, 이들 업체가 3nm 칩을 대량 생산하는 것이 예상보다 기술적으로 더 어렵다는 사실을 깨달았으며, sub-7nm에서 3nm로의 전환이 예상보다 오래 걸릴 것이라고 전했다.

삼성전자는 지난 6월 말부터 GAA 공정을 도입한 3nm 반도체 양산을 시작했다. GAA 공정은 트랜지스터의 채널을 4면으로 둘러싸 전류의 흐름을 더욱 세밀하게 조정한다.

새로운 트랜지스터 아키텍처인 GAA(Gate-All-Around) 기술은 더 작은 면적에 트랜지스터를 더 조밀하게 패키징할 수 있다.

또, 삼성의 4nm 이상 솔루션에 사용되는 FinFET 아키텍처에 비해 성능과 향상된 전력을 제공한다.

그러나 생산을 시작 한 지 넉 달이 지났지만 삼성은 여전히 3nm 칩 공정에 대한 대규모 주문은 받지 못하고 있다.

삼성전자의 3nm 첫 고객은 암호화폐 채굴기를 만드는 중국 팹리스 업체로 알려졌으나 최근 미국의 제재로 공급이 막혔다.

구글도 현재 삼성의 3nm 솔루션에 관심이 있지만 구글의 Pixel 스마트 폰은 전 세계적으로 수요가 그리 많지 않아 대량생산은 힘들 것이란 전망이다.

인텔 등 반도체 기업들은 현재의 시장 상황(전자 제품 판매 감소)으로 인해 3nm 칩에 대한 주문을 자제하고 있는데다 삼성자체도 원하는 수준의 수율을 확보하는데 어려움을 겪고 있는 것으로 전해졌다.

이 때문에 삼성은 원래 2023년 초에 2세대 3nm 칩(3GAP) 도입을 계획했었으나 2024년으로 계획을 일 년 가량 연기한 것으로 알려졌다.

TSMC도 3nm 칩 양산에 어려움을 겪고 있다. 세계 최대 반도체 칩 제조업체인 TSMC도 올 3분기부터 3nm 반도체를 애플과 인텔에 공급할 예정이라고 밝혔으나 기술적인 문제로 계속 연기되고 있다.

이 때문에 인텔은 TSMC로부터 당장 첨단 반도체를 공급받는 것을 포기한 것으로 알려졌다.

매체는 내외적인 상황이 쉽게 풀리지 않아 차세대 반도체가 2024년 이전까지는 널리 공급되기 어려울 수도 있다고 예상했다.