TSMC는 미국 내에서 최첨단 노드를 늘리는 것이 거의 불가능하다고 말했습니다.
대만 규정상 TSMC가 최신 공정 기술을 해외 팹에 수출하는 것이 허용됨에 따라, 모든 생산 노드가 대만에서 개발된 역사를 고려할 때 TSMC가 실제로 이를 수행할 수 있는지, 그리고 그러고자 하는지에 대한 의문이 제기되고 있다. 로이터 통신에 따르면, TSMC의 최고경영자 겸 회장인 웨이(C.C. Wei)는 미국에서 최첨단 제조 공정의 생산 규모를 확대하는 것이 단순히 아리조나 팹들이 대만 R&D 시설과 지리적으로 멀리 떨어져 있을 뿐만 아니라, 미국 특유의 관료주의 때문에 복잡할 것이라고 언급했다.
TSMC CEO는 새로운 기술 노드가 초기에는 대만에서 증설되는 이유를 설명했다. 최첨단 제조 공정은 극도로 복잡하여, 목표를 달성하기 위해 필요한 특정 조정을 할 수 있는 R&D 팀과의 근접성이 필수적이기 때문이다. TSMC는 대만과 미국 양국에서 동일한 기술을 구현하기를 원하지만, 물류상 어려움 때문에 미국 시설이 이 초기 공정을 주도하는 것은 비현실적이다. 따라서 새로운 기술을 도입할 때 대만은 항상 우선권을 차지할 수밖에 없다는 것이다.
웨이는 최근 분석가 및 투자자 대상 실적 발표에서 “대만에서처럼 미국에서도 동일 기술을 증설하고 싶지 않은 것이 아니다”라고 밝혔다. 그는 “새로운 기술을 제조에 도입할 때는 팹과 공정 자체가 워낙 복잡하여 R&D 인력과 매우 가까워야 한다. 따라서 증설의 초기 단계는 항상 R&D 시설 근처의 팹에서 시작된다. 그런 의미에서 미국에서도 같은 종류의 기술을 증설하고 싶지만, 현실적으로는 다소 어렵다. 그러므로 대만이 늘 첫 번째가 될 수밖에 없다”고 강조했다.
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TSMC가 미국에서 최신 공정 기술을 진행하기 어려운 또 다른 이유로는 ‘관료주의’가 꼽힌다. 웨이 CEO에 따르면, 아리조나 시설은 광범위한 허가(permit), 지역 건축 규정, 그리고 간소화되지 않은 절차들 때문에 대만에 비해 최소 두 배의 시간이 소요되었다. 규제 복잡성만 처리하는 데만 회사에 3,500만 달러가 들었으며, 컴플라이언스 요구 사항 충족을 위해 무려 18,000개의 규칙을 마련해야 했다. 게다가 화학물질 공급 비용은 5배나 높아, TSMC는 황산을 대만에서 로스앤젤레스로 운송한 후 아리조나까지 재차 옮겨야 했다.
로이터 통신 보도에 따르면, 웨이는 국립대만대학교 행사에서 “모든 단계마다 허가가 필요하며, 허가가 승인된 후에도 대만보다 적어도 두 배의 시간이 걸린다”고 설명했다. 그는 “결국 18,000개의 규칙을 만들게 되었고, 이로 인해 3,500만 달러가 비용으로 발생했다”고 덧붙였다.
이러한 규제, 광범위한 허가 절차, 그리고 공급망의 유연성은 단순히 팹의 건설 및 운영 방식에 영향을 주는 것을 넘어, 차세대 제조 공정 개발 자체에도 영향을 미친다.
일부 새로운 공정 기술은 완전히 새로운 장비 도입과 TSMC가 팹을 설계하는 방식을 전면적으로 재고할 시간을 필요로 하게 만든다. 예를 들어, DUV(Deep Ultraviolet) 장비와 달리, EUV 리소그래피 장비는 $\text{CO}_2$ 레이저 발생 시스템(프리-펄스 및 메인 펄스 시드 유닛, 전력 증폭기)을 EUV 광원 및 팹 바닥 아래에 위치한 서브팹(sub-fab) 층에 배치한다. 이로 인해 TSMC와 같은 기업들은 팹 설계 자체를 수정해야 했다. 특히 High-NA EUV 장비는 현세대 Low-NA EUV 장비보다 훨씬 크기 때문에, TSMC는 다시 한번 팹 설계를 전면 수정해야 할 전망이다.
또한, 생산 노드에 따라 포토레지스트, 현상액, 식각액, 증착 가스, 세척제 등 다양한 신규 화학 물질이 사용되는 경향이 있다. 새로운 화학 물질은 때로는 새로운 제조 기술에 필수적이며, TSMC의 대만 파트너들은 기업 R&D 인력에게 필요한 공급을 원활하게 할 수 있다. 반면, 미국에서는 TSMC가 4년 된 팹 공정으로 칩을 생산하는 데 필요한 기본적인 화학물질조차 간신히 확보하는 상황에 처해 있다.