Fab 21 6단계 대신 첨단 패키징 시설?
TSMC의 미국 내 제조 방식에 있어 한 가지 주목할 점은 애리조나에 위치한 Fab 21에서 처리된 모든 웨이퍼가 다이싱(dicing), 테스트 및 패키징을 위해 대만으로 반송된다는 것입니다. 이 때문에 애리조나에서 생산된 반도체 프로세서가 100% 미국산이라고 단정할 수 없습니다. 그러나 대만에 본사를 둔 리버티 타임즈(Liberty Times)가 보도한 루머가 사실이라고 가정해 봅시다. 이 경우, TSMC는 Fab 21 모듈 중 원래 지정되었던 부지를 첨단 패키징 시설로 용도를 전환하여 미국 내 패키징 역량을 가속화하고, 2030년 이전에 '완전한 미국산 TSMC 칩' 구현을 현실화할 계획입니다.
지난 3월 발표된 애리조나 부지의 최신 확장 계획에 따르면, TSMC는 Fab 21 모듈 6개, 첨단 패키징 시설 2개, 그리고 파운드리 기존 기술을 전담하고 고객 맞춤형으로 조정하는 R&D 센터를 건설할 계획입니다. 리버티 타임즈는 TSMC가 현재 첨단 패키징 시설을 Fab 21의 페이즈 6로 지정되었던 원래 부지에 건설할 의향이 있다고 보도했습니다. 이 추정 계획대로 건설이 진행된다면, 2027년 말 이전에 장비 반입(tool move-in)이 시작될 수 있으며, 그 직후 공장이 리스크 생산 단계에 돌입할 수 있게 됩니다.
현대적인 첨단 패키징 시설은 클린룸과 수년 전 칩 제조 공정에서 사용되던 많은 장비를 활용하지만, TSMC의 Fab 21과 같은 첨단 반도체 생산 시설과는 본질적으로 다릅니다. 전공정(Front-end) 팹은 원자 단위 패턴 구현을 지원하기 위해 광대한 고청정도의 다층 클린룸을 요구합니다. 반면, 첨단 패키징은 마이크론 단위의 본딩(bonding) 및 RDL(Redistribution Layer) 공정에 적합한 훨씬 작고 낮은 등급의 공간이 필요합니다. 최첨단 패키징 시설조차도, 첨단 팹의 ISO 3-4급 클린룸에 비해 현저히 작은 ISO 5-7급 클린룸을 갖추고 있습니다. 또한, 첨단 패키징 팹은 요구되는 화학적 순도가 낮고 전력 소비량도 상대적으로 적습니다 (물론 초대형 시설을 제외한다면).
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그럼에도 불구하고, 첨단 전공정 팹 근처에 첨단 패키징 시설을 건립하는 것은 매우 합리적입니다. 하지만 첨단 팹 복합체에서 여섯 번째 단계(Phase 6)가 아닌, 다섯 개 단계에 인접한 위치에 패키징 시설을 짓는 것은 효율적이지 않은 방안으로 보입니다. 이는 해당 부지가 이미 6개 팹 단계가 나란히 들어설 것을 염두에 두고 개발되고 있기 때문입니다. 다만, TSMC가 2027년 말 이전에 미국 내 첨단 패키징 시설을 반드시 구축해야 하고, 그 직후 칩 패키징을 시작해야 하는 절박한 필요성이 존재한다면 상황은 달라질 수 있습니다. 이러한 필요성은 특정 고객의 수요 증가, 칩 관세와 관련된 잠재적 리스크 감소 노력, 또는 기존의 수요-공급 범위를 벗어난 다양한 외부 요인에 의해 촉발될 수 있습니다.
자체 확장 계획 외에도, TSMC는 앰코(Amkor)와 파트너십을 유지하고 있습니다. 앰코는 애리조나 시설이 10년 말경 가동을 시작하면 미국 내 주요 OSAT(Outsourced Semiconductor Assembly and Test) 공급업체 중 하나가 될 예정입니다. 앰코는 현재 애플(Apple)을 주요 고객으로 하여 TSMC의 애리조나 거점 근처에 어셈블리 및 테스트 공장을 건설 중이며, 2028년 생산 개시를 목표로 합니다. 이 협력은 TSMC의 장기 전략의 일부이나, 그 시점은 회사의 내부 요구사항과 맞지 않습니다. 결과적으로, 6단계 부지에 자사 첨단 패키징 프로젝트를 가속화하기로 한 결정은 파트너십에 의존하는 경로가 허용하는 것보다 훨씬 이른 시점에 백엔드 역량을 가동시키는 효과를 가져옵니다.
톰스 하드웨어(Tom's Hardware)가 TSMC 측에 논평을 요청했습니다. 만약 공개된다면, 이는 긍정적인 신호가 될 것입니다.