台灣積體電路製造股份有限公司(TSMC)
(Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd)
메모리 반도체 부분을 석권한 삼성전자가 파운드리(주문형 반도체) 및 차세대 극자외선 공정(EUV)에서 치열하게 경쟁하는 세계 반도체 시장의 독보적인 기업 대만 TSMC사의 규모와 필자의 관심사항 위주로 여러 정보를 정리를 해보았다.
특히 EUV와 연관된 내용과 같이 보면 도움이 될 듯하다.
1. TSMC Fab의 위치 및 Tech node는?
Fab이름은 원래 숫자로 정해지는데.. 이름과 지역으로 정리를 해보면 아래와 같다.
- 12인치 Fab 3개 (대만)+1개(중국) : Fab 12, Fab 14, Fab 15, TSMC난징.
- 8인치 Fab 4개 (대만) : Fab3, Fab5, Fab5, Fab8
-6인치 Fab 1개 (대만) :Fab2
-8인치 Fab 1개(미국) :Wafertech
-8인치 Fab 1개(중국) : TSMC China
The annual capacity of the manufacturing facilities managed by TSMC and its subsidiaries exceeded 12 million 12-inch equivalent wafers in 2019. These facilities include three 12-inch wafer GIGAFAB® fabs, four 8-inch wafer fabs, and one 6-inch wafer fab – all in Taiwan – as well as one 12-inch wafer fab at a wholly owned subsidiary, TSMC Nanjing Company Limited, and two 8-inch wafer fabs at wholly owned subsidiaries, WaferTech in the United States and TSMC China Company Limited.
타이베이와 인접한 신추(Hsintsu)에는 8인치 Fab(3,5,8) 3개 동과 6인치 Fab2 1개가 밀집해있고.
본사(HQ)를 포함하여 중앙연구소 및 12인치 주력 Fab인 12A와 12B가 있다.
타이중(Taichung)은 12인치 Fab 15A와 Fab 15B를 통칭해서 Fab 15라 불린다.
타이난(Tainan)은 6인치 Fab6 1개 동과 12인치 Fab 14A, B인 Fab 14가 있다
대만의 300mm 12인치 Fab과 Technode로 나누어 보면.
신추: Fab 12 A(본사)+12B(연구소 포함) = Fab 12 A, B - 2nm급 EUV라인 및 중앙연구소
타이중: Fab 15 - 10~7nm 생산 주력 Fab - 일부분 EUV적용
타이난: Fab14, Fab18 - 5nm주력으로 3nm투자진행중 EUV Line
EUV라인은 Technode별로 구분되어 채용이 된다.
2~3nm급 - EUV 모든 Layer적용
5nm급 - 대부분의 Layer에 EUV적용(70~80%?)
7nm급 - 6~8 Layer정도만 EUV를 적용.
TSMC의 주력 공장들은 FAB 12 A/B, 14, 15가 해당하며 아예 따로 GIGAFAB이라는 상표까지 만들었다.
GIGAFAB은 삼성전자의 디지털캠퍼스와 같은 개념의 Fab,연구소,사무실이 모여있는 Campus이름이다.
The Company currently operates three 12-inch GIGAFAB® facilities – Fabs 12, 14 and 15. The combined capacity of the three facilities exceeded eight million 12-inch equivalent wafers in 2019. Production within these three facilities supports 0.13μm, 90nm, 65nm, 40nm, 28nm, 20nm, 16nm, 10nm, and 7nm process technologies, including each technology’s sub-nodes. Fab 18 expects to start volume production using 5nm processes in early 2020 and will be TSMC’s fourth 12-inch GIGAFAB® facility.
아래쪽에는 신추지역의 2020년 건설이 시작된 2nm공정의 New Fab의 P1~P4까지이며, 위의 이미 지어진 Fab12A와 Office및 R&D Center를 모두 합쳐 GIGAFAB이라고 말한다. 연구소와 Office을 사이에 두고 Fab12A와 Fab12B로 나누어진다.
- A 2nm-capable "GigaFab" in Hsinchu, Taiwan, and possibly another in Baoshan
남쪽타이난은 이미 지어진 FAB14외에 FAB18 P3~P6의 3nm급 Fab이 2022년 Q2 Target으로 지어지고 있다.
타이난Fab은 N5(5nm급)과 N3(3nm급)을 주력으로 생산하는 Fab이다. 3nm급 추가투자를 하고 있는것이다.
A 3nm-capable fab in Tainan, Taiwan, scheduled to come online in Q2 2022
2020년 8월 기사중 셋업된 EUV장비의 50%정도, 누적으로는 60%의 장비를 TSMC에서 사용중이라고 한다.(TSMC발표)
TSMC predicts that they have ~50% of all the active EUV machines installed worldwide. Beyond that, the company also has a number of ~60% for cumulative EUV wafer production.
*2020년기사
Note that each year so far, ASML hasn’t quite hit its targets, but has done near enough, although sales in Q1 2020 were lower than I would expect, indicating that by end of Q2 2020, ASML has only shipped 13 out of the proposed 35 systems. These numbers include all the different types of Twinscan NXE machines that ASML has built, with the more recent ones having better throughput (and sometimes the older ones get retrofitted). As of the end of Q2 2020, we predict that ASML has shipped around 71 of these EUV machines, and will likely hit 90 by the end of 2020. Some observers have noted that ASML may have a backlog of as many as 49 EUV scanner orders, even with these shipment targets. If ASML has shipped 71 machines, that would mean, according to TSMC’s numbers, the company has around 30-35. Note that TSMC’s numbers are for ‘Installed EUV’ machines
2020년 2Q까지 EUV71대중 30~35대를 TSMC에서 사용중이라는 이야기인데...
이 장비들이 신추Fab12B나 타이난Fab18과 연구소에 들어갔다고 예측하면 된다.
ASML사의 2020년 Year End 자료중. EUV장비 댓수의 증가분이 26대에서 31대로 5대 증가했고 이 분량으로 창출된 매출액이 Net Sales를 전년기준 16.64억 EUR=2조2100억이 증가했다는 자료다.. 생산댓수기준으로는 5대의 증가지만 관련 여러가지 매출을 포함한 상당한 매출증가가 보인다.
ASML사의 2020년의 한국과 대만의 매출비중은 한국 5조5천억...대만 6조2천억정도다.
2021년3월 TSMC의 매출관련뉴스
타이페이, 3 월 8 일 (CNA) 계약 칩 제조업체 인 대만 반도체 제조업체 (TSMC)의 최대 고객은 2020 년 회사 총 매출의 25 %를 차지했으며 시장 분석가들은 익명의 고객이 Apple Inc.라고 믿고 있습니다.
TSMC가 제공 한 재무 데이터에 따르면, 세계 최대 계약 칩 제조업체는 2020 년 최대 고객으로부터 NT $ 3 조 3,368 억 (US $ 1194 억)의 통합 매출을 올렸으며 전체의 약 25 %를 차지했습니다.
TSMC가 iPhone 12s의 유일한 프로세서 공급 업체로 여겨지면서 애널리스트들은 가장 큰 고객이 칩 제조업체의 매출 성장에 동인 역할을 한 미국 가전 제품 거대 기업이라고 가정합니다.
2020 년 TSMC는 스마트 폰, 고성능 컴퓨팅 장치 및 사물 인터넷에 대한 강력한 글로벌 수요로 인해 전년 대비 25.17 % 증가한 NT $ 1.339 조의 통합 매출을 기록했습니다.
TSMC는 2020 년 최대 고객으로부터 창출 된 매출이 1 년 전보다 36.22 % 증가하여 고객에 대한 회사의 매출이 전체 매출의 23 %에서 25 %로 증가했다고 말했습니다.
이 칩 메이커는 2020 년 두 번째로 큰 고객으로부터 통합 매출 NT $ 16739 억을 창출했다고 밝혔다. 이는 전년 대비 9.49 % 증가한 것이다.
TSMC는 2019 년 14 %에서 2020 년 총 매출의 12 %를 차지한 두 번째로 큰 고객을 다시 확인하지 않았지만 분석가들은 회사가 중국의 화웨이라고 믿고 있습니다.
미국과 중국 간의 긴장이 고조됨에 따라 워싱턴은 2020 년 9 월 15 일부터 중국 스마트 폰 브랜드에 제재를 가해 TSMC는 9 월 14 일부터 화웨이로의 출하를 중단했습니다.
그러나 TSMC에 따르면 화웨이가 남긴 공백은 다른 고객에 의해 빠르게 보충되었습니다.
2020 년 TSMC는 미국 시장에서 NT $ 817.91 억의 매출을 올렸으며 이는 대만 칩 제조업체 전체 매출의 61.07 %를 차지하여 회사 제품의 최대 시장이되었습니다.
TSMC는 중국에 NT $ 233.78 억으로 전체의 17.45 %로 두 번째로 많은 매출을 올렸고 그 뒤를 이어 대만이 NT $ 129.08 억으로 전체의 9.63 %를 기록했다.
1 월 중순에 열린 투자자 컨퍼런스에서 TSMC는 5G 스마트 폰과 같은 인기있는 애플리케이션을 기반으로 매출이 1 년 전보다 약 15 % 증가하여 2021 년에 미국 달러 기준으로 사상 최고치를 기록 할 것으로 예상했다고 밝혔다.
애플과의 TSMC와의 밀접한 비지니스관계는 계속 2021년3월기사에 차세대 Iphone13시리즈의 A15칩셋의 4nm급 위탁생산의 기사에서 알수있다. 이 칩들은 타이난과 신추Fab12B에서 생산을 할듯...
Apple has already booked the initial capacity of TSMC's N4 for its new-generation Mac series, the sources indicated. Apple has also contracted TSMC to make its next-generation iPhone processor dubbed A15, built using the foundry's N5 Plus or N5P process node, the sources said.
TSMC is expected to kick off production for Apple's A15 chip that will power the upcoming iPhone 13 series by the end of May, the sources noted.
The latest Apple silicon, the M1 chip, is the first of its kind in the industry based on the 5nm process. The A14 Bionic chip in the iPad Air and iPhone 12 lineup is also based on the 5nm process. According to the report, Apple is already looking to the 4nm chip process for its next-generation Apple silicon.
A timeframe for when these new 4nm chips will debut isn't provided, but DigiTimes does report that TSMC will move to volume production of the new process in Q4 of 2021, ahead of the previously set 2022 timeframe. Additionally, Apple plans to use an enhanced version of the 5nm process for the A15 chip in the iPhone 13, with production set to get underway by the end of May.
The smaller process reduces the chips' actual footprint and provides better efficiency and performance. Apple's expected to launch multiple new Macs this year with more powerful Apple silicon chips; however, there's no indication that any will be based on the 4nm process.
삼성전자의 차세대라인의 투자와 TSMC의 Fab의 투자방향을 같이 보는것도 두회사의 향후경쟁을 예상할수 있을듯 하다.
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