TSMC, 65억 달러 베팅…'AI 칩 패키징' 병목 해소를 위한 치아이과학단지 확장

TSMC가 AI 칩 공급의 핵심 병목으로 떠오른 첨단 패키징(특히 CoWoS‧Chip-on-Wafer-on-Substrate) 문제를 해결하기 위해 생산 능력을 약 4배로 늘리고, 대만 남부 치아이과학단지를 첨단 패키징 전용 허브로 조성하는 초대형 프로젝트를 진행 중입니다. 치아이 2단계 확장 공사는 2026년 7월 12일 기공식을 가졌으며, 총 3개의 신규 공장이 추가로 들어설 예정입니다. 하지만 이러한 대규모 투자에도 CoWoS 생산량은 여전히 수요 대비 약 30% 부족한 실정이며 , TSMC CEO C.C. 웨이는 AI 수요를 따라잡기에는 "몇 년은 더 걸릴 것"이라고 경고한 상태입니다 . CoWoS 물량은 2027년까지 이미 매진되었으며 , 적어도 2027년까지는 병목 현상이 완전히 해소되기 어려울 것으로 보입니다 .

TSMC의 첨단 패키징 부족 해소 전략

TSMC는 다섯 가지 주요 전략을 통해 패키징 공급 부족 문제에 대응하고 있습니다.

1. CoWoS 생산량 4배 증설. TSMC는 CoWoS 생산량을 2024년 말 월 약 35,000장에서 2026년 말 월 130,000장으로 늘리는, 2년 만에 약 4배 규모의 증설을 진행 중입니다 . 또한 2026-2027년 CoWoS 생산 능력 목표를 추가로 상향 조정하고, 전반적인 첨단 패키징 계획을 재검토하고 있습니다 .

2. 그래도 부족한 공급. 2026년 6월, C.C. 웨이 CEO는 CoWoS 생산 능력이 "극도로 빠듯하다"며 2025년은 물론 2026년 물량까지 모두 매진되었다고 밝혔습니다 . 국제비즈니스전략(International Business Strategies)의 핸들 존스 애널리스트는 CoWoS 생산이 수요보다 약 30% 부족하며, TSMC가 전체 첨단 패키징 시장의 약 95%를 점유하고 있다고 분석했습니다 . TSMC 수석 부사장 케빈 장은 뉴욕타임스와의 인터뷰에서 "보이는 것은 수요가 계속해서 더 높아지는 것뿐입니다. 이는 분명히 많은 제약을 초래할 것입니다"라고 말했습니다 . 특히 엔비디아는 2026년에만 80만~85만 장의 CoWoS 웨이퍼를 선점한 것으로 알려졌는데, 이는 전 세계 수요의 약 60%에 해당하며, 경쟁사와 스타트업에 돌아갈 몫은 15% 미만에 불과합니다 .

3. 여러 거점에 분산 투자. TSMC는 치아이 외에도 주난(AP6B), 타이중, 타이난에 있는 기존 공장들의 첨단 패키징 라인을 확장하고 있습니다 . 첨단 패키징 설비 투자(CapEx)는 2025년부터 2027년까지 연평균 24% 성장할 것으로 예상됩니다 . TSMC의 전체 설비 투자는 칩 공급 병목을 해소하기 위해 2028년까지 이어질 전망입니다 .

4. 차세대 패키징 기술 개발. TSMC는 패널 레벨 패키징인 CoPoS(Chip-on-Panel-on-Substrate)의 시범 생산 라인(Pilot Line)을 구축 중이며, 2026년 6월 완공을 목표로 하고 있습니다. 양산은 2028~2029년에나 가능할 전망입니다 . 치아이 단지에는 이 CoPoS 시범 라인이 처음으로 들어설 예정이며 , WMCM(Wafer-Level Multi-Chip Module)과 SoIC(System-on-Integrated-Chips) 기술도 함께 도입될 계획입니다 .

5. 업계 전체의 인식 확산. 병목 현상의 심각성은 TSMC의 자체 경고를 넘어 업계 전반으로 퍼져나가고 있습니다. 브로드컴은 2026년 3월, TSMC의 첨단 공정 노드 용량이 주요 고객사가 소비하려는 물량에 비해 약 3분의 1 수준에 불과하다고 공개적으로 지적했습니다 . 조지타운대 안보·신흥기술센터의 한 분석가는 "사전에 적극적인 설비 투자가 이뤄지지 않으면 첨단 패키징이 곧바로 병목 현상으로 작용할 수 있다"고 경고했습니다 .

치아이과학단지 확장의 핵심 정보

한때 논밭이었던 치아이과학단지는 AI 시장을 겨냥한 TSMC 차세대 첨단 패키징의 핵심 거점으로 탈바꿈하고 있습니다. 주요 내용을 표로 정리했습니다.

구분	세부 내용
1단계 (AP7)	CoWoS 공장 2개. 2공장은 2025년 하반기 장비 반입 시작, 2026년 생산 개시 예정. 1공장은 2026년 장비 반입, 2027/2028년 양산 목표 . 1단계 시설은 2026년 6월부터 본격 양산에 돌입 .
2단계 기공식	2026년 7월 12일. 대만 과학기술부 우청원 장관이 공식 발표 .
2단계 규모	약 90헥타르 부지에 첨단 패키징 공장 3개 추가 건설 . (일부 보도(로이터)는 2개 공장이라고 전하기도 함 .)
전체 부지 면적	1단계와 2단계를 합쳐 약 90헥타르 .
완공 목표 시점	2031년경 전체 개발 완료 목표 .
도입 기술	WMCM, SoIC, CoPoS(패널 레벨 패키징) .
투자 규모	TSMC는 남부대만과학단지 일대 CoWoS 관련 시설에 2,000억 대만 달러(약 65억 달러) 이상을 투자 .
전략적 역할	치아이는 CoWoS뿐 아니라 패널 레벨 및 3D 적층 기술을 아우르는 차세대 첨단 패키징의 핵심 거점으로 육성 중 . 두 단계가 모두 가동되면 연간 3,000억 대만 달러(약 93억 5천만 달러) 이상의 생산 가치 창출 전망 .

병목 현상, 언제쯤 풀릴까?

솔직한 답변은 "당분간은 어렵다"입니다. 1단계 공장이 생산을 시작했지만, 2단계 시설의 완전 가동은 2031년경에나 가능할 전망입니다 . C.C. 웨이 CEO는 2026년 수요 성장세를 "광란적(insane)"이라고 표현했으며 , 주주총회에서는 "미국에 추가 생산 시설이 가동되더라도 수요를 따라잡을 수 없을 것"이라고 말했습니다 . 첨단 공정 노드 물량은 적어도 2027년까지 매진 상태이며, 수요가 공급을 약 25~30% 웃도는 것으로 추정됩니다 . AI 반도체를 구매하거나 이를 탑재한 기기를 사용하는 입장에서 현실은 분명합니다. 2027년까지 공급은 부족할 것이며, 최첨단 칩 가격은 계속 상승할 것입니다 .