'황금알' EUV장비…삼성-TSMC 확보전

차세대 반도체 제조 핵심 EUV 노광장비 확보전 치열
삼성전자, TSMC 등 반도체 선두기업 장비 확보에 공들여

지난 13일(현지시간) 이재용 삼성전자 부회장과 김기남 삼성전자 DS부문장 부회장이 네덜란드 ASML 본사를 찾아가 EUV 장비를 살펴보고 있다. (사진제공 : 삼성전자)

[아시아경제 이창환 기자] 차세대 반도체 제조의 핵심으로 꼽히는 극자외선(EUV) 노광장비를 확보하기 위한 업계의 경쟁이 갈수록 치열해지고 있다. EUV 공정은 삼성전자가 선제적으로 도입했지만 현재는 대만의 TSMC가 더 많은 장비를 확보한 상태다. 공급은 한정됐는데 수요는 급증하고 있어 반도체 회사들의 EUV 장비 쟁탈전이 갈수록 더 심해질 것이라는 전망이다.

19일 반도체 업계에 따르면 대만의 TSMC는 최근 ASML에 내년까지 EUV 장비 40대를 구매하겠다고 요청한 것으로 전해졌다. TSMC는 현재 30~35대 수준의 EUV 장비를 보유하고 있는 것으로 추정된다. 내년 한 해에만 현재 보유한 개수를 뛰어넘는 EUV 장비를 확보할 계획이다.

EUV 노광은 극자외선 광원을 사용해 반도체 웨이퍼에 미세 회로를 새기는 기술이다. EUV는 빛의 파장이 13.5nm(나노미터)로 기존 불화아르곤(ArF) 대비 10분의 1 이상 짧아 더 세밀한 회로 구현이 가능하다.

기존 기술의 한계를 극복한 미세 회로 구현이 가능하다는 것은 반도체 크기를 더 작게 만들고 전력 효율과 성능을 개선할 수 있다는 의미다. 반도체 성능 개선은 인공지능(AI), 5G 이동통신, 자율주행 등 4차 산업혁명 기술 발전의 핵심이기도 하다.

EUV 장비는 현재 네덜란드의 ASML이 세계에서 유일하게 제조, 판매하고 있다. 삼성전자 역시 ASML에 내년에 10대 이상의 EUV 장비 구매 의사를 전달한 것으로 전해진다. 삼성전자는 2018년 업계에서 최초로 EUV 공정을 도입했지만, 현재 보유한 EUV 장비는 15대 안팎으로 TSMC에 비해 장비 보유 수에서는 적은 편이다.

◆삼성전자 파운드리 사업에 EUV 장비 집중 배치

삼성전자는 최근 사업을 확장하고 있는 반도체 파운드리(위탁생산) 사업에 EUV 장비를 집중 배치하고 있으며 메모리반도체 제조에도 EUV 도입을 준비하고 있다. 파운드리 부문에서 세계 1위인 대만의 TSMC를 추격하며 기술 경쟁을 벌이고 있는 삼성전자 입장에서는 고성능 EUV 장비 확보가 매우 중요하다.

ASML이 공개한 올해 3분기 국가별 매출 비중을 보면 대만이 47%, 한국이 26% 수준이다. 대만의 TSMC가 올해 EUV 장비를 집중 구매하면서 대만 매출이 크게 올라갔다고 ASML은 밝혔다.

문제는 ASML의 내년 EUV 장비 생산 가능 규모가 40~50대 정도에 불과하다는 점이다. 이마저도 불투명하다. ASML에 따르면 올해 EUV 생산 목표가 35대였는데 실제 생산량은 20대를 조금 넘는 것으로 알려졌다. 내년에도 목표치에 미달할 가능성이 제기된다.

삼성전자와 TSMC를 제외하고도 인텔과 SK하이닉스 등 많은 반도체 기업이 EUV 장비 구매를 위해 ASML과 접촉하고 있어 내년에는 장비 확보 경쟁이 더 치열해질 수밖에 없는 상황이다.

지난주 이재용 삼성전자 부회장이 유럽 지역에서 신종 코로나바이러스감염증(코로나19)이 재유행하고 있음에도 네덜란드를 급히 방문한 까닭은 EUV 장비 확보에 공을 들이기 위해서라는 분석이 나온다.

이 부회장은 지난 13일 네덜란드 에인트호번에 위치한 ASML 본사를 찾아 피터 버닝크 ASML 최고경영자(CEO)를 만났다. 삼성전자에 따르면 이 부회장과 버닝크 CEO는 7나노 이하 최첨단 반도체 생산에 필수인 EUV 장비 공급계획과 운영 기술 고도화 방안 등을 논의했다.

문지혜 신영증권 연구원은 "최근 각 반도체 제조사들이 경쟁적으로 EUV를 도입하고 있다"며 "이재용 부회장이 EUV를 적기에 확보하기 위해 네덜란드의 ASML 본사를 방문한 것은 그만큼 장비 확보 경쟁이 치열하다는 것을 보여주고 있다"고 설명했다.

이창환 기자 goldfish@asiae.co.kr