[김수지의 Chip Q] '하이 NA EUV' 경쟁 점화…우선권 확보한 삼성, 아쉬운 SK?

미세공정 경쟁이 차세대 반도체 장비로 번지고 있다. 기존 극자외선(EUV)에서 이제는 보다 고도화된 하이 NA EUV를 양산에 활용할 준비에 들어가면서다. 그 가운데 2나노미터(나노미터·1㎚는 10억 분의 1m) 경쟁을 앞둔 파운드리(반도체 위탁생산) 시장의 장비 경쟁이 치열하다. 최근 ASML과 공동연구소를 설립하기로 한 삼성전자와 달리 SK하이닉스는 다소 아쉽다는 평가도 나온다.
 
21일 업계에 따르면 글로벌 반도체 시장에선 최근 ASML의 하이 NA EUV 장비를 확보하기 위해 기업마다 총력전을 펼치고 있다. 하이 NA EUV는 노광장비인 EUV의 상위 호환으로 2나노 이하 파운드리 초미세공정에서 우위를 가를 핵심 관건으로 꼽힌다. ASML은 내년 말 하이 NA EUV인 ‘트윈스캔 EXE:5200’을 출시할 예정이다.
 
실제 출시까지 1년가량 남은 시점에서 장비 확보전이 치열한 배경에는 한정된 공급 수량이 있다. 하이 NA EUV의 연간 생산 가능 대수가 약 10대 수준으로 알려졌기 때문이다. 한 대당 가격은 4000억원을 웃돌 것으로 예상된다. 높은 비용에도 파운드리 2나노 시장에서 승기를 잡기 위해선 이 장비가 절실한 상황이다.

 
삼성전자가 이번 네덜란드 국빈방문에서 ASML과 공동연구소를 국내에 세우기로 한 것도 같은 이유다. 경기도 화성시 동탄에 들어설 예정인데, 여기선 하이 NA EUV를 들여와 기술을 개발하는 게 주요한 목표다. 양사 엔지니어가 함께 연구·개발(R&D)을 하며 아직 구체적인 설립 시기 등은 정해지지 않았다.
 

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이로써 삼성전자는 파운드리 시장에서 기술력 확보에 앞서가게 됐다는 분석이다. 삼성전자를 비롯해 대만 TSMC, 인텔, 일본 라피더스 등은 모두 2025년부터 2나노 공정을 통한 반도체 양산을 시작할 전망이다. 단 1~2년가량만 남은 상황에서 무엇보다 하이 NA EUV의 신속한 양산 적용이 중요하다는 해석이다.
 
실제 경계현 삼성전자 DS부문장(사장)은 지난 15일 뉴질랜드 출장에서 돌아온 직후 “이제 삼성이 하이 NA EUV에 대한 기술적인 우선권을 갖게 됐다”며 “장기적으로 D램이나 로직에서 하이 NA EUV를 잘 쓸 수 있는 계기를 만들지 않았나 생각한다”고 밝힌 바 있다.
 
반대로 일각에서는 SK하이닉스가 다소 아쉬울 수 있다는 지적도 나온다. SK하이닉스의 경우 이번 국빈방문으로 ASML과 EUV를 친환경적으로 활용할 수 있는 기술을 함께 개발하기로 하는 데 그쳤다. 향후 공동연구소의 운영 방향 등이 확정돼 봐야 하지만, 우선권은 총 1조원(ASML 투자금 포함)을 투자한 삼성전자가 가져갈 수밖에 없는 구조다.
 
다만 파운드리가 주력 사업의 하나인 삼성전자와 달리 메모리만 하는 SK하이닉스는 하이 NA EUV 확보에 있어 시급하지 않다는 의견도 제기된다. 업계 관계자는 “D램에도 차세대 EUV 장비가 필요한 건 맞지만, 당장 2나노 경쟁을 앞둔 파운드리가 더 시급하다고 볼 수 있다”고 설명했다.
 
한편 결국 하이 NA EUV로의 교체에 있어 핵심은 생산라인 최적화다. 삼성전자가 지으려는 공동연구소 또한 비교적 공장과의 근거리를 확보하고, 장비 교체 시 시행착오 등을 신속하게 ASML과 논의하려는 취지다. 노광장비 확보에 이어 실제 양산까지는 기술적인 뒷받침이 필요하다.
 

ASML의 하이 NA EUV인 ‘트윈스캔 EXE:5200’ [사진=ASML]