[서울=뉴스핌] 최원진 기자= 중국이 미국의 기술장벽을 뚫고 자체 기술로 '액침(이머전·immersion) 심자외선(DUV) 노광장비' 양산에 들어갔다는 보도가 나오면서 개발과 제조를 맡은 중국 업체가 어디인지 관심이 쏠리고 있다.

첨단 반도체 공정에 필수인 노광장비는 그동안 네덜란드 ASML의 독점 영역이었다. 여기에 도전장을 내민 중국이 DUV 노광장비에서 성과를 내면서 글로벌 반도체 공급망에 미칠 파장도 주목된다.

◆ 화웨이 R&D 인력·국가자본 결합…'국산화 컨소시엄'이 주도

미국 정보기술(IT) 전문 매체 디인포메이션의 27일(현지시간) 보도에 따르면, 상하이에 본사를 두고 국유자본의 지원을 받는 반도체 장비 업체가 액침 DUV 장비의 소량 생산에 돌입했다.

디인포메이션은 해당 업체가 올해 5대, 내년 20대 안팎의 DUV 장비를 중신궈지(中芯國際·SMIC)와 창신메모리(長鑫科技·CXMT), 화훙훙리(華虹宏力·지난 6월 8일 화훙반도체에서 기업명 변경) 등 자국 주요 반도체 제조사에 전달할 계획이라고 전했다. 중신궈지 등 중국 파운드리들은 EUV 장비 없이도 이번에 도입되는 액침 DUV에 다중 패터닝(Multi-Patterning) 공정을 적용해 스마트폰과 인공지능(AI) 시스템용 첨단 반도체를 계속 생산한다는 구상이다.

해당 DUV 제조사는 단일 기업이라기보다 '위량성(宇量昇) 테크놀로지(Yuliangsheng Technology)'를 비롯해 여러 중국 기업의 DUV 연구개발(R&D) 팀과 인력을 한데 끌어모아 만든 국산화 컨소시엄 성격으로 알려졌다.

이 연합체의 핵심 축인 위량성은 상하이시 국유자본과 반도체 장비 기업 신카이라이(新凱來·SiCarrier·사이캐리어)가 합작 설립한 회사다. 상하이 증권보와 중국 경제일보 등 현지 매체에 따르면 신카이라이는 화웨이(華為·Huawei) 사내 연구소 출신 인력 1000여 명이 나와 설립한 곳으로, 사실상 화웨이가 기술 개발을 주도하고 정부 자본이 자금을 댄 구조다.

업계에서는 이번 DUV 국산화가 위량성과 신카이라이 같은 장비업체뿐만 아니라 팹리스(반도체 설계) 선두인 화웨이, 노광 기술을 보유한 상하이웨이뎬쯔(上海微電子·SMEE), 그리고 칭화대 등 학계 연구진이 고루 결합한 '연합체'의 작품으로 보고 있다.

다만 독보적인 세계 1위 ASML과의 격차는 여전히 뚜렷하다. ASML이 연간 130대가 넘는 액침 DUV를 출하하는 반면 중국산 장비는 올해 5대 생산에 불과해 수량 면에서 비할 바가 못 된다. 기술 면에서도 이번 장비는 ASML이 2000년대 후반 선보인 초기 액침 DUV 수준에 머물러 있어, 초정밀도·수율·장비 신뢰성 측면에서 수년 이상의 기술 격차가 존재하는 것으로 평가된다. 

◆ EUV 원천 봉쇄부터 정비 서비스 차단까지…미국의 고강도 제재

그럼에도 DUV 국산화 소식은 그간 미국의 제재망을 뚫고 이뤄낸 성과라 주목된다. 미국은 중국의 반도체 굴기를 저지하기 위해 단계적으로 제재 수위를 높여왔다. 도널드 트럼프 1기 행정부 시절인 2019년부터 네덜란드 정부를 압박해 첨단 공정에 필수적인 ASML의 극자외선(EUV) 노광장비 대중국 수출을 전면 차단했다.

이후 조 바이든 행정부 시기인 2023년부터는 DUV 장비를 활용한 7나노 칩 생산마저 봉쇄하기 위해 고성능 액침 DUV 장비까지 규제 대상에 포함했다. 최근 미 의회는 이미 중국에 도입된 기존 DUV 장비의 부품 공급과 유지보수 서비스까지 차단하는 매치 법안(MATCH Act)을 추진하며 압박을 강화하고 있다.

그러나 중국은 적층 설계를 활용한 기술 개발과 멀티 패터닝 고도화, 그리고 이번 DUV 국산화 등을 통해 미 제재망을 우회하는 독자적 생존 방식을 지속해서 모색하고 있다. 상하이 증권보의 지난 5월 26일 자 보도에 따르면 화웨이는 EUV 장비 없이도 적층 설계를 적용해 집적도를 높이는 이른바 '타오의 법칙'을 제시하며 기술 돌파 의지를 밝히기도 했다.

◆ 밀반입 의혹과 투트랙 EUV 국산화 추진

DUV 국산화와 함께 최첨단 EUV 장비의 중국 유입 가능성을 둘러싼 갈등도 표면화되고 있다. 블룸버그통신의 지난 6월 19일자 보도에 따르면, 미 상무부는 ASML 측에 최첨단 EUV 장비 일대와 관련 핵심 부품이 미국의 수출 통제를 어기고 중국으로 유입됐을 가능성에 대해 우려를 전달한 바 있다. 이에 대해 ASML은 전 세계 장비 위치를 엄격히 추적하고 있어 구조적으로 불가능하다며 강하게 반박한 바 있다.

이와 별도로 중국은 국가 차원의 EUV 자체 개발을 병행하고 있다. 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)의 2023년 9월 25일 자 보도에 따르면, 중국 칭화대학교 연구진은 입자가속기를 활용해 광원을 만드는 기술을 바탕으로 거대한 공장 형태의 EUV 건설을 추진하고 있다. 중국은 신카이라이 등을 통해 EUV 시제품 개발을 진행 중이나, 상용화까지는 앞으로도 수년 이상이 걸릴 것으로 전망된다.

미국의 압박이 거세질수록 중국의 반도체 자립 속도 역시 가빠지는 양상이다. 초기 단계인 중국산 액침 DUV가 당장 글로벌 시장 구도를 흔들기는 어렵겠지만, 국산화 물량이 본격 확대될 경우 독점적 지위를 누려온 네덜란드 ASML의 시장점유율 축소는 불가피할 전망이다. 

wonjc6@newspim.com