<자막원문>
한: 오늘 EUV 얘기 한번 해보도록 하겠습니다. 이 차장님 안녕하세요.
이: 안녕하세요. 이수환입니다.
한: 오늘 날짜가 2월 24일입니다. 오늘 2월 24일 오후에 SK하이닉스가 공시를 하나 냈습니다. [유형 자산을 취득하는 결정을 냈다]라는 이사회 결정 공시를 냈고. 2025년까지 EUV 노광기를 도입하는데 4조7549억원을 쓰겠다. 4.7조원 이렇게 쓴다는 건데. 장비는 이천에 새로 지어진 M16 공장부터 순차적으로 설치가 될 텐데. 그 공장을 짓는데 3조2000억원이 들었거든요.
이: 공장보다 장비값이 더 비싸네요.
한: 원래 장비가 다 깔리면 장비 투입비용이 훨씬 더 비싸긴 한데. 단일 장비를, 물론 그 장비가 다 M16에 설치가 될지는 알 수 없지만, 하여튼 장비 가격이 비싸다는 건. 이게 자기자본 대비 비율이 7.3%니까.
이: 갑자기 그 얘기가 생각이 납니다. 이재용 부회장이 대통령이 오신 EUV 장비를 소개하는 자리에서 “이거면 인천공항을 3개를 지을 수 있는 금액” 그런 식의 얘기를 했죠. 그만큼 비싸다는 얘기였겠죠.
한: 인터넷 이미지로 많이 돌아다니고 그랬었는데. 그래서 이게 5년에 걸쳐서 취득될 금액이고. 대수로 따졌을 때, 대수 얘기는 안 했기 때문에 우리가 역산을 해보면 대당 EUV 노광장비 가격이 우리 돈으로 1500억원 정도.
이: 예전에 설명도 하신 적이 있으시잖아요.
한: 저희가 예전에 한번 영상으로 다룬 적이 있는데. 순수하게 노광장비만 봤을 때 한 1500억원에서 1700억원 정도. 근데 그 장비만 있으면 되는 게 아니고 옆에 날개, 여러 가지 인라인으로 붙어야 하는 장비들도 있고 진공 장비들도 붙어야 하고 여러 가지 부수 장비도 붙어야 되고 또 장비가 워낙 크기 때문에. 물론 디스플레이 장비보다는 크지 않지만 운반하고 설치하는 서비스 비용도 다 포함했을 때는 한 20대가 조금 안 되는 수준으로 한 17~18대? 정확한 숫자는 모르겠습니다. 저도 부대비용에 대해서는 알 수가 없기 때문에. 그 정도 되는 대수에 장비가 SK하이닉스 D램 공장에 설치가 된다. 설치가 된다고 했을 때. 지금 R&D 장비가 2대가 있었거든요. 그게 업그레이드를 해서 M16 라인에 설치하는 작업을 하고 있고 그게 끝나고 나면 순차적으로 EUV 노광장비가 계속적으로 들어오면서 D램에 적용이 될 것으로 보입니다. 삼성전자 같은 경우에는 3세대 10나노급(1z) D램. 그러니까 ‘1z’라고 하죠. 1z에 이미 1개 레이어에 EUV 패터닝을 했고. 그게 이미 갤럭시S21 모델에.
이: ‘LPDDR5’죠.
한: 갤럭시S21 모델에 탑재가 된 것을, 조금 있다가 말씀드리겠지만 캐나다에 있는 테크인사이트라는 칩 분석 전문업체에서 분석을 했어요. 경쟁사 제품 D램과 비교했을 때 면적이나 셀 면적하고 여러 가지 밀도를 비교해서 올려놓은 게 있는데 그건 조금 있다가 소개해드릴 테고. SK하이닉스 같은 경우는 4세대 10나노급(1a) D램. ‘1a’죠. ‘xyz’ 다음에는 ‘1abc’ 이런 식으로 얘기하는 데도 있는데. 1a에 D램 EUV를 적용한다. ASML 쪽에서도 굉장히 D램에 EUV가 적용되는 것에 대해서는 굉장한 기대감을 갖고 있습니다. 왜냐하면 일단 웨이퍼 투입량 자체가 다르잖아요.
이: 삼성전자 시스템LSI사업부와는 비교가 안 되죠.
한: 그렇죠. 지금 파운드리에서 하는 몇만 장 수준, 물론 TSMC까지 합치면 또 인텔도 할 거니까 나중에. 양이 좀 되겠지만 D램은 기본적으로 35만장, 40만장 이렇게 가거든요. 업체별로. 삼성전자는 그것보다 더 되고요. 그래서 양이 그렇게 많아지면 장비 소요도 많고 서비스 소요도 많고 기타 EUV 안에 들어가는 여러 가지 부차적인 부품에 대해서도 수요가 되게 많을 것 같다. 수요가 크게 늘어난다는 의미이고. 그래서 제가 추가로 오늘 말씀드릴 내용은 삼성전자는 이미 D램에 3세대 10나노급(1z) 1개 레이어. 레이어 이름까지 얘기하면 너무 어려우니까. 일단 중요한 레이어에 EUV 패터닝을 했다 그리고 그 제품이 갤럭시S21 모델에 탑재된 것을 캐나다 테크인사이트가 채집을 해서 분석을 했습니다. 여기 제가 표를 갖고 나왔는데요. 테크인사이트 쪽에서 나온 표입니다. EE타임스라는 해외 매체에서 게재가 됐는데. 마이크론의 1z 그리고 삼성전자의 1z. 1z 중에서도 EUV가 적용되어 있는 1z와 적용이 안 된 1z인데. 용량도 달라요. 마이크론 같은 경우는 16기가비트짜리이고 삼성전자는 EUV가 적용된 게 12기가비트. EUV 적용이 안된 게 1z에서 16기가비트짜리인데. 16기가비트끼리 비교를 해도 둘 다 EUV가 적용이 안된 공정인데. 다이 사이즈는 삼성전자 제품이 61.2mm2로 마이크론의 68.34mm2보다 훨씬 작죠. 동일 노드라고 해도 이때까지 계속 그랬습니다. 2xyz에서도 삼성전자 제품이 마이크론 제품보다 항상 앞서있었죠. 다이 사이즈가 더 작았다는 얘기인데. 이게 칩 다이 사이즈가 작다는 얘기는 웨이퍼 1장에서 뽑아낼 수 있는 칩의 양이 많다는 얘기이고 그만큼 생산성이 더 높아진다.
이: 경쟁력이 있다는 얘기죠.
한: 삼성전자가 항상 이런 걸 잘 했어요. 먼저 내놓기도 했고. 근데 이제 삼성전자 EUV가 적용된 1z 제품은 12기가비트라서 마이크론의 16기가비트 논 EUV 제품이랑 직접 비교는 어렵지만 어쨌든 다이 사이즈는 훨씬 더 작죠. 용량이 물론 4기가비트 작긴 하지만. 근데 이제 정확하게 비교를 한다면 여기 셀 사이즈하고 비트 댄시티(밀도). mm2당 몇 기가비트가 들어가는지. 삼성전자 제품이 더 많이 들어가 있죠. 이건 단위 mm2당 밀도가 얼마냐 인 거니까. 삼상전자 제품이 훨씬 더 많고 셀 사이즈 역시 삼성 것이 더 작아요. 이건 작으면 작을수록 더 좋고. 그리고 ‘D/R’이라고 되어 있는데. 이건 디자인 룰을 이야기하는 겁니다. DR은 마이크론 같은 경우는 15.9nm라고 되어 있는데. D/R 같은 경우는 삼성이, 이건 1z 공히 둘 다 15.7nm. 게이트하고 게이트하고의 거리니까. 좁혀질수록 더 미세하다고 볼 수 있는 거고. 결과적으로 밀도가 엄청 더 높아졌다고 되어있고. 이 사진을 한번 보시죠. 이것도 테크인사이트에서 게재를 한 사진을 저희가 일부 인용을 해서 갖고 오는 것인데. 왼쪽 사진이 EUV가 적용이 되어 있지 않은 D램을 얘기하는 거고.
이: 아마도 쿼드러플 패터닝(QPT) 정도 들어간 것 같네요.
한: 그리고 오른쪽이 EUV가 적용된 겁니다. 이게 살짝 그림만 봐도 뭐랄까요.
이: 깔끔함의 정도가 뭐...
한: 오른쪽이 훨씬 더 깔끔하게 되어 있고. 전문가들이 얘기하는 전문용어로는 ‘LER(line edge roughness)’이라고 하는데. 줄의 끝부분, 라인의 엣지의 거칠기라고 해야 됩니까? 그 거칠기가 EUV가 적용된 것과 안 된 것의 차이가 있다. 적용된 것이 훨씬 더 깔끔하게 선이 가기 때문에. 앞으로는 1z 다음 1a부터는 D램에 EUV를 적용하는 것이 아주 없으면 안되는.
이: 필수가 될 수밖에 없을 것 같습니다.
한: 필수적이라고 하니까. 그걸 안 하면 공정을 하기 어렵고 사실은 오늘 SK하이닉스가 D램 공정 라인을 깔고 장비를 사는데 4.7조원을 쓴다고 공시했는데. 메모리 업체 입장에서는 이 정도 비용이 사실 굉장히 부담인 금액이죠. 물론 5년간에 금액이긴 하지만. 삼성전자 같은 경우는 사실 다른 반도체 기업들하고는 전혀 다른. 이런 모델을 갖고 있는 회사가 없어요. 파운드리도 하면서 메모리도 하고. 근데 여기는 파운드리를 하기 때문에 거기서 이미 수주받은 물량이 있어서 EUV 노광장비를 들여놓을 수 있는 여유가 있고 또 들여놓은 걸 일부 D램 쪽에서 공유해서 쓰기 때문에. 지금 평택도 그렇게 가고 있거든요. 화성도 그렇게 하고 있고. 그러니까 삼성은 상대적으로 투자하는 게 좀 더 유연하게 할 수 있는데. 메모리 회사들 입장에서는 그게 투자가 감가상각이 굉장히 큰 장비, 설비이기 때문에 쉽지 않은 선택이다. 마이크론은 아직 EUV를 어떻게 하겠다는 얘기는 없죠?
이: 얼마 전에 마이크론이 1z를 내놨는데. EUV 얘기는 전혀 없었거든요.
한: EUV 얘기는 없는데. 그래서 사실 미국 쪽에 얘기는 “EUV를 안 쓰고도 1a, 1b까지 가는 게 혁신이다” 요즘에는 이런 식의 얘기까지 나오기도 하더라고요.
이: 아무래도 시스템반도체보다 메모리반도체에 월 웨이퍼 투입량이 훨씬 많으니까 관련 EUV 생태계도 훨씬 더 커질 수 있을 것 같습니다.
한: 오늘 여기까지 하겠습니다. 고맙습니다.
