극미세공정 구현을 위한 핵심 장비인 네덜란드 ASML의 차세대 'High-개구수(NA) 극자외선(EUV)' 장비 대부분을 내년 상반기까지 미국 인텔이 대부분 가져가는 것으로 나타났다. 삼성전자와 SK하이닉스 등 국내 반도체 기업은 빨라야 내년 하반기에나 이 장비 도입이 가능할 전망이다. ASML은 1년에 5~6대의 High-NA 장비를 양산하는 것으로 알려졌다.  7일 업계에 따르면 올해 ASML이 만드는 High-NA 장비 5대가량이 인텔에 들어갈 예정이다. ASML이 연간 생간 가능한 High-NA 장비가 5~6대인 걸 감안하면 사실상 인텔이 초도물량을 모두 가져가는 셈이다. 이에 따라 삼성전자와 SK하이닉스는 내년 하반기 ASML의 High-NA EUV 장비 도입을 준비 중인 것으로 알려졌다. 반도체 업계 관계자는 “인텔이 파운드리 사업 재진출을 선언하면서 ASML High-NA EUV 장비를 입도선매 했는데, 초도 물량이 인텔로 들어가고, 다른 기업들은 내년부터 장비를 받을 수 있을 것”이라며 “삼성전자의 경우 내년 하반기, SK하이닉스는 내년 4분기 정도에 High-NA EUV 장비를 들여오는 것으로 알고 있다”고 말했다. High-NA EUV 장비는 ASML의 차세대 노광 장비로 2nm 이하 초미세공정에 필수적인 장비다. 대당 가격이 5000억원에 달하는 고가 장비다.  High-NA EUV 장비는 기존 장비 대비 NA를 0.33에서 0.55로 늘린 것이 특징이다. NA 확대를 통해 미세 회로를 그리기 위해서다. 노광의 기본적인 수식인 '레일리의 식'은 'R=K1 x λ/NA'다. R은 해상력, K1은 공정상수, 람다(λ)는 파장을 뜻한다. 이 식을 해석해 보면 패턴의 한계는 파장이 짧아질수록 작아지고 NA 값이 커질수록 더 작은 패턴을 그릴 수 있다. 다시 말해 렌즈를 확대해 집광 능력을 늘리면 더 작은 패턴 형성이 가능하다는 얘기다. High-NA EUV 장비는 글로벌 반도체 기업 중 인텔이 가장 빠르게 도입했다. 인텔은 현재 High-NA EUV 장비를 오리건주에 위치한 R&D 센터에 설치하고 관련 연구를 진행 중이다. 두 번째 High-NA EUV 장비도 인텔로 배송된다. ASML은 지난달 열린 1분기 실적 컨퍼런스콜에서 “두 번째 시스템 출하를 시작했고, 설치가 곧 시작될 것”이라고 설명했다. 여기에 더해 인텔은 추가로 초도 생산장비를 가져갈 예정이다.  인텔이 경쟁사 대비 High-NA EUV 장비를 빠르게 도입에 나선 이유는 2nm 이하 미세 공정 경쟁력을 높여, 고객사를 확보하기 위해서다. 인텔은 지난 2021년 초 파운드리 사업 재진출했지만, 고객사 확보에 어려움을 겪고 있는 상황이다. 인텔의 지난해 파운드리 사업부 적자는 70억달러에 달한다. 인텔 외에 High-NA EUV 장비가 들어간 곳은 네덜란드 펠트호번에 위치한 Imec 연구소다. 이 연구소는 High-NA EUV 장비를 도입해 지난 2월 가동을 시작했다. 삼성전자, SK하이닉스, TSMC, 마이크론, 인텔, 도쿄일렉트론 등 기업들이 R&D를 위해 이 연구소에 상주 중이다. 인텔이 High-NA EUV 장비 입도선매에 나서면서 삼성전자와 SK하이닉스는 이 장비를 내년에야 받을 수 있을 것으로 예상된다. 삼성전자와 SK하이닉스는 내년 이 장비 도입을 통해 10nm 급 이하 D램 R&D 계획하고 있는 것으로 알려졌다. 또 삼성전자는 2nm 이하 미세 공정 R&D도 진행할 것으로 예상된다. 

디일렉=노태민 기자 [email protected]
《반도체·디스플레이·배터리·전장·ICT·게임·콘텐츠 전문미디어 디일렉》