금요일, 1월 27, 2023
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미중 반도체 개발 전쟁

글로벌 반도체 전쟁에서 패권을 쥐기 위한 미국의 압력이 나날이 거세지는 가운데 미국의 제재를 받아온 중국과의 격차가 더 벌어지고 있다.
미국 반도체 제조사와 IT 대기업을 중심으로 미국반도체연합 (SAC, Semiconductors in America Coalition)이 탄생했다. 여기에는 인텔, 퀄컴, 엔비디아 같은 반도체 제조사들과 더불어 애플, 구글, 마이크로소프트(MS), 아마존웹서비스(AWS), AT&T, Verizon 등의 IT 대기업들도 참여했다. 미국이 정부 차원에서 반도체 산업을 육성하고 글로벌 반도체 산업 주도권을 가져오기 위한 의지를 다지고 있는 만큼 산업과 정부가 힘을 합쳐 빠른 시일 내에 반도체 패권을 장악하기 위한 총공세에 나선 것으로 풀이된다. SAC가 산업계의 의견을 정치권에 전달하는 역할을 맡으면서 지원책 유치에도 속도가 붙을 전망이다.


바이든 정부는 지난달 자국 내에서 반도체 사업을 하고 있는 제조사들을 불러 연구개발과 제조 설비 투자를 촉구하는 회의를 개최한데 이어 조만간 또 한번 반도체업체들의 투자를 압박하는 자리를 마련할 것으로 예상된다.
이처럼 미국이 반도체 부족 사태를 계기로 세계 반도체 패권 확보에 사활을 걸면서 이미 수십년 반도체 굴기를 부르짖던 중국의 반도체 산업은 점점 더 쪼그라들고 있는 징후가 나타나고 있다.
앞서 미국이 중국에 강도 높은 무역제재를 가한 효과가 본격적으로 나타나면서 특히 미국이 정조준했던 반도체 산업에서 중국이 맥을 못 추는 상황이 이어지고 있다는 분석이다.


우선 중국이 오는 2025년 반도체 자급률을 70%까지 높이겠다는 목표를 잡았지만 전문가들은 이 목표치에 턱 없이 부족한 수준에 그칠 것이라는 전망을 잇따라 내놓고 있다. 시장조사업체 IC인사이츠는 올초 예상을 통해 오는 2025년 중국의 반도체 칩 자급률이 19.4%에 불과할 것으로 내다봤는데 이마저도 중국 내에서 생산을 하고 있는 삼성, TSMC, SK하이닉스 등을 제외하고 순수 중국기업만 기준으로 따지면 10% 수준으로 떨어질 것이라고 밝혔다.


이 외에도 중국의 반도체 생산력과 기술력은 지난 1년 사이 삼성이나 TSMC와 격차를 더 벌린 것으로 나타났다. 현재 5nm 칩 생산에 주력하고 있는 삼성이나 TSMC와 달리 중국업체들의 주력 생산 제품은 14~28nm에 그치는 상황이고 이마저도 수율 개선에 성공하지 않으면 경쟁력이 떨어지는 상황이라고 니케이아시아는 전했다.
이렇게 반도체 개발 경쟁이 치열한 가운데 네덜란드 반도체 제조 장비업체 ASML의 광학 노광(Photolithography) 장비가 주목을 받고 있다.
ASML이 제조하는 장비는 EUV(극자외선) 등 다양한 종류의 빛을 사용해, 회로의 패턴을 그릴 때 사용하는 노광(Photolithography) 장비다. 패턴은 광학적 이미징을 통해 감광 물질이 코팅된 실리콘 웨이퍼 위에 만들어진다(Photoresist 공법). 이러한 절차는 싱글 웨이퍼 위에 수십 번 되풀이된다.
2020년 기준으로 노광장비 시장에서 90% 이상을 점유하고 있는 ASML은 세계 최대 광학 노광(Photolithography) 장비 기업으로 네덜란드 필립스와 필립스에서 분사된 반도체 제조장비 기업 ASMI의 합작회사로 1984년 설립됐다.
2010년 집계에 따르면 ASML의 반도체 리소그래피 공정 장비 시장 점유율은 67%로 경쟁 업체인 캐논, 니콘을 기술력 차이를 크게 벌렸다. 특히 기술적 난점이 많은 EUV 노광 장치 개발 성공으로 최고의 반도체 제조 장치 업체로 꼽히던 어플라이드 머티어리얼즈의 시가총액을 추월하였다.


ASML의 노광 장비는 2017년에야 상용 모델이 완성, 삼성전자, TSMC, 인텔, IBM 등에 한 해 동안 12대의 EUV 장비를 출하했다.
트럼프 행정부는 지난 2019년 ASML의 광학 노광 장비를 중국에 출하하지 않도록 네덜란드 정부를 설득하는 데 성공했다 그리고 지금 바이든 대통령을 비롯한 워싱턴 정가에서는 ASML의 광학 노광 장비가 중국과 반도체 개발 경쟁에서 열쇠라고 판단하여 계속 기존자세를 유지하고 있다.


보스턴컨설팅을 비롯한 전문가들에 따르면 중국이 이런 장비를 자체적으로 만들려면 적어도 10년은 더 걸릴 것으로 분석했다. 한편 지난 3월 미국 AI NSA(국가안보국)는 바이든 행정부와 연방의회에 노광 장비 이외의 ASML 제품에 대해서도 중국으로의 수출을 규제할 것을 제안하는 최종보고서를 제출했다.

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