골드만삭스 “핵심인 리소그래피 기술, 따라잡기엔 역부족”
ASML 등 3나노 기술, “중국, 여전히 65나노 머물러”
“최근 HBM 등 자체 개발 불구, ‘핵심 기술’서 한계” 지적
[애플경제 엄정원 기자] 그간 중국의 기술 발전과 추격을 예상해오던 투자은행 골드만 삭스가 이번엔 의외로 “중국의 첨단 칩 기술이 서방기업들보다 20년 뒤처졌다”고 분석, 눈길을 끈다. 최근 중국이 미국의 대중 제재에 대항, 엔비디아나 미국 기업들, 그리고 SK하이닉스, 삼성전자 등에 필적할 만한 GPU나 HBM까지 개발하고 있다는 소식과는 거리과 있는 얘기다.‘
골드만삭스는 중국의 리소그래피 기술 낙후를 그 근거로 들었다. 집적 회로 기술인 리소그래피는 ‘정밀도’가 생명이다. 실리콘칩 표면에 빛으로 촬영한 수지를 고정한 후 화학 처리나 확산 처리를 통해 회로를 만드는 것이다. 이는 매우 미세하고 정밀한 패턴이 경쟁력의 핵심이다. 이 대목에서 아직은 서방의 기업보다 못하다는 분석이다.
이를 이유로 이들 중국 기업들은 “미국 기업보다 최소 20년 뒤처져 있다”고 보고 있다. 리소그래피는 반도체 제조의 여러 분야 중 하나이며, 중국의 고급 칩 생산을 막는 유일한 장애물이 되고 있다는 지적이다. 최첨단 리소그래피 장비는 네덜란드 ASML에서 제조한다. 그러나 그 과정에서 미국산 부품을 사용하기 때문에 결국 미국 정부는 (ASML 등의) 중국에 대한 판매를 제한할 수 있다.
美 정부, 中 리소그래피 장비 수출제한
중국 기술 대기업 화웨이는 중국 군부와 연계되어있다는 이유로 대만 TSMC로부터 칩을 조달하는 과정에서 미국 정부의 제재를 받고 있다. 따라서 화웨이는 칩 수요를 자국의 SMIC에 의존해야 한다. 그러나 미 정부가 SMIC의 극자외선(EUV) 칩 제조 리소그래피 장비 조달을 제한하고 나섰다. 이에 중국 기업들은 7나노미터 칩만 생산할 수 있게 되었다.
그러나 이 정도 칩은 ASML의 구형 DUV 장비를 사용, 제조될 가능성이 높다. 중국은 전 세계, 특히 미국과 유럽에서 생산되는 부품이 필요한 첨단 리소그래피 스캐너를 생산할 능력이 부족하기 때문ㅣ다. 투자은행 골드만삭스의 최신 보고서에 따르면 중국 국내 리소그래피 장비 산업은 ASML보다 20년 뒤처져 있을 가능성이 높다.
리소그래피는 칩 제조 공정의 여러 단계 중 하나이자, 기술의 우열을 가리는 핵심이다. 포토마스크에서 실리콘 웨이퍼로 칩 디자인을 옮기는 과정이 포함된다. ASML의 EUV 및 고개수 EUV 스캐너와 같은 고성능 장비는 실리콘 웨이퍼에 더 작은 회로 패턴을 전사하여 칩 성능을 향상시킨다. 패턴이 전사되면 최종 레이아웃을 위해 식각 공정을 거치고, 다른 재료를 증착한 후 제조 공정 전반에 걸쳐 웨이퍼를 세척합니다.
결국 웨이퍼에 미세 회로를 재현하는 데 있어 그 중요성은 리소그래피 장비가 칩 제조 공정의 품질을 좌우함을 보여준다. 투자은행 골드만삭스는 그래서 “중국 국내 산업이 ASML의 현세대 칩 제조 기술과 동등한 수준에 도달하려면 최소 20년은 더 걸릴 것”으로 예상했다.
현재 대만 TSMC와 같은 주요 칩 제조업체들은 3나노미터 칩을 양산하고 있으며, 2나노미터 제품 생산을 준비하고 있다. 골드만삭스는 “ASML이 65nm에서 3nm 미만 리소그래피로 전환하는 데 20년이 걸렸고, R&D 투자와 설비투자(CapEx)에 400억 달러가 소요되었다”고 환기했다. 즉 “ 중국 국내 리소그래피 장비 제조업체들이 현재 65nm 공정을 사용하고 있는 상황에서, 이들 업체가 서방 기업들을 조만간 따라잡을 가능성은 낮아 보인다”는 진단이다.