[선데이 모닝 인사이트] 中 반도체 산업
중국이 반도체 제조 핵심 장비인 침지식 DUV(Deep Ultraviolet·심자외선) 노광장비 자체 생산에 들어갔다는 소식이 전해지면서 세계의 관심이 쏠린다. 중국이 미국의 제재로 최첨단 EUV(Extreme Ultraviolet·극자외선) 장비를 확보하기 어려운 상황에서 DUV 자체 공급망을 구축할 수 있을지에 따라 향후 글로벌 반도체 산업의 판도가 달라질 수 있어서다.
노광장비는 반도체 회로의 미세한 패턴을 설계도인 마스크를 통해 웨이퍼 위에 전사하는 장비다. 반도체 제조공정에서 가장 핵심적인 장비 중 하나로, 사용하는 광원의 파장에 따라 i-line, KrF, ArF DUV, EUV 등으로 구분된다. 이 가운데 침지식 DUV는 193nm 파장의 ArF(불화아르곤) 광원을 사용한다. 렌즈와 웨이퍼 사이에 물을 채워 빛의 굴절률을 높이는 방식으로 해상도를 높인다.
현재 상업용 EUV 노광장비를 양산할 수 있는 기업은 네덜란드의 ASML이 유일하다. 단 모든 반도체 공정에 EUV가 사용되는 것은 아니기 때문에 DUV 역시 성숙 공정은 물론 첨단 반도체의 비핵심층에서 여전히 활용된다. 특히 침지식 DUV는 일반적으로 28nm급 공정에 활용할 수 있다. 다중 패터닝(Multi-patterning)을 적용하면 한 번의 노광으로 구현하기 어려운 더 미세한 회로 패턴을 형성할 수 있어 7nm 등 첨단 공정에도 활용될 수 있다.
로이터는 지난달 28일 중국이 자체 개발한 침지식 DUV 노광장비의 양산을 시작했다고 보도했다. 상하이 국유기업인 아이성나전자과기집단이 중국 내 노광장비 스타트업들의 연구개발 인력을 결집해 생산을 주도하고 있는 것으로 전해졌다.
아이성나는 2023년 8월 설립됐으며 등록자본금은 70억 위안(약 1조4000억 원)이다. 상하이전기홀딩과 상하이국제신탁 계열사가 주요 주주로 참여하고 있다. 로이터에 따르면 아이성나는 상하이의 노광장비 스타트업 위량성과 상하이마이크로전자장비(SMEE)의 관련 연구개발팀을 흡수했다.
앞서 IT 전문매체 디인포메이션(The Information)은 상하이의 한 국유기업이 침지식 DUV 장비 생산을 시작했으며 올해 약 5대, 2027년 약 20대를 생산할 계획이라고 보도했다. 로이터는 이후 해당 기업이 아이성나라고 확인했다. 첫 장비는 올해 중 중신국제, 화홍반도체, 창신메모리 등에 공급될 것으로 알려졌다. 하지만 올해 목표가 약 5대라는 점에서 네덜란드 ASML과 같은 대규모 생산체제와는 거리가 있다는 평가다. ASML은 2025년 침지식 DUV 장비 131대를 출하했다.
여전히 매우 큰 격차지만 중국이 DUV 국산화에 속도를 내는 가장 큰 배경은 미국과 동맹국의 반도체 장비 수출 규제 때문이다. 미국은 중국에 최첨단 EUV 장비가 수출되는 것을 제한하고 있다. 네덜란드 역시 일부 침지식 DUV 장비에 수출 허가제를 적용한다.
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중국 입장에서는 장비 성능뿐 아니라 장기간의 유지보수와 부품 공급까지 안정적으로 확보하는 것이 중요하다. DUV는 EUV와는 기술적 격차가 커 중국의 DUV 양산을 EUV 기술 확보와 같은 의미로 보기는 어렵다. 그럼에도 만약 DUV 장비의 생산과 검증에 성공한다면 당장 ASML을 대체하기보다는 해외 장비에 대한 의존도를 낮추고 수출 제한이나 공급 차질에 대응할 수 있는 자체적인 장비 공급 기반을 확보한다는 의미를 지닌다.
시장은 중국의 침지식 DUV 장비 연구·개발과 생산이 시제품 단계를 넘었다는데 주목한다. '개발→시제품→생산→납품→팹 검증→대규모 양산'으로 이어지는 과정에서 실제 생산과 고객 검증 단계로 넘어갔다는 점에 의미가 있다는 것이다. 초기 생산량이 제한적인 만큼 실제 양산 과정에서 어느 수준의 수율과 생산성을 확보할 수 있을지는 추가 검증이 필요하다.
중국 노광장비 산업 전반에서도 국산화 수요가 커지고 있다. 지난 16일 중국 시장조사업체 즈옌컨설팅은 발표한 '중국 노광장비 산업 경쟁 현황 및 시장 발전 전략 보고서'에 따르면 중국 노광장비 산업 시장 규모는 2025년 197억 3400만 위안으로 전년보다 10.4% 증가했다. 보고서는 미국의 대중국 기술 규제와 네덜란드·일본의 수출 통제로 고급 ArFi 및 EUV 장비의 중국 공급이 제한되면서 국산 대체 수요가 커지고 있다고 분석했다. 보고서에 따르면 2026년 1~4월 중국의 반도체 제조용 분포반복식 노광장비 수입은 53대로 전년 동기 대비 1.85% 감소했으며, 수입액은 1억500만달러로 23.79% 줄었다.
천난샹 장강메모리 회장 등은 지난 3월 중국 과기도보에 공동으로 게재한 논문 '자립·통제 가능한 집적회로 산업체계 구축'에서 "미국의 기술 제재에 대응하기 위해 2026~2030년 '15차 5개년 계획' 기간 국가 차원의 역량을 결집해 중국의 자체 노광장비를 개발해야 한다"며 "노광장비를 비롯한 핵심 반도체 기술에서 기업 간 협력을 강화하고, 연구개발 제품의 국산화와 대규모 생산라인 적용을 앞당길 수 있는 지원 체계를 마련해야 한다"고 강조했다.
