삼성 파운드리 위협하는 인텔…“2나노 기술 격차 줄인다”

[테크월드뉴스=박규찬 기자] 인텔이 최근 ASML의 ‘하이 NA EUV’ 장비를 전 세계 최초로 공급받으면서 향후 2나노 미만 초미세 반도체 제조 경쟁에서 현재 우위를 차지하고 있는 삼성전자, TSMC와의 기술 격차를 줄일 것으로 예상된다.

ASML은 지난 21일(현지 시간) 하이 뉴메리컬어퍼처(NA) 극자외선(EUV) 장비를 미국 오레곤주 힐즈보로에 있는 인텔 D1X 공장에 반도체 기업으로는 처음으로 납품하기 시작했다.

ASML은 SNS를 통해 사진과 함께 “인텔에 최초의 고NA EUV 노광 장치를 출하할 수 있는 것에 흥분하고 있어 자랑스럽다”고 댓글을 게시했으며 인텔도 이를 인용해 “이것은 우리가 원하는 것 목록의 맨 위에 있었습니다! 최초의 하이 NA EUV 장비를 받아들이는 것은 반도체 제조를 가속화하는데 있어서 매우 중요한 스텝입니다. 우리와 함께 이 여행을 계속해 주셔서 감사합니다”고 언급했다.

인텔이 이번에 입수한 것은 연구개발·샘플용 하이 NA EUV 장비 ‘EXE:5000’(NA=0.55)의 1호기가 된다. 지금까지 ASML의 첫 장비는 벨기에 imec에 먼저 출하돼 전 세계 imec에 참여하는 멤버 기업인 인텔, TSMC, 삼성전자, SK 하이닉스, 키옥시아 등에 순차적으로 공급되는 구조였으나 이번에는 인텔이 처음으로 공급받게 됐다.

그동안 인텔의 미세화 공정은 계속해서 어려움을 겪어 온 결과 TSMC, 삼성전자에도 뒤처져 왔으며 NA=0.33의 기존 EUV 장비의 양산 도입도 대폭 늦어지게 됐다.

▶인텔, 삼성전자·TSMC와의 2나노 경쟁 추월 목표

타사에 앞서 이번 인텔의 ASML의 하이 NA EUV 장비 선 도입은 이런 미세화 공정의 지연을 단번에 되찾아 삼성전자, TSMC와의 경쟁에서 추월하기 위한 것으로 보인다.

그러나 ‘EXE:5000’은 연구개발 및 샘플용이며 양산용이 아니기 때문에 2025~2026년에 출하 예정인 양산용인 ‘EXE:5200’보다 해상도와 처리량 측면에서 떨어져 이를 양산라인에 그대로 반입할 수 있는 것은 아니다.

이런 인텔의 행보는 ‘EXE:5000’에서 하이 NA EUV 노광장치를 사용해 2나노 이상의 초미세 프로세스 디바이스 개발을 선행시키고 2025~2026년 이후 양산에 대비할 태세인 것으로 보이며 이미 양산을 위해 인텔에서는 ‘EXE:5200’에 대한 발주도 타사에 앞서 공표한 것으로 알려졌다.

ASML은 현재 imec과 공동으로 네덜란드의 ASML 본사 인접지에 ‘High-NA EUV Lab’을 설치해 도쿄 일렉트로닉(TEL)이나 JSR 등 일본 기업을 포함한 복수의 장치·재료 파트너와 함께 2나노 이후의 패터닝 프로세스를 개발하고 있으며 ASML의 고객은 같은 랩 내에 설치돼 있는 실험기(EXE:5000의 초기 프로토타입기)에 액세스할 수 있다.

▶삼성전자, 2024년 ASML과 R&D센터 통한 기술적 협업 기대

삼성전자 역시 오랜 동맹관계를 맺고 있는 ASML과 1조 원을 투자해 2024년 국내에 R&D 센터 설립 MOU를 맺으며 차세대 반도체 개발에 박차를 가한다는 전략이다.

이번 R&D 센터는 화성시 ​​동탄첨단산업단지 근처에 건설될 예정이며 앞서 ASML이  imec과 설치한 ‘High-NA EUV Lab’ 보다 폭 넓게 하이 NA EUV 리소그래피를 이용한 차세대 반도체 프로세스 연구개발을 위한 것으로 예상된다.

삼성전자에 따르면 이번 인텔에 반입되는 하이 NA EUV 장비의 국내 도입 여부는 아직 정해진 것이 없지만 이달 15일 네덜란드 귀국길에서 경계현 사장이 “하이 NA EUV 장비에 대한 기술적 우선권을 갖게 됐다”고 언급했듯이 내년 R&D 센터 설립을 통해 ASML과 좀 더 긴밀한 기술적 협업이 이뤄질 것으로 기대된다.

삼성전자 관계자는 “이번 ASML의 하이 NA EUV 장비는 2나노 및 2나노 미만 초미세 반도체 제조에 필수적인 장비는 아니다”며 “장비의 선 도입도 중요하지만 그 장비를 어떻게 활용하는 지가 더 중요하고 이를 위한 기술력이 뒷받침 돼야 한다”고 말했다.