노광공정을 지배하는 자, 반도체를 지배한다
[테크월드=박지성 기자] (편집자 주: Tech Talk는 IT 콘텐츠를 손쉽게 이해할 수 있도록 테크월드의 기자들이 심층 분석한 내용을 바탕으로 직접 제작한 비디오 콘텐츠입니다)
안녕하세요? 테크월드 뉴스의 박지성 기자입니다. 한일 무역 갈등의 파장이 매우 큽니다. 일본이 반도체 생산에 필수 소재인 에칭 가스 등에 대한 수출을 규제한 데 이어서, 한국을 화이트 리스트에서 배제했죠.
그리고 이런 움직임은 한국 경제 전체에 대한 우려를 낳고 있습니다. 특히나 힌국의 주력산업이자 일본과 밀접한 관계를 갖고 있는 전자산업은 특히나 그 여파가 클 것으로 예상되고 있죠. 더불어 한편 이런 일련의 사태를 겪으며 우리가 그 동안 잘 알지 못했던 가치 사슬 내의 핵심 기업들, 즉 생태계의 주도권을 장악한 기업들에 대한 관심이 높아지고 있습니다.
이런 맥락에서 이번 달 Tech Talk는 특별히 네덜란드의 한 기업을 조망하고자 합니다. 그 기업은 바로 차세대 반도체의 운명을 쥐고 있는 기업, ASML입니다.
ㅇ 반도체의 핵심공정, 노광
반도체는 웨이퍼, 산화, 노광에서부터 패키징 단계에까지 이르는 8개의 단계를 거쳐서 생산이 되는데요. 이 8개의 공정 중에서도 가장 중요한 공정이 바로 노광 공정입니다.
노광은 실리콘 웨이퍼 위에 반도체의 회로를 빛으로 새기는 단계인데요. 반도체의 설계도이자 반도체 그 자체가 만들어지는 단계죠. 그래서 이 노광 공정은 반도체 전체 생산 시간 중 60%, 비용 측면에서는 약 35%를 차지할 정도로 절대적 중요성을 갖고 있습니다. 그래서 최근 한국에 대한 일본이 수출 규제를 단행한 품목들 역시 모두 이 ‘노광’ 단계를 겨냥하고 있는 것이죠.
이런 노광 공정을 수행하기 위해서는 빛을 발생 시키고 이를 웨이퍼에 새기기 위한 장비가 필요한데요. 워낙 회로도가 미세하다 보니 매우 높은 정교성이 요구돼서 아무나 이런 장비를 만들 수 가 없죠.
ㅇ 노광장비 시장의 점유율
그래서 글로벌 노광 장비 시장은 네덜란드의 ASML과 일본의 니콘 그리고 캐논도키(Cannon Tokki) 단 3곳에 전적으로 의존하고 있습니다. 인포메이션 네트웍스(Information Networks)에 따르면 2018년 2월을 기준으로 네덜란드의 ASML이 시장 점유율 85.3%를 차지하며 시장에서 압도적 1위였고, 니콘이 뒤를 이어 10.3%, 캐논이 4.3%의 시장 점유율을 가지고 있었습니다.
ㅇ 압도적 1위, ASML
압도적인 업계 1위 ASML은 네덜란드의 아인트호벤에 본사를 두고 있습니다. ASML은 1984년 네덜란드의 전자제품 기업 필립스와 ASMI(Advanced Semiconductor Materials International)의 합작으로 탄생했는데요. 처음에는 필립스 옆의 목재 건물에서 시작을 했죠. ASML은 현재 반도체 업계에서 주로 사용하고 있는 불화아르곤(ArF) 기반의 노광장비에서 주도권을 성공적으로 구축했고 그 이 후 지난 수년 간 ASML은 지속적으로 시장 점유율을 확대해 왔죠.
그리고 그 결과 2010년 64%였던 시장 점유율은 2018년 85%로 증가했습니다. 지금도 압도적인 경쟁력이지만, ASML의 입지는 더욱 커질 것으로 예상되고 있습니다. 그 이유는 초미세공정과 EUV 때문인데요.
현재 반도체 업계는 삼성전자와 TSMC를 필두로 10나노 이하 초미세공정 영역으로 진입이 가속화 되고 있는데요.
이 영역에서 필수적인 장비가 극자외선(Extreme Ultra Vilote) EUV 노광장비 입니다. 그런데 ASML은 이미 이 분야에서도 독보적인 경쟁력을 가지고 있기 때문이죠.
ㅇ 시장철수를 준비하는 2,3위 니콘과 캐논
다음은 업계 2위 니콘입니다. 시장에서 2위를 차지하고 있지만 니콘은 오히려 시장에서 철수를 계획하고 있는데요.
2016년 일본 니혼게이자이 신문에 따르면 니콘은 전 임직원의 약 10%에 달하는 1000여 명의 구조조정 계획을 발표한 바 있는데, 이 대부분의 인원이 바로 노광장비와 카메라 사업부에 집중돼 있었죠. 업계 2위라고는 하지만 격차가 너무 큰데다가 한국과 대만의 주요 반도체 생산기업들을 ASML에게 뺏겨서 노광장비 분야에서 흑자를 만들어 내지 못했던 것이 큰 이유로 알려지고 있습니다.
다음은 마지막 3번째 캐논입니다. 노광 기술력의 동력을 상실한 것은 캐논 역시 마찬가지인데요. ASML이 워낙 ArF 단계에서부터 격차를 확대한 상황에서,
캐논은 천문학적 투자가 필요한 차세대 EUV 대신 나노 임프린트 리소그래피(Nano Imprint Lithography, NIL) 대안에 집중해 왔죠. NIL은 광원이 아니라 웨이퍼에 패턴이 그려진 스탬프로 직접 회로를 그리는 방식인데요. 캐논도키는 2010년 대 중반 NIL을 본격 개발하겠다고 했으나, 2019년 현재까지 유의미한 발표 혹은 성과는 발표가 나오지 않고 있습니다.
한마디로 실패했다고 봐도 무방한 거죠. 그래서 최근 업계에서는 캐논도 이제는 반도체 노광장비 보다는 그나마 경쟁력을 확보하고 있는 디스플레이용 노광장비 쪽에 집중하기로 한 것 아니냐는 관측을 하고 있는 상황입니다.
오늘은 반도체 노광장비 시장의 구도 그리고 그 안에서 압도적 경쟁력을 가지고 있는 ASML에 대해서 알아봤는데요. 다음 주 이 시간에는 ASML은 어떻게 이렇게 압도적 1위가 될 수 있었는지 알아보는 시간을 갖도록 하겠습니다. 감사합니다!!
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