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반도체 장비 무기화가 만든 미·중·일 ‘동상이몽’

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반도체 산업은 기술 혁신과 함께 급격한 변화를 겪는다. 이 변화에는 반도체 제조 장비와 밀접한 관련이 있다. 신기술 도입과 반도체 수요 증가는 장비 시장을 견인하며, 장비 생산성과 품질은 더 나은 반도체를 만드는 배경이 된다. 이를 위해 주요 반도체 제조 기업들은 새로운 생산 기술 및 장비를 도입하는데 투자를 아끼지 않는다. 이처럼 반도체 시장과 장비 간의 상호작용은 단순한 거래 관계를 넘어 긴밀한 협력을 통해 선순환 구조를 이뤄간다. 



터널 지나고 반도체 호황기 도래하나
 

지난 1월, 전 세계 반도체 업계 시가총액이 하루 만에 220조 원가량 불어나 화제가 됐다. 블룸버그통신은 이 결과가 반도체 산업 회복에 대한 기대심리가 반영된 것이라고 분석했다. TSMC의 경우 뉴욕 주식시장에서 실적이 공개된 후 10%에 달아는 상승 폭을 보였다. 유럽에서는 ASML이 눈에 띄었다. 반도체 시장을 대표하는 엔비디아와 인텔 등 미국 주식이 오르며 필라델피아 반도체 업종 지수가 크게 뛰었다. 

 

여기서 끝이 아니다. 삼성전자, SK하이닉스, 도쿄 일렉트론, 어드반테스트 등 주가도 3% 이상은 상승했다. 이 같은 흐름을 끌어낸 건 AI다. 전 세계에 도래한 AI 열풍은 개인의 삶을 넘어 각 산업 분야에 불고 있다. 막대한 연산량을 필요로 하는 AI는 성능을 끌어올리기 위해서는 AI 반도체가 반드시 필요하다. 또한, 고성능 AI 반도체를 만들기 위해 품질을 보증할 수 있는 반도체 장비가 수반돼야 한다. 

 

中 견제에 고삐 늦추지 않는 美

 

중국에 대한 견제 전략을 지속하는 미국이 우리나라와 일본 등 동맹국가 기업도 중국에 반도체 장비를 수출하지 못하도록 확대해야 한다는 목소리를 냈다. 미국 정부 관보에 따르면, 미국 반도체산업협회(SIA)는 상무부 산업안보국(BIS)에 제출한 입장에서 미국의 반도체 장비 수출통제가 동맹국보다 복잡해 경쟁에서 불리하다고 밝혔다. 이어 SIA는 미국의 수출통제로 인해 타 국가가 이득을 보고 있음을 언급하며, 결국 미국 반도체 업계 경쟁력이 약화할 것이라고 내다봤다. 

 

어플라이드 머티어리얼즈, KLA, 램리서치 등 미국 주요 반도체 장비 기업 역시 의견서를 공개하며 유럽연합(EU), 일본, 대한민국 등 다른 동맹국의 경쟁사와 미국 기업 간 공평한 규제조건을 내걸 것을 요구했다. SIA는 해법으로 미국 정부가 동맹국도 유사한 수출통제를 도입하도록 설득해야 한다고 촉구했다. 이와 함께 미국과 다른 반도체 장비 생산국이 같은 품목을 통제하고 같은 허가 절차를 두는 다자 수출통제를 제안하기도 했다. 

 

정부 관계자에 따르면, 아직 이에 대한 구체적인 협의가 진행되지 않는 것으로 보인다. 특히 우리나라는 미국, 네덜란드, 일본보다 반도체 장비 기술 수준이 낮다는 평가가 대체적이다. 이에 네덜란드, 일본이 받는 수출통제 압박만큼은 아닐 것으로 추측된다. 

 

 

中, 첨단 반도체 생산에 포기란 없다

 

중국은 여전히 차세대 스마트폰 프로세서 생산에 집중하고 있다. 파이낸셜타임스(FT)는 소식통 2명을 인용, SMIC가 새로운 라인을 상하이에 건설해 화웨이가 디자인한 칩을 대량 생산할 예정이라고 전했다. 이 새로운 라인은 기존 미국과 네덜란드에서 수입한 장비를 활용해 소형화한 5나노미터 칩 생산을 목표로 삼았다. SMIC는 수출제한이 이뤄지기 전에 미국 기계와 지난해 네덜란드 ASML의 리소그래피 장비를 사용할 계획인 것으로 알려졌다.

 

화웨이의 반도체 설계 자회사인 하이실리콘이 디자인한 ‘기린 칩’은 화웨이 프리미엄 스마트폰의 최신 버전에 탑재될 예정이다. 3나노 칩보다 한 세대 뒤처져 있지만, 미국의 제재에도 지속해서 발전하고 있음을 시사한다. 소식통은 화웨이가 새로운 5나노 칩을 활용해 최신 스마트폰과 데이터 센터 칩을 업그레이드할 것이라고 언급했다. 또한, 5나노 칩 생산이 가능하다는 가정 하에 화웨이 7나노 칩 ‘어센드 910B’도 SMIC에서 생산될 것으로 내다봤다. 그럼에도, 중국은 ASML로부터 반도체 장비 수입이 어려워지면서 좋지 않은 상황이다. 

 

반사이익 누리는 日 반도체 장비 업계

 

일본은 미중 간 반도체 경쟁에서 본의 아니게 이익을 누리고 있다. 중국은 미국의 반도체 제재로 인해 고성능 장비를 활용하기 어려워짐에 따라 범용 장비 구매를 대폭 늘렸다. 이 과정에서 일본 기업은 실리콘 세척, 절단 등에 사용되는 장비를 공급하는 대체자로 떠올랐다. 한 예로, 도쿄 일렉트론은 중국을 상대로 기록적인 매출이 달성하면서, 실적 전망치가 상향 조정된 바 있다. 이 같은 흐름은 일본 내 반도체 장비 기업에서도 나타났다. 

 

달갑지 않은 곳은 바로 미국이다. 미국은 중국의 레거시 반도체 투자를 저지하고, 공급망 의존도를 줄이기 위한 노력을 지속해야 한다고 강조했다. 이에 미국은 중국의 레거시 반도체 투자와 미국 기업의 중국 공급망 의존도에 대한 정보를 수집하고 있다고 알려졌다. 

 

이러한 상황에서 캐논은 신기술 ‘나노임프린트 리소그래피’를 발표하며 ASML의 아성을 넘보고 있다. 캐논은 이 기술이 ASML의 EUV 장비보다 저렴하면서도 저전력으로 반도체를 생산할 수 있다고 밝혔다. 캐논의 나노임프린트 기술이 성공한다면, 일본은 중국 시장에서의 우위를 되찾을 것이라고 전망했다. 

 

헬로티 서재창 기자 |










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