닫기

글로벌이코노믹

중국 반도체 굴기, 제조 기술·장비 부족에 위기…SMIC 7나노 공정 카피 의혹 확산

글로벌이코노믹

중국 반도체 굴기, 제조 기술·장비 부족에 위기…SMIC 7나노 공정 카피 의혹 확산

미국 첨단 장비 차단에 고급 칩 생산 난관
중국 SMIC가 7나노 공정에 성공했다고 밝혔지만 대만 TSMC제품을 카피한 데다가 반도체 제조장비와 기술 부족으로 어려움을 겪고 있다. 사진=글로벌이코노믹 DB이미지 확대보기
중국 SMIC가 7나노 공정에 성공했다고 밝혔지만 대만 TSMC제품을 카피한 데다가 반도체 제조장비와 기술 부족으로 어려움을 겪고 있다. 사진=글로벌이코노믹 DB
중국 최대 칩 제조사인 SMIC가 최근에 7나노 칩공정 실현(성공)을 발표했으나, 외부로부터 강한 의구심을 불러일으켰다. 일부 언론은 SMIC가 이 기술을 보유하더라도 고품질의 하이엔드 칩을 생산하기는 어려울 것이라고 전했다. 실제 상황에 관계없이 기술을 마스터하더라도 생산에 큰 어려움을 겪고 있다는 주장이다.

현재 전 세계 고급 반도체 칩은 극자외선 리소그래피(Extreme ultraviolet lithography, EUVL) 장비를 사용하여 만들어지고 있다. EUV는 네덜란드의 칩 장비 제조업체이자 리소그래피의 대기업인 ASML의 독점 제품이다. 미국의 차단으로 SMIC는 이런 첨단 장비를 확보할 수 없었다.

EUV 장비는 단 한 번의 노출로 웨이퍼 표면에 집적 회로 패턴을 배치할 수 있다. 2019년부터 이 장비는 7나노 공정과 보다 앞선 기술을 사용하는 첨단 칩 제조의 필수품이 되었다.

그러나 SMIC는 EUV 장비를 확보할 수 없기 때문에 심자외선(Deep ultraviolet, DUV) 리소그래피 장비 사용에만 의존할 수 있다. DUV 장치는 EUV보다 한 세대 늦다. DUV를 사용하려면 더 많은 마스크 층이 필요하고 다중 노출 이후 이미지 효과가 좋지 않고 수율이 낮고 칩당 비용이 높다.
파이낸셜타임스는 SMIC가 7나노(nm)로 성공적으로 이동하더라도 DUV 장비를 사용하는 데 필요한 추가 비용과 시간을 감안할 때 글로벌 라이벌과 경쟁하는 것은 힘든 싸움이 될 것이라고 보도했다.

FT는 또 SMIC가 더 이상 국제적으로 사용되지 않는 덜 효율적인 방법을 사용하여 7나노 칩을 대량 생산하기 위해 많은 시간과 돈을 투자할 의향이 있다고 전했다.

SMIC는 2017년 전 TSMC 연구개발(R&D)부서 책임자 량멍쑹(Liang Mengsong)을 공동 CEO로 고용한 이후 16나노, 10나노 및 기타 기술에서 약간의 진전을 이뤘다.

량멍쑹과 SMIC 공동 CEO 자오하이준(Zhao Haijun)은 회사가 계속해서 국제 동료들을 따라잡기 위해 지불해야 하는 대가를 놓고 의견 충돌이 있었다. 량멍쑹은 고급 기술 개발을 계속해 추진하기를 원하고 자오 하이준은 더 많은 시장을 확보하기 위해 덜 발전된 성숙 공정의 생산 능력을 확장하는 데 중점을 두는 것을 옹호한다. 자오 하이준은 지난 8월 12일 SMIC가 산업용 칩과 같은 분야의 강한 수요에 대응해 성숙한 공정에 생산 능력을 유연하게 할당해야 한다고 투자자들에게 설명했다.

리서치 회사인 테크인사이트(TechInsights)는 최근 미국 비트코인 ​​채굴 회사인 마이너바(MinerVa)의 단일 칩 시스템(SoC, system-on-a-chip)에서 SMIC가 출하한 7나노 칩을 발견했으며 이 제품은 2021년 7월 출하를 시작했다고 밝혔다.
SoC는 하나의 집적회로에 집적된 컴퓨터나 전자 시스템 부품을 가리킨다. 디지털 신호, 아날로그 신호, 혼성 신호와 RF 기능 등이 단일 칩에 구현되어 있다.

SMIC가 발표한 예비 칩 이미지는 이것이 TSMC의 7나노 공정 기술의 대략적인 사본임을 시사한다. 이것은 TSMC가 과거에 SMIC를 기술 복사 문제로 두 번 소송을 제기한 후 설득력 있게 되었다.

테크인사이트 분석에 따르면 이러한 칩은 7나노 기술의 표준을 엄격하게 충족하지 않을 수 있지만 이러한 칩은 실제 7나노 공정 기술의 기초가 될 수 있다.

대만 TSMC는 공정 기술을 복제한 혐의로 SMIC를 두 번이나 고소했으며, 테크인사이트는 SMIC가 TSMC의 7나노 공정기술을 복제한 혐의로 인해 두 회사 간에 추가적인 법적 분쟁이 발생할 수 있다고 지적했다.

중국 문제 전문가인 요코가와(Yokogawa)는 "요코가와 뷰포인트(Yokogawa Viewpoint)" 프로그램에서 SMIC가 실제로 7나노 기술에 도달했다면 오래전에 자랑스러워해야 했고 다른 사람들이 알아내고 테스트할 때까지 기다리지 않았을 것이라고 의심했다. 그는 TSMC의 7나노 기술과 비슷하다고 하는데 TSMC의 제품일 수도 있다고 지적했다.

7나노 공정은 여전히 ​​대량 생산에서 최첨단 기술보다 한 세대 뒤처져 있다. 5나노 제품은 업계 선두주자인 대만의 TSMC와 한국의 삼성에서 구할 수 있다. 7나노는 서버에서 스마트폰에 이르는 방대한 양의 데이터를 빠르게 처리할 수 있는 고성능 컴퓨팅 칩에 필요한 최소한의 것이다.

대만 국방 안보 연구소의 국방 전략 자원 연구소 소장인 수지윤(Su Ziyun)은 이전에 에포크 타임스(The Epoch Times)에 이 7나노 칩의 구조를 이해하고 있는 관점(입장)에서 볼 때 TSMC를 모방한 것으로 의심된다고 문제를 제기했다.

그러나 수 지윤은 "SMIC 기계는 구형 DUV UV 기계이며 실제로 7나노 공정에 대해서는 매우 미성숙하다"고 두 제품의 성능은 완전히 비교할 수 없다고 설명했다.


김세업 글로벌이코노믹 기자