‘슈퍼 을’ ASML의 승부수, 1000W 광원이 바꿀 반도체 1나노 패권

인공지능(AI) 반도체 수요가 폭발하며 미세 공정의 한계를 시험하는 가운데, 세계 유일의 EUV(극자외선) 노광장비 제조사 ASML이 칩 생산성을 획기적으로 높일 파격적인 기술 혁신안을 내놓았다.

24일(현지시각) 반도체 업계와 로이터 통신에 따르면, ASML은 최근 캘리포니아 샌디에이고 연구소에서 EUV 장비의 핵심인 광원 출력을 기존 600W(와트)에서 1000W까지 끌어올리는 데 성공했다고 발표했다. 이번 혁신은 단순히 장비 성능의 개선을 넘어 2030년까지 칩 생산량을 현재보다 50% 이상 확대해 고질적인 공급 부족과 고비용 구조를 동시에 해결하겠다는 전략이다.


ASML의 이번 성과는 EUV 노광 공정의 최대 난제였던 ‘광원 출력’의 한계를 극복했다는 점에서 의미가 깊다. EUV 공정은 미세 회로를 그리기 위해 태양 표면보다 뜨거운 플라즈마에서 나오는 빛을 사용하는데, 출력이 높을수록 웨이퍼 한 장을 노출하는 시간이 단축된다.

마이클 퍼비스 ASML EUV 소스 라이트 수석 기술자는 "단순한 기술 과시가 아니라 고객사가 즉시 현장에 적용할 수 있는 안정적인 1000W 출력을 구현했다"고 강조했다.
구체적 개선 내용을 보면, 기술적으로는 광원을 만들기 위해 분사하는 주석(Tin) 방울의 투입 횟수를 초당 5만 회에서 10만 회로 2배 늘려 정밀도를 극대화했다. 여기에 기존 단일 레이저 폭발 방식에서 벗어나 두 번의 연속 폭발을 통해 플라즈마를 형성하는 ‘듀얼 펄스’ 기술을 적용, 에너지 변환 효율을 높였다. 이를 통해 빛의 세기를 현재보다 약 66% 강화하며 처리 속도를 비약적으로 높였다. 광원 출력이 강해지면 웨이퍼 표면에 회로를 새기는 노광 시간이 짧아져 전체적인 공정 속도가 상승한다.


이러한 생산성 향상은 결과적으로 칩당 제조 단가를 현재 대비 약 70~80% 수준으로 낮추는 효과를 가져올 것으로 분석된다. 20% 이상의 제조원가 절감은 AI 반도체 등 초미세 공정 칩을 대량 생산해야 하는 삼성전자, TSMC, 인텔 등 파운드리 기업들의 수익성 개선에 결정적인 ‘승부처’가 될 것으로 보인다.

실제 업계에서 통용되는 성능 지표인 ‘시간당 웨이퍼 처리량(Throughput)’은 현재 약 220장에서 2030년 기준 330장까지 50% 향상될 전망이다. 이는 장비 추가 도입이나 공장 면적 확대 없이도 기존 설비의 효율만으로 칩 생산량을 절반가량 늘릴 수 있음을 의미한다.


이번 기술 혁신은 특히 대당 6000억 원을 상회하는 ‘하이 NA(High-NA) EUV’ 장비의 경제성 문제를 해결할 구원투수로 주목받는다. 2026년 현재, 인텔은 오리건주 D1X 연구소에서 하이 NA 장비를 통해 1.4나노(14A) 수율 확보에 나섰고, 삼성전자는 SF2P 등 2나노 고도화 공정에 해당 기술을 우선 접목해 반격을 꾀하고 있다. 반면 실용주의를 택한 TSMC는 1.6나노(A16) 공정부터 하이 NA와 고출력 광원 기술을 본격 융합할 방침이다.
미래 반도체 패권은 단순히 미세한 선폭을 그리는 능력을 넘어, ASML의 광원 혁신을 자사 공정에 얼마나 최적화해 ‘압도적인 비용 경쟁력’을 갖추느냐에 달렸다. 업계 관계자는 "미국과 중국이 독자 노광기 개발에 거액을 쏟고 있지만, 광원 출력에서 보여준 ASML의 초격차는 당분간 깨지기 힘들 것"이라고 분석했다.

한편 ASML의 주가는 지난 1년간 폭발적인 성장세를 기록했다. 2026년 2월 23일 기준 종가는 1249.20유로(약 212만 원)로, 1년 전 대비 75.08%(+535.70유로) 급등한 상태다. 이러한 급등세는 앞서 발표된 1000W급 EUV 광원 기술 혁신과 2030년 생산성 50% 향상 로드맵이 시장의 강력한 신뢰를 얻은 결과로 풀이된다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com