결국 ASML 앞에 무릎 꿇은 거인들…'2030년대 독점' 굳혔다

삼성전자와 SK하이닉스가 2028년, 대만 TSMC가 2030년을 목표로 네덜란드 ASML의 4억 달러(약 5394억원) 규모 차세대 하이-NA 극자외선 노광 장비를 양산 라인에 도입한다.

로이터는 9월 14일(현지시각) 반도체 제조사들이 3차원 적층 방식의 한계를 확인하고 회로 선폭 미세화 투자를 재개하고 있다고 보도했다. 초미세 공정 장비 도입 일정이 구체화하면서 한국 메모리 제조사의 설비투자 집행과 생산 단가 구조에도 직접적인 영향이 미칠 전망이다.


글로벌 반도체 기업들이 차세대 노광 장비 도입 일정을 구체화했다. TSMC와 삼성전자, SK하이닉스는 차세대 장비의 생산 공정 투입 목표 시점을 로이터를 통해 밝혔다.
반도체 제조사들은 칩을 수직으로 쌓는 3차원 적층 기술을 활용해 고가 장비 도입을 늦추려 시도했다. 그러나 칩 크기 축소와 열 관리 문제에 부딪히며 회로 미세화가 필수 경로라는 판단을 내렸다.

삼성전자와 SK하이닉스는 완성 칩 크기가 작은 메모리 반도체 특성을 반영해 2028년부터 생산 라인에 장비를 투입할 계획이다. 반면 파운드리 1위 TSMC는 투자 효익을 검토한 끝에 도입 시점을 2030년으로 결정했다. 마이크론은 장비를 주문했으나 양산 투입 일정은 확정하지 않았다. 가장 먼저 장비를 도입한 미국 인텔은 하이-NA 장비로 웨이퍼 100만장 이상을 처리하며 가동 기준을 충족했다고 발표했다.


인공지능 수요 확대로 ASML의 기존 장비와 차세대 장비 공급망은 빠르게 채워지고 있다. ASML 최고재무책임자 로저 다센은 대당 2억 달러(약 2697억원) 수준인 기존 극자외선 장비 생산 물량이 2027년분까지 대부분 매진됐다고 밝혔다.

차세대 하이-NA 장비는 회로 선폭을 기존 대비 약 40% 더 미세하게 그릴 수 있다. 대당 공급 가격은 4억 달러(약 5394억원)로 기존 장비의 두 배에 달한다.

JP모건은 2025년 세계 노광 장비 시장에서 ASML 점유율을 94%로 추산했다. 네덜란드 투자은행 인싱어길리센의 요스 페르스테흐 애널리스트는 대체 수단이 없다는 점을 짚었다. 일본 니콘과 캐논, 중국 기업들은 심자외선 기술에 머물러 있어, 분석기관들은 ASML의 첨단 장비 지배력이 2030년대까지 이어질 것으로 분석한다.

한국 반도체 제조사에는 막대한 설비투자 비용과 초기 수율 확보가 현실적 과제로 떠올랐다.

업계 분석에 따르면 대당 5394억원에 달하는 장비 특성상 복수 도입 시 조 단위 자본 지출이 불가피하다. 이는 고대역폭 메모리와 선단 D램의 단위당 감가상각비를 높이는 직접적 원인이 된다. 공정 단계를 줄여 생산성을 확보하려면 결함을 억제하는 초기 수율 안착이 필수적이라는 분석이 지배적이다.

다만 기존 장비의 다중 노광 효율이 유지되거나 3D 적층 기술의 공정 개선이 앞당겨질 경우, 고가 장비의 추가 발주 속도는 조절될 수 있다. 최종 승부는 2028년 양산 라인에서 나타날 실제 결함률 억제와 장비 가동 안정성에 달려 있다.


김주원 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com