삼성·TSMC 줄섰다…ASML 5300억원 장비 '채택 논쟁' 종지부?

[뉴욕=이데일리 성주원 특파원] 삼성전자와 대만 TSMC가 대당 4억달러(약 5370억원)에 달하는 ASML의 차세대 노광장비 도입 계획을 구체화하면서 인공지능(AI) 반도체 투자 붐의 수혜가 반도체 제조장비로 확산하고 있다. 월가에서는 그동안 ASML을 둘러싼 핵심 논쟁거리였던 고개구수 극자외선(High-NA EUV) 장비의 실제 채택 속도에 대한 불확실성이 줄어들고 있다는 평가가 나왔다.

지난 2024년 4월 19일(현지시간) 미국 오리건주 힐스보로의 인텔 시설에서 직원들이 고개구수 극자외선(High-NA EUV) 노광장비 앞에 서 있다. (사진=로이터)

8일(현지시간) CNBC에 따르면 삼성전자와 TSMC는 ASML의 High-NA EUV 장비를 첨단 반도체 양산에 사용하기로 했다. 삼성전자는 2028년부터 첨단 D램 생산에 이 장비를 도입할 계획이다. TSMC는 2030년부터 첨단 공정의 대량생산에 High-NA EUV를 적용한다. 지난 7월 High-NA EUV를 첨단 반도체 제조에 사용하고 있다고 밝힌 인텔에 이어 세계 최대 파운드리와 주요 메모리 업체까지 ASML의 차세대 장비 고객군에 합류한 것이다.

High-NA EUV는 기존 EUV보다 더 미세하고 복잡한 회로 패턴을 웨이퍼에 구현할 수 있는 차세대 노광장비다. 문제는 가격이다. 장비 한 대 가격이 약 4억달러에 달해 기술적 우위와 별개로 반도체 업체들이 막대한 비용을 감수하고 실제 양산에 얼마나 빠르게 도입할지가 ASML의 향후 성장성을 둘러싼 핵심 변수로 꼽혀왔다.

월가는 삼성전자와 TSMC의 이번 결정을 이 같은 불확실성을 낮추는 신호로 평가했다. 바클레이스는 이날 보고서에서 이번 발표가 그동안 핵심 논쟁거리였던 High-NA EUV의 “채택 가시성을 높여줄 것”이라며 “긍정적”이라고 평가했다.

AI 반도체 경쟁은 High-NA EUV 수요를 끌어올리는 핵심 동력으로 꼽힌다. TSMC는 첨단 공정이 진화할수록 High-NA EUV가 필요한 레이어(층)가 늘어날 것으로 예상했다. 특히 “AI 애플리케이션에 필요한 트랜지스터 구조가 갈수록 복잡해지는 것이 주된 동력”이라고 설명했다. 더 작고 전력 효율이 높은 AI 칩을 만들기 위해 반도체 미세화 경쟁이 심화하면서 이를 구현할 수 있는 첨단 노광장비의 중요성도 커지고 있는 것이다.

사진=로이터

시장의 관심은 이제 ASML의 생산능력 확대로 옮겨가고 있다. ASML은 최근 전체 EUV 생산능력을 2027년 약 30% 확대하겠다는 계획을 내놨다. 아직 High-NA EUV 장비의 구체적인 판매 전망은 제시하지 않았다.

바클레이스는 삼성전자와 TSMC의 채택 계획으로 ASML의 생산계획 가시성이 높아졌다고 평가하면서 추가 증설 가능성에 주목했다. 바클레이스는 “ASML은 최근 확대된 목표보다 EUV 생산능력을 더 늘릴지에 대해 중요한 결정을 내려야 할 것”이라며 “수요는 분명히 강하다”고 진단했다.

때마침 ASML은 AI 반도체 수요 확대에 대응해 생산능력 확충에도 나섰다. 로이터통신에 따르면 ASML은 이날 네덜란드 벨트호벤 본사 인근에 약 35헥타르 규모의 신규 생산시설을 착공했다. 1단계 공사는 2029년 완료될 예정이다. ASML의 EUV 생산능력은 이미 2027년까지 거의 예약이 끝난 상태다.

ASML과 TSMC는 High-NA EUV의 경제성을 높이기 위한 차세대 포토마스크 개발에도 손잡았다. 삼성전자 등 주요 반도체 업체들도 이 프로젝트에 참여한다. 현재 6인치인 포토마스크를 12인치로 확대해 생산성을 높이고 제조비용을 낮추는 프로젝트다. ASML과 TSMC는 2031년까지 12인치 마스크 시험생산 라인을 구축하고 2033년 첨단공정 양산 적용을 목표로 하고 있다.

AI 반도체 투자 경쟁은 엔비디아 등 칩 설계업체를 넘어 첨단 반도체를 실제로 만드는 장비업체까지 번지고 있다. 특히 EUV 노광장비를 사실상 독점 공급하는 ASML로서는 삼성전자·TSMC·인텔 등 핵심 고객사의 High-NA 채택이 본격화하면서 차세대 장비 시장 확대에 대한 가시성도 한층 높아지고 있다.