윤곽 드러낸 ‘팀 차이나’ 반도체…한·미·대만 공급망 ‘지각변동’ 예고

[이데일리 송재민 최오현 기자] 중국이 자체 개발 이머전(침지형) 심자외선(DUV) 노광장비 생산에 들어가면서 반도체 자립의 핵심 퍼즐을 맞췄다. 중국 정부의 자금과 자국 장비업체, 반도체 제조사, 거대한 내수시장이 연결되는 이른바 ‘팀 차이나’의 윤곽이 드러났다. 미국의 장비·설계 기술과 대만의 파운드리, 한국의 메모리를 중심으로 형성된 기존 반도체 공급망에도 중장기적인 지각변동이 불가피하다는 분석이 나온다.

ASML 직원들이 EUV 노광장비를 살펴보고 있다. (사진=ASML)

28일 미국 정보기술(IT) 전문매체 디인포메이션과 관련 업계 등에 따르면 중국 상하이의 한 정부 지원 업체는 자체 개발한 이머전 DUV 노광장비 생산에 들어갔다. 올해 약 5대를 생산해 중국 최대 파운드리 업체 SMIC와 화훙반도체, 최대 D램 업체 창신메모리테크놀로지(CXMT)에 공급하고 내년에는 생산량을 약 20대로 늘릴 계획이다.

중국산 장비의 성능과 양산 수율은 아직 확인되지 않았다. 다만 개발설과 시험 가동에 머물렀던 장비가 실제 생산과 고객사 공급 단계로 넘어갔다는 점에서 주목할 만한 전환점으로 평가된다.

이규복 인하대 특임교수는 “우리나라도 아직 노광장비를 만들지 못하기 때문에 장비 기술력만 놓고 보면 중국이 우리보다 앞서 있다고 볼 수 있다”며 “DUV 국산화는 중국이 레거시 반도체 공정을 자체적으로 돌릴 기반을 갖췄다는 의미”라고 말했다.

개발 업체는 공개되지 않았지만 중국에서는 화웨이 관계사로 알려진 위량성테크놀로지가 유력하게 거론된다. 정부 지원을 받은 장비업체가 장비를 개발하고 국영 반도체 기업들이 이를 넘겨받아 생산라인에서 검증하는 팀 차이나식 협업 구조가 본격적으로 가동되기 시작한 셈이다.

미국은 2019년부터 네덜란드 ASML이 독점 생산하는 극자외선(EUV) 노광장비의 중국 수출을 차단한 데 이어 최상급 이머전 DUV 장비까지 규제했다. 중국은 이에 맞서 DUV 국산화와 같은 웨이퍼를 여러 차례 노광하는 다중 패터닝 기술로 우회로를 찾았다. 이머전 DUV는 단일 노광으로 28나노미터(㎚)급, 다중 패터닝을 적용하면 7나노급 반도체까지 생산할 수 있다. EUV보다 원가는 높고 수율은 낮지만 성숙 공정과 범용 반도체를 자체 생산할 수 있다는 의미다.

중국은 초기 생산성이 낮더라도 정부 보조금을 바탕으로 장비를 반복 가동하며 성능과 수율을 높일 수 있다. 이 교수는 “수율을 높이고 장비를 안정화하려면 약 3년이 필요하겠지만, 3교대로 24시간 가동하면 기술 안정화에 걸리는 시간을 단축할 수 있다”며 “중국 정부가 장비를 계속 돌릴 수 있도록 지원하는 힘이 가장 걱정되는 부분”이라고 설명했다.

최근 중국 증시에 상장한 CXMT가 대규모 투자 자금을 확보한 점도 팀 차이나 구축에 힘을 싣는다. CXMT가 차세대 D램과 고대역폭메모리(HBM) 생산능력을 확대하고 중국산 노광장비까지 공급 받으면 해외 장비 규제에 대한 의존도를 낮출 수 있다.

거대한 내수시장도 중국의 강점이다. 첨단 HBM에서는 한국과 격차가 남아 있지만 중저가 HBM과 범용 D램, 자동차·가전용 반도체는 자국 시장에서 상당 부분 소화할 수 있다. 초기 수율과 가격 경쟁력이 낮더라도 내수를 기반으로 생산 경험을 축적할 수 있는 셈이다.

유회준 카이스트 전기전자공학부 교수는 “장비를 만들었다는 사실보다 실제 양산에 적용할 수 있는 수율과 신뢰성을 확보했는지가 중요하기 때문에 중국 발표를 차분하게 지켜볼 필요가 있다”며 “다만 중국산 장비로 HBM 등 메모리를 안정적으로 생산할 수 있게 되면 한국이 경쟁력을 가진 메모리 분야가 가장 먼저 타격을 받을 수 있다”고 경고했다.