전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
글로벌 특파원

속보

더보기

[고영화의 중국 반도체] <5> 中 노광기 국산화, 반도체 굴기 '사활'<下>

기사입력 : 2022년08월22일 10:55

최종수정 : 2022년08월22일 17:32

<中 편에서 이어짐>

궈왕광학(国望光学, 비상장)은 베이징이좡국제투자가 2018년 6월 베이징에 설립했다. 중국과학원장춘광학기계연구소는 궈커정밀광학(CNEPO)을 궈왕과학의 100% 자회사로 편입시키는 대가로 궈왕광학의 지분 14.7%를 받았다. 노광기 대물렌즈모듈 (110/90/28nm)을 개발한다.

치얼기전(启尔机电, CHEER, 비상장)은 저장대학 유체동력및기전시스템실험실 출신 창업팀이 2013년 5월 항저우에 설립했다. 유체정화, 유체검사, 유체제어 기술을 보유하고 있으며, 28nm 노광기의 액침(Immersion) 시스템 개발을 담당한다.

동팡징웬(东方晶源, DJEL, 비상장)은 중국과학원마이크로전자연구소가 2014년 2월 베이징에 설립했다. 전자빔결함검사(EBI), 외관사이즈측정 (CD-SEM) 등 측정장비와 광근접보정(OPC, Optical Proximity Correction) 소프트웨어 기술을 보유하고 있으며, 28nm 노광기의 노광최적화(Computational Lithography) 소프트웨어 개발을 담당한다.

당초 28nm ArFi 액침노광기는 2020말 까지를 개발완료 시점으로 정했으나, 프로젝트 종료가 1년 연기 되었는데, 2021년 말에도 일부 중국 매체에 "28nm 국산 노광기 개발 실패" 라는 보도가 나왔을 뿐, 정식으로 개발이 완료되었다는 소식은 현재까지 발표되지 않고 있다. 

[베이징=뉴스핌] 최헌규 특파원 = 2016년 4월, 칭화대 노광기 듀얼 마운트 개발현장. 뒤에 걸려있는 플랭카드의 "10년에 칼을 하나 갈고, 100일에 1 nm 줄이자(十年磨一剑,白天一纳米)"는 구호가 비장해 보인다 (출처: 팡정증권(方正证券), 2020.6).  2022.08.22 chk@newspim.com

◆ SMIC, 14nm DUV 노광기로 7nm 반도체 제조 성공?

지난 7월말, 여러 외신들이 세계 5대 파운드리 중국 SMIC(중신국제, 688981.SH)가 7nm 공정의 시스템온칩(SoC)을 중국 비트코인 채굴장비업체 마이너바 반도체에 공급했다고 보도했다. 그동안 SMIC는 중국 내 유일하게 14nm급 공장(상하이 8,9 공장)을 보유했고, 2018년 초부터 EUV 노광기(7nm 급)를 도입하려 했으나, 미국의 제재로 제약을 받고 있는 것으로 알려졌다.

중국은 EUV 노광기가 없기 때문에 DUV로 할 수 있는 모든 것을 시도해야 할 것이다. 현재 DUV 노광기의 광원은 193nm 에 불과하고, 이론적으로 20nm 이하 반도체를 만들 수 없다. 하지만 반도체 회로 패턴을 여러 면에 나눠 만드는 '멀티패터닝'(Multi-Patterning) 기술이 등장하면서 한계를 극복할 수 있게 되었다.

노광(Litho)과 식각(Etch)을 두번 거치면 앞 글자를 따서 'LELE'라고 부르고, 세번이면 'LELELE'로 부른다. 또한 자기정렬 4중 패터닝(SAQP, Self-Aligned Quadruple Patterning) 방법도 사용된다. 하지만 멀티 패터닝은 해상력을 극적으로 높일 수 있는 반면, 동시에 공정 수가 늘어나면서 그만큼 시간과 비용이 더 들어가는 단점도 가지고 있고, 공정의 복잡도가 높아져서 수율 또한 떨어지게 된다.

ASML에 따르면, ArFi 노광기로 싱글 패터닝을 했을 때의 비용(투자비, 운영비, 노광 및 소재 비용)을 100%로 가정하면, LELELE는 450% 이상, SAQP는 800%에 가까운 비용이 소요된다고 한다. EUV 장비를 활용하면 초기 투자비와 운영비가 ArFi 보다 많이 높지만, 패터닝 작업을 한 번만 하면 되기 때문에 원가는 ArFi 비용 대비 300% 이하로 내려간다는 분석이다.

정리하면, 14nm DUV 장비로 7nm 반도체를 제조할 수는 있다. 하지만 원가는 1.5~2.7배 소요되며 소요시간이 길어지고 생산수율이 크게 떨어질 것으로 예상된다. 

[베이징=뉴스핌] 최헌규 특파원 = ArFi 멀티패터닝과 EUV 싱글패터닝의 비용 비교 (출처: ASML, 2015). 2022.08.22 chk@newspim.com

◆ '반도체 굴기' 중국은 희망이 있는가

노광기가 없으면 반도체를 제조할 수 없다. 7nm 이하 최첨단 반도체 제품을 만들려면 EUV 노광기가 필수적이다. 경과 과정으로 먼저 ArFi DUV 액침노광기 개발도 필요하다.

이런 상황에서 중국은 반도체 굴기를 완성하기 위해서는 노광기 국산화가 선택 사항이 아닌 필수사항이다. 특히 중국은 반도체 기술 도움을 받을 동맹이 하나도 없는 상황에서 모든 문제를 혼자 해결해야 하는 외로운 상황에 놓여있다.

중국 반도체 자립 가능성을 세계 최첨단 기술의 총아인 우주탐사 기술을 예로 들어 설명해보자. 미국은 2012년 8월 화성에 탐사선을 착륙시켰고, 로버가 화성표면을 여기저기 탐사하면서 토양샘플을 채취하고 있다. 최근 미국항공우주국(NASA)은 채취된 토양샘플을 2033년 지구로 가져올 계획이라고 발표했다.

한편 중국은 미국보다 9년 늦은 2021년 5월 탐사선을 화성에 착륙시켰고 탐사로버 '주룽'(祝融, Zhurong)호가 화성 토양샘플을 채취중인 것으로 알려졌다. 하지만 중국국가항천국(CNSA)은 최근 '주룽'이 채취한 토양 샘플을 미국보다 한 발 앞선 2031년 지구로 회수할 계획이라고 밝혀 세계의 주목을 끌었다.

실제 이런 상황이 현실화한다면, 미국 보다 근 10년이나 늦게 화성에 탐사선을 보낸 중국이 먼저 화성 토양 샘플을 분석하고, 화성 생명 존재의 비밀을 밝혀낼 수도 있다. 중국은 지금 반도체 기술 분야에서도 이런 반전과 추월을 기대하고 있을지 모른다. 

[베이징=뉴스핌] 최헌규 특파원 = 중국 화성 탐사로버 주룽(祝融)호와 착륙선 셀카 (츨처: 바이두, 2022.8). 2022.08.22 chk@newspim.com


<필자 약력>

 

 

베이징대학 한반도연구소 연구원
중국 한국창업원 원장
SV인베스트먼트 고문
전 산업은행 베이징지점 고문
서울대 조선해양공학 학사/석사

 

 

 

베이징= 최헌규 특파원 chk@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
李대통령, 오광수 민정수석 사의 수용 [서울=뉴스핌] 이영태 선임기자 = 이재명 대통령은 13일 전날 밤 사의를 표명한 오광수 대통령실 민정수석비서관의 사의를 수용했다. 강유정 대통령실 대변인은 이날 오전 브리핑에서 "오광수 민정수석이 어젯밤 이재명 대통령께 사의를 표했다"며 이같이 말했다. 오광수 대통령실 민정수석비서관 [사진=대통령실] 강 대변인은 "이 대통령은 공직기강 확립과 인사 검증을 담당하는 민정수석의 중요성을 두루 감안해 오 수석의 사의를 받아들였다"고 전했다. 이어 "대통령실은 이재명 대통령의 사법개혁 의지와 국정 철학을 깊이 이해하고 이에 발맞춰 가는 인사로 조속한 시일 내에 차기 민정수석을 임명할 예정"이라고 부연했다. 대통령실 관계자는 차명 부동산과 차명 계좌 의혹으로 오 수석이 물러난 만큼 차기 민정수석 검증 기준에 청렴함 등이 포함될 것이야는 질문에 "일단 저희가 가지고 있는 국정철학을 가장 잘 이해하고 이를 시행할 수 있는 분이 가장 우선적인 이재명 정부의 인사검증 원칙이라고 할 수 있겠다"며 "새 정부에 대한 국민들의 기대감이 워낙 크기 때문에 그 기대에 부응하는 게 첫 번째 사명"이라고 답했다. 이 관계자는 오 수석 건을 계기로 인사 검증 기준이라 원칙이 마련될 수 있느냐는 질의에는 "이 대통령이 여러 번 표방했던 것처럼 우리 정부에 대한 기대감, 그리고 실용적이면서 능력 위주의 인사가 첫 번째 가장 먼저 포방될 원칙"이라며 "그리고 여러 가지 우리 국민들이 요청하고 있는 바에 대한 다방면적인 검토는 있을 예정"이라고 언급했다. medialyt@newspim.com 2025-06-13 09:43
사진
조은석 내란특검 "사초 쓰는 자세로" [서울=뉴스핌] 김현구 기자 = 이른바 '3대 특검(특별검사)' 중 내란 특검을 맡게 된 조은석(60·사법연수원 19기) 전 감사원장 권한대행이 13일 "수사에 진력해 온 경찰 국가수사본부, 고위공직자범죄수사처, 검찰의 노고가 헛되지 않도록 최선을 다해 사초를 쓰는 자세로 세심하게 살펴 가며 오로지 수사 논리에 따라 특검직을 수행하겠다"고 밝혔다. 조 특검은 이날 "수사팀 구성과 업무공간이 준비되면 설명해 드릴 기회를 갖도록 할 것"이라며 이같이 전했다. 조 특검은 현재 퇴직 후 별도 근무 중인 변호사 사무실이 없고 재택근무 중이다. 조은석 내란 특별검사. [사진=뉴스핌DB] 전남 장성 출신인 조 특검은 광주 광덕고와 고려대 법학과를 졸업한 뒤 1993년 수원지검 성남지청에서 검사 생활을 시작했다. 그는 대검찰청 중앙수사부 검찰연구관, 대검 공판송무과장, 대검 범죄정보1·2담당관, 서울중앙지검 형사3부장검사, 서울북부지검 차장검사, 광주지검 순천지청장, 서울고검 형사부장 등을 거쳤다. 이후 2014년 대검 형사부장 시절 세월호 참사 검경 합동 수사를 지휘했고, 청주지검장, 사법연수원 부원장을 지낸 뒤 문재인정부에서 서울고검장과 법무연수원장을 역임한 뒤 검찰을 떠났다. 2011~2025년 감사원 감사위원을 지낸 조 특검은 임기 중 전현희 전 국민권익위원회 위원장에 대한 감사가 '표적 감사'라며 제동을 거는 등 윤석열정부와 대립하기도 했다. 한편 이재명 대통령은 전날 저녁 내란 특검에 조 특검, 김건희 특검에 민중기 전 서울중앙지법원장, 채해병 특검에 이명현 전 국방부 검찰단 고등검찰부장을 각각 지명했다. 조 특검과 민 특검은 더불어민주당 추천, 이 특검은 조국혁신당 추천이다. 각 특검은 최장 20일간 준비기간을 거치게 되며, 내달 초 본격적인 수사가 이뤄질 것으로 예상된다. 내란 특검은 최대 60명, 김건희 특검은 40명, 채해병 특검은 20명의 검사를 파견받을 예정이다. hyun9@newspim.com 2025-06-13 07:42
안다쇼핑
Top으로 이동