삼성과 SK 하이닉스도 많은 돈으로 ASML을 찾고있다… 반도체 마이크로 프로세싱에 필수적인 EUV는?

입력 2021.03.04 06:00

SK 하이닉스, 4 조 7000 억원에 EUV 장비 확보
3.5 조를 투자 한 이천 M16 공장보다 1 조 비싸다
단위당 1,500 억 EUV, M16에서 17-18에 적합 할 것으로 예상 됨
유일한 EUV 생산 업체 ASML, DRAM 확대에 주목

SK 하이닉스는 극 자외선 (EUV) 노광 장비에 5 년간 4 조 5000 억원 이상을 투자하고있다. EUV 마이크로 프로세싱을 활용 한 차세대 DRAM 생산에 뛰어들 계획이다. EUV 장비는 전 세계적으로 ASML 만 제조 및 공급합니다. 이 때문에 미세 가공 경쟁이 치열한 세계 1, 2 위 반도체 파운드리 (위탁 생산) 인 TSMC와 삼성 전자도 ASML에 EUV 장비를 먼저 요구하고있다. 연간 생산량은 30 대에 불과하기 때문에 장비 확보가 늦어지면 경쟁에서 멀어 질 것이라는 우려가 크다.

이러한 맥락에서 SK 하이닉스가 최근 준공 한 세계 최대 반도체 공장 인 M16의 총 공사비보다 EUV에 더 많은 자금을 투자하고있다. 돈 다발로 찾지 못하면 장비 확보가 쉽지 않다고합니다. 지난해 최고 실적을 기록한 ASML은 올해 신기록을 세울 전망이다.

4 일 SK 하이닉스에 따르면 동사는 올해부터 2025 년까지 4.75 조원을 투자 해 ASML이 독점 생산 공급하는 EUV 장비를 네덜란드에 도입하기로 결정했다. 장비가 들어올 때마다 가격이 지불된다.

SK 하이닉스는 지난달 초 경기도 이천 본사에 축구장 8 개 규모의 반도체 공장 인 M16을 준공했다. 차세대 DRAM을 주로 생산하는이 공장은 건축 면적 57,000m2의 세계 최대 반도체 시설이다. SK 하이닉스는 2018 년 11 월 착공 25 개월 만에 총 사업비 3 조 5000 억원으로 공장을 완공했다. 투자 금액 만 보면 공장에 들어가는 EUV 장비 가격이 공장보다 높다.

일반적으로 EUV 장비 가격은 1,500 ~ 1,700 억원으로 추정된다. 장비 운송, 설치 등 서비스 비용을 추가하면 SK 하이닉스는 M16에서 17 ~ 18 대의 EUV를 확보 할 수있을 것으로 예상된다.

SK 하이닉스는 4 세대 1a D 램의 일부를 EUV (nm · 1 나노 미터는 10 억분의 1 미터)로 생산해 본격적으로 5 세대 1b D 램을 만들 계획이다. SK 하이닉스는 업계 최초로 DRAM 전용 EUV 공정을 사용했다.

EUV는 반도체의 원료 인 실리콘 웨이퍼에 회로를 그리는 노광 공정에 사용됩니다. 기존의 아르곤 플루오 라이드 (ArF)는 빛의 14 분의 1 미만의 짧은 파장을 가지므로 회로를보다 정확하게 그릴 수 있습니다. 웨이퍼에 회로를 그릴 수 있다는 것은 같은 면적의 웨이퍼로 더 많은 반도체를 만드는 것과 같습니다. 생산 효율을 높이는 것입니다. 또한 마이크로 프로세싱으로 만든 반도체의 성능은 다른 반도체보다 높고 전력 소모도 적습니다.

EUV는 현재 네덜란드의 ASML에서 독점적으로 생산하여 전 세계에 공급하고 있습니다. 현재 세계 1, 2 위 반도체 파운드리 인 TSMC와 삼성 전자는이 장비를 7nm 이하의 마이크로 프로세서 시스템 반도체 생산에 사용하고있다.

양사는 5nm 반도체 수주에서 우위를 점하기 위해 EUV 장비를 경쟁적으로 확보하고있다. 한 회사 만 만들 수 있기 때문에 장비 인수가 늦어지면 초 미세 공정 경쟁에서 뒤쳐 질 것이라는 우려가 있었다. 이재용 삼성 전자 부회장이 EUV 장비를 확보하기 위해 네덜란드로 직접 날아간 것은 유명한 이야기다.

파운드리 외에도 삼성 전자는 10 나노 급 3G 1z D 램에 EUV 공정을 적용하고있다. 삼성 전자 주력 스마트 폰 갤럭시 S21에 탑재 된 LPDDR5가이 과정을 통해 만들어진 메모리 다.

ASML은 EUV 장비 확보에 적극 나서던 중국 반도체 기업 SMIC가 미국의 제재를 받아 신규 고객이 필요했던 시기다. 업계의 설명에 따르면 이러한 상황에서 SK 하이닉스의 등장은 아니더라도 힘들었던 ASML의 성능에 날개를 달았다.

특히 SK 하이닉스는 DRAM 생산에 EUV를 사용하고있다. 일반적으로 DRAM과 같은 메모리 반도체의 웨이퍼 출하량은 너무 커서 웨이퍼 출하량은 시스템 메모리와 비교할 수 없습니다. ASML은 SK 하이닉스가 삼성 전자에 이어 D 램 생산에 EUV를 사용한다면 향후 시장을 확대 할 수있을 것으로 추정된다. 서비스 비용과 부품 공급도 증가 할 것입니다.

하나 금융 투자 김경민 연구원은 “SK 하이닉스와의 장비 공급 계약은 ASML 주가에 긍정적 인 영향을 미쳤다”고 말했다. 매출이 발생하는 주요 지역 인 중국 SMIC는 미국과 중국의 갈등으로 EUV 장비 구매가 어려워지고 있고, SK 하이닉스는 전화 통화를 극복 한 느낌을주고있다”고 말했다.

ASML EUV 장비를 아시아 고객에게 제공하는 방법에 대한 동영상입니다. ㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ ㅇㅇㅇ / ASML YouTube