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EUV 란? 삼성전자, TSMC등 업체별 보유현황 정리'

by storyfactory 2021. 4. 28.

1. EUV란?

EUV(Extreme Ultraviolet)란 극자외선이라 불리는 짧은 파장(13.5nm)의 빛을 이용하는 리소그래피 기술로, 반도체 원판인 웨이퍼에 회로패턴을 새기는 반도체 장비에 사용됩니다.

 

파장이 짧아 현재 사용중인 불화아르곤(ArF) 노광장비로는 불가능했던 7nm이하의 초미세공정을 가능케 하는 장비입니다. 한마디로 7nm이하 초미세공정에서 사용되는 장비입니다.

 

EUV와 ArF의 기술적 차이점

 

 


2. EUV 작동원리

기본적인 원리는 물리적으로 반도체칩에 회로를 그리는 것이 아니라 광선을 이용해 회로를 그려넣는 것입니다. 투자자로서 이 정도 이해하는 것으로 만족해야 겠습니다.

 

리포트에 나와있는 작동원리를 소개합니다. 투자자로서 한번 참고하면 좋겠네요.

 

EUV 작동원리


3. EUV 보급현황

EUV는 네덜란드의 리소그래피 장비 전문업체에서 독점 생산됩니다. 연간 생산량은 40대 내외이고요.

 

반도체 회사별로 보면 대만의 TSMC가 올해 말까지 약 70대 보유한 걸로 추정됩니다.

 

우리 삼성전자는 올해 말까지 27대 보유 추정입니다. 삼성은 2022년에 16대를 추가 확보할 예정으로 알려져 있습니다. 삼성은 DRAM공정에 7대를 사용중인데요, 추가 물량도 일부는 DRAM공정에 투입예정입니다.

 

SK하이닉스는 2대 보유중이고요 2022년 1대 추가 예정입니다.

 

EUV를 파운드리 공정에 사용하는 곳은 TSMC와 삼성전자 뿐입니다. 파운드리 점유율이 두 회사에 집중되어 있는지 알 것 같네요.

 

 

세계 반도체 업체별 EUV 보유현황

 

중국과 가까운 한국과 대만에 문제가 생기면, 미국은 파운드리 업체가 없기때문에 제조업에 큰 타격을 입게 됩니다.

 

그래서 미국은 삼성과 TSMC에게 미국에 공장(Fab)을 지으라고 압력을 넣고 있는 중이고요, 미국에 파운드리 공장이 몇군데 생길 것이라는 전망이 전문가들 의견입니다.

 

인텔도 접었던 파운드리 사업을 다시 한다고 하고요.

 


4. 라인당 EUV 소요량

EUV는 7nm 이하 파운드리 공정에서는 필수적이라고 합니다. 솔직히 봐도 잘 모르겠네요.

 

우리가 아는 반도체는 인텔펜티엄칩과 삼성, 하이닉스의 D램이나 낸드 정도인데 공정별 필요수량이 리포트에 적혀 있는데요, 공장을 가서 보고 설명을 들지 않는한 잘 모르겠다는.....ㅜㅜ  

 

어찌 되었건 초미세공정으로 가는 방법은 EUV를 사용해야 하고, 현재는 TSMC와 삼성전자만이 가능하다는 정도로 마무리합니다.

 

EUV가 적용되는 반도체 공정


5. EUV 가격과 생산량은?

EUV 노광기 가격은 대당 1800억원입니다. 최신 전투기 2대값이라고 하네요. 조립에만 5개월이 소요되고, 공급업체도 네덜란드의 ASML이 유일하고요. 미세공정 1개를 확보하는데 얼마난 어려운지 알 수 있습니다. 

 

ASML은 5~7 nm 공정이 적용된 12인치 웨이퍼 월 4만5천장 규모의 로직제품 생산 Fab당 EUV 10~20대가 필요하고, DRAM의 경우는 2~10대가 필요하다는 예측입니다.

 

정말로 돈과 시간을 쏟아 부어야 초미세 반도체 공정 1개가 완성된는 겁니다.

 

또한 EUV 생산량을 보면 2020년 31대 공급, 2022년 40대 생산가능하다고 합니다. 공장을 짓고 싶어도 장비가 없는 상황입니다. 여기에 수율(투입된 원재료 대비 생산된 완제품 비율)도 확보가 되어야 하기때문에 정말 쉽지 않습니다.


6. 에필로그

반도체 생산은 벌기도 많이 벌지만 투자도 장난이 아닙니다. 미국등의 기업들이 선뜻 나설기엔 타산을 맞추기가 쉽지 않은  산업입니다. 그 반증으로 미국 기업들은 설계위주의 Fabless 업체들이 많습니다. 

 

어느 한 나라에 설계부터 생산 및 후공정까지 갖춘 반도체 회사가 존재하기는 현실적으로 어렵다는 것이 전문가들의 분석입니다.

 

지금 각국의 움직임은 완전한 생산체계는 어려우나, 반도체 산업에서 어느 정도의 설계 및 생산 균형을 맞추는 쪽으로 정책과 지원을 마련하고 있습니다.

 

삼성에 대한 우려가 있으나 향후 2~3년간은 호황을 예상하는 증권사 리서치가 거의 모두라고 보입니다. 많은 이들의 우려는 기회인 경우가 많고, 모두의 낙관은 위기였던 것이 그간의 경험칙 이었습니다.