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경기 화성시는 이달 4일 ASML이 차세대 극자외선 노광장비(High NA EUV)를 활용한 삼성전자의 초미세 반도체 제조 공정 R&D 지원 시설을 동탄2신도시 내에 건립한다고 밝혔다.ASML은 1조원을 들여 반도체 장비 부품 제조센터와 엔지니어 트레이닝 센터를 조성할 계획이다.
EUV 독점 ASML과 협력 강화
ASML은 전 세계에서 유일하게 EUV 장비를 생산하는 기업이다.EUV 장비는 차세대 반도체와 인공지능(AI) 반도체 생산을 위한 초미세공정에서 필수적으로 사용된다.이 때문에 글로벌 파운드리 기업들은 물량이 한정돼 있는 이 EUV 장비를 더 많이 들여오기 위해 경쟁적으로 협상에 임한다.통상 삼성전자 등이 ASML에 EUV 장비 주문을 넣는다고 하더라도 1년 이상은 기다려야 받을 수 있을 정도다.삼성전자는 AMSL과 차세대 EUV 장비 협력을 강화해 시장에 대응한다는 구상이다. 그간 삼성전자는 글로벌 1위 파운드리인 대만 TSMC에 비해 EUV 장비 확보 경쟁에서 뒤쳐졌다.외신에 따르면 TSMC는 EUV 장비를 현재 약 100대를 보유하고 있고,내년까지 65대를 추가로 구매할 계획이지만 삼성전자는 40~50대에 불과하다.한 대에 2500억원에 달하는 가격 탓에 고객사가 충분히 확보되지 않은 삼성전자 입장에선 당장 장비부터 도입하는 게 부담인 상황이다.
특히 삼성전자는 상대적으로 3나노 등 초미세 공정 반도체 생산 능력에서 뒤쳐졌다는 평가를 받는다.TSMC와 기술·수율 격차를 좁히기 위해 삼성전자는 업계 최초로 게이트올어라운드(GAA) 기술을 도입했지만 역부족이다. 업계는 현재 TSMC가 60~70%의 높은 수율로 3나노 고객사를 선점한 가운데 삼성전자는 40%를 밑도는 수율을 내고 있는 것으로 추산하고 있다.
EUV 직접 챙기는 이재용…갤럭시에도 '눈길'
하지만 이번 ASML 투자로 삼성전자는 분위기 반전에 돌입할 것으로 보인다.R&D 센터 설립에 이어 2027년 '하이 NA EUV'가 본격적으로 들어올 것으로 예상되는데 삼성전자는 이를 계기로 초미세 공정에 속도를 낼 방침이다.현재 최신 AI 반도체는 4나노 공정이 적용돼 지금의 EUV 장비로도 대응할 수 있지만 수년 내 2~3나노로 공정이 전환되면 차세대 EUV 장비가 필요하다. 삼성전자는 최근 EUV 장비 확보에 적극적인 전략을 취하고 있다.이재용 삼성전자 회장은 지난해 12월 ASML 네덜란드 본사를 직접 방문했고,해외스포츠올해 4월에는 ASML과 함께 EUV 장비의 핵심 부품을 만드는 독일 자이스를 찾았다.
삼성전자는 또 단계적으로 3나노 공정에서 생산되는 애플리케이션프로세서(AP)를 자사 제품에 적용할 계획이다.삼성전자는 오는 10일 프랑스 파리에서 열리는 '갤럭시 언팩 2024'에서 '갤럭시 워치7'을 공개한다.갤럭시 워치7엔 3나노 GAA 공정을 처음 적용한 웨어러블 기기용 AP '엑시노스 W1000'이 담겼다.문제는 스마트폰에 들어가는 '엑시노스2500'이다.삼성전자가 목표하는 대로 연내 3나노 수율이 60%까지 개선될 경우 내년 초 출시될 갤럭시S25에 엑시노스2500이 담길 가능성이 높다.
반도체 업계 관계자는 "AI 칩에 대한 수요가 급증하면서 TSMC는 수요를 감당 못하는 수준"이라며 "이번 ASML 협력을 계기로 삼성전자가 파운드리 기술력에 관한 낮은 신뢰도,해외스포츠수율 문제를 개선한다면 TSMC를 따라잡을 수 있는 기회가 될 것"이라고 말했다.
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