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윤 대통령의 네덜란드 ASML 본사 방문으로 살펴본 ASML의 기술력

kusson 2023. 12. 12. 13:04
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  ASML은 반도체 제조 공정의 핵심인 노광 공정에 사용되는 극자외선(EUV) 노광장비를 생산하는 기업 기업으로, 세계 시장에서 독보적인 기술력을 보유하고 있다. 노광 공정은 웨이퍼 표면에 회로를 새기는 공정으로, 반도체의 성능과 집적도를 결정하는 가장 중요한 공정 중 하나이다.  ASML의 EUV 장비는 반도체의 회로 선폭을 7나노미터(nm) 이하로 구현하는 데 필요한 핵심 장비로, ASML의 기술력은 반도체 산업의 발전을 좌우한다고 할 수 있다. EUV 장비 한대의 가격은 3,000억원 으로 알려져 있으며 한해 50대 정도만 생산되기 때문에 갑위의 슈퍼을로 불린다.

ASML의 EUV장비인 TwinScan NXE:3300 (사진 = 나무위키)

 

 

Ⅰ. ASML의 독보적인 기술력

 

1. EUV 기술: EUV는 Extreme Ultraviolet(극자외선)을 이용한 노광 기술로, 기존의 ArF(ArF excimer laser) 기술보다 파장이 짧아 더 정밀한 회로를 구현할 수 있습니다. ASML은 1988년부터 EUV 리소그래피 기술을 연구 개발해 왔으며,  2010년부터 EUV 노광 장비를 양산하고 있다. 현재는 2nm의 회로 선폭을 구현할 수 있는 최신 EUV 장비를 생산하고 있다.


2. High-NA EUV 기술: High-NA EUV는 EUV 기술을 한 단계 발전시킨 기술로, 파장을 더 짧게 하여 더 정밀한 회로를 구현할 수 있습니다. ASML은 High-NA EUV 기술 개발을 주도하고 있으며, 2025년부터 양산을 시작할 계획입니다.


3. Optical proximity correction(OPC) 기술: OPC는 회로의 형태를 보정하여 노광 공정에서 발생하는 오류를 줄이는 기술입니다. ASML은 OPC 기술을 선도하는 기업으로, 자체 개발한 OPC 소프트웨어를 통해 뛰어난 OPC 성능을 구현하고 있습니다.

 

 

4. 기술 혁신 : ASML은 끊임없는 기술 혁신으로 반도체 미세 공정의 한계를 넓혀 나가고 있습니다. 특히, EUV(극자외선) 기술은 기존의 ArF(불화아르곤) 기술을 대체하여 7나노 이하의 미세 공정을 가능하게 한 핵심 기술입니다. ASML은 EUV 기술을 선도적으로 개발하고 상용화하여 현재 거의 세계 유일의 EUV 노광 장비 공급업체로 자리 잡고 있습니다.

 

5. 시스템 통합 : ASML은 반도체 노광 공정에 필요한 다양한 장비를 단일 시스템으로 통합하여 생산 효율성을 극대화하고 있습니다. 예를 들어, ASML의 EUV 노광 장비인 'NXE3400'은 노광, 현상, 검사를 하나의 장비에서 수행할 수 있도록 설계되어 있습니다. 이는 반도체 제조 공정의 복잡성과 비용을 줄이는 데 큰 도움이 되고 있습니다.

 

6. 서비스 경쟁력 : ASML은 장비 판매뿐만 아니라 사후 서비스에도 강점을 가지고 있습니다. ASML은 전 세계에 12,000명 이상의 엔지니어를 보유하고 있으며, 고객의 요구 사항에 맞는 맞춤형 서비스를 제공하고 있습니다. 이는 ASML의 고객 만족도를 높이고 장비의 가동률을 높이는 데 기여하고 있습니다.

 

 

 Ⅱ. 다른 나라가 ASML을 따라잡을 수 없는 이유

 

이러한 기술력과 경쟁력을 바탕으로 ASML은 세계 반도체 시장에서 독보적인 위치를 차지하고 있습니다. 2022년 기준, ASML의 세계 시장 점유율은 70%에 달하며, 이는 2위인 일본의 도쿄 일렉트론(20%)을 크게 앞선 수치입니다.

다른 나라가 ASML을 따라잡지 못하는 이유는 다음과 같은 요인 때문입니다.

 

1. EUV 리소그래피 기술의 복잡성 :  EUV 리소그래피 장비는 수천 개의 부품으로 구성되어 있으며, 각 부품의 정밀도와 성능이 매우 중요합니다. 이러한 기술을 확보하기 위해서는 막대한 투자와 장기간의 연구 개발이 필요합니다. EUV 기술은 극소량의 빛을 이용하는 기술로, 빛의 파장을 제어하고 빛의 왜곡을 최소화하는 등 매우 높은 수준의 기술력이 요구됩니다.

 

2. 엄청난 연구개발(R&D) 투자: ASML은 매년 매출의 약 20%를 R&D에 투자하고 있습니다. 이는 반도체 산업 평균인 10%를 크게 상회하는 수준입니다. 이러한 대규모 R&D 투자를 통해 ASML은 새로운 기술을 지속적으로 개발하고 선점하고 있다. EUV 장비의 가격은 수백억 원에 달하며, 유지 보수 및 운영 비용도 상당합니다. 이러한 비용 부담을 감당하기 위해서는 막대한 자금력이 필요합니다.

 



3. 독점적인 기술 노하우: ASML은 EUV 기술과 High-NA EUV 기술 등 핵심 기술에 대한 독점적인 기술 노하우를 보유하고 있습니다. 이러한 기술 노하우는 ASML의 경쟁력을 더욱 강화하고 있습니다.

 

4. 장기간의 투자 필요 : ASML의 장비는 매우 고가이며, 생산에 많은 시간과 자원이 필요합니다. 따라서, ASML을 따라잡기 위해서는 장기간의 투자와 인내심이 필요합니다.

 

5. 글로벌 네트워크의 중요성 : ASML은 전 세계에 16개의 생산 공장을 운영하고 있으며, 12,000명 이상의 엔지니어를 보유하고 있습니다. 이러한 글로벌 네트워크는 ASML의 기술력과 생산성을 유지하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다.

 

 

 이러한 이유로 인해 ASML은 당분간 EUV 리소그래피 시장에서 독점적인 지위를 유지할 것으로 예상됩니다. ASML의 기술력은 반도체 산업의 발전에 중요한 역할을 하고 있으며, ASML의 기술 발전은 향후 반도체의 성능과 경쟁력을 향상시키는 데 기여할 것으로 기대됩니다. 다른 나라의 기업들이 ASML을 따라잡기 위해서는 대규모 R&D 투자와 숙련된 기술 인력 확보, 그리고 독자적인 기술 개발 등이 필요할 것으로 보입니다.

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