반도체 산업은 전 세계 기술 혁신의 중심에 있으며, 특히 반도체 제조 공정은 기업 간 경쟁을 결정짓는 핵심 요소입니다. 3nm 이하의 첨단 공정이 상용화되면서 삼성전자, TSMC, 인텔 간의 치열한 경쟁이 벌어지고 있으며, 반도체 제조의 필수 장비인 ASML의 EUV(극자외선) 기술이 중요한 역할을 하고 있습니다. 본 글에서는 글로벌 반도체 제조 공정 경쟁과 주요 기업들의 전략을 분석하고, ASML의 EUV 기술이 반도체 제조에서 어떻게 활용되는지 살펴보겠습니다.
1. 글로벌 반도체 제조 공정 경쟁
반도체 제조 시장은 파운드리(위탁 생산)와 IDM(설계부터 생산까지 직접 수행) 기업들로 구성되며, 대표적으로 삼성전자, TSMC, 인텔이 경쟁하고 있습니다.
1) 글로벌 반도체 제조 시장 점유율
2023년 기준, TSMC가 60% 이상의 점유율을 차지하며 파운드리 시장에서 압도적인 1위를 유지하고 있습니다. 삼성전자는 13~15%로 2위를 차지하며 기술 격차를 좁히기 위해 적극적인 투자를 진행 중입니다. 인텔은 주로 IDM 방식으로 반도체를 생산하지만, 최근 파운드리 시장에도 뛰어들며 경쟁 구도를 형성하고 있습니다.
2) 3nm 이하 반도체 공정 경쟁
최근 반도체 제조 기술은 3nm 이하의 첨단 공정을 중심으로 경쟁이 치열합니다. TSMC는 2023년부터 FinFET 기반의 3nm 공정을 양산 중이며, 애플, AMD 등 주요 고객사를 확보하고 있습니다. 삼성전자는 2022년 세계 최초로 GAA(Gate-All-Around) 기술을 적용한 3nm 공정을 도입했지만, 초기 수율 문제로 어려움을 겪었습니다. 인텔의 경우 기존 7nm(인텔 4) 공정을 안정화하며, 2025년 2nm 공정 도입을 목표로 개발 중입니다.
2. ASML의 EUV 기술과 반도체 제조 핵심 역할
반도체 공정이 5nm 이하로 진입하면서 EUV 노광 기술이 필수 요소로 자리 잡았습니다. 현재 이 기술을 제공할 수 있는 유일한 기업은 네덜란드의 ASML입니다. 때문에 유일한 기술을 가진 ASML에 대한 투자 매력도는 높은 편이라고 할 수 있습니다.
1) ASML의 독점적 EUV 기술
EUV 노광 기술은 기존 DUV(Deep Ultraviolet) 대비 파장이 짧아 더욱 정밀한 반도체 회로를 구현할 수 있습니다. 간단히 말해서 기존 공정에서는 멀티 패터닝 기법을 사용해야 했지만, EUV를 활용하면 공정을 단순화하고 수율을 높일 수 있습니다. EUV 장비 1대의 가격은 약 2억 달러(약 2,600억 원)에 달하며, ASML이 독점 공급하고 있습니다.
2) 주요 반도체 기업들의 EUV 도입 현황
TSMC는 7nm, 5nm, 3nm 등 미세 공정에서 EUV 활용하고 있으며 삼성전자는 7nm, 5nm, 3nm 공정에서 EUV 적용, 3nm부터 GAA 기술 사용하고 있습니다. 인텔은 4nm, 3nm 공정에서 EUV 도입, 2025년부터 본격 활용 예정
3. 글로벌 반도체 제조 기업 TOP 10 분석
현재 전 세계에서 가장 영향력 있는 반도체 제조 기업 10곳을 정리하면 다음과 같습니다.
- TSMC - 파운드리 1위, 대만
- 삼성전자 - 파운드리, 메모리 반도체, 한국
- 인텔 - IDM(설계+제조), 미국
- SK하이닉스 - 메모리 반도체, 한국
- 마이크론 - 메모리 반도체, 미국
- 퀄컴 - 팹리스(반도체 설계), 미국
- 엔비디아 - 팹리스(GPU), 미국
- 애플 - 팹리스(칩 설계), 미국
- 브로드컴 - 팹리스(통신 반도체), 미국
- SMIC - 파운드리, 중국
반도체 제조 공정은 EUV 도입과 3nm 이하 미세 공정을 중심으로 빠르게 발전하고 있으며, 삼성, TSMC, 인텔이 치열한 경쟁을 벌이고 있습니다. TSMC는 안정적인 3nm FinFET 공정을 바탕으로 시장 지배력을 유지하고 있습니다. 삼성전자는 GAA 기반의 3nm 공정을 선보이며 차세대 기술 개발에 주력하고 있습니다. 인텔은 EUV 기반의 2nm 공정을 도입해 반격을 준비하고 있습니다.
또한, ASML의 EUV 기술은 2nm 이하 공정에서 더욱 필수적이 될 것이며, 반도체 제조 경쟁의 핵심 요소로 자리 잡을 것입니다. 향후 누가 먼저 안정적인 2nm 이하 공정을 확보하는지가 반도체 산업의 판도를 결정할 것입니다.