파운드리 2나노 전쟁 점화…'차세대 노광장비' 확보 치열

TSMC, IMS 지분 10% 깜짝취득
게임체인저 포토마스크 장비업체
삼성, EUV 강자 ASML과 동맹
차세대'하이NA' 내년 공급 예정

파운드리(반도체 위탁생산) 분야 절대강자인 대만 TSMC가 글로벌 극자외선(EUV) 포토마스크 제조장비 독점 업체 지분을 취득하면서 향후 2나노 초미세공정 기술 경쟁에 불을 지폈다.

삼성전자는 초미세공정의 핵심인 EUV 노광장비 독점기업인 네덜란드 ASML의 차세대 장비 확보에 공을 들이는 등 반도체 제조사들과 '슈퍼 을'의 합종연횡이 치열해 지고 있다.

■TSMC, 포토마스크 독점업체 지분 참여

13일 업계와 외신에 따르면 TSMC는 최근 임시이사회를 열고 인텔이 소유한 오스트리아 극자외선(EUV) 노광장비 포토마스크 제조장비 업체인 IMS의 지분 10% 취득을 의결했다. 또, 영국 반도체 설계 기업인 ARM의 기업공개(IPO)시 공모가를 기준으로 최대 1억달러(약 1328억원) 내 투자도 결정했다. TSMC의 ARM 투자는 파트너사와의 협력관계를 고려한 전략적 판단으로 풀이된다. 삼성전자, TSMC, 인텔, 애플, 퀄컴, 엔비디아 등 글로벌 빅테크들이 ARM의 설계 자산(IP)을 활용하고 있다.

업계에서는 TSMC의 IMS 지분 취득은 '깜짝 발표'라는 반응이 나오고 있다. IMS는 EUV 노광장비용 포토마스크 제조장비 시장의 98%를 점유하고 있다. 인텔은 2009년 지분투자에 이어 2016년 IMS를 인수했다. 지난 6월 인텔은 IMS 사업 지분 약 20%를 사모펀드인 베인캐피탈에 매각했다. 포토마스크는 반도체 회로 설계가 그려진 부품으로 빛이 포토마스크를 통과하면서 웨이퍼에 새길 패턴이 만드는 부품이다. IMS가 생산하는 '멀티 빔 마스크 라이터(writer)'는 얇은 회로를 더 정확하고 빠른 속도로 포토마스크를 제작할 수 있어 반도체 업계의 패러다임을 바꿨다는 분석도 있다. 업계에서는 IMS의 장비 없이는 ASML의 EUV 노광장비도 무용지물이라는 평가까지 나온다. 반도체 업계 관계자는 "ASML의 차세대 노광장비인 ''하이 뉴메리컬어퍼처(하이NA) EUV'를 염두한 결정으로 보인다"면서 "7나노 이하 초미세공정에서 노광장비의 중요성이 커지면서 TSMC도 기존 기술협력에서 더 나아간 것"으로 해석했다.

■삼성, ASML 동맹 견고

TSMC를 추격 중인 삼성전자는 2012년 차세대 노광기 개발 협력을 위해 ASML 지분 3.0%를 약 7000억원에 매입한 바 있다. 2016년 투자비 회수 차원에서 ASML 보유 지분 절반을 매각했으며, 올해 한 차례 더 매각을 진행해 2·4분기 말 기준 0.7%의 지분만 보유하고 있다.

업계에서는 삼성전자가 ASML의 지분을 줄였지만 양사의 협력관계는 견고한 것으로 보고 있다. 미래 파운드리 경쟁 분야인 2나노 이하 초미세 공정 반도체 구현에 필요한 기술 사양을 갖춘 것으로 알려진 차세대 EUV 노광장비인 하이NA가 연내 시제품 출시 및 내년 본격 공급될 예정이라 삼성전자가 물량 확보에 공을 들이는 것으로 알려졌다. SK하이닉스, TSMC, 인텔도 ASML의 차세대 노광장비 확보전에 뛰어들 전망이다.

업계 관계자는 "초미세 공정을 위해서는 EUV 노광장비에 대한 의존도가 높은 상황"이라면서 "삼성을 비롯한 반도체 공룡들의 ASML 장비 확보전은 이전보다 더 치열해질 전망"이라고 내다봤다.

한편, 최근 2나노를 두고 반도체 업체간 경쟁이 격화되고 있다. TSMC는 지난 6월 2나노 제품의 시범 생산을 위한 준비작업에 들어갔다고 밝히며 선두 지키기에 나선 가운데, 삼성전자는 TSMC보다 먼저 개발한 게이트올어라운드(GAA) 공정으로 역전극에 나서겠다는 계획이다.

양사 외에도 인텔과 라피더스가 2나노전에 참전하면서 초미세공정 경쟁이 격화될 예정이다.

[e-mail] 김준석 기자