반도체 제조 공정에서 핵심적인 역할을 하는 노광, 식각, 증착 장비는 각국의 기술력 경쟁이 가장 치열한 분야 중 하나다. 한국은 반도체 메모리와 파운드리 분야에서 강세를 보이지만, 반도체 장비 시장에서는 미국, 일본, 네덜란드 등의 글로벌 경쟁사들이 주도권을 쥐고 있다. 하지만 최근 한국 기업들도 반도체 장비 기술력을 빠르게 발전시키며 국산화에 박차를 가하고 있다. 본 글에서는 노광, 식각, 증착 장비의 개념과 한국과 글로벌 경쟁사의 기술력 차이를 분석하고, 한국 반도체 장비 산업의 미래 가능성을 살펴본다.
노광 장비: 네덜란드 ASML의 독점, 한국의 대응 전략
노광 장비는 반도체 웨이퍼에 미세한 회로를 새기는 공정으로, 반도체 제조에서 가장 중요한 단계 중 하나다. 현재 이 시장을 독점하고 있는 기업은 네덜란드의 ASML로, 극자외선(EUV) 노광 기술에서 독보적인 위치를 차지하고 있다.
한국 기업들은 ASML의 장비를 필수적으로 사용해야 하는 상황이지만, 일부 노광 기술을 국산화하기 위한 시도가 이루어지고 있다. 대표적으로 SK하이닉스와 삼성전자는 EUV 공정을 적극 도입하며, ASML과 협력을 강화하고 있다. 또한, 일부 중소기업들은 DUV(Deep Ultraviolet) 노광 장비와 관련된 부품 및 기술 개발을 진행하고 있으며, 점진적인 기술 축적이 이루어지고 있다.
하지만 현실적으로 EUV 노광 장비의 국산화는 단기간에 이루어지기 어렵다. 일본의 니콘(Nikon)과 캐논(Canon)도 ASML에 밀려 EUV 시장에서 경쟁력을 확보하지 못했기 때문이다. 이에 따라 한국 반도체 업계는 ASML과 협력하면서도, 일부 DUV 및 관련 부품 기술을 점진적으로 국산화하는 전략을 펼치고 있다.
식각 장비: 미국·일본 기업이 선도, 한국의 기술 도전
식각(Etching) 공정은 웨이퍼 표면에서 불필요한 부분을 제거하는 과정으로, 반도체 소자의 미세화에 필수적인 기술이다. 이 시장은 미국의 램리서치(Lam Research), 일본의 도쿄일렉트론(TEL)이 주도하고 있다.
한국에서도 식각 장비 기술 개발이 활발히 이루어지고 있다. 대표적인 기업으로는 원익IPS, PSK, 유진테크 등이 있으며, 이들은 주로 삼성전자와 SK하이닉스에 장비를 공급하면서 경쟁력을 키우고 있다. 특히 원익IPS는 플라즈마 식각(PE: Plasma Etching) 분야에서 성과를 보이며 국산화 비율을 높이고 있다.
하지만 고급 식각 장비(Deep Etching) 분야에서는 여전히 글로벌 경쟁사와의 기술 격차가 존재한다. 특히, 극도로 정밀한 3D NAND 및 로직 반도체 식각 기술에서는 미국과 일본의 기술력이 앞서 있다. 이를 극복하기 위해 한국 기업들은 반도체 대기업과 협력하여 기술력을 축적하는 전략을 취하고 있으며, 정부 역시 반도체 장비 국산화를 위한 지원을 강화하고 있다.
증착 장비: 한국 기업들의 약진, 글로벌 시장 도전
증착(Deposition) 공정은 반도체 웨이퍼 표면에 박막을 형성하는 과정으로, 반도체 소자의 성능과 수율에 큰 영향을 미친다. 이 분야는 미국의 어플라이드 머티리얼즈(Applied Materials), 일본의 도쿄일렉트론(TEL)이 강세를 보이고 있으며, 한국도 비교적 빠르게 기술을 따라잡고 있는 분야다.
국내에서 증착 장비 기술을 보유한 대표적인 기업으로는 테스(TES), 한미반도체, 유진테크 등이 있다. 특히 테스는 ALD(Atomic Layer Deposition, 원자층 증착) 기술에서 강점을 보이며 삼성전자 및 SK하이닉스에 꾸준히 장비를 공급하고 있다.
한국 기업들은 증착 장비 국산화를 위한 연구개발을 지속하고 있지만, 고급 증착 기술(ALE: Atomic Layer Etching)과 차세대 박막 기술 분야에서는 아직 글로벌 경쟁사에 비해 뒤처져 있는 것이 현실이다. 하지만 정부와 대기업의 투자 확대, 연구개발 지원을 통해 한국 기업들의 점유율이 점진적으로 확대될 것으로 예상된다.
결론: 한국 반도체 장비 산업의 미래는?
한국은 반도체 메모리 및 파운드리 산업에서 세계적인 경쟁력을 보유하고 있지만, 반도체 장비 분야에서는 아직 글로벌 경쟁사와의 격차가 크다. 노광 장비는 네덜란드 ASML의 독점 체제가 이어지고 있으며, 식각과 증착 장비는 미국과 일본 기업들이 시장을 선도하고 있다. 하지만 한국 기업들도 점진적으로 기술력을 축적하며 국산화 비율을 높여가고 있다.
특히, 정부와 대기업이 적극적인 지원을 이어간다면, 한국의 반도체 장비 기업들은 중장기적으로 글로벌 경쟁력을 확보할 가능성이 크다. 앞으로 반도체 장비 국산화가 성공적으로 이루어진다면, 한국 반도체 산업의 자립도는 더욱 높아지고, 글로벌 반도체 시장에서의 영향력도 확대될 것으로 기대된다.