EUV 막혀도 D램 만든다…장비 자립 속도 내는 中 [중국 반도체 굴기 2026 上]

자체 DUVㆍ복수 패터닝 기술로 한계 극복
개발속도 더디지만 메모리 경쟁력 함께 강화

AI 슈퍼사이클에 힘입어 국내 반도체 업계는 사상 최대 호황을 누리고 있다. 그러나 호황의 이면에서는 중국 반도체 산업이 예상보다 빠른 속도로 추격하고 있다. 과거 성숙 공정과 범용 제품에 머물렀던 중국 업체들은 정부 지원과 대규모 투자, 인재 확보를 바탕으로 메모리 분야까지 영향력을 확대하고 있다. 업계에서는 이미 일부 영역에서 중국 업체들의 기술력과 생산능력이 한국 기업을 위협할 수준에 근접했다는 평가도 나온다. AI 특수가 언젠가 정상화 국면에 접어들었을 때 한국 반도체 산업이 어떤 경쟁 환경과 마주하게 될 것인지, 그리고 지금의 호황이 끝난 이후에도 기술 초격차를 유지할 수 있을지 살펴본다.

▲중국 반도체 제조업체 청두가오전(CHJS) R＆D 시설 모습으로 기사의 특정 내용과 관련 없음. (사진=연합뉴스)

미국의 반도체 제재로 최첨단 노광장비인 극자외선(EUV) 장비를 확보하지 못한 중국이 자체 장비 개발과 공정 기술 고도화를 통해 반도체 자립에 속도를 내고 있다. 아직 선두 업체들과 기술 격차는 남아 있지만 국가 차원의 대규모 투자에 힘입어 장비 국산화 수준을 빠르게 끌어올리면서 메모리 경쟁력도 함께 강화되고 있다는 평가다.

5일 대외경제정책연구원(KIEP) 보고서에 따르면 첨단 반도체 공정의 핵심 장비인 EUV 노광장비는 현재 네덜란드 ASML이 사실상 독점 공급하고 있다. EUV는 7나노미터(nm) 이하 초미세 공정 구현에 필수 장비로 꼽히며, 중국과의 기술 격차는 약 15년 수준으로 평가된다.

미국의 수출 규제로 EUV를 도입하지 못한 중국은 자체 장비 개발과 기존 심자외선(DUV) 장비를 활용한 복수 패터닝(Multi-patterning) 기술을 통해 한계를 극복하고 있다. 업계에서는 중국이 EUV 없이도 D램 1a(4세대) 수준의 공정 기술을 확보한 것으로 보고 있다.

현재 중국 최대 D램 업체인 창신메모리테크놀로지(CXMT)는 1z(3세대) 기반 DDR5를 양산 중이며, 차세대 1a 공정 기술도 확보한 것으로 알려졌다. 다만 국내 기업들이 양산 중인 1c(6세대) 공정과는 여전히 수 세대의 기술 격차가 존재한다.

업계에서는 1a 공정까지는 DUV 기반 공정으로 일정 수준 대응이 가능하지만, 그 이후부터는 EUV의 필요성이 크게 높아질 것으로 보고 있다.

한 반도체 업계 관계자는 “1a 수준까지는 자체 DUV 장비와 복수 패터닝 기술로 어느 정도 대응할 수 있을 것”이라며 “하지만 이후 세대로 갈수록 EUV 없이 미세 공정을 구현하면 수율 확보가 쉽지 않아 경쟁력이 떨어질 가능성이 크다”고 말했다.

중국도 EUV 국산화를 추진하고 있지만 개발 속도는 아직 더딘 것으로 평가된다. 이에 따라 당분간은 DUV 기반 공정을 최대한 고도화하는 전략을 이어갈 것으로 전망된다. 현재 중국 DUV 장비 기술은 글로벌 선도 업체와 비교해 약 3~5년의 기술 격차가 있는 것으로 분석된다.

장비 경쟁력도 빠르게 개선되고 있다. 대외경제정책연구원은 “기술력에서는 여전히 선두 기업과 차이가 있지만, CXMT가 D램 생산능력을 빠르게 확대하면서 중국의 글로벌 D램 생산 비중도 꾸준히 증가하고 있다”며 “중국의 D램 자급률은 20~30% 수준까지 높아질 것”이라고 전망했다.

세부 장비별로는 이온주입 장비 분야에서 미국 어플라이드 머티어리얼즈와 5~8년, 박막 증착 장비 분야에서는 일본 TEL과 네덜란드 ASM 대비 3~5년, 식각 장비 분야에서는 미국 램리서치와 2~4년의 기술 격차를 유지하는 것으로 평가된다.

중국의 장비 경쟁력이 단기간에 선두권을 따라잡기는 쉽지 않지만, 국가 차원의 대규모 투자와 지원이 이어지는 만큼 기술 격차는 지속적으로 좁혀질 것으로 관측된다. 중국은 국가집적회로산업투자기금(빅펀드) 2기에서 장비·소재·전자설계자동화(EDA) 분야 투자를 대폭 늘린 데 이어, 지난해 출범한 3기에서는 투자 규모를 2기보다 약 69% 확대했다. 이에 따라 EUV와 DUV를 비롯한 핵심 반도체 장비의 국산화 속도도 점차 빨라질 것으로 전망된다.