삼성전자, 국내서 반도체 부품 개발 왜?

식각 공정에 쓰이는 소모품 자체 개발로 해외의존도↓

식각 장비·소모품 국산 비중 5%···해외 제품 40% 비싸

거래선 다변화 효과···원가 절감·메모리칩 수요 충족

그래픽=박혜수 기자

삼성전자가 반도체 제조에 사용되는 고순도 반도체 소모성 부품을 국내에서 자체 개발하고 있다는 전망이 나왔다.

해외 수입 부품 의존도를 낮추고 더 높은 메모리칩 수요를 충족시키기 위한 것으로 해석된다.

12일 IT전문매체 샘모바일에 따르면 삼성전자는 국내 협력사들과 함께 실리콘 전극과 포커스링, 전극을 제자리에 고정하도록 설계된 소모품 등을 개발 중에 있다.

이는 반도체 공정에서 회로의 불필요한 부분을 제거하는 '식각' 공정에 쓰인다.

식각 공정 설비에 설치되는 전극은 미세구멍 사이로 복합 부식가스를 보내 웨이퍼 표면에 플라즈마(이온화된 가스 형태)가 균일하게 분포될 수 있도록 도와준다. 포커스링(focus ring)은 실리콘 웨이퍼가 움직이지 않도록 고정시키는 부품으로 플라즈마를 모아주는 역할을 한다.

삼성전자는 대부분의 식각 장비와 소모품 등을 램리서치와 어플라이드머티리얼즈, 도쿄일렉트론 등 글로벌 장비 업체에서 수입해 사용 중이다.

앞서 램리서치는 지난 2월 삼성전자의 3나노미터(㎚) 반도체 공정에 활용되는 식각 장비를 한국에서 생산한다고 밝혔다. 램리서치는 반도체 공정 중 미세한 회로 모양을 깎아내는 식각 공정 분야에서 세계적 수준의 기술력을 확보한 회사로 평가받는다.

1㎚ 단위는 10억분의 1m 사이즈로 보통 머리카락 10만분의 1 굵기에 불과해 반도체를 만들 때 회로 선폭이 얇아 보다 작은 면적에 더 많은 회로를 그릴 수 있어 생산성이 높아진다.

특히 삼성전자는 국내에서 반도체 부품을 자체 개발한다면 기존 거래선을 다변화하고 원가 절감 측면에서도 유리할 것으로 관측된다. 현재 식각 장비와 소모품 등의 국산 비중은 5% 정도에 불과하지만 해외 제품이 국산보다 40% 가량 비싼 가격이 형성된 것으로 알려졌다.

세계반도체시장통계기구(WSTS)는 글로벌 메모리 반도체 시장의 규모가 올해 1827억달러(약 239조9581억원)가 될 것으로 예측했다. 이는 전년 대비 18.7% 증가한 규모다.

한편 삼성전자는 4나노 공정에 이어 지난달 말 세계 최초로 3나노 파운드리 신공정 양산을 발표했다. 파운드리 업계 1위인 TSMC는 올해 하반기 3나노 공정 양산에 들어갈 예정이다. 7나노 이하 미세 공정은 현재 삼성전자와 TSMC가 경쟁하는 분야다.

올 하반기 생산 준비 중인 TSMC의 3나노는 삼성전자와 다르게 5개 노드로 진행할 계획이다. 너무 많은 노드는 그만큼 3나노를 양산하기 어렵다는 점을 반증하는 것으로 풀이될 수 있다.

양사의 치열한 반도체 초미세공정 경쟁에 전방 산업의 소부장(소재·부품·장비) 업체들도 분주하게 움직이고 있는 것으로 알려졌다.

업계 관계자는 "삼성의 4나노는 현재 수율이 빠른 속도로 개선되고 있으며 올해 말에는 5나노 수준까지 수율이 개선되면서 수주 물량이 탄력적으로 증가할 것"이라며 "TSMC의 3나노 공정 양산 일정이 계속 밀리고 있어 삼성의 승부수는 3나노가 될 것"이라고 말했다.