반도체 소재·장비: ASML vs SMEE

반도체 소재 장비를 둘러싼 서방과 중국의 경쟁

반도체 장비와 소재가 시장 지배력을 결정하는 이유     

반도체 산업에서 소재와 장비가 시장 지배력을 결정하는 핵심 요소인 이유는 여러 가지가 있습니다. 반도체 제조 공정은 극도로 정밀한 기술이 요구되는 다단계 과정으로 구성되어 있으며, 각 단계에서 사용되는 장비와 소재의 품질이 최종 제품의 성능을 결정합니다. 이러한 이유로 반도체 장비와 소재를 선도적으로 확보한 기업이나 국가가 반도체 공급망의 주도권을 가지게 됩니다.

첫째, 반도체 장비는 미세공정의 핵심 요소로 작용합니다. 반도체 칩의 성능을 결정하는 주요 변수 중 하나는 집적 회로(IC)의 선폭이며, 이를 줄이기 위해서는 극한의 정밀도를 갖춘 제조 장비가 필요합니다. 대표적으로 노광 공정에서 사용되는 극자외선(EUV) 노광 장비는 반도체 제조의 미세화 수준을 결정하는 중요한 기술 요소입니다. 현재 EUV 노광 장비를 독점적으로 생산하는 ASML은 반도체 시장에서 독보적인 지위를 차지하고 있으며, 이로 인해 주요 반도체 제조사들이 ASML의 장비를 확보하는 것이 필수적입니다. 반면, 중국의 SMEE는 여전히 DUV(Deep Ultraviolet) 공정에 머물러 있으며, 첨단 공정으로 진입하기 위한 기술적 한계를 극복하지 못하고 있습니다. 이러한 기술 격차로 인해 ASML과 같은 선도 기업이 반도체 시장의 주도권을 유지하는 데 성공하고 있습니다.

둘째, 반도체 소재는 공정의 정밀도를 좌우하는 요소로 작용합니다. 웨이퍼, 포토레지스트, 화학 기체, 식각용 가스 등 다양한 소재가 사용되며, 이들 소재의 품질이 반도체의 수율과 성능을 결정합니다. 특히, 반도체 제조 공정에서 사용되는 불순물이 적고 균일한 웨이퍼는 고성능 반도체를 생산하는 데 필수적입니다. 일본이 독점적으로 생산하는 불화수소, 포토레지스트, 플루오린 폴리이미드 등의 반도체 소재는 글로벌 반도체 공급망에서 중요한 역할을 하며, 특정 국가의 반도체 산업 발전 속도를 조절하는 요소로 작용하고 있습니다.

셋째, 반도체 장비와 소재의 개발은 높은 기술 장벽을 가지고 있어 후발 주자가 시장에 진입하는 것이 매우 어렵습니다. 반도체 장비는 복잡한 광학 기술, 정밀 제어 시스템, 나노미터(nm) 수준의 가공 기술을 포함하며, 이러한 기술을 확보하기 위해서는 수십 년간의 연구개발(R&D)과 막대한 투자가 필요합니다. 예를 들어, ASML의 EUV 노광 장비는 수천 개의 정밀 부품으로 구성되어 있으며, 각 부품의 조달과 조립, 테스트까지 포함하면 하나의 장비를 완성하는 데 수년이 걸립니다. 또한, ASML은 독일의 ZEISS, 미국의 Cymer와 같은 핵심 부품 공급 업체와의 협력을 통해 독점적인 기술 체계를 구축하고 있어 경쟁업체들이 이를 모방하는 것이 거의 불가능한 상황입니다. 반면, 중국의 SMEE는 아직 EUV 장비의 개발에 성공하지 못했으며, 서방 국가들의 기술 수출 제한으로 인해 첨단 반도체 공정에서 경쟁력을 확보하는 데 어려움을 겪고 있습니다.

넷째, 반도체 장비 및 소재의 글로벌 공급망은 정치적·경제적 요인에 의해 크게 영향을 받습니다. 미국과 일본, 유럽연합(EU)은 반도체 산업의 핵심 기술이 중국으로 이전되는 것을 방지하기 위해 수출 규제를 강화하고 있으며, 이로 인해 중국의 반도체 산업은 첨단 공정에서 서방 기술에 의존할 수밖에 없는 구조를 유지하고 있습니다. 특히, 네덜란드 정부가 ASML의 EUV 장비 수출을 제한하면서 중국은 7nm 이하 공정으로의 전환이 어려운 상황에 놓였습니다. 반도체 소재 부문에서도 일본이 한국에 대한 수출 규제를 단행했던 사례처럼, 특정 국가가 핵심 소재를 독점하고 있을 경우 반도체 공급망의 안정성이 위협받을 수 있습니다.

이처럼 반도체 장비와 소재는 단순한 생산 요소가 아니라 반도체 산업의 패권을 결정하는 요소로 작용합니다. 특정 국가나 기업이 핵심 장비와 소재를 선점하면, 반도체 생산 전반에 대한 지배력이 강화되며, 경쟁국이나 후발 주자는 지속적인 기술 격차를 따라잡기 어려운 구조가 형성됩니다. 특히, 반도체 산업의 첨단 공정이 2nm 이하로 진입하는 과정에서 미세공정의 한계를 돌파할 수 있는 장비와 소재의 중요성은 더욱 커지고 있으며, 이에 따라 시장 지배력이 더욱 공고해질 것으로 예상됩니다.

반도체 장비와 소재를 선점한 국가와 기업이 반도체 시장을 주도하는 것은 필연적인 결과입니다. ASML과 같은 선도 기업은 독점적 기술력을 바탕으로 글로벌 반도체 산업의 흐름을 좌우하고 있으며, 반면 SMEE와 같은 후발 주자는 기술적, 정치적, 경제적 장벽을 넘지 못하고 제한된 시장에서만 활동할 수밖에 없습니다. 앞으로도 반도체 산업에서 장비와 소재의 중요성은 지속적으로 부각될 것이며, 이를 확보하는 국가와 기업이 반도체 패권을 결정하는 중요한 요소로 작용할 것입니다.     

ASML: EUV 독점 기업, 네덜란드의 기술 초격차     

반도체 산업에서 네덜란드의 ASML은 극자외선(EUV, Extreme Ultraviolet) 노광 장비를 독점적으로 공급하는 유일한 기업으로, 이 분야에서 압도적인 기술 초격차를 유지하고 있습니다. ASML의 EUV 기술력은 전 세계 반도체 기업들이 첨단 공정을 도입하는 데 필수적인 요소이며, 이는 ASML이 반도체 산업의 핵심 공급망을 장악하고 있음을 의미합니다. ASML이 구축한 독점적 시장 지배력과 네덜란드의 기술 초격차는 단순한 기업 경쟁력을 넘어 국제 정치·경제적인 영향력을 행사하는 수준에 도달했으며, 글로벌 반도체 생태계의 균형을 결정하는 중요한 요인이 되고 있습니다.

반도체 제조 공정에서 미세공정(High Node Scaling)은 칩의 성능과 전력 효율을 결정하는 핵심 요소입니다. 트랜지스터의 크기를 줄이면 동일한 면적 내에서 더 많은 회로를 집적할 수 있으며, 이로 인해 반도체의 성능이 향상되고 전력 소비가 감소합니다. 현재 반도체 산업에서는 7nm 이하의 초미세 공정을 구현하기 위해 EUV 장비가 필수적으로 요구되며, ASML은 이러한 EUV 노광 기술을 독점적으로 보유하고 있는 유일한 기업입니다.

EUV 노광 기술은 기존의 DUV(Deep Ultraviolet) 노광 기술보다 훨씬 짧은 파장(13.5nm)을 사용하여 트랜지스터 패턴을 형성하는 방식으로, 7nm 이하의 반도체 제조를 가능하게 합니다. 기존의 DUV 장비를 사용하면 미세한 회로를 만들기 위해서 여러 번의 패터닝 과정을 거쳐야 하지만, EUV 장비를 활용하면 단일 패터닝으로 미세 회로를 형성할 수 있어 공정의 복잡성을 줄이고 생산 효율을 극대화할 수 있습니다. 이 때문에 EUV 장비는 5nm, 3nm, 그리고 향후 2nm 이하의 반도체 제조에 필수적인 요소로 자리 잡았습니다.

현재 TSMC, 삼성전자, 인텔과 같은 글로벌 반도체 기업들은 ASML의 EUV 장비를 확보하기 위해 치열한 경쟁을 벌이고 있으며, ASML의 장비를 얼마나 빠르게, 그리고 얼마나 많이 도입할 수 있느냐가 기업의 반도체 시장 경쟁력과 직결되고 있습니다. 이처럼 ASML의 EUV 장비는 반도체 업계에서 필수 불가결한 존재이며, ASML의 독점적 지위는 더욱 강화되고 있는 상황입니다.

ASML이 EUV 장비 시장에서 독점적 지위를 유지할 수 있는 이유는 이 기술이 극도로 복잡하고 고도로 정밀한 제조 공정을 요구하기 때문입니다. EUV 노광 장비는 수천 개의 정밀 부품으로 구성되어 있으며, 이를 완성하는 데 수년간의 연구개발과 협업이 필요합니다.

가장 핵심적인 요소는 광원(Source)과 광학 시스템(Optical System)입니다. EUV 노광 장비는 13.5nm의 극자외선을 생성하는 광원이 필수적이며, 이를 구현하기 위해 ASML은 미국의 Cymer와 협력하여 고출력 레이저를 활용한 Droplet Generator 방식을 개발했습니다. 이 방식에서는 주석(Tin) 방울을 고출력 레이저로 폭발시켜 EUV 광을 생성하는데, 이 과정은 초당 수만 번 반복되며 극도로 높은 정밀도를 요구합니다.

ASML의 EUV 장비에는 독일의 ZEISS가 개발한 초정밀 반사경이 사용됩니다. EUV 광은 공기를 통과하면 흡수되므로, 일반적인 굴절 렌즈 대신 반사 거울을 사용해야 합니다. ZEISS는 세계에서 유일하게 EUV 노광용 초정밀 반사경을 생산하는 업체이며, ASML과 수십 년간 독점적인 협력을 유지하고 있습니다.

이러한 기술 장벽 때문에 EUV 장비를 모방하거나 자체적으로 개발하는 것이 사실상 불가능한 상황입니다. 중국의 SMEE나 일본의 Nikon, Canon과 같은 후발주자들이 EUV 시장에 진입하지 못하는 이유도 ASML의 독점적인 공급망과 복잡한 기술 구조 때문입니다.

ASML의 독점적 기술력은 단순한 산업 경쟁력을 넘어 국제적인 정치·경제적 영향을 미치는 수준에 도달했습니다. 미국과 유럽연합(EU)은 ASML이 보유한 EUV 기술이 중국으로 유출되는 것을 방지하기 위해 네덜란드 정부에 지속적으로 압력을 가해 왔으며, 이에 따라 네덜란드 정부는 ASML의 EUV 장비를 중국에 수출하지 못하도록 규제하고 있습니다.

네덜란드 정부는 2019년 이후 ASML이 중국 반도체 기업인 SMIC에 EUV 장비를 판매하는 것을 금지했으며, 미국 정부도 이에 대한 압박을 지속하고 있습니다. 이는 반도체 산업이 단순한 기술 경쟁을 넘어 국가 안보 및 경제 패권과 직결된 문제로 인식되고 있기 때문입니다. 미국과 네덜란드가 협력하여 ASML의 기술을 통제함으로써 중국이 첨단 반도체 공정을 자체적으로 구축하는 것을 차단하는 전략을 취하고 있으며, 이는 ASML의 기술 초격차가 글로벌 패권 경쟁에서 중요한 역할을 한다는 점을 보여줍니다.

네덜란드는 인구 1,700만 명의 작은 국가이지만, ASML이 보유한 독점 기술력 덕분에 글로벌 반도체 시장에서 막대한 영향력을 행사하고 있습니다. 네덜란드 경제 내에서도 ASML의 비중은 상당하며, ASML은 네덜란드의 GDP 성장과 기술 발전을 견인하는 핵심 기업으로 자리 잡고 있습니다.

ASML은 현재 EUV 기술을 넘어 하이 NA(High Numerical Aperture) EUV 노광 장비 개발에 집중하고 있습니다. 기존 EUV 장비의 해상도를 한층 더 향상시켜 2nm 이하 공정을 가능하게 하는 이 기술은 향후 반도체 업계의 새로운 패러다임을 제시할 것으로 전망됩니다.

High NA EUV 기술이 도입되면 더욱 정밀한 트랜지스터 패턴을 형성할 수 있어 반도체의 성능이 획기적으로 개선될 것입니다. ASML은 이 기술을 기반으로 향후 10년간 반도체 제조 공정을 주도할 계획이며, 이를 통해 EUV 시장에서의 독점적 지위를 더욱 공고히 할 것으로 예상됩니다.

ASML은 단순한 반도체 장비 기업이 아니라 글로벌 반도체 생태계를 좌우하는 핵심 기업으로 자리 잡았습니다. EUV 노광 장비의 독점적 공급자로서, ASML은 전 세계 반도체 제조사들의 필수 파트너가 되었으며, 네덜란드는 ASML의 기술 초격차를 통해 글로벌 반도체 패권의 중요한 플레이어로 떠오르게 되었습니다.

ASML의 독점적 위치는 단기간 내에 흔들리지 않을 것이며, EUV 및 차세대 High NA EUV 기술을 통해 네덜란드의 기술 초격차는 지속될 것입니다. 이로 인해 ASML은 앞으로도 글로벌 반도체 산업에서 가장 중요한 기업 중 하나로 자리매김할 것이며, 네덜란드의 기술 패권 유지에도 결정적인 역할을 할 것입니다.     

SMEE: 중국의 국산 반도체 장비 개발 시도     

중국은 반도체 산업에서 기술 자립을 이루기 위해 다양한 노력을 기울이고 있으며, 특히 반도체 장비 분야에서 해외 의존도를 줄이기 위한 움직임이 활발하게 진행되고 있습니다. 이러한 흐름 속에서 등장한 대표적인 기업이 바로 SMEE(Shanghai Micro Electronics Equipment Co., Ltd.)입니다. SMEE는 중국 내 유일한 반도체 노광 장비 제조업체로, 반도체 장비 국산화를 목표로 하고 있으며, 미국과 유럽이 주도하는 첨단 반도체 장비 시장에서 경쟁력을 확보하기 위해 기술 개발에 매진하고 있습니다. 그러나 ASML이 독점적으로 공급하는 EUV(Extreme Ultraviolet) 노광 장비와 비교할 때, SMEE는 여전히 기술적 한계를 극복하지 못하고 있으며, 국제적인 공급망 제한으로 인해 첨단 반도체 공정에서 경쟁력을 확보하는 데 어려움을 겪고 있습니다.

SMEE는 2002년 중국 상하이에 설립된 반도체 장비 기업으로, 중국 정부의 적극적인 지원을 받으며 성장해왔습니다. 중국은 반도체 산업을 국가 경제 및 안보 차원에서 전략적으로 접근하고 있으며, 이를 위해 반도체 생산의 핵심 요소인 장비 국산화에 막대한 투자를 하고 있습니다. 반도체 제조 공정에서 핵심적인 역할을 하는 노광 장비는 글로벌 시장에서도 극소수 기업만이 생산할 수 있는 고도의 기술력을 요구하는 분야로, 현재 ASML(네덜란드), Nikon(일본), Canon(일본)이 글로벌 시장을 장악하고 있습니다. 특히 ASML은 7nm 이하의 초미세 공정에서 필수적인 EUV 장비를 독점적으로 생산하고 있어, 중국 반도체 기업들이 첨단 공정으로 나아가는 데 큰 장벽이 되고 있습니다.

이러한 상황에서 중국 정부는 SMEE를 중심으로 반도체 노광 장비의 국산화를 적극적으로 추진하고 있으며, SMEE는 현재 DUV(Deep Ultraviolet) 기반의 노광 장비를 개발하여 28nm 공정까지 적용할 수 있는 수준에 도달한 것으로 알려져 있습니다. 그러나 첨단 반도체 공정에서 요구되는 7nm 이하의 제조 기술을 구현하기 위해서는 EUV 장비가 필수적이며, SMEE는 아직 EUV 장비를 개발하는 데 성공하지 못했습니다.

현재 SMEE가 개발하고 있는 노광 장비는 DUV(Deep Ultraviolet) 기반의 KrF(248nm) 및 ArF(193nm) 노광 장비로, 이는 90nm~28nm 공정에 적용할 수 있습니다. 28nm 공정은 여전히 많은 산업용 반도체 및 디스플레이 드라이버 IC(DDIC), 전력 반도체(Power Semiconductor) 등에서 사용되고 있지만, 최첨단 스마트폰 AP(Application Processor)나 데이터센터용 AI 반도체, 고성능 CPU, GPU 등에는 7nm 이하의 초미세 공정이 필요합니다.

현재 SMEE의 최대 목표는 ArF 이머전(ArF Immersion) 장비 개발을 통해 14nm~7nm 공정까지 적용할 수 있는 장비를 만드는 것입니다. 그러나 이머전 노광 기술조차 ASML이 이미 2000년대 중반에 상용화한 기술이며, 현재 반도체 시장의 주류는 5nm, 3nm 공정으로 이동하고 있어, SMEE의 기술 수준이 글로벌 선도 기업들과 비교했을 때 여전히 수 세대 뒤처져 있다고 평가됩니다.

중국 정부는 ‘제조 2025(中国制造2025)’ 정책을 통해 반도체 산업의 기술 자립을 강력히 추진하고 있으며, 이에 따라 SMEE와 같은 기업에 대한 연구개발 지원이 대규모로 이루어지고 있습니다. 그러나 반도체 장비의 특성상 단순한 자본 투자만으로 기술적 초격차를 극복하기는 어렵습니다.

반도체 노광 장비 개발에서 가장 중요한 요소 중 하나는 광학 시스템과 레이저 광원입니다. ASML은 독일 ZEISS와 협력하여 세계에서 유일한 EUV 반사경(optics)을 제작하고 있으며, 일본의 Nikon과 Canon도 고정밀 렌즈 기술을 활용해 반도체 노광 장비를 개발하고 있습니다. 그러나 SMEE는 이와 같은 고정밀 광학 기술을 자체적으로 개발하지 못하고 있으며, 해외 업체들의 협력도 얻기 어려운 상황입니다.

EUV 광원을 생성하기 위해서는 고출력 레이저 기술이 필요하며, ASML은 미국의 Cymer와 협력하여 독점적인 EUV 광원 기술을 확보하고 있습니다. 반면, SMEE는 여전히 DUV 광원 기술을 활용하고 있으며, EUV 광원 개발에서 극복해야 할 기술적 과제가 많습니다. 이러한 핵심 부품을 해외 업체들로부터 조달하는 것이 사실상 불가능해진 상태에서, 중국의 반도체 장비 국산화는 상당한 기술적 난관에 봉착해 있습니다.

미국은 2019년부터 중국의 반도체 굴기를 견제하기 위해 강도 높은 수출 규제 정책을 시행하고 있으며, 이를 통해 중국이 첨단 반도체 공정을 독자적으로 구축하는 것을 차단하고 있습니다. 특히, ASML이 중국에 EUV 장비를 판매하지 못하도록 네덜란드 정부를 압박하면서, 중국은 7nm 이하 공정으로 진입하는 것이 더욱 어려워졌습니다.

이러한 상황에서 SMEE는 DUV 노광 장비를 통해 28nm 이하 공정을 완성하고, 자체적인 기술 개발을 지속적으로 추진하고 있습니다. 최근 중국은 SMIC(中芯国际)를 중심으로 7nm 공정 반도체를 일부 생산하는 데 성공했으나, 이는 기존 DUV 장비를 활용한 ‘멀티 패터닝(Multiple Patterning)’ 방식을 통해 이루어진 것입니다. 멀티 패터닝은 공정 비용이 증가하고 수율이 낮아지는 단점이 있어, 장기적으로 첨단 반도체 생산에 한계가 있습니다.

현재 중국은 일본과 한국, 독일 등의 기업들을 활용하여 반도체 장비 및 소재 국산화를 지속적으로 추진하고 있으며, SMEE 또한 이에 따라 연구개발을 확장하고 있습니다. 그러나 미국과 네덜란드의 기술 규제가 지속되는 한, SMEE가 단기간 내에 ASML과 경쟁할 수 있는 수준의 기술을 확보하기는 어려울 것으로 보입니다.

SMEE는 중국 내 유일한 반도체 노광 장비 제조업체로, 반도체 장비 국산화의 핵심 역할을 담당하고 있습니다. 중국 정부의 강력한 지원 아래 DUV 기반의 노광 장비를 개발하는 데는 성공했으나, EUV 장비의 개발에는 여전히 큰 기술적 난관이 존재합니다.

향후 중국이 반도체 장비 독립을 이루기 위해서는 광학 시스템, 레이저 광원, 극자외선 반사경 등에서 획기적인 기술 개발이 필요하며, 이러한 요소들이 해결되지 않는다면 SMEE가 글로벌 반도체 장비 시장에서 경쟁력을 확보하기는 어려울 것입니다. SMEE의 기술 발전은 중국 반도체 산업 전체의 미래와 직결되어 있으며, 향후 몇 년간 중국이 기술 장벽을 극복할 수 있을지 여부가 국제 반도체 패권 경쟁에서 중요한 변수가 될 것입니다.     

반도체 산업 내 소재·장비 분야 경쟁과 전망     

반도체 산업에서 소재와 장비는 칩 생산의 근간을 이루는 핵심 요소로, 기술 경쟁력을 결정하는 중요한 요인입니다. 반도체 제조 공정은 수백 개의 정밀한 단계로 구성되며, 이 과정에서 사용되는 장비와 소재의 품질이 반도체 칩의 성능과 생산 수율을 결정합니다. 특히, 7nm 이하의 첨단 공정으로 이동하면서 반도체 장비의 정밀도와 소재의 순도가 더욱 중요한 요소로 부각되고 있으며, 이를 선점한 국가와 기업이 반도체 시장에서 지배적인 영향력을 행사하고 있습니다.

현재 반도체 장비 분야는 네덜란드의 ASML, 일본의 Nikon, Canon, 그리고 미국의 Applied Materials, Lam Research, KLA 등이 시장을 주도하고 있으며, 반도체 소재 분야에서는 일본의 신에츠화학(Shin-Etsu Chemical), SUMCO, JSR, TOK, Showa Denko, 미국의 Dow Chemical, 독일의 BASF, 그리고 한국의 SK실트론, 동진쎄미켐 등이 주요 기업으로 자리 잡고 있습니다. 이들 기업은 반도체 생산에 필수적인 웨이퍼, 포토레지스트, 화학 기체, 식각 가스, 박막 소재 등을 공급하며, 첨단 반도체 제조 공정에서 필수적인 역할을 하고 있습니다.

반도체 제조 장비는 극도로 높은 정밀도를 요구하는 기술 집약적 산업이며, 소수의 기업이 시장을 독점하고 있습니다. 특히, 노광(Lithography) 장비 시장에서는 네덜란드의 ASML이 독점적인 EUV(Extreme Ultraviolet) 기술을 보유하고 있으며, 일본의 Nikon과 Canon은 여전히 DUV(Deep Ultraviolet) 장비를 중심으로 경쟁하고 있습니다.

ASML은 현재 7nm 이하 공정에서 필수적인 EUV 노광 장비를 독점적으로 공급하고 있으며, 세계 주요 반도체 기업인 TSMC, 삼성전자, 인텔 등이 ASML의 EUV 장비를 도입하여 최첨단 반도체 칩을 생산하고 있습니다. EUV 기술은 13.5nm 파장의 극자외선을 활용하여 더욱 미세한 반도체 회로를 형성하는 기술로, ASML의 EUV 장비 없이는 5nm 이하 공정을 구현하는 것이 사실상 불가능합니다.

반면, 일본의 Nikon과 Canon은 여전히 DUV 노광 장비 시장에서 경쟁하고 있으며, 28nm 이상의 성숙 공정(legacy node)에서 여전히 높은 점유율을 유지하고 있습니다. 그러나 5nm, 3nm, 2nm 공정으로 이동하는 흐름 속에서 Nikon과 Canon은 기술적 한계를 극복하지 못하고 있으며, ASML과의 기술 격차가 점점 벌어지고 있는 상황입니다.

중국의 SMEE(Shanghai Micro Electronics Equipment Co., Ltd.)는 반도체 장비의 국산화를 목표로 28nm 공정까지 구현 가능한 DUV 노광 장비를 개발했지만, 7nm 이하의 공정을 위한 EUV 장비 개발에는 아직 성공하지 못했습니다. 미국과 유럽의 수출 규제로 인해 SMEE가 자체적으로 EUV 장비를 개발하기 어려운 상황이며, 중국이 ASML을 대체할 수 있을 정도의 반도체 장비를 확보하는 데는 상당한 시간이 걸릴 것으로 예상됩니다.

반도체 제조에서 웨이퍼, 포토레지스트, 화학 기체, 박막 소재, 에칭 가스 등은 필수적인 요소이며, 고순도의 반도체 소재를 생산하는 것은 매우 높은 기술 장벽을 요구하는 분야입니다. 특히 일본과 미국, 한국이 반도체 소재 시장을 주도하고 있으며, 일부 유럽 기업도 주요 소재를 공급하고 있습니다.

웨이퍼(Wafer) 시장에서는 일본의 신에츠화학(Shin-Etsu Chemical)과 SUMCO가 세계 시장의 50% 이상을 점유하고 있으며, 한국의 SK실트론과 대만의 GlobalWafers가 나머지 시장을 차지하고 있습니다. 반도체 제조에서 사용하는 실리콘 웨이퍼는 불순물이 거의 없는 고순도(99.9999999%)를 유지해야 하며, 이를 생산하는 기술력은 오랜 기간 축적된 노하우를 필요로 합니다.

포토레지스트(Photoresist) 시장은 일본의 JSR, TOK, Fujifilm 등이 선도하고 있으며, 극자외선(EUV)용 포토레지스트는 일본이 사실상 독점하고 있습니다. 미국과 유럽은 일본의 포토레지스트 의존도를 낮추기 위해 자국 기업을 육성하려 하고 있으며, 한국도 동진쎄미켐을 중심으로 포토레지스트 국산화를 추진하고 있습니다.

에칭(Etching) 및 화학 기체 분야에서는 미국의 Linde, 독일의 BASF, 일본의 Showa Denko, 한국의 SK머티리얼즈가 주요 공급업체로 자리 잡고 있으며, 이들은 고순도의 플루오린 가스, 식각용 화학 기체 등을 공급하여 반도체 제조 공정에서 중요한 역할을 하고 있습니다.

반도체 제조 공정이 2nm 이하로 진입하면서 반도체 장비와 소재의 중요성은 더욱 커질 전망입니다. 특히, EUV 노광 기술이 더욱 정교해지고 있으며, ASML은 현재 High-NA EUV 장비를 개발하여 2nm 이하의 공정을 지원하는 차세대 반도체 제조 기술을 선도하고 있습니다.

반도체 소재 시장에서도 고순도 웨이퍼, EUV 포토레지스트, 차세대 에칭 가스 등의 개발이 활발하게 이루어지고 있으며, 한국, 일본, 미국, 유럽 기업들이 새로운 시장을 선점하기 위해 경쟁하고 있습니다.

반면, 중국은 반도체 소재와 장비의 국산화를 지속적으로 추진하고 있지만, 기술적 한계와 서방 국가들의 수출 규제로 인해 첨단 공정에서는 경쟁력을 확보하기 어려운 상황입니다. 특히, 미국과 네덜란드, 일본이 EUV 장비와 관련된 핵심 기술의 대중국 수출을 제한하고 있어, 중국이 첨단 반도체 공정을 자체적으로 구축하는 데 상당한 시간이 소요될 것으로 예상됩니다.

반도체 산업에서 장비와 소재는 단순한 생산 요소가 아니라 첨단 기술력과 시장 지배력을 결정하는 핵심 요소로 자리 잡았습니다. ASML과 같은 장비 기업이 EUV 기술을 독점하면서 반도체 시장의 패권을 좌우하고 있으며, 일본, 미국, 한국이 주요 반도체 소재를 장악함으로써 글로벌 반도체 공급망에서 중요한 역할을 수행하고 있습니다.

향후 반도체 제조 기술이 더욱 발전하면서 반도체 장비와 소재의 중요성은 더욱 커질 것이며, 각국 정부는 반도체 공급망 안정성을 확보하기 위해 국산화와 기술 개발에 대한 투자를 지속할 것입니다. 특히, 중국의 반도체 자립 시도와 서방 국가들의 기술 견제 속에서 반도체 소재·장비 시장의 경쟁은 더욱 치열해질 것으로 전망됩니다.