흥미돋 (American Affair) 중국 반도체 업계의 새로운 시대

[흥미돋는글]

출처: https://www.fmkorea.com/7198573876

이 글에선 중국 반도체의 미래에 대해 단순히 망할거라는 말을 하기 보다는, 상당히 긍정적 예상을 하는 면이 있기 때문에, 보통 사람이 봤을때는 이 새끼 이거 짱깨냐?고 하거나, 내 국적을 내가 모르는사이에 바꿀 수 있겠다는 생각이 들어서, 우선 이 매체의 MBFC 팩트체크 점수부터 박고 가겠습니다.

American Affairs Journal MBFC 신뢰성 평가서 (링크)

상세 내용은 이 저널의 24년 봄호에 연재 된 'A New Era for the Chinese Semiconductor Industry (링크)'를 참고해 주시고, 긴 내용인 만큼 주요 내용을 요약 해 보겠습니다.

현황 : 

미국은 네덜란드 및 일본 정부와 협력하여 28나노 이하 선단공정에 사용 가능한 DUV/EUV 노광장비의 판매 및 반입을 금지하고, 미국인들의 중국 업체 취업을 막고, Photoresist 등 반도체 생산에 부수적으로 필요한 기자재들의 반입도 막는것을 통해 중국 반도체 산업을 부수기 위해 시도 중.

정부간 협력 문제 : 

네덜란드와 일본 정부는 '전체적으로는' 미국 정부의 정책에 협력하고 있으나, 자국 업체들의 강력한 반발과 중국과의 관계 파탄을 막기 위해 10나노 이하의 선단공정에 대해서만 규제하는 것을 선호 함. 

실제로 양국 정부는 제재에 대해 문서를 통한 명시적 협력을 한적이 없고, 미국의 제재는 관련 인력의 중국 취업 및 이동 또한 규제하고 있는 반면, 네덜란드 및 일본 정부는 인력에 대한 통제는 거부하였을 뿐 아니라, ASML등 업체들이 중국에 이미 판매 된 장비에 대한 부품 지원, 소프트웨어 업데이트를 수행하는 것을 막을 의향이 없음.

중국의 전략적 목표 : 

이미 중국 정부는 점차적으로 해외에서의 반도체 완제품, 생산 장비 및 포토리지스트등의 원자재 수급이 어려워질 것이라는 것을 전제로 전략을 짜고 있으며, 따라서 중국의 전략적 목표는 자국의 SMIC (로직 반도체 파운드리), YMTC (메모리) 등의 주요 업체들이 완전 국산화된 생산라인으로 전환할 때 까지 시간을 벌어주는 것임.

전략 목표 달성을 위한 중국 정부의 접근 : 

1. 새로운 형태의 탑-다운 접근법

파편화된 중국 반도체 부품 업체를 국가 주도 구조조정, 원자력 분야의 CNNC와 같은 국영기업 출범 검토.

CNNC는 요런걸 통합 사업 관리 하는 국영기업임

2. 기초 반도체 연구에 국가 재정 집중 투입

중복 투자를 막고 각 업체의 R&D 부담을 줄여주기 위해, 당장의 수익이 날 수 없는 기초 연구는 국가 연구소 주도로 수행하되, 업계별 주요 업체를 선정하여 기초 연구 결과를 우선 공개 함. 화웨이, SMIC, YMTC, Naura 및 AMEC가 우선 공개 대상으로 선정된 듯.

Naura : 중국의 Applied Materials/Lam Research라고 보시면 된다고 합니다

3. 오픈소스 아키텍처에 대한 전폭적 지원 (RISC-V)

x86, ARM 등 서방 기업에 종속된 아키텍처로 부터 독립성을 확보해야하므로 오픈소스 아키텍처 연구에 대해 적극 지원 시행.

4. 정부-민간 협력 체계 강화

노광, 에칭 등 중국이 상대적으로 열세한 생산 프로세스에 대한 R&D 및 시설 구축 시 정부 지원 집중 투입.

24년 현재 주요 성과

1. SMIC의 국산화 시험 생산라인 구축 현황

현재 40나노 중심 생산 중, 28나노 시험 준비 중. 노광장비만 ASML 사용하고 있으며 SMEE로 대체 예정. 중국 반도체 기술자들은 초기 목표가 너무 공격적이었다 우려했지만, 생각보다 빠르게 목표달성이 이루어지고 있다고 평가.

SMEE의 SSA800은 이론상 14/10 나노에도 사용될 수 있으므로, 24년 연말까지 국산화 14나노 시험 생산 목표로 지속 투자 시행.

SMIC 상하이 팹의 전경. 

SMIC가 미국 제재 직전까지 도입한 ASML 장비 운용, 국산화 시험 라인등의 주요 활동이 모두 여기서 이루어지는 것으로 추정.

2. EDA(반도체 설계 소프트웨어) 국산화

14나노 이상의 레거시 공정 EDA는 완성단계에 접어든 것으로 보이며, 7/5나노 등 선단공정에서도 Empyrean등의 중국 업체 솔루션의 큰 개선이 관찰 됨. 주요 중국 반도체 디자인 하우스들도 중국 국산 EDA로 서서히 생태계를 옮겨갈 것으로 예상.

3. 중국 국산 DUV 노광장비 개발 현황

공식적으로 공개하고 있지 않으나, 23년 말경 SMEE는 자체 28나노급 노광장비 (SSA800A) 생산 능력을 확보한 것으로 보임. 화웨이는 SMEE와 독립적으로 노광기술을 연구하고 있었으나, 중국 정부의 설득으로 SMEE의 R&D와 통합하는 방향으로 정리 됨. 

SMEE SSA800 프로토타입

4. 식각/증착/클리닝 공정 개발 현황

YMTC등 미국의 주요 제재 타겟이 된 업체에서 Naura/AMEC 를 위시로 한 중국 업체 솔루션 적극적 채용 중.

5. 차세대 노광장비(EUV) 개발 현황

최소한 2개에서 크게는 3개의 EUV 개발 프로젝트가 진행중인 것으로 추정 됨. 

1) 창춘광학기술원 및 중국기술원 프로젝트

2) 화웨이 주도 프로젝트 

3) 상하이 반도체 연구센터 프로젝트

현황을 매우 긍정적으로 바라보는 시각에서는 25년 중 SMIC로 프로토타입 EUV 장비를 선적할 수 있을것으로 보는 사람도 있음.

전체적 소감

이 기사의 의견만 보았을때, 25~26년까지 최소 28나노~14나노까지의 E2E 자체 생산 능력을 확보할 가능성은 매우 높아보이고, EUV 프로토타입 개발이 늦어진다고 하더라도 대부분 용도의 반도체 자급생산은 늦어도 30년까지 가능해질 것 같음.

일본이나 네덜란드도 중국과의 관계를 완전히 불태울 생각이 딱히 없어보이고, 중국의 프로젝트 진척도에 따라 타협을 시도할 가능성도 충분해 보임.

아무래도 자체 기술력을 확보하지 못하고 서서히 시들어간 소련의 전철을 중국이 따를일은 없어보이고, 미래는 더 예측하기 힘들어지는듯 합니다. 이게 동아시아 지정학에 미칠 영향이 걱정되는 한편으로, 상업적으로도 한국이 초격차를 확보해서 중국에 대응하는 것 밖에 방법이 없을텐데. 걱정될 따름.

[머띿오머띿오하늑냐]

와 흥미로운 글 고마워!

[이십사시간이모자라]

중국 진짜... 너무 싫어 여러나라 고급기술 훔쳐다가 바퀴벌레처럼 번식하고 자라서 업계 먹어버리는거.. 더이상은 막아야할텐데ㅠ 진짜 개싫어

[흘러가는 인생]

싫긴한데 대단하긴 하네