中 화웨이, 독자 기술로 5나노 넘어 ‘3나노’ 반도체 넘본다

미국의 각종 제재를 뚫고 자체적으로 7나노미터(㎚·10억분의 1m)급 반도체의 개발과 제조, 양산에 성공한 중국 화웨이가 이제 자체 기술로 5나노급 반도체에 이어 3나노급 반도체 제조까지 넘보고 있다.

28일(현지 시각) IT 및 기술 전문매체 톰스하드웨어는 화웨이와 중국 최대 파운드리(반도체 수탁생산 기업) SMIC가 특허까지 출원한 자체 개발 반도체 제조 공정 기술로 차세대 5나노 반도체는 물론, 3나노 반도체 제조까지 시도하고 있다고 전했다.
앞서 지난 3월 화웨이와 SMIC는 심자외선(DUV) 노광장비를 이용한 멀티패터닝(반복 노광 공정) 기법을 이용해 초고밀도 반도체를 제조하는 ‘SAQP(Self-Aligned Quadruple Patterning)’ 제조 기술에 대한 특허를 중국에서 취득했다.

이에 반도체 업계에서는 이미 7나노급 반도체의 개발과 제조, 양산에 성공한 화웨이와 SMIC가 SAQP 기술로 다음 세대인 5나노급 반도체 제조를 시도할 것으로 예상했다. 하지만 톰스하드웨어는 화웨이와 SMIC가 한술 더 떠 이 기술을 이용한 3나노급 반도체 제조까지 준비하고 있다고 전했다.
현재 반도체 업계에서는 7나노급 이하 첨단 반도체 제조에 기존 DUV보다 정교한 노광 공정이 가능한 극자외선(EUV) 노광 장비를 사용하고 있다.

하지만 미국의 첨단 반도체 제조 장비 수출 규제로 EUV 장비를 확보하지 못한 중국은 기존 DUV 장비와 멀티패터닝 기법으로 7나노 이하 첨단 반도체 제조에 도전하고 있다. SAQP 기술도 DUV 장비로 총 4번의 멀티패터닝을 진행하는 것이 핵심이다.

멀티패터닝 기법을 이용하면 기존 DUV 장비로도 7나노 이하 첨단 반도체의 제조가 가능하다. 다만 노광 공정 횟수가 늘어날수록 제조 비용과 시간이 급증하고 수율(양품 반도체 생산 비율)은 하락한다.

톰스하드웨어는 SAQP 기술로 제조하는 화웨이와 SMIC의 5나노 및 3나노 반도체가 칩당 제조 비용이 너무 높아 당장 실용화 가능성은 매우 낮을 것이라고 지적했다.

하지만 미국과 대립각을 세우고 있는 중국이 반도체 기술 자립에 어마어마한 투자를 계속하고 있고, 이러한 첨단 반도체 제조 기술이 중국의 반도체 업계는 물론, 인공지능(AI) 같은 각종 첨단기술 산업과 군사 분야에도 필수적인 만큼 SAQP 기술의 고도화 시도는 계속될 것이라고 덧붙였다.


최용석 글로벌이코노믹 기자 rpch@g-enews.com