SMIC 설립자와 AMEC CEO, 중국 파운드리에 실제 생산 라인 내 국산 칩 제조 장비 테스트 촉구 — 장비 업체들의 매출은 기록적이나

DigiTimes에 따르면, SMIC 설립자인 Richard Chang과 AMEC 회장이자 CEO인 Dr. Gerald Yin은 5월 17일 CCTV의 Dialogue 프로그램에 함께 출연하여 중국 칩 제조사들이 국산 장비에 더 많은 생산 라인 시험 기회를 제공해야 한다는 공동의 주장을 펼쳤습니다.

이 이례적인 TV 합동 출연은 중국 산업계 인사들이 Securities Times에 향후 3~5년이 국산 제조 장비가 기능적 프로토타입(functional prototypes)을 넘어 대량 생산의 수율(yield), 처리량(throughput), 가동 시간(uptime) 요구 사항을 충족하는 장비로 전환될 수 있을지를 결정짓는 시기가 될 것이라고 밝힌 지 불과 며칠 만에 이루어졌습니다.

중국의 반도체 장비 공급업체들은 2025년에 집합적으로 기록적인 매출을 달성했으나, 수익성은 국내 가격 경쟁으로 인해 압박을 받고 있으며, 가장 어려운 남은 병목 구간인 노광(lithography) 분야에는 단기적으로 신뢰할 만한 국내 솔루션이 없는 상태입니다. 한편, 미국의 수출 통제는 계속해서 강화되고 있습니다.

기록적인 매출, 하락하는 마진

중국의 장비 산업은 지난해 믿기 힘들 정도로 빠르게 성장했습니다. 중국의 선도적인 식각 장비(etch-tool) 제조사인 AMEC는 연간 매출 17억 4,000만 달러(123.8억 위안)를 기록하며 전년 대비 36.6% 증가했으며, 순이익은 총 약 3억 1,000만 달러(21.1억 위안)로 30.6% 증가했다고 보고했습니다.

가장 폭넓은 제품군을 보유한 국내 공급업체인 Naura Technology는 처음 3분기 동안에만 39.1억 달러(271.4억 위안)의 매출을 기록했으며, 박막 증착(thin-film deposition) 전문 기업인 Piotech는 9개월간의 매출이 약 6억 1,700만 달러(42.2억 위안)로 거의 두 배 증가했습니다. 상하이에 대부분의 운영 기반을 두고 미국에 상장된 세정 장비(cleaning-equipment) 제조사인 ACM Research는 연간 매출 9억 130만 달러를 기록하며 15.2% 성장했습니다.

이러한 높은 매출에도 불구하고 마진은 반대 방향으로 움직였습니다. AMEC의 2025년 연간 매출총이익률(gross margin)은 39.2%로 1.9%포인트 하락했으며, 3분기에만 5.8% 하락했습니다. ACM Research의 매출총이익률은 2024년 50.1%에서 2025년 44.4%로 미끄러졌습니다. 이러한 패턴은 업계 전반에서 일관되게 나타났습니다.

이러한 압박은 외국에서의 압력보다는 국내 경쟁에서 비롯되고 있습니다. 미국, 일본, 네덜란드의 수출 통제로 인해 중국 파운드리 (fabs)로의 첨단 장비 출하가 제한되면서, 국내 업체들은 과거 Applied Materials, Lam Research, Tokyo Electron으로 향했던 주문을 차지하기 위해 서로 치열하게 경쟁하고 있습니다. Needham & Co.의 분석가 Charles Shi는 최근 Nikkei Asia와의 인터뷰에서 이러한 내부적인 가격 전쟁이 마진 침식의 주요 원인이라고 밝혔습니다.

현재 중국 파운드리들은 장비의 약 35%를 국내에서 조달하고 있는 것으로 추정되며, 이는 1년 전의 약 25%에서 상승한 수치입니다. 신규 파운드리 건설에 대한 중국 정부의 비공식 목표는 국산화율 50%이며, YMTC의 우한 제3 파운드리는 이미 이 임계치를 넘긴 것으로 알려졌으나, 이러한 성과는 성숙 공정 (mature-node) 장비 카테고리에 집중되어 있습니다. 성숙 공정에서의 식각 (Etch) 국산화율은 약 50%에서 60% 수준이며, 감광액 제거 (resist stripping)는 80%를 상회합니다. Ijiwei의 데이터에 따르면 박막 증착 (thin-film deposition)은 20%에서 30% 사이이며, 노광 (lithography)은 5% 미만에 머물러 있습니다.

공개적인 호소

CCTV에 출연한 Chang과 Yin의 모습은 궁극적으로 중국 파운드리들을 향한 기묘하고 공개적인, 국가 승인 하의 호소였습니다. Chang은 실제 생산 라인에서의 테스트 없이는 국내 장비가 개선될 수 없다고 주장하며, 초기 도입에 따른 리스크를 제한하기 위해 파운드리들이 규모를 키우기 전 최대 100장의 웨이퍼 규모의 소량 배치 (small wafer batches)부터 시작해야 한다고 말했습니다. 한편, Yin은 중국 고객들이 여전히 습관적으로 외국산 장비를 기본값으로 선택하고 있으며, 세계 최대 장비 업체들의 신규 시스템조차 선도적인 파운드리에 처음 배치될 때는 통상 2~3년의 튜닝 (tuning) 기간이 필요하다고 언급했습니다.

선도적인 생산 라인에서 새로운 식각 또는 증착 장비를 인증하는 데 걸리는 업계 표준 기간은 설치부터 인증된 생산 상태에 이르기까지 18개월에서 24개월이 소요됩니다. 이 과정은 단순히 장비가 통제된 조건 하에서 작동 가능한 웨이퍼를 생산할 수 있는지 여부뿐만 아니라, 지속적인 가동 하에서의 신뢰성, 파티클 오염 (particle contamination), 공정 드리프트 (process drift), 그리고 처리량 (throughput)을 테스트합니다.

Yin이 강조한 사례 중 하나는 AMEC의 경우로, AMEC는 2023년 12월에 이전에는 100% 수입에 의존했던 카테고리인 대형 평판 디스플레이 (flat-panel display) 장비 부문에 진출하기로 결정했습니다. 해당 장비는 무게가 약 150톤에 달하고 크기는 15x15미터에 이르지만, AMEC는 12개월 만에 작동 가능한 프로토타입 (prototype)을 제작했으며, 4개월 후 고객의 차세대 사양을 충족했고, 총 18개월 만에 생산 라인에 장비를 출하했다고 보고되었습니다. 말할 필요도 없이, 이러한 주장들은 독립적으로 검증되지 않았으며 액면 그대로 받아들여져서는 안 됩니다.

AMEC는 또한 SMIC가 자사의 장비를 최소 800대 구매했다고 주장하며, 이는 Chang이 동일한 방송에서 인용한 수치와 일치합니다. 또한 자사의 식각 (etch) 기술이 TSMC의 공급망 내 65nm에서 5nm 및 3nm 노드에 이르기까지 사용되고 있다고 주장합니다. 그러나 TSMC는 자사 생산 라인 내 AMEC의 역할 범위에 대해 공개적으로 확인해 주지 않았습니다.

최근 공개된 자료에 따르면, SMIC는 2025년에 장비 유지보수 및 검증 지연과 관련된 수율 손실 (yield losses)에 직면했으며, 이는 Chang이 CCTV에서 인정한 바로 그 생산 라인 인증 (qualification) 문제입니다. 해당 파운드리 (foundry)는 일부 외국산 장비를 도입했으나, 제재 대상 공급업체로부터의 예비 부품 및 현장 서비스 (field service)를 정상적인 조건으로 더 이상 이용할 수 없게 됨에 따라 해당 장비들이 유휴 상태로 방치되어 있는 것으로 알려졌습니다.

여전히 해결되지 않은 노광 솔루션

중국의 장비 발전 중 그 어떤 것도 가장 치명적인 병목 지점(chokepoint)인 노광 (lithography) 문제를 해결하지 못하고 있습니다. 대량 공급이 가능한 유일한 중국산 노광 스캐너 (lithography scanner) 공급업체인 Shanghai Micro Electronics Equipment (SMEE)는 90nm급 ArF 시스템을 생산합니다. 28nm급 장비가 개발 중이라는 보고가 있었으나, 양산 여부는 확인되지 않았으며 세부 정보도 부족한 상태입니다.

하지만 주목해야 할 프로젝트 중 하나는 SMIC에서 테스트 중인 Shanghai Yuliangsheng immersion DUV scanner(액침 DUV 스캐너)입니다. 코드명 "Mount Everest"로 알려진 이 장비는 Huawei가 지원하는 SiCarrier와 연관되어 있으며, 2008년 출시된 ASML의 Twinscan NXT:1950i와 유사합니다. 이는 현재 7nm 및 5nm 생산에 사용되는 NXT:2000i보다 두 세대 뒤처진 모델입니다. SMIC는 2027년 28nm 생산 공정에 Yuliangsheng 장비를 도입하는 것을 목표로 하는 것으로 생각되지만, 순수 국산 장비로 10nm 미만(sub-10nm) 리소그래피(lithography)를 구현하는 것은 2030년 이전에는 어려울 것으로 보입니다.

2025년 3분기 기준, ASML의 시스템 매출 중 42%가 중국 고객사로부터 발생했으며, 이는 중국 팹(fab)들이 현재의 수출 규제가 허용하는 한도 내에서 DUV 스캐너를 최대한 빠르게 구매하고 있음을 확인시켜 줍니다. 그러나 워싱턴은 지난달 도입된 MATCH Act를 통해 이 기회의 창을 더욱 좁히기 위해 노력하고 있습니다. 이 법안은 SMIC, YMTC, Hua Hong, CXMT, Huawei를 비롯하여 AMEC, Naura, Piotech, ACM Research, SiCarrier, SMEE 등을 "대상 시설(Covered Facilities)"로 명시하고 지정하며, 중국에 대한 DUV immersion lithography(액침 리소그래피) 장비 수출을 국가 차원에서 금지하는 내용을 담고 있습니다.

하원 외교위원회는 Lam Research와 Tokyo Electron에 영향을 미칠 수 있었던 극저온 식각(cryogenic etch) 장비에 대한 금지 제안을 삭제한 후, 4월 말에 36 대 8로 이 법안을 통과시켰습니다. DUV immersion 금지 조치는 상원 본회의 표결을 앞두고 법안에 그대로 남아 있습니다. 이 글을 쓰는 시점을 기준으로, 해당 법안은 현재 상원 위원회에 계류 중입니다.

중국은 두 인사가 국가 승인을 받은 텔레비전 연설을 통해 칩 제조사들에게 메시지를 전달하기 일주일도 채 되지 않은 시점에 이 법안을 비판했습니다. 이 방송 자체는 궁극적으로 베이징의 대응책의 일부로 보는 것이 가장 적절합니다. 즉, 남은 공급망이 끊기기 전에 국내 팹들이 중국산 대체 장비의 인증(qualification)을 가속화해야 한다는 조율된 메시지입니다.

Luke James는 프리랜서 작가이자 저널리스트입니다. 법률 분야의 배경을 가지고 있지만, 기술 전반, 특히 하드웨어와 마이크로일렉트로닉스(microelectronics) 및 규제 관련 사항에 개인적인 관심을 가지고 있습니다.