“공장을 더 짓지 않고도, 칩을 더 뽑아낼 수 있을까?"
AI 붐이 반도체 공급망을 압박하자 관련 업계가 던진 질문이다. 파운드리는 증설 계획을 내놓지만, 공장 하나를 건설하는 데는 시간과 돈이 너무 많이 든다. 급기야 ASML은 ‘장비 업그레이드’라는 해법을 대안으로 내세웠다. EUV 노광 장비의 심장부인 광원(light source) 출력을 600W에서 1,000W(1kW)로 끌어올려, 오는 2030년까지 생산량을 50% 늘리겠다는 구상이다.
ASML 마이클 퍼비스는 현장에서 요구되는 조건을 만족하면서 1,000W를 안정적으로 구현 가능한 시스템이라고 강조했다.
1. 220장 → 330장… ‘웨이퍼 처리량’을 개선하면 병목이 풀린다?
ASML의 그림은 생산성의 단계별 상승으로 구현되면 EUV 장비 처리량이 시간당 웨이퍼 220장에서 330장으로 증가한다. 숫자만 보면 단순한 속도 경쟁 같지만, 업계가 민감하게 반응하는 이유는 따로 있다.
생산량이 50% 늘어나는데 클린룸 면적을 늘리지 않아도 되고, 신규 장비를 ‘한 세트씩’ 추가하는 방식보다 훨씬 빠르게 캐파를 늘릴 수 있다. ‘공장’ 건설을 안하고도 기존 장비만으로 ‘장비의 분당 생산성’을 올려, AI용 최첨단 공정에서 특히 심각한 병목을 완화할 수 있다는 아이디어다.
2. 하지만 ‘1kW의 대가’도 있다: 전력·냉각·가스가 따라온다
장밋빛 얘기만 있는 건 아니다. 광원을 1kW까지 올리면 그만큼 전력 공급, 냉각, 가스(수소) 흐름 같은 운영 조건이 더 까다로워진다. 특히 EUV는 레이저로 주석 방울을 플라즈마로 만들어 빛을 생성하는 설계라, 출력이 올라가면 주변 시스템도 개선되어야 한다.
즉, ASML이 광원 출력을 끌어올렸다고 해서 모든 팹이 곧바로 적용 가능한 건 아니다.
이번 내용이 유독 흥미로운 건 타이밍이다. 반도체는 국가안보의 영역으로 들어왔고, 장비는 그 중에서도 가장 중요한 분야다. ASML은 EUV에서 사실상 독점적 지위를 갖고 있다. 그런데 최근엔 중국발 압박과, 차세대 노광을 다른 방식으로 풀어보려는 기도. 예를 들면 더 짧은 파장의 X-ray 계열 접근을 거론하는 스타트업의 도전장을 받고 있다.
ASML 입장에선 답이 대체 불가능을 기술로 계속 증명해야 한다. 그 과정에서 1kW 광원은 “우리 장비를 더 오래, 더 싸게, 더 많이 쓰게 해줄게”라는 메시지다. 고객을 ASML 생태계에 더욱 종속시킬 수는 방안으로 AI 시대의 가장 현실적인 지름길? 이라는 평가도 나오고 있다.
AI가 요구하는 것은 결국 더 많은 웨이퍼다. 문제의 웨이퍼를 뽑아내는 가장 비싼 구간이 EUV라면, EUV의 생산성을 50% 끌어올리는 건 기존에 거론되었던 팹 투자 계획, 수율·단가 계산, 장비 발주 일정, 고객사 납기까지 연쇄적으로 해결할 수 있다. 결정적으로 공장 증설은 느리다. 하지만 상대적으로 장비 업그레이드는 빠르다.
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