새 장비 도입 막힌 中… 최첨단 공정은 한계

中 최대 반도체업체 SMIC
옛 장비 활용해 7나노 생산
비용 더 들고 불량도 많아

화웨이 어센드910 참고 이미지 /화웨이

중국의 ‘반도체 굴기’가 현재까지는 성과를 내고 있지만, 앞으로 계속 성공할지는 미지수다. 반도체 미세한 공정에선 결국 한계를 보일 수밖에 없기 때문이다. 특히 예전 장비를 이용하는 과정에서 생산 비용이 올라갈 수밖에 없다. 중단기적으로는 중국 정부의 지원으로 버틸 수 있지만, 지속 가능성은 떨어질 것이라는 분석이 나온다.

미국 제재 속에서 중국 화웨이는 최신 스마트폰에 7나노(1나노는 10억분의 1) 미터 공정을 적용한 반도체를 탑재했다. 화웨이에 들어가는 반도체 생산은 중국 최대 파운드리(위탁생산) 기업 SMIC가 맡았다. SMIC는 지난 1분기 매출이 지난해보다 19.7% 증가한 17억5000만달러(약 2조4000억원)를 기록하며 크게 성장했다. 최근에는 대만 TSMC와 삼성전자에 이어 파운드리 매출 기준 세계 3위에 처음으로 올랐다.

하지만 SMIC의 7나노 생산 비용은 TSMC보다 40~50% 높은 반면 수율은 3분의 1 수준에 불과한 것으로 알려졌다. TSMC는 네덜란드 ASML의 극자외선(EUV) 노광장비를 이용해 첨단 반도체를 생산하지만, SMIC는 이전 세대인 심자외선(DUV) 장비를 이용해 반도체를 생산 중이다. DUV 장비를 이용하면 수율에서 불리할 수밖에 없다. 실제로 SMIC의 순이익은 지난해보다 68.9% 급감한 7180만달러였다. 화웨이 물량을 받으면서 한때 40%에 이르던 수익률이 1분기에 13.7%까지 추락한 것이다. 앞으로 전망은 더 어둡다. 반도체 업계 관계자는 “중국 정부의 막대한 지원이 아니라면 버티기 쉽지 않을 것”이라고 말했다.

SMIC는 5나노도 개발하겠다고 밝혔으나, 이런 한계를 극복하기 쉽지 않을 것이라는 게 반도체 업계의 공통된 의견이다. 화웨이 클라우드의 장핑안 최고경영자(CEO)는 최근 “미국의 제재 속에서 3나노, 5나노 반도체를 확보하는 건 불가능하다”면서 “7나노 문제를 해결한 것만으로도 아주 좋은 일”이라 말했다. 보스턴 컨설팅그룹과 미국 반도체산업협회(SIA)의 보고서에 따르면 2032년 중국의 10나노 이하 첨단 반도체 생산능력은 2%에 그칠 것으로 전망된다. 같은 기간 미국은 28%를 차지할 것으로 예측됐다.