반도체 패권의 관문 ‘EUV 소·부·장’···실증 생태계로 돌파구 연다

경북연구원 포항 방사광가속기 기반의 국가 테스트베드 구축 시급

경북도가 차세대 반도체 경쟁의 핵심 분야로 떠오른 EUV(극자외선) 소재·부품·장비 산업에서 국가적 돌파구를 마련할 수 있는 지역으로 주목받고 있다.

경북연구원 이문희 박사는 18일 발간된 ‘CEO Briefing’ 제740호에서 ‘반도체 패권의 관문 EUV 소·부·장, 경북이 실증 생태계로 돌파’라는 주제로 연구 결과를 발표했다.

AI 시대 본격화로 고성능·저전력 반도체 수요가 급증하면서 7나노미터(nm) 이하 초미세 공정은 산업 경쟁력의 핵심 요소로 자리 잡았다. 기존 ArF 노광 기술은 다중 패터닝에 따른 공정 복잡성과 비용 증가로 한계에 직면했다. 이를 대체할 사실상 유일한 기술이 13.5nm 파장의 EUV 노광 기술이다. 특히 차세대 기술인 High-NA EUV는 글로벌 반도체 패권 경쟁의 핵심 변수로 떠오르고 있다.

하지만 EUV 장비는 네덜란드 ASML이 독점하고 있으며, 소재·부품·장비는 일본과 독일 기업이 주도하는 구조여서 국내 기업의 기술 개발과 검증에 큰 제약이 따른다. 국내 기업이 ASML 장비로 테스트를 진행할 경우 1회 비용이 약 100억 원에 달해 ‘테스트 장벽’이 심각한 병목으로 지적된다.

이 박사는 이런 문제를 해결할 수 있는 핵심 자산으로 포항 방사광가속기(PAL)를 지목했다. PAL은 국내에서 유일하게 EUV 파장(13.5nm)의 광원을 자체 생성할 수 있는 시설이다. 이를 활용할 경우 테스트 비용과 시간을 획기적으로 절감할 수 있을 뿐 아니라 실제 공정과 유사한 조건에서 신뢰도 높은 성능 평가가 가능해 국내 EUV 소·부·장 기술 자립의 기반이 될 수 있다.

특히 경북은 산업적 기반에서도 강점을 갖고 있다. 구미에는 SK실트론, 원익QnC 등 경쟁력 있는 소재·부품 기업이 집적돼 있으며, 포항은 원천기술 연구와 실증 역량을 갖춘 연구 인프라가 구축돼 있다. 대구의 반도체 설계 역량이 더해지면 포항-구미-대구를 잇는 완결형 반도체 생태계 구축이 가능하다는 평가다.

경북연구원은 경북이 EUV 소·부·장 생태계를 주도하기 위해 △EUV 국가 테스트베드 구축 △EUV 노광기술연구센터 설립 △EUV 첨단 기술 R&D 컨소시엄 구성 △포항-구미 EUV 소·부·장 특화 기업 집적단지 조성 등 네 가지 전략을 제안했다.

이문희 박사는 “포항-구미 지역을 ‘EUV 소·부·장 연계 특화단지’로 지정해 국비 지원과 세제 혜택을 집중하고, 정부·지자체·대기업·소부장 기업이 참여하는 민관 협의체를 운영해 상시 협력 체계를 구축해야 한다”고 강조했다.

이어 “국책 테스트베드에서 성능이 검증된 제품에 대해 대기업이 양산 테스트 기회를 제공하거나 우선 구매로 연계하는 성과 연동형 상생 모델이 정착되면 기술 검증에서 양산으로 이어지는 선순환 구조가 가능하다”고 덧붙였다.

/피현진기자 [e-mail]