ASM "전통 미세화는 수명 다했다"…반도체 승부처는 소재로

ASM은 왜 "전통 미세화는 끝났다"고 선언했을까?

세계 ALD 장비 시장 절반 이상을 쥔 ASM이 공정 미세화 시대의 종료를 공개 선언했습니다. 10월 14일 샌프란시스코 모스콘센터에서 열린 세미콘 웨스트 2026 CEO 서밋 패널에서 나온 발언입니다. 핵심 논리는 간단합니다. AI가 요구하는 연산 성능과 전력 효율을 트랜지스터를 더 작게 만드는 방식만으로는 더 이상 맞출 수 없다는 것입니다. 대신 ASM은 컴퓨팅의 미래가 설계나 소자 구조가 아니라 소재에서 결정된다고 못 박았습니다.

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세미콘 웨스트 2026은 어떤 분위기에서 열렸나?

올해 세미콘 웨스트는 산업의 분기점 위에서 열렸습니다. 올 1~8월 누적 세계 반도체 매출이 사상 처음 1조달러를 넘었고 SEMI는 연간 시장을 1조5000억달러로 전망합니다. 아짓 마노차 SEMI 회장은 2035년 2조~3조달러 도달도 가능하다고 봤습니다.

다만 행사장의 화두는 성장 숫자가 아니었습니다. 전력과 열, 계측이 패키지의 한계를 정한다는 인식이 전면에 나왔습니다. 트랜지스터 숫자를 늘리는 경쟁이 아니라 그 트랜지스터를 어떻게 식히고 어떻게 전기를 밀어 넣을지가 다음 10년의 문제라는 뜻입니다. ASM의 발언은 이 흐름 위에 놓인 장비업계의 응답입니다.

Semicon West 2026 opened as global chip revenue crossed $1 trillion for the first time, with SEMI projecting $1.5 trillion this year. Yet the dominant theme was not growth but the power, thermal and metrology walls now capping package performance.

소재 전환은 구체적으로 무엇을 뜻하는가?

글렌 윌크 ASM 기술 담당 부사장은 과거 사례로 트랜지스터 게이트를 들었습니다. 50년 넘게 게이트 절연막을 맡았던 이산화규소가 산화하프늄 같은 고유전율(하이K) 소재로 교체된 전환입니다. 누설전류를 줄이고 성능을 끌어올리기 위한 선택이었습니다.

차이는 범위에 있습니다. 윌크 부사장은 20년 전 과제가 소자 하나와 박막 하나의 문제였다면 지금은 로직과 메모리, 첨단 패키징까지 전 영역에 걸쳐 있다고 설명했습니다. 열 관리도 소재 문제로 넘어왔습니다. 로직과 메모리, 광소자를 좁은 공간에 몰아넣고 동작 속도를 올릴수록 발열이 성능 한계를 먼저 결정하기 때문입니다.

장비사가 소재를 강조하는 이유는 사업 구조에 있습니다. 새 소재가 채택되면 그 소재를 웨이퍼에 올리는 공정도 새로 들어옵니다. 산화하프늄을 원자 단위로 균일하게 쌓는 원자층증착(ALD)이 하이K 전환과 함께 필수 공정이 된 것이 대표적입니다. ASM은 그 시장을 선점해 성장했습니다.

ASM's pitch is structural: every new material brings a new deposition step. Hafnium oxide made ALD mandatory, and ASM owns that transition.

숫자로 보면 소재 전환은 얼마나 큰 시장인가?

ASM의 주력은 ALD와 에피택시 장비입니다. 몰리브덴 같은 신규 배선 금속도 ALD로 입히고 게이트올어라운드(GAA) 트랜지스터용 실리콘·실리콘게르마늄 박막은 에피택시로 성장시킵니다. 2나노급 GAA는 3차원 구조를 만드는 데 500개 이상의 정밀 공정이 필요하다고 알려져 있어 소재와 증착의 비중이 구조적으로 커지는 영역입니다.

배선 금속 교체는 이미 진행형입니다. 몰리브덴은 텅스텐 대비 비저항이 낮아 금속 배선 저항을 50% 이상 줄일 수 있습니다. 램리서치는 몰리브덴 기반 ALD 장비를 양산에 적용한 첫 사례를 만들었고 삼성전자와 SK하이닉스는 9세대 V낸드 금속 배선에 몰리브덴을 도입했습니다.

시장 규모도 함께 움직입니다. ALD 장비 시장은 2025년 36억달러대에서 2026년 39억달러대로 커지고 2030년까지 연평균 8%대 성장이 예상됩니다. 전망치는 기관마다 53억~73억달러로 갈리지만 방향은 같습니다. ASM은 이 시장의 절반 이상을 쥔 상태에서 2024년 매출 29억3300만유로로 글로벌 장비사 10위권에 들었습니다.

Molybdenum cuts interconnect resistance by more than 50% versus tungsten, and Samsung and SK hynix already use it in 9th-gen V-NAND. The ALD equipment market is tracking toward roughly 8% annual growth through 2030, with ASM holding over half of it.

한국 소부장에는 어떤 파장이 오는가?

소재가 경쟁의 축이 되면 전구체와 소재 기업의 위상이 달라집니다. 하프늄 전구체가 그 사례입니다. 삼성전자는 일본 아데카가 독점하던 하프늄 프리커서 조달을 이원화해 SK트리켐에서 약 20%를 받고 있고 디엔에프도 개발을 마치고 고객 평가를 준비 중입니다. 중국 CXMT까지 고유전율 D램 소재 양산 적용에 들어선 만큼 소재 공급망은 기술 주권 문제와 겹칩니다.

장비 쪽에서도 한국의 위치가 올라갑니다. ASM은 플라즈마 ALD(PEALD) 제품을 한국에서만 생산하며 화성 동탄에 혁신제조센터를 세워 생산능력을 3배로 늘렸습니다. 주성엔지니어링과 유진테크처럼 ALD 장비를 하는 국내 기업에도 적용 레이어 증가는 직접적인 수요로 돌아옵니다.

ASM은 연구개발 방식까지 바꿨습니다. 미국과 유럽, 아시아 고객 근처에 R&D팀을 두고 지역 결과를 공유하며 선행팀이 고객 협력 전부터 후보 물질을 걸러냅니다. 가능성 낮은 소재를 빨리 버리는 것이 양산까지 걸리는 시간을 줄이는 길이라는 판단입니다. 소재 후보군이 넓어진 시대에는 선별 속도 자체가 경쟁력이 됩니다.

As materials become the competitive axis, precursor suppliers gain leverage. Samsung has already split hafnium precursor sourcing away from a Japanese monopoly, and ASM now triples PEALD output in Hwaseong — a line it builds only in Korea.

자주 묻는 질문

Q. 전통 미세화가 끝났다는 말은 무어의 법칙이 멈췄다는 뜻인가요?

집적도 향상 자체가 멈춘다는 의미는 아닙니다. 트랜지스터를 평면에서 더 작게 줄이는 방식만으로는 AI가 요구하는 성능과 전력 효율을 못 맞춘다는 뜻입니다. 대신 새 소재와 3차원 구조, 첨단 패키징이 성능 향상을 떠맡는 구도로 옮겨갑니다.

Q. 하이K 소재가 왜 중요한가요?

유전율이 높으면 같은 전압에서 더 많은 전하를 저장할 수 있습니다. 이산화규소를 산화하프늄으로 바꾼 전환이 게이트 누설전류를 줄이고 트랜지스터 성능을 끌어올린 배경입니다. D램 커패시터에서도 같은 논리가 적용됩니다.

Q. ALD가 다른 증착 방식과 다른 점은 무엇인가요?

원자층 단위로 한 겹씩 쌓아 두께와 균일도를 정밀하게 제어하는 방식입니다. 메모리와 로직이 평면에서 수직 적층 구조로 넘어가면서 좁고 깊은 구조 내벽까지 고르게 입혀야 하는 요구가 커졌고 ALD가 주력 증착 방식으로 자리 잡았습니다.

Q. 국내 투자자가 볼 포인트는 무엇인가요?

적용 레이어 수와 신규 소재 채택 여부입니다. 공정에 들어가는 ALD 레이어가 늘면 장비 수요가 늘고 새 소재가 채택되면 전구체 기업의 물량이 바뀝니다. 하프늄과 몰리브덴처럼 조달처 다변화가 진행되는 품목은 국산화 진척도를 함께 봐야 합니다.