[르포] 인텔 18A 양산, 美 첨단 반도체 제조 회복 신호탄

'반도체(Silicon)와 혁신(Innovation)의 교차점에 위치한 인텔 18A 공정'

미국 인디애나주 도시 피닉스. 공항에서 차로 30분 정도 떨어진 곳에 위치한 인텔 오코틸로 캠퍼스를 지난달 30일(현지시간) 찾았다. 1990년대부터 운영된 이 곳은 인텔 반도체 제조의 선봉장이다. 인텔 내부는 물론 반도체 업계에서 가장 최신 공정인 18A(2㎚급)가 갖춰졌기 때문이다.

캠퍼스 내 세워진 건물 OC2는 그 중에서도 심장과 같은 곳이다. '팹 52'로 통칭되는 건물은 공교롭게도 '반도체 웨이퍼(Silicon Circle)'로 불리는 도로와 '혁신' 도로(Innovation Street)가 교차되는 장소에 지어졌다. 인텔의 미래와 의지를 담아낸 듯한 인상을 받았다

2021년부터 착공된 팹 52는 향후 건설 예정인 팹 62와 함께 약 320억달러(44조9000억원)의 대규모 자금이 투입되고 있다. 인텔 18A 공정은 팹 52에서 이달부터 본격 가동됐다. 인텔의 최신 노트북용 프로세서 '팬서 레이크'가 양산되고 있다.

“팹 52는 팹 42와 연결돼 있다”고 밝힌 인텔 직원의 안내에 따라 팹 42을 먼저 찾았다.

“위·아래로 공기 흐름을 제어해 어떤 이물질도 공정 라인 내부로 들어오지 못하게 특별한 에어 무브 룸을 마련했습니다. 이를 통해 '클린룸 클래스 10' 기준을 엄격히 지키고 있습니다.”

인텔 직원이 설명한 클래스 10은 3제곱피트 당 10개 이하 입자만 허용하는 매우 청정한 환경을 의미한다. 반도체 제조에서 공기 중 입자로 인한 오염을 막기 위한 필수 조건이다.

머리 위에 웨이퍼 이송장치(OHT)가 오가는 좁은 통로를 지나 도착한 팹 42는 노광·식각·증착 등 복합 공정이 이뤄지고 있었다. 주로 10㎚가 넘는 반도체 회로폭을 구현하는 심자외선(DUV) 공정이 팹 42의 주력이다. 이름만 들어도 알 법한 글로벌 반도체 장비 회사의 공정 장비와 그 옆에 배치된 계측·검사 장비로 팹 42가 가득차 있었다.

팹 42를 지나 인텔 혁신 기술의 중심인 팹 52에 들어섰다. 입구에 들어서자마자 극자외선(EUV) 장비가 눈에 들어왔다. 10㎚ 이하 초미세 회로를 그리려면 EUV 장비가 필수다. 인텔은 팹 52에 EUV 장비를 전진 배치, 18A 공정을 진행하고 있었다.

팹 52 입구 앞에만 얼핏 보아도 3~4대의 EUV 장비가 위용을 드러냈다. 팹 전체 크기를 고려하면 수대의 EUV 장비가 더 운용되는 것으로 보였다. 다만 EUV 장비 라인 내부 진입은 제한됐다.

지난해 말 기준 인텔은 2㎚ 안팎의 초미세 회로를 그릴 수 있는 '하이 NA EUV' 장비를 포함, 총 30대 이상의 EUV를 보유한 것으로 알려졌다. 인텔의 EUV 장비 중 다수는 오코틸로 캠퍼스에 설치, 첨단 반도체 제조 경쟁력을 강화하고 있다.

팹 52에서는 미래 혁신 기술 투자에 포기하지 않았던 인텔의 의지가 읽혔다. 한동안 인텔의 발목을 잡았던 경영난을 무색하게 할 정도다.

인텔은 2010년대 후반 10㎚ 공정 전환에 난항을 겪었다. 이 때문에 반도체 제조 경쟁력이 약화됐다. 결국 시장에서 생존하려면 첨단 공정 개발과 제조 인프라 확보가 필수라고 절실히 인식하게 됐다. 인텔이 18A 공정에 역량을 쏟은 이유다.

최근에는 미국 정부까지 '인텔 살리기'에 나서고 있다. 인텔의 재도약은 미국 반도체 제조 경쟁력 강화와 첨단 산업 미래에 직결돼서다.

자국 중심 반도체 공급망을 구축하려는 상황에서 미국 반도체 산업의 상징과 같은 인텔을 그냥 둘 수 없다. 미 정부가 인텔 지분 10%를 확보, 투자한 배경이다.

소프트뱅크 20억달러, 엔비디아 50억달러 투자 등 기업들의 투자도 이어졌다. 자금난을 겪은 인텔의 숨통이 트이게 됐다.

각종 지원에 힘 입은 인텔은 이번 18A 공정으로 부활의 신호탄을 쏠지 주목된다. 지금까지 삼성전자나 TSMC 보다 한발 뒤처졌다고 평가받았던 인텔 반도체 공정 역량이 18A로 반전을 도모하고 있다.

인텔은 첨단 공정을 앞세워 미국 정부와 주요 기업들이 원했던 '미국 중심 반도체 제조 생태계'에 한축을 담당할 것으로 전망된다. 한국·대만·중국 등 아시아 중심이던 세계 반도체 공급망 판도 역시 영향이 불가피하다.

위탁생산(파운드리) 사업도 마찬가지다. 인텔 18A 공정의 첫 결실은 인텔 자체 칩이지만, 파운드리도 손을 놓지 않고 있다. 현재 마이크로소프트(MS) 등 미국 기업이 18A 공정 고객사로 알려졌다.

인텔이 18A 공정 가동으로 수율 등 신뢰성을 갖춘다면 추가 고객 확보도 가능하다. 팹리스가 강한 미국 반도체 산업 구조를 고려하면 인텔은 유리한 사업 환경을 갖추고 있는 셈이다.

인텔은 파운드리 사업 확대에 대비도 마련했다. 인텔은 팹 52 옆 넓은 공터에 팹 62을 준비하고 있다. 향후 18A 수요 확산에 대응할 공장이다.

인텔 관계자는 “이 두 팹을 중심으로 18A 공정의 반도체 위탁생산(파운드리)도 이뤄질 것”이라며 파운드리 사업 육성 계획을 귀뜸했다.

피닉스(미국)=권동준 기자 djkwon@etnews.com