< 목 차 >

1. 환경 변화

2. 반도체 산업과 관건 기술

3. 반도체 제조 기술 및 장비

4. 주요 제조 설비별 기술 현황

5. 2022년 반도체 설비 시장 전망

6. 결론 및 시사점

1 환경 변화 반도체 장비 시장은 2020년 711억 달러에 달하며, 2021년 3분기 반도체 제조 설비 매출은 전년 대비 38%로 최고 기록을 달성1) 2020년 글로벌 반도체 장비 시장 규모는 711억 달러, 이중 설계-제조(FAB)-패키징 중 제조 프로세스인 전처리 공정 설비가 612억 달러로 86.1%를 차지하며, 테스트 장비가 8.5%, 패키징 장비가 5.4% 차지 제품 측면에서는 2021년 DRAM 장비의 경우 52% 증가한 151억 달러, NAND 장비의 경우 24% 증가한 192억 달러에 달할 것으로 전망2) 2021년 반도체 장비 시장은 최초로 1천억 달러를 돌파하였고 특히 제조 설비의 시장이 급격히 증가 [2021년 말 기준 글로벌 반도체 장비 시장 예측] 출처: SEMI/국제반도체장비재료협회 중국의 반도체 제조 설비 기술 개발 현황 03 반도체 제조 공정 정밀도 분야에서 TSMC, 삼성, SMIC간 경쟁이 더욱 가열 우리나라의 삼성전자는 3 나노 공정까지 구현 - 삼성전자는 5나노 공정까지 제조 가능하며 3나노 생산 라인 준비 중 - 삼성전자는 2022년 상반기 3나노 제품 양산이 목표 * ‘나노 미터(nm)’은 10-9m의 길이 단위로 반도체 가공 정밀도를 표현한다. 대만의 TSMC는 2나노 기술 구현 성공 - 이미 3나노 공정 기반 칩의 시험 생산 개시하였고 2022년 4분기 이전에 양산하여 2023년 1분기에 3나노 칩을 애플 및 인텔 등에 공급할 계획 - TSMC는 최근 2나노 주요 공정의 돌파구를 열었다고 발표3)했으며 2023년에는 수율 최대 90% 예상, 현재 대만 신주 시에 생산 라인 설치 중 중국의 SMIC는 2019년 14 나노 공정 양산 달성하였고 2021년 9월 2세대 FinFET N+1 공정이 실제로 도입 단계에 진입했다고 발표4) * SMIC의 N=1공정의 정밀도에 대해서는 논란이 있다. SMIC는 14나노의 시험 생산에 들어갔고 7나노의 시험 생산도 하고 있다고 발표하였으나 일각에서는 불가능한 상태로 보고 있다. 또 N+1은 7나노 초기 단계나 8나노 기술에 가깝다고 보는 견해도 있다. 독일 보쉬는 2021년 12월 탄화규소 반도체의 양산 계획을 발표하여 탄화규소 기반의 제3세대 반도체 가공 설비 시장 본격화 예상 미국은 대중 반도체 장비와 관련 강력한 제재 중 미국은 크게 기업을 제재하는 블랙리스트와 제공되는 설비 등을 제재하는 기술 제재의 두 가지 방식으로 중국을 제재 - 블랙리스트는 중국의 핵심 반도체 기업이 주 대상으로 ‘21년 12월 기준 대상 중국 기업은 465개에 달하며 이중 SMIC, NSI, 푸젠진화 등 최소 14개 이상의 중국 반도체 기업임 * 미국의 블랙리스트 제도는 강화될 전망이며, 블랙리스트 상의 조직과의 여하 거래를 불허하고 있음 - 미국은 중국 기업, 외국 기업을 막론하고 EUV, DUV 등 핵심 장비의 중국 내 공급을 금지하고 있고, 특히 특정 범위 기술의 중국 역내 공급을 막고 있음 - 이에 따라 SK하이닉스가 제재 이전 ASML로부터 주문한 EUV 장비도 공급이 중단되었음 - 중국의 타이완 침공 시 TSMC를 자폭시켜야 한다는 주장도 있음5)  5) 2021.12.20. 차이나 타임즈 한중과학기술협력센터 ISSUE REPORT 2022.1 vol.1 04 대만 TSMC 등 기업이 새로운 제조 기술을 개발해감에 따라 이전에는 제대 대상이 아니었던 설비들도 제재 대상에 추가되고 있음 - 대만 반도체 제조 기업들은 2021년 12월 3일 국산 반도체 설비 산업을 육성하기 위한 협약을 체결, 미･중 갈등에 독립적인 설비 자체 조달 전략을 도모 대만은 중국에 있는 자산, 공장 또는 자회사를 본토에 있는 상대방 또는 기타 현지 구매자에게 매각 시 정부 승인을 받도록 현행 규정 개정 추진 중 ￭ 대만 경제부는 대만 기업의 민감한 기술의 중국 내 기술 이전을 우려하여 2021년 말이나 2022년 1월 이전에 관련 규정을 발효할 전망 ① 대만의 기술 유출 사례6)중 하나로 전력관리 솔루션 제공업체인 라이트온이 2017년 솔리드 스테이트 드라이브 스토리지 자회사 지분 51%를 칭화유니그룹에 매각하고, 잔여 지분은 2021년 6월 현지 투자 회사에 매각 ② iPhone 금속 케이스 공급 업체인 Catcher Technology는 2020년 중국 본토의 기술 공급업체인 Lens Technology에 공장을 매각 ③ iPhone 조립업체 Wistron은 쿤산 공장을 신흥 중국 제조 대기업인 Luxshare Precision에 매각 ④ 세계 최대의 칩 패키징 및 테스트 서비스 제공업체인 ASE Technology Holdings는 2021년 12월 초 두 중국 자회사의 주식을 중국 사모펀드 회사인 와이즈 로드 캐피탈에 매각(와이즈 로드의 한국 반도체 업체 마그나칩에 대한 14억 달러 인수 제안은 미국 정부가 불허하여 취소되었음 중국은 반도체 기술 자립 정책으로 ‘거국 개발 체제’를 추진 중국은 반도체 기술을 가장 긴급한 관건 기술로 정의하고 ‘거국 개발 체제’를 동원 중 - 중국의 ‘거국 체제’는 민,관,산,연 등을 총망라하여 기술 자립을 하려는 정책 - 1만개 이상의 기업이 국가 반도체 관련 기술 개발에 직접 참여하고 관련 연구 기관의 창업, 지재권 인정, 기술 평가, 기술 거래 등의 제도를 추진 - 대학, 연구소, 기업 등의 반도체 제조 기술 개발을 장려 - 정부가 나서 애로 기술 개발을 목적 국유 기업 다수 설립 - 이러한 기업 중 일부는 설립 사실이나 진행 상황을 비밀로 유지(산둥, 산시, 후베이 지역 등에 소재하고 있는 것으로 추정) - 칭화유니 등 경영 악화 반도체 기업들도 국유 기업의 자금 투입을 통하여 구제7) 중국의 반도체 장비 국산화율은 2019년 기준 18.8%로 추정되며 설비 기술 경쟁에서 성과를 올리기 위한 국가 지원이 향후 더욱 확대될 전망