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【아시아 취재 노트】 대만이 그리는 “제조의 왕도” 반도체를 만드는 섬의 미래

요시다 슌스케/[번역]시미즈 타케시 기자입력 : 2021-08-06 10:41
세계적으로 반도체 수요가 높아지고 있는 가운데, 대만의 반도체 산업이 약진하고 있다. 세계 최대 대기업 파운드리(반도체 위탁제조기업)를 주 수입원으로 수요를 거두고 있으며, 제조 기술의 우위성으로는 중국의 맹렬한 추격에도 흔들리지 않는다. 대만에서의 증산은, 반도체 소재나 장치 분야에서 정평이 나 있는 일본에서의 대규모 조달로도 이어져, 일본기업의 앞으로를 좌우할 것이라 해도 과언이 아니다. (NNA 대만, 요시다 슌스케)
 

파운드리 세계 최대 대기업인 TSMC (사진=TSMC제공)

세계의 반도체 시장의 견인 역할을 하는 곳은 세계 파운드리 최대 대기업인 TSMC이다. 세계 최첨단 제품을 제조할 수 있는 유일한 파운드리라는 점을 강점으로, 삼성전자와 미국 인텔을 포함한 세계 3대 제조사로, 앞으로도 한발 앞선 존재로 있을 것으로 보고 있다.

동사는 1980년대 후반, 파운드리의 선구자로서 설립되었다. 당시에는 반도체 설계와 제조를 모두 행하는 수직 통합형 기업이 지배적이었으나, 회로의 미세화와 더불어 제조에 필요한 투자도 증대되어 인텔, 삼성 등을 제외한 다른 기업은 다액의 투자를 유지하지 못하고 제조의 외주화가 본격화되었다.

TSMC는 늘어나는 매출을 연구개발(R&D)에 충당하여, 제조 기술을 향상시켰다. 향상된 제조 기술을 무기로 새로운 수주를 획득, 매출을 더욱 늘려 나갔다. 이러한 호 순환으로 수년 전에는 세계 정상의 제조 기술을 가지게 되기에 이르렀다. 파운드리를 전문으로 하고 있기에 가능한 집중적인 투자로 수직 통합형의 라이벌 두 곳을 넘어, 설계기업이 TSMC로의 발주를 두고 경쟁할 정도의 존재가 되었다.

“이전의 업계는 설계업자가 주도하고 있었다. 그러나, TSMC는 철저하게 파운드리에 맞는 기술을 추구해온 결과, 지금은 업계의 주도권을 쥐게 되었다”고 미즈호 은행 타이페이, 타이중, 가오슝 지점의 지점장인 키하라 타케시씨는 말한다. 앞으로도 기술적인 우위성은 변하지 않을 것이라고도 강조하였다.

■ 5나노로의 양산 개시 「중국과 5~6년 차이」
 

친미적인 대만이 반도체의 제공지라는 점은, 미국과 대립하는 중국에서는 무엇보다 골머리가 썩을 일이다. TSMC도 미 정부의 방침에 따라, 중국통신기기 대기업인 화웨이 등 일부 중국 기업으로의 제품 제공을 정지하였고, 중국은 반도체의 제공 정체 불안과 마주하게 되었다.

중국이 상황 타개의 최후의 카드로 여기고 있는 것은, 국내 반도체 제조사의 성장이다. 중국 정부는 작년 반도체 제조사에 대해 법인세의 면제 등을 포함한 대규모의 우대책을 실시할 방침을 표명했다. 대만에 대한 의존을 줄이려는 태세이지만, 중국 제조사의 제조 기술이 금방 따라잡기는 어려울 것으로 보고 있다.
 

TSMC는 폭 5나노미터의 회로선 프로세스의 양산을 개시하였다. (사진=TSMC제공)

중국 반도체 제조를 견인하는 것은, 중국 파운드리 최대 대기업인 SMIC이다. SMIC가 현시점에서 생산할 수 있는 최첨단 제조 프로세스는 폭 14나노미터의 회로선 프로세스이다. 한편, TSMC는 이미 5나노로의 양산을 개시, 두 곳의 제조 기술에는 차이가 크게 벌어져 있다.

미즈호 은행의 키하라 타케시 지점장은 "다수의 업계 관계자와 얘기를 해 왔으나, 중국이 5년 이내에 대만을 따라잡을 것이라는 사람은 어느 누구도 없었다."고 밝혔다.

"디바이스로 말하자면 3세대, 연수(年數)로 말하자면 5~6년의 차이가 있다." 반도체 제조 장치를 다루는 SCREEN 세미컨덕터 솔루션 대만 법인의 니시다 케이지 회장 겸 총 경리는 이렇게 지적했다. 또한, "반도체 제조 면에서 본다면, 중국과 대만의 차이는 뚜렷하다."고도 말했다.

■ 후발주자의 추종을 저지하는 제조공정의 복잡함
 

반도체 제조 업계에서는, 원형의 기판재료인 웨이퍼에 집적회로를 형성하는 전공정이 매우 복잡하여, 후발 기업의 추종은 간단하지 않다. (사진=NNA)

키하라씨나 니시다씨는 대만의 우위가 계속될 근거로 반도체 제조공정의 복잡함을 들었다.

반도체의 제조공정은 크게 전공정(웨이퍼에 집적회로를 형성하는 공정)과 후공정(집적회로가 배치되는 웨이퍼를 개별 칩으로 나눠, 봉지(封止) 등을 행하는 공정)으로 나뉜다. 그중에서도 반도체 제조의 핵심이라고도 할 수 있는 전공정의 복잡함이 후발 기업의 추종을 어렵게 한다.

전공정은 세정, 성막, 리소그래피(lithography), 에칭(etching), 이온주입(ion implanter) 및 열처리, 평탄화 등의 공정을 수백 번 반복한다. 방대한 수의 재료와 장치가 필요하며, 매우 큰 산업 집단이 구성된다.

제조 기술의 향상에는 파운드리 뿐 아니라, 각종 장치와 재료를 다루는 제조사의 성장도 필요하기에, 하루아침에 제조 기술을 크게 향상시키는 것은 어렵다.

공정이 복잡하기에, 지금까지의 중국 제조업의 눈부신 발전도 반도체에서는 참고가 될 수 없다. 중국은 2015년에 제조업의 고도화를 목표로 하는 장기계획 「중국 제조 2025」를 발표, 하이테크 분야의 경쟁력을 향상시켜왔다. 일부 공정이 반도체와 닮아 있는 액정패널에서도, 현재는 중국 기업이 세계에서 강한 존재감을 발하고 있다.
 

다만, 반도체 업계 관계자들은 패널을 포함한 전자부품과 반도체는 공정의 복잡함이 전혀 다르다고 지적한다. "다른 하이테크 분야의 강화가 가능했다고, 반도체의 성장도 가능하다고는 할 수 없다."라는 생각을 나타냈다.

제조 기술에서 중국이 대만을 쫓아갈 수는 있다고 본다. 단, 대만을 앞지르려고 할 경우에는, 최첨단 제조 프로세스의 개발이라는 높은 장애물이 중국의 앞을 가로막고 있을 것이다.

"집중적인 투자를 하여, 장치나 재료를 입수할 수 있으면, 어느 정도까지 쫓아가는 것은 어렵지 않을 것이다. 그러나, 최첨단 프로세스의 개발은, 비 최첨단 개발과는 비교도 되지 않는다."라고 영국 조사회사 옴디아(Omdia)의 미나미카와 아키라 시니어 디렉터는 지적한다.

미나미카와씨는, 파운드리, 설계기업, 장치 제조사, 재료 제조사가 모두 하나가 되어 매진하는 최첨단 프로세스 개발의 특수성을 강조한다. 기존의 재료나 장치를 입수하는 것뿐 아니라, 각 분야의 기업이 협력하여 개발한다는 점에서 최첨단과 비 최첨단의 개발은 비슷한 듯하나 전혀 다르다는 것이다.

더욱이 미중 대립에 의해 중국은 현재 서양의 재료 및 장치 제조사와 협력하기 어려운 상황이다. 미나미카와씨는 "중국 국내 재료 및 장치 제조사가 성장하기 전에는, 중국에 의한 최첨단 제조 프로세스 개발은 어렵다."라고 보고 있다.

■ 2024년에 66조엔 시장, 5년 만에 40%를 넘는 확대
 

TSMC는 앞으로도 삼성전자, 미국 인텔과의 기술 경합에서 앞서 나갈 것이라는 전망이다. (사진=NNA)

반도체 수요는 앞으로 더 크게 확대될 전망이다. 독일 조사회사 스태티스타(Statista)는, 세계 반도체 시장(메모리 등도 포함)이 2024년에는 5,980억 미국달러(약 691조 원)가 될 것을 예상했다. 2019년의 4,190억 미국달러에서 40% 이상 확대되는 것이다.

「결국, 대만=반도체」. 미즈호 은행의 키하라씨는 이렇게 말하며, 대만경제가 반도체 수요의 확대와 더불어 발전해 나갈 것을 예측했다.

반도체 제조지로서의 대만의 융성은 일본기업에도 상업 상의 좋은 기회를 가져온다. 제조에 필요한 재료나 장치 분야에서 일본기업은 아직 세계에서 높은 점유율을 자랑하고 있다.

국제반도체장비재료협회(SEMI)의 테리 차오(Terry Tsao) 대만지구 총재는 "일본은 장치나 재료를, 대만은 제조를 주력으로 하고 있어, 상호 보완관계이다."라는 견해를 나타냈다. "대만 반도체 산업의 지금까지의 발전은, 일본의 반도체 산업과의 협력이 없었다면 실현할 수 없었다."라고 표현할 정도이다.

대만의 반도체 제조사가 증산될 경우, 반도체 산업에 있어 대만과 일본 간의 강한 결속을 배경으로, 일본기업의 재료와 장치 발주량도 늘어나게 된다. 그중에서도, TSMC의 발주액은 거대한 규모이다.

미즈호 은행은, TSMC의 2021년 투자 중, 121억 미국달러는 재료와 장치 제조사에게 흘러갈 것이라는 시산이며, 이 중 절반인 60억 미국달러는 일본기업에게 돌아갈 것으로 보고 있다.

게다가, TSMC의 투자액은 매년 늘어나는 추세로, 일본기업에게 돌아갈 상업 상의 좋은 기회는 앞으로 더욱 확대될 가능성이 높다. TSMC의 서플라이어라는 것은, 일본의 반도체 관련 기업의 커다란 성장 엔진이 될 것임에 틀림없다.
 

<메모>

・대만의 반도체 산업

2020년 생산액은 약 3조 2,000억 대만달러(약 131조 9,360억 원). 대만 정부는 2030년까지 생산액을 5조 대만달러로 늘릴 것을 목표로 하고 있다. 최근 세계시장은 스마트폰이나 전기자동차(EV)의 증산 경향이 있는 것 외에도 기업의 디지털 트랜스포메이션(DX)의 추진 등에 따른 전자제품의 전반적인 수요 확대도 내다볼 수 있기 때문에, 목표 달성은 쉬울 것이라는 의견이 나오고 있다.

・TSMC

1987년 창업. 2020년의 연결결산은 매출 1조 3,392억 대만달러, 순이익 5,178억 대만달러이다. 최근 시가총액은 15조 대만달러 전후로, 세계 10위 전후이다. 대만의 시장조사회사, 트랜드포스(集邦科技)에 의하면, 2020년 세계 파운드리 시장은 851억 미국달러이며, 이 중 TSMC의 점유율은 54%에 이른다.

<인터뷰>

■ 부총리가 말하는 대만 제조의 견지(堅持), 그 최후의 카드는 「반도체 학원」 설립
 

대만 행정원의 셴롱진(沈栄津) 부원장 (사진=NNA)

대만 정부가 계속하여 대만의 반도체 제조사를 국내에 붙잡아 둘 생각이다. 행정원(내각)의 셴롱진(沈栄津) 부원장(부총리)은 NNA 인터뷰에서, 생산 거점의 설치를 후원할 방침을 밝혔다. 기업의 해외유출을 막고, 반도체를 경제의 핵심으로 하겠다는 자세로 일관했다. (요시다 슌스케)

대만의 파운드리 기업은, 주 생산 거점을 대만에 두고 있다. 그중에서도, 세계 최대 대기업인 TSMC는 지금까지 일관되게 하이엔드 제품을 대만에서 제조하고 있다.

한 군데에 집중하는 것을 리스크라고 판단하는 나라들도 있으나, 셴 부총리는 "파운드리 기업의 대만에서의 생산을 앞으로도 적극적으로 지원해 나갈 것이다."라고 강조. 인재 육성을 중점분야로 지원할 방침이다.

그중 특히 중심이 되는 것은, 올해 대만의 명문대학에 설립될 「반도체 학원」이다. 반도체 분야 등 고도 인재 육성에 특화하여, 앞으로 12년간 약 5,000명을 배출할 예정이다. 더욱이, 법 개정을 통하여, 외국 인재 유치도 진행한다.

반도체 인재를 충실히 함으로 인해 인건비의 과도한 상승을 저지하고, 대만에서의 제조 원가를 억제하여, 대만의 제조사들을 국내에 붙잡아 둘 목적이다.

애초에 대만의 반도체 제조 원가 수준은 매우 낮다. 그 배경에는 수도 및 전기요금 외에도 풍족한 반도체 인재가 있다는 점이다. 셴 부총리는 "미국에서의 제조 원가는 대만의 3~40%를 웃돈다."고 지적한다.

◇ 해외기업의 유치로 인한 효율화

셴 부총리는 해외 반도체 관련 기업의 투자 유치를 또 하나의 기둥으로 한다는 생각을 밝혔다. 관련 기업의 거점을 한 층 더 끌어모아, 대만에서의 제조 환경을 향상시키기 위해서이다.

구체적으로는, 2020년에 시작한 「영항기업연발심경계획(領航企業研発深耕計画)」 등을 통하여 유치를 꾀하고 있다. 대만에 반도체 등 하이테크 분야의 R&D 거점을 설립하는 기업에게 보조금을 주는 시책으로, 그 대상에는 해외 기업도 포함된다. R&D 원가의 최대 50% 보조 등을 골자로 하고 있다.

셴 부총리는 해외 기업의 유치에 대해 "대만의 반도체 에코시스템이나 서플라이어 체인(조달, 공급망)의 충실함을 도모하여, 제조사의 대만 거점 설치를 촉구할 것."이라 말했다.

반도체 제조는, 관련 산업의 거점을 집적시키는 것이 개발 및 제조 효율은 올라간다. 제조사가 새로운 제조 프로세스를 개발할 때, 서플라이어와 면밀한 협의를 할 필요가 있다는 점 등이 그 이유이다. 대만은 TSMC가 주요 생산 거점을 대만에 두고 있기 때문에, 세계의 재료 및 장치 제조사의 거점도 다수 지니고 있다. 정부에서는 이러한 거점들을 더욱 더 해외에서 끌어모을 생각이다.

이러한 시책은, 제조사에게 직접적인 우대를 해주는 것은 아니기에 언뜻 보기에는 임팩트는 부족하다. 그러나, 셴 부총리는 장기적으로는 인재나 관련 기업의 유치 등을 통한 생산 환경의 개선이 제조사에게 커다란 이익을 가져오게 되어, (반도체 제조사들의) 거점의 해외 유출을 막는다고 말한다.

한 편, 재해 발생 등의 리스크는 부정하지 않았다. "수요에 따라, 대만 기업이 해외 거점을 설치하는 것은 지지한다."는 점도 분명히 했다. 특히, 우호 국가나 지역에서의 설치는 환영한다는 의향임을 밝혔다.

<프로필>

셴롱진(沈栄津)

1978년 타이페이 공업전문학교(현재의 타이페이 과기대학) 졸업. 1982년, 대만경제부 근무. 2014년에는 경제부 상무 차장을, 2016년에는 경제부 정무 차장, 2017년에는 경제 부장을 맡았다. 2020년 6월부터 현재의 행정원 부원장을 맡고 있다.

※ 특집 「아시아 취재 노트」는, 아시아 경제를 보는 NNA의 무료 매체 「NNA 칸파사르」 2021년 7월호 <http://www.nna.jp/nnakanpasar/>에 게재하고 있습니다.