[고영화의 차이나반도체] <3> 中 파운드리 점유율 확대와 한계 <上>

기사입력 : 2022년07월26일 08:38

최종수정 : 2022년08월03일 16:09

'중국 왜 칩포 동맹 강력 견제하고 나섰나'
중국 반도체 제조 능력 상당, 한계도 많아

[편집자] 미국의 대중국 기술 제재 이후 중국의 반도체 굴기가 한층 맹렬하게 진행되고 있다. 의욕 만큼이나 실패도 연속되고 있지만 중국은 시행착오를 통해 한발짝 씩 기술 축적의 수준을 높여가고 있다. 중국이 반도체 전용 펀드를 앞세워 반도체 육성에 나선 것은 2014년이지만 미중 무역 마찰을 겪으면서 반도체 약진세가 한층 빠르게 추진되고 있다는 분석이다. 2보 전진 1보 후퇴의 공방이 계속되는 가운데 국내외 전문가들은 대륙의 실수 '샤오미' 처럼 반도체 분야에서도 어느 순간에 '대륙의 실수'가 터져 나올지 모른다고 입을 모은다. 중국 4차산업 혁명 기반 디지털 신기술에 정통한 고영화 연구원의 중국 반도체 이야기를 시리즈로 연재한다. 글 싣는 순서는 시시각각 변하는 중국 반도체 이슈에 따라 최신 내용으로 다소 조정될 수 있다.

미국은 최근 한국에 대해 반도체 공급망 동맹 '칩4(칩포)'에 8월 말까지 가입의사를 밝혀달라고 연일 압박하고 있고, 중국은 한국의 '칩 4' 가입을 강력히 견제하고 있는 가운데 한국 반도체 기업들이 중간에서 난처한 상황에 직면해 있다.

중국이 '칩 4 동맹'과 한국의 움직임에 대해 이토록 강력하게 견제하고 나선 배경에는 그들에게 그 만큼 절실한 이유가 있기 때문이다.

글싣는 순서

1. 중국 반도체 굴기, 한국 따라잡나
2. 중국 반도체 설계 기술 현주소
3. 中 파운드리 점유율 확대와 한계
4. 후공정 분야 중국 반도체 세계 정상
5. 반도체 굴기 '보틀넥' 장비산업 공급망 회복은?
6. 무서운 잠재력 중국 반도체 소재
7. 이미지 센서 반도체 세계 3위
8. 세계를 리드하는 중국 AI반도체
9. 반도체 굴기 지탱하는 자동차 반도체 위용
10. 중국 휴대폰 반도체 놀라운 시장 규모
11. 다양한 응용 中 MCU 반도체 시장
12. 3세대 반도체 세계 1등의 꿈
13. 반도체 협력 한중 상생 방안

◆ 세계 시장 잠식 나선 중국 파운드리

2022년 1분기 세계 파운드리 매출 TOP10 기업을 보면, 5위 SMIC, 6위 화홍그룹, 9위 넥스칩 등 중국 기업이 각각 세계 마켓쉐어 5.6%, 3.2%, 1.4%를 차지하며, 합계 10.2%를 기록했다. 중국이 반도체 파운드리 세계 시장점유율에서 처음으로 10%를 넘어선 것이다.

단순히 겉으로 보면 중국의 반도체 제조능력이 상당하고 굴기가 요란한 것으로 보이지만 속내를 들여다 보면 이런 저런 한계도 많이 눈에 띈다.

[베이징=뉴스핌] 최헌규 특파원 = 2022년 1분기 세계 파운드리 매출 TOP10 (단위: 백만달러) (출처: IC Insights, 2022.6). 2022.07.26 chk@newspim.com

◆ 세계 5위, 중국 1위 파운드리 중신국제(SMIC)

중신국제 (中芯国际, SMIC, 688981.SH)의 정식 이름은 중신국제 반도체제조(SMIC, 中芯国际集成电路制造有限公司)이다. 2000년 상하이에 설립된 이후, 2002년 독일 인피니언(Infineon)과 일본 엘피다(Elpida)의 DRAM을 위탁생산 하면서 성장해왔다. 2015년 28나노 공정 기술을 적용해 퀄컴의 보급형 AP(어플리케이션 프로세서)를 생산하면서 세계 시장에서도 어느 정도 기술력을 인정받기 시작했다.

2021년 말 기준, 중국에 가동 중인 반도체 제조 공장은 42개가 있고, 그 중에 중신국제는 8개의 공장을 가지고 있다. 상하이에 2개, 베이징에 2개 공장이 있고, 텐진, 선전, 닝보, 샹오싱에 각각 1개 공장이 있으며, 추가로 북경에 최첨단 설비의 9번째 파운드리 공장을 건설 중이다.

중신상하이(中芯国际(上海), SMIS)는 중신국제의 상하이 S1&2공장으로서, 8인치 0.35마이크로(µm)~90나노(nm) 공정의 비교적 오래된 파운드리 시설이다. 이 공장은 8인치 웨이퍼 월 13만 5000장을 생산 능력을 보유하고 있다.

중신남방(中芯南方, SMSC)은 중신국제의 상하이 8, 9공장이다. 국가반도체펀드 의 투자(지분 37.64%) 및 상하이시 정부의 투자(지문 23.85%)를 받아 설립한14나노 핀펫(FinFET) 기술 적용 최첨단 공장으로 12인치 웨이퍼 월3만5000장을 생산할 수 있다. 중국에서 14나노 반도체 제품을 생산할 수 있는 유일한 공장이다.

중신베이징(中芯国际(北京), SMIB)는 중신국제의 베이징 B1 공장으로서, 0.18마이크로~55나노 공정설비를 갖추고 있고, 12인치 웨이퍼 월 6만 장을 생산할 수 있다.

중신북방(中芯北方, SMNC)은 중신국제의 베이징 B2A/B 공장으로서, 국가반도체 펀드의 투자(지분 32.0%)와 북경시 투자(지분 14.75%)를 받아 설립65나노~24나 공정설비를 갖춘 비교적 첨단의 공장이며, 12인치 웨이퍼 월 10만 장을 생산할 수 있다.

중신텐진(中芯国际(天津), SMIT)은 중국국제의 톈진 T2 공장으로 불리며, 0.35마이크로~90나노 공정의 설비를 갖추고, 8인치 웨이퍼 월 18만장을 생산할 수 있다.

중신선전(中芯国际(深圳), SMIZ)은 중신국제의 선전 G1/2 공장으로, 0.35~0.15마이크로 설비를 갖추고 있으며 8인치 웨이퍼 월 7만장을 생산할 수 있다.

중신닝보(中芯集成电路(宁波), NSI)는 닝보정부(45.76%)가 중신국제(지분 15.85%)와 합자회사를 세우로 국가반도체펀드의 투자(지분 13.55%)를 받아 설립한 반도체 공장으로서, 0.13마이크로~55나노 설비를 갖추고, 8인치 웨이퍼 월 4.3만장을 생산하는, 무선통신 관련 반도체 특화 공정 파운드리이다.

중신샤오싱(中芯集成电路(绍兴), SMEC)은 2018년 3월에 설립된, 샤오싱정부(지분 31.5%)와 중신국제(지분 19.57%)의 합자 공장이다. 8인치 웨이퍼 월 10만장을 생산하는 MEMS, MOSFET, IGBT 전력반도체 분야 파운드리이다.

중신경성(中芯京城, SMBC)은 중신국제의 베이징 B3 공장이다. 중신국제(지분 51.00%)는 북경시의 투자(24.51%)와 국가반도체펀드의 투자(기분 24.49%)를 유치해 14~7나노 공정의 최첨단 설비를 갖추고 있다. 12인치 웨이퍼 월 5만장 생산을 목표로 건설 중인 신규 공장이다. 2020년 12월 미국의 중신국제의 제재 발효 이후, ASML 노광기 공급에 차질이 생겨 정상적인 건설이 어려운 상태가 되었다.

중국으로선 노광기 문제가 심각하다. 중신국제는 2018년 ASML의 EUV 노광기를 2020년 12월까지 11대 공급받는 계약을 했으나, 2020년 12월 미국이 중신국제 계열사(공장) 및 중신닝보에 대해 수출규제를 가하면서, EUV 수입이 불가능해졌다.

2021년 2월, 중신국제는 ASML와 협의를 통해 기존 EUV 노광기 구매계약을, DUV 노광기 11대를 12억 달러(74억 위안)에 구매하는 계약으로 변경하고, 2021년 12월까지 납품하기로 되어 있었으나, 현재까지도 납품을 받지 못하고 있다.

미국 바이든 정부가 중국에 대해 DUV 기술도 수출을 제한해야 한다는 주장을 펴고 있어서, ASML의 노광기가 언제 납품될 수 있을지는 더욱 불투명해졌다. 그렇다고 다른 대안이 없는 중신국제로서는 계약을 파기할 수도 없는 상태이다.

2022년 연간 실적 보고서에 따르면, 중국의 유일한 14나노 설비를 가지고 있는 중신국제의 28~14나노 파운드리 매출은 15%에 불과하다.

[베이징=뉴스핌] 최헌규 특파원 = 중신국제(SMIC) 파운드리 기술별 매출 (출처: SMIC 2021 Annual Report, 2022.4). 2022.07.26 chk@newspim.com

◆ 세계 6위 파운드리 화홍반도체 및 9위 넥스칩

화홍반도체(华虹半导体, Huahong, 01347.HK)는 상하이에 3개의 공장과 우시에 1개의 공장 등 총 4개의 파운드리 공장을 보유하고 있다.

상하이 화홍홍리 반도체(上海华虹宏力半导体, H-Grace)는 화홍반도체의 팹(Fab) 1, 2, 3 등 3개의 생산라인이 있다. Fab1은 8인치 95나노 공정설비, Fab2는 8인치 0.19마이크로 공정설비, Fab3은 90나노 공정설비를 갖추고 있어서, 합하면 8인치 웨이퍼 월 17만5000장을 생산할 수 있다.

우시화홍반도체(华虹半导体(无锡), H-Grace)는 화홍반도체의 우시 Fab7 으로서, 상하이화홍홍리반도체(지분 28.78%)와 화홍반도체(지분 22.22%)가 공동창업하고, 국가반도체펀드의 투자(지분 29.00%)와 우시정부의 투자(지분 20%)를 유치했다. 90~55나노 공정 설비를 갖추고, 12인치 웨이퍼 월 4만장을 생산할 수 있다.

<下 편으로 이어짐>

<필자 약력>

베이징대학 한반도연구소 연구원
중국 한국창업원 원장
SV인베스트먼트 고문
전 산업은행 베이징지점 고문
서울대 조선해양공학 학사/석사

베이징= 최헌규 특파원 chk@newspim.com

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자율주행로봇 '개미' 순찰·배달 시작 [서울=뉴스핌] 김양섭 기자 = 자율주행로봇 전문기업 로보티즈(대표 김병수)는 양천구 소재 공원에 자율주행로봇 '개미(GAEMI)'를 도입해 수거·순찰·배달 서비스를 시작한다고 13일 밝혔다. 지난 7월 실외이동로봇 운행안전인증을 획득한 오픈형 타입의 '개미'는 이번 양천구에서 첫 운행을 시작했다. 넓은 적재 공간과 개방형 구조로 다양한 작업이 용이하게 설계된 오픈형 타입의 '개미'는 공원 내 재활용품 수거 서비스 및 안전순찰을 수행할 계획이다. 서울경제진흥원의 지원 사업 중 첨단기술이 적용된 혁신제품· 서비스를 시정현장에 활용 및 실증해 사업화를 지원하는 '테스트베드 서울'에 선정돼 양천구와 함께 2024년 실증을 진행한다. 또한 2025년부터는 '스마트로봇존'을 통하여 본격 기술사업화를 진행하는 것으로 각각 최종 선정됐다. 이를 통해 양천구 내 '양천', '파리', '오목' 총 3개소의 공원에서 각 8대씩 최종 24대의 '개미'를 운용하게 된다. 공원 곳곳에 배치된 QR코드를 통해 호출하면 해당 위치로 도착 후 재활용품을 수거하는 방식이다. 플라스틱, 종이, 캔 등의 수거함이 구별된 '개미'들은 재활용품 수거 이후 자동으로 충전 스테이션으로 복귀한다. 또한 수거함이 가득 차면 '개미'는 스스로 집하장으로 이동해 재활용품을 비운다. 이외에도 '개미'는 야간 공원 이용객들의 안전을 더욱 강화한다. 일정 시간이 되면 지정된 순찰 경로를 따라 이동하며 주변 환경을 실시간으로 모니터링한다. 화재, 도난 등 긴급 사고 발생 시 즉시 감지하고 관제센터에 실시간으로 전송해 신속한 대응이 가능하다. 로보티즈는 '개미'의 자동화된 수거·순찰 로봇 서비스의 도입을 통해 도심공원의 환경 미화 문제와 더불어 고령화된 근로자의 부담을 덜어주고 쾌적한 녹지 환경을 조성하는데 큰 기여할 것으로 기대하고 있다. 향후 '개미'는 공원 인근 중소상공인과 협의를 거쳐 공원 내부까지 상품을 배달해주는 로봇 배달 서비스까지 수행하며 공원 내 편의성 더욱 높일 예정이다. 추가로 도입될 배달 서비스까지 포함하여 2025년까지 총 24대로 확장 운영하는 것을 목표로 하고 있다. 한편, 로보티즈의 자율주행로봇 '개미'는 올해 1월 국내 최초 실외이동로봇 운행안전인증 1호를 획득하며 그 기술력을 인정받았다. 도심지, 캠퍼스, 공원, 아파트, 병원, 호텔, 캠핑장 등 폭넓은 분야에서 활용되고 있으며 오랜 기간 실증을 거듭하며 쌓은 방대한 현장 데이터를 바탕으로 지속적인 성능 향상과 최적화를 진행하고 있다. 조만간 본격적인 자율주행로봇 양산 납품과 배송 생태계를 조성할 예정이다. 김병수 로보티즈 대표는 "이번 서비스 도입을 통해 공공분야에서 자율주행로봇 '개미'의 활용 가능성을 확인하고 나아가 실제 소비자들이 체감할 수 있는 인력 효율화를 기대한다"라며 "앞으로 로보티즈의 현장 데이터를 기반으로 더 많은 분야에서 자율주행로봇 '개미'가 활약할 수 있도록 최선을 다하겠다"고 말했다. [사진제공=로보티즈] ssup825@newspim.com 2024-09-13 14:48