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

기사입력 : 2022년07월26일 08:52

최종수정 : 2022년08월03일 16:08

<中 파운드리 점유율 확대와 한계 上에서 이어짐 >

상하이화리마이크로(上海华力微电子, HMLC)는 화홍반도체의 상하이 Fab5 공장으로서, 상해화홍그룹(53.79%)과 화홍반도체(지분 6.34%)가 공동 투자해 설립하고, 상해시 투자(지분 39.9%)를 유치했다. 2011년 4월 완공한 중국 최초 12인치 공장으로서, 65/55nm, 40nm, 28nm 공정 설비를 갖추고, 12인치 웨이퍼 월 3만 5000장을 생산할 수 있다.

상하이화리반도체(上海华力集成电路制造, HLMC)는 화홍반도체의 상하이 Fab6 공장으로서, 국가반도체펀드 투자(지분 39.19%) 및 상하이시 투자 (지분 6.76%)를 유치했다. 28/22nm, 14nm 공정 설비를 갖추고, 12인치 웨이퍼 월 4만 장을 생산할 수 있다.

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

넥스칩(晶合集成, 징허지청, NexChip, 상하이 과창판 상장심사 통과)의 2022년 1분기 매출은 4억4000만 달러로, 전분기대비 26.0% 증가해 10대 기업 중 가장 성장폭이 컸다. 2021년 4분기 세계 파운드리 10위에서, 이번에 이스라엘 타워반도체(Tower)를 제치고 9위로 올라 섰다. 공장은 150~55나노 공정의 설비를 갖추고, 12인치 웨이퍼를 월 32만장 생산할 수 있다. 주로 LCD 판넬의 구동칩(DDI)를 생산한다.

◆ 특수반도체 IDM 및 파운드리

반도체는 작고 정밀하게만 만드는 것은 아니다, 전기자동차, 발전소 등 전력설비에 들어가는 반도체는 고압에 견딜 수 있고, 신뢰성을 높이려면, 상대적으로 40나노~180나노 까지 비교적 크게 반도체 회로를 제작해야 한다. 중국은 특수 전력반도체 산업은 매우 발전해 있고, 노광기를 비롯한 반도체 공급망도 이미 독립했다고 볼 수 있다.

원타이과기(闻泰科技, WingTec, 600745.SH)는 세계 제일의 스마트폰 ODM 기업이다. 2016년 원타이는 NXP 반도체의 Standard Product 사업부를 100% 인수하기로 합의하고, 2019년 252억 위안(한화 4조 2880억원)에 최종 인수에 성공한 후, 넥스페리아(Nexperia, 중국이름 安世半导体)로 명명했다.

넥스페리아는 트랜지스터, ESD 소자, TVS 다이오드, 로직 IC 등을 만든다. 이는 당시 중국의 최대 해외 반도체 사업 인수 사례로 기록됐다.

넥스페리아는 2021년 7월 영국 최대 칩 제조공장(8인치 자동차 반도체 전력반도체 생산) 뉴포트웨이퍼팹(Newport Wafer Fab·NWF)의 모회사 넵튠 6(Neptune 6 Limited) 지분 100%를 6300만 파운드(한화 약 1022억 7000만원)의 가격에 인수하는 협약을 체결했다.

넥스페리아는 이미 넵튠6의 2대 주주였고, 당사의 모든 제품을 100% 넵튠6에 외주 제조하는 관계이다. 이 계약은 현재 영국 정부의 최종 허가를 기다리고 있다.

또한 원타이는 2021년 4월, 자동차용 전력 반도체 생산을 위해 18억 달러(2조65억원)를 투자해 상해에 12인치 공장을 건설하는 계획을 발표했다.

[베이징=뉴스핌] 최헌규 특파원 =영국 Newport Wafer Fab 전경 (출처: 바이두, 2022.7). 2022.07.26 chk@newspim.com

스란마이크로(士兰微, Silin, 600460.SH)는 1997년 설립되어, 2003년 중국 반도체 설계 기업 중 중국 경내 증시 최초의 반도체 상장 기업이 되었다. 중국 전력반도체 1위 기업으로서, 거의 모든 종류의 전력 반도체를 설계할 뿐만 아니라 자체 제조 공장도 보유, 파운드리 사업에도 참여하고 있다.

항저우스란반도체(杭州士兰集成电路), 항저우스란지신(杭州士兰集昕), 항저우스란밍신(杭州士兰明芯), 청두스란반도체(成都士兰半导体), 청두지자과기(成都集佳科技), 샤먼스란지커(厦门士兰集科) 등 자회사를 거느리고 있다. 6인치 웨이퍼 월 22만장, 8인치 웨이퍼 월 6만장, 12인치 특수 웨이퍼 월 4만장, 12인치 화합물 반도체 웨이퍼 월 7만 장 등을 생산할 수 있다.

화룬마이크로(华润微, CR Micro, 688396.SH)는 전력반도체(MOSFET, IGBT)는 스마트센서, 스마트제어 반도체 설계 회사이지만, 2008년 우시의 화룬상화(华润上华)를 100% 인수한 이후, 파운드리 사업비중이 매출의 60% 가량된다. 화룬상화는 0.5~0.11마이크로 공정의 2개의 라인이 있고, 8인치 웨이퍼 월 6만 5000장, 6인치 웨이퍼 월 20만장 생산이 가능하다.

지타 반도체（积塔半导体, GTA）는 MCU, 아날로그 반도체, 전력반도체, 센서 등 제품의 파운드리회사이다. 6인치 웨이퍼 월 7만 장, 8인치 웨이퍼 11만 장, 12인치 웨이퍼 월 5만 장, 탄화규소(SiC) 웨이퍼 3만 장 등을 생산 할 수 있다.

◆ 중국 생산능력의 50%이상 40나노 이상 저해상도 반도체

IC Insights 의 <세계 지역별 반도체 생산능력>을 보면, 2020년 12월 기준으로 중국의 반도체 생산능력의 51.6%가 40나노 큰 공정이고, 미국도 49.5%를 차지한다.

10나노 이하의 선진 반도체 설비는 타이완의 20.8%, 한국의 12.9% 만 있을 뿐, 중국 및 미국을 비롯한 전세계 어느 나라에도 생산설비가 존재하지 않는다.

[베이징=뉴스핌] 최헌규 특파원 = 세계 지역별 반도체 생산능력 (출처: IC Insights, 2020.12). 2022.07.26 chk@newspim.com

◆ 삼성 및 SK 포함하면 중국 제조능력은 미국 넘어서

중국 내에는 삼성전자, SK하이닉스, 대만 TSMC, UMC 등 많은 나라의 반도체 현지 공장이 있다.

삼성전자 시안 fab x1, x2공장은 20~14나노 공정의 장비를 갖추고, 12인치 웨이퍼 월 32만장을 생산할 수 있다. 삼성전자 난드플래시 물량의 40%에 해당하는 양이다. 2022년 1분기 삼성이 NAND Flash 세계 시장점유율 35.3%를 차지했기 때문에 세계 Flash 메모리의 14.1%를 중국에서 생산하는 셈이다.

SK하이닉스의 우시 현지공장 HC1, HC2공장은 20~14나노 설비를 갖추고, 12인치 웨이퍼 월 30만 장 이상을 생산할 수 있다. SK하이닉스 D램 물량의 48%를 차지하므로, 2022년 1분기에 SK가 세계 D램 시장의 27.3%를 차지했음을 감안하면 세계 D램의 13.1%를 중국에서 생산한 것이다.

2022년 2월 대련 인텔 공장을 인수 완료하고, '솔리다임'(Solidigm)을 출범하는 동시에, 낸드플래시 제2공장도 착공했기 때문에, 향후에는 플래시 메모리도 더 많이 중국에서 생산하게 될 전망이다.

이 밖에도 대만 TSMC는 난징에 12인치 공장이 있고, 상하이에 8인치 공장이 있으며, 대만 UMC는 샤먼에 12인치공장, 장쑤성에 8인치 공장을 가동하고 있다.

흥미로운 사실은, 예를들어 TSMC의 중국 현지공장은 중국에 포함시키고, 미국의 제조시설은 미국에 포함시키는 식으로, 제조사 본사의 국적을 무시하고, 지리적 위치에 따른 국가별 반도체 제조능력을 통계해 보면, 2020년도부터 중국의 제조 능력은 세계 15.3%를 차지해서, 이미 미국의 제조능력 12.6%를 능가하기 시작했다.

최근 미국이 최근 '반도체 육성법'을 제정하면서, 520억 달러의 보조금을 기업에 제공하면서, 보조금 해택을 받은 기업들은 중국 생산기지 신설 및 증설을 금지 하는 조항을 넣는다고 한다. 미국이 왜 중국의 생산시설 확장을 억제하려고 하려는지 짐작이 가는 대목이다.

[베이징=뉴스핌] 최헌규 특파원 = 지리적 위치에 따른 국가별 반도체 제조능력 (출처: IC Insights, 2021.6). 2022.07.26 chk@newspim.com

◆ 10나노 이하 반도체 제조는 中 반도체 굴기의 아킬레스 건

핸드폰 AP, SoC, 컴퓨터 CPU, 인공지능 GPU 같은 고급 반도체를 생산하려면 7나노 이하의 정밀한 제조 공장이 필요한데 중국에는 하나도 없다. 이것이 중국 반도체 굴기의 아킬레스건이다.

실례로, 2019년 화웨이가 세계 제일 성능의 5G 스마트폰 AP '기린990'(KIRIN)을 설계했는데 7나노 공정으로 제조를 해야했다. 2020년 미국 제재에 막혀 TSMC에 파운드리 외주를 맡기지 못하다 보니 2020년 9월부터 화웨이는 반도체를 제조하지 못하고5G스마트폰을 만들 수 없는 상황에 처했다. 저가 휴대폰 사업부를 제 3자에게 매각하고, 고가 스마트폰 5G를 포기한 채 4G기술만 적용할 수 밖에 없게 됐다.

앞으로도 유사한 상황이 계속될 수 있다. 중국은 인공지능 GPU 설계 분야에서 크게 앞서 있어 세계에서 미국과 겨룰 수 있는 유일한 경쟁자가 됐다. 하지만 제조는 모두 대만 TSMC에 의존하고 있기 때문에 언제든 미국이 제재를 가하면 중국의 인공지능 반도체는 생산을 할 수가 없게 된다.

IC Insights의 예측을 보면 40나노 이상의 반도체 제조도 40~50% 정도의 시장을 형성하고 있다. 하지만 10나노 이하의 첨단 반도체 제조 시장이 2019년 4.4%에서 2024말 29.9%로 급성장할 전망이다. 이 시장을 누가 선점하느냐가 앞으로 반도체 시장의 관건인데, 현재로 봐서는 대만과 한국이 크게 앞서있는 형국이다.

반도체는 4차산업혁명을 구동하는 인프라 이기 때문에, 반도체 굴기는 중국에게 선택이 아니고 필수다. 10년이 걸리든 100년이 걸리든 반드시 해결해야 하는 일이다. 하지만 미국이 '칩 4동맹'을 결성, 편대를 꾸려 강력히 견제하고 나설 경우 중국은 이전 보다 훨씬 반도체 굴기에 어려움을 겪을 게 분명해 보인다.

[베이징=뉴스핌] 최헌규 특파원 = 세계 지역별 공정별 반도체 생산능력 전망 (출처: IC Insights, 2020.12). 2022.07.26 chk@newspim.com

<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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김세영, 고향 땅에서 '5년만의 통산 13승' [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = '빨간 바지의 마법사'가 화려한 금의환향 퍼포먼스를 보여줬다. 고향 팬들과 가족의 열렬한 응원을 받은 김세영(31·메디힐)이 고향 땅에서 와이어 투 와이어로 천금 같은 우승 트로피를 들어올렸다. 2020년 11월 펠리컨 챔피언십 이후 5년이라는 긴 침묵을 깨고 LPGA 통산 13승을 기록했다. 한국은 올 시즌 6승과 함께 7명째 LPGA 우승자를 배출했다. 김세영은 19일 전남 해남군 파인비치 골프링크스(파72·6785야드)에서 열린 미국여자프로골프(LPGA) 투어 BMW 레이디스 챔피언십 최종일 4라운드에서 5언더파 67타를 적어내 최종 합계 24언더파 264를 기록, 단독 2위 하타오가 나사(일본)를 4타 차로 따돌리고 정상에 올랐다. 24언더파는 대회 72홀 최저타 신기록이다. 우승 상금 34만 5000달러(약 4억9000만원)를 보태 통산 1518만 달러의 상금을 쌓아 로레나 오초아(멕시코)를 제치고 역대 상금 10위에 올랐다. 김세영이 19일 열린 LPGA 투어 BMW 레이디스 챔피언십 최종일 우승 트로피를 들고 포즈를 취하고 있다. [사진=LPGA] 이날 4타 차 선두로 출발한 김세영은 초반 불안한 출발을 보였다. 3번 홀에서 짧은 파 퍼트를 놓치며 1번 홀에서 버디를 잡은 노예림에게 2타 차까지 쫓겼다. 그러나 5~7번 홀에서 3연속 버디를 잡아 추격자들의 의지를 꺾었다. 이어 9번 홀(파4)에서 버디를 추가하며 2위와 4타 차로 벌려 우승 가능성을 높였다. 후반에는 추격자들이 타수를 줄이지 못하au 단독 2위 경쟁을 하는 사이 김세영은 편안하게 타수를 지켜가며 우승을 굳히는 상황으로 진행됐다. 후반 첫 4개 홀을 파로 지나간 김세영은 14, 15번 홀에서 버디를 보태 2위로 치고 올라온 셀린 부티에(프랑스)와 6타 차까지 벌려 사실상 우승을 확정했다. 김세영이 19일 열린 LPGA 투어 BMW 레이디스 챔피언십 최종일 챔피언 퍼트를 넣은 뒤 기뻐하고 있다. [사진=LPGA SNS동영상 캡처] 해남 옆동네인 전남 영암군에서 태어난 김세영은 한국 국적 선수로는 2021년 고진영 이후 4년 만에 이 대회 챔피언에 올랐다. 2019년에 시작한 BMW 레이디스 챔피언십은 2023년까지 한국 선수 혹은 한국계 선수들이 우승컵을 가져갔다. 2019년 장하나, 2021년 고진영, 2022년 리디아 고(뉴질랜드), 2023년 이민지(호주)가 우승했고 지난해엔 호주의 해나 그린이 이 대회 최초로 한국 또는 한국계 선수가 아닌 우승자로 이름을 남겼다. 2025 BMW 레이디스 챔피언십 우승자 안세영. [사진=LPGA] 김세영은 2015년 LPGA 투어에 데뷔해 3승을 거두며 신인상을 수상했다. 이후 2020년까지 매년 우승 트로피를 들어 올렸다. 2019년에는 3승을 쓸어 담았고 2020년에는 메이저 대회인 KPMG 위민스 PGA 챔피언십 우승을 포함해 2승을 달성하며 올해의 선수상까지 거머쥐었다. 특히 김세영은 2018년 7월 손베리 크리크 클래식에서 31언더파(63-65-64-65, 257타)로 우승하며 남녀 통틀어 72홀 역대 최저타 및 최다 언더파 신기록을 세웠다. 이전 기록은 LPGA 애니카 소렌스탐의 27언더파, PGA 어니 엘스의 30언더파였다. 한국 선수들은 이날 대약진했다. 김아림이 이날 6타를 줄이며 공동 3위에 올랐고 안나린과 최혜진은 무려 9타씩 줄여 나란히 공동 7위에 랭크됐다. 김효주와 이소미가 공동 10위에 자리해 한국 선수 6명이 톱10에 진입했다. 고진영도 8타를 줄여 고교생 아마추어 오수민과 함께 공동 19위로 순위를 크게 끌어 올렸다. LPGA 투어 BMW 레이디스 챔피언십 대회 중 은퇴 기념 케이크를 선물 받은 지은희(가운데). [사진=LPGA] 19일 열린 LPGA 투어 BMW 레이디스 챔피언십 최종일 캐디로 나선 최나연. [사진=LPGA] 19년 LPGA 투어 생활을 마감하는 은퇴 무대로 이번 대회에 공동 24위로 마친 지은희는 9번 홀에서 현역 마지막 퍼트를 버디로 장식하며 갤러리들의 뜨거운 박수 갈채를 받았다. 루키 윤이나는 3타를 줄이는 데 그쳐 공동 24위로 톱10 진입에 실패했다. 2023년 은퇴한 최나연은 이번 대회에서 이정은5의 캐디로 나서 눈길을 끌었다. psoq1337@newspim.com 2025-10-19 16:10