인사이트

이게 왜 중요할까?

일본의 주요 대기업들이 합작 반도체 기업을 설립했습니다. 목표는 2나노 공정의 개발인데요. 최신 공정인 3나노 공정보다 성능 좋은 반도체를 만들 수 있고, 생산 효율성도 높일 수 있습니다.

• 🇯🇵 라피더스가 뭔데?: 라피더스는 일본의 주요 대기업 8곳이 합작한 첨단 반도체 제조 기업입니다. 도요타, 엔티티, 소니, NEC, 소프트뱅크, 덴소, 키옥시, 아미쓰비시UFJ 은행이 참여했는데요. 설립을 위해 총 70억 엔을 출자했죠.
• 📀 n나노는 뭐야?: 반도체 공정에서 나노미터(nm, 이하 나노)란, 반도체의 기반이 되는 얇은 원판인 웨이퍼에 그려 넣는 회로 선폭의 단위입니다. 나노가 줄어들수록 회로가 미세해지는데요. 같은 웨이퍼 면적에 넣을 수 있는 데이터와 회로의 양이 많아지는 것입니다.
• 🤔 나노는 줄어들수록 좋아: 회로 선폭이 줄어들면 반도체 성능이 좋아지고, 한 웨이퍼로 더 많은 칩을 생산할 수 있습니다. 반도체 제조 기업들이 더 미세한 나노 공정 구축에 사활을 거는 이유입니다.

과거의 영광을 되찾으려는 일본

일본은 1980년대 메모리 반도체 강대국이었습니다. 하지만 이후 우리나라에 메모리 반도체 최강자 자리를 빼앗기고 힘을 못 쓰고 있죠. 일본에서도 변화를 기회로 삼고 반도체 산업의 강자 위치를 되찾으려는 움직임이 보입니다.

• ✨ 80년대의 영광: 1980년대 일본은 세계 반도체 시장의 50%를, 메모리 반도체 시장의 80% 이상을 점유했습니다. 당시 세계 반도체 시장은 데이터를 저장하는 메모리 반도체가 주도했는데요. 1980년대부터 1990년대 초반까지 세계 10대 반도체 기업 중 6개가 일본 기업이었죠.
• 💻 시스템 반도체의 시대: 현재 세계 반도체 시장의 주도권은 메모리 반도체에서 시스템 반도체로 넘어왔습니다. 시스템 반도체는 저장된 데이터를 처리하는 기능을 하는데요. 컴퓨터, 자동차, 스마트폰, 냉장고 등 대부분의 전자기기에 사용됩니다.
• 💴 정부의 지원: 일본의 목표는 전환기에 맞춰 첨단 시스템 반도체 생산에 주력하는 라피더스를 통한 위상 회복으로 보입니다. 일본 정부는 라피더스에 700억 엔을 지원하고 이후에도 지속적으로 추가 자금을 지원할 의지를 밝혔죠.

3나노에서 2나노로

현재 반도체 시장에서는 삼성전자와 TSMC가 사용하는 3나노 공정이 최첨단입니다. 라피더스는 한 단계 나아간 2나노 공정을 개발하겠다고 발표했는데요. 경쟁에서 밀리지 않겠다는 선언입니다.

• 🧑‍🔬 최첨단은 3나노 공정: 삼성전자는 작년 6월에 세계 최초로 3나노 공정을 도입했습니다. TSMC는 6개월 늦은 작년 12월에 3나노 공정을 상용화했습니다. 향후 2~3년 정도는 3나노 미만의 공정으로 발전은 어렵다는 것이 세간의 평이죠.
• 📢 라피더스의 2나노 공정: 하지만, 라피더스는 2025년 상반기까지 2나노 시험생산 라인을 구축하겠다고 밝혔습니다. 2020년대 후반부터 2나노 반도체 양산이 목표인데요. IBM과 작년 업무 협약을 맺고 공동 개발할 계획입니다.
• 🏇 경쟁을 위한 질주: 현재 3나노 공정을 사용하는 삼성전자와 TSMC는 2025년에 2나노 제품 양산을, 나아가 2027년에는 1.4나노 제품 양산을 목표로 합니다. 라피더스가 이들과 2020년대 후반에 경쟁하기 위해서는 곧바로 2나노 공정 개발에 돌입해야 하는 것입니다.

2나노의 꿈, 실현 가능할까?

하지만 라피더스의 계획은 현실성이 떨어진다는 지적이 있습니다. 삼성전자와 TSMC조차 3나노 공정 개발에 난항을 겪었는데, 재정과 기술 모두 부족한 라피더스가 단기간에 2나노 공정을 개발하기는 어렵다는 것이죠.

• 💦 3나노도 힘들었는데: 반도체 제조 기업들은 모두 3나노 공정 개발에 어려움을 겪어왔습니다. 업계 최강자인 TSMC조차도 목표 시기보다 양산이 미뤄지는 난항을 겪었는데요. 신생 기업인 라피더스가 2나노 라인을 성공적으로 구축할 수 있을지는 미지수입니다.
• 🏭 장비가 부족해: 반도체 공정에 꼭 필요한 장비인 EUV(극자외선) 노광 장비는 공급이 한정돼 있습니다. 업계 탑2인 삼성전자와 TSMC가 전 세계 EUV 노광 장비의 84% 이상을 확보하고 있는데요. 신생 기업인 라피더스가 이 과점 시장에서 장비 물량을 확보할 수 있을지는 불확실합니다.
• 💰 재정적 한계: EUV 노광 장비 도입 후 공정 최적화까지 드는 비용도 막대합니다. 그 외 각종 인프라 비용까지 합산하면, 라피더스가 확보한 770억 엔으로는 부족할 수 있죠.
• 🛠️ 기술적 한계: 2025년 상반기까지 2나노 생산 라인을 구축하는 것이 기술적으로 불가능하다는 의견도 있습니다. 라피더스 설립에 참여한 8개의 기업 중, 반도체와 관련된 기술을 보유한 기업은 키옥시아, 소니, NEC뿐인데요. 이들의 기술만으로 첨단 시스템 반도체를 생산하기엔 아직 갈 길이 멀다는 설명입니다.

반도체 시장 내 국가 간의 경쟁

최근 반도체 시장은 자국 우선주의가 일종의 대세입니다. 칩4 동맹을 통해 국가 간 협력 양상도 보였지만 반도체 강대국 대부분이 자국 산업을 지원하는 데 집중하고 있습니다.

• 🤝 협력으로 시작했지만: 작년 미국은 중국을 견제하기 위해 한국·일본·대만과 반도체 공급망 협의체인 칩4 동맹을 결성했습니다. 반도체 공급망에서 중국을 배제하기 위해 다른 반도체 강대국들과 협력한 것입니다.
• 🏠 자국 우선주의: 다만, 반도체 시장을 움직이는 큰 흐름은 자국 우선주의입니다. 미국은 일본과 네덜란드에 반도체 장비의 중국 수출 통제 협력을 요구했지만 받아들여지지 않았는데요. 두 국가 모두 중국이 매출의 큰 부분을 차지하기 때문에, 미국과 동맹을 강화하는 대신 자국 시장부터 보호하고자 한 것입니다.
• 📈 일단은 자국 성장부터: 미국은 자국 반도체 산업 성장을 위해 인텔을 지원하고 있는데요. 대만에서도 산업혁신법 개정안 덕분에 자국 반도체 기업들이 R&D 비용의 25%를 세액 공제받을 수 있습니다.
• 🇯🇵 일본도 마찬가지: 일본 역시 라피더스를 통해 자국 반도체 생산의 활성화를 도모하고 있습니다. 2나노 공정 개발에 대한 포부를 밝힌 점에서, 한국과 대만의 반도체 기업을 견제하고 있다는 것도 알 수 있죠.

자료출처 : 삼성·TSMC와 경쟁하는 일본 ‘라피더스’ (mydailybyte.com)