[고영화의 중국 반도체] <7> 中 반도체소재, 웨이퍼 등 국산화 탄력<上>

<글 싣는 순서>

1. 중국 반도체 굴기, 한국 따라잡나
2. 중국 반도체 설계 기술 현주소
3. 中 파운드리 점유율 확대와 한계
4. 후공정 세계 2위 中 2.5D/3D 패키징 육성 전력
5. 中 노광기 국산화, 반도체 굴기 '사활'
6. 中 반도체 장비 국산화 몇 년 걸릴까?
7. 中 반도체 소재, 웨이퍼 등 순조로운 국산화 여정
8. 中 반도체 소재, 포토레지스트 등 멀고 험한 국산화 난제
9. 이미지 센서 반도체 세계 3위
10. 세계를 리드하는 중국 AI반도체
11. 반도체 굴기 지탱하는 자동차 반도체 위용
12. 중국 휴대폰 반도체 놀라운 시장 규모
13. 다양한 응용 中 MCU 반도체 시장
14. 3세대 반도체 세계 1등의 꿈
15. 반도체 협력 한중 상생 방안

반도체 소재는 일반인에게는 아주 생소한 영역이지만, 2019년 7월 일본이 포토레지스트, 에칭가스(불소가스), 플루오린폴리이미드 등 3개 반도체 소재에 대해 한국 수출규제를 단행하면서, 한국 사회에 널리 알려지게 되었다.

당시 일본의 이런 당혹스러운 조치에 놀란 한국의 관련 기업들은 해당 소재의 일본 의존도가 70~90% 이상임을 뒤늦게 깨닫고, 공급망 다변화의 대안으로 중국의 반도체 소재산업에 관심을 가지고 연구하게 되었다. 실제로 당시에도 중국의 초고순도 불소가스는 상당한 수준에 올라와 있었다고 업계에 알려져 있다.

그럼 앞으로 두차례 연재를 통해 중국의 '반도체 소재산업'의 경쟁력과 잠재력에 대해 알아보기로 한다. 우선 이번에는 반도체 소재 중 베어웨이퍼(Bare Wafer), 전자기체, 스퍼터링타겟 등 중국의 국산화율이 높은 소재산업에 대해 살펴본다.

◆ 세계 반도체 소재 시장 년평균 11% 이상 성장

SEMI(세계반도체장비소재협회) 통계에 따르면, 세계 반도체 소재 시장규모는 2021년 643억 달러에 달했고, 2019~2021년 동안 년평균성장율은 11.1%를 기록했다. 한편 2026년에는 788.7억 달러로 증가가 예상되며, 2021~2026년의 년평균성장율은 4.2%로 기대된다.

더 구체적으로 보면, 2021년 세계 반도체 시장 중 반도체 제조공정 소재 시장규모가 404억 달러로 62.8%의 비율을 보였고, 후공정 소재시장은 239억 달러로 37.2%를 차지했다.

이 중에 선진 기술이 적용되는 반도체 제조공정 소재의 세부 분야별 시장규모를 보면, 베어웨이퍼(Bare Wafer)가 35%로 가장 크고, 이를 이어 전자기체 13%, 포토레지스트 및 관련 재료 14%, 포토마스크 12%, 습식전자화학품 7%, 연마광택(CMP) 6%, 스퍼터링타겟 2% 등으로 구성되어 있다.

[베이징=뉴스핌] 최헌규 특파원 = 2021~2026년 세계 반도체 소재 시장규모(단위:억달러) [출처=팡정증권(方正证券), 2022.6)] 2022.12.09 chk@newspim.com

◆ 후꾸이산업(NSIG) 세계 베어웨이퍼 시장점유율 2.5%, 세계 7위

베어웨이퍼(Bare Wafer)는 반도체 소재 중 시장규모가 가장 크며, 반도체 산업의 출발점이 되는 소재이다. 그래서 중국 정부가 지원을 아끼지 않는 가운데 수많은 기업들이 베어웨이퍼 사업에 진출하고 있다.

하지만 SEMI에 따르면, 2020년 세계 베어웨이퍼 6대 공급상 일본 신에츠화학(Shin-Etsu, 信越化学) 29.5%, 일본 섬코(SUMCO) 22.8%, 대만 글로벌웨이퍼스(Global Wafers, 环球晶圆) 16.9%, 한국 SK실트론(SK Siltron) 10.9%, 독일 실트로닉(Siltronic) 10.9%, 프랑스 소이텍(Soitec) 4.2% 등이 전체 시장의 95.0%를 독점하고 있다.

중국은 후꾸이산업(NSIG)이 세계시장점유율2.5%로 7위를 차지했을 뿐 세계시장에서 두각을 내는 다른 기업은 아직 없다.

후꾸이산업(沪硅产业, NSIG, 688126.SH, 상하이)은 2015년 11월 상하이시 정부와 중국과학원의 주도하에 설립되었다. 2016년 7월에는 세계 7위 핀란드 오크메틱(Okmetic, 1985년 설립)를 100% 인수하고, 동시에 상하이신성(上海新昇, ZingSemi, 비상장)도 100% 인수했다. 2019년 3월에는 신웨이과기(新傲科技, SIMGUI)의 89.2% 지분을 인수하여, 국내외 3개 공장을 확보했다. 물론 인수자금은 국가반도체기금(소위 '빅펀드')의 투자유치를 통해 조달했다.

현재 후꾸이산업 산하 상하이신성은 12인치 웨이퍼를 월30만장 생산 중이며, 월30만장 공장을 추가 확장 중이다. 신웨이과기는 8인치 웨이퍼를 월 20만장을 생산 중이며 12인치 월40만장 규모 공장을 시범생산 중이다. 또한 핀란드 오크메틱은 8인치 월20만장 생산하고 있다. 올해 상반기 매출은 16.5억위안(전년대비 +46.6% 증가)이고, 베어웨이퍼 비중은 87.9%이다. 성장세가 뚜렷하다.

[베이징=뉴스핌] 최헌규 특파원 = 후꾸이산업(NSIG) 소유 핀란드 반타(Vantaa )소재 오크메틱(Okmetic) 본사 전경. [출처= 바이두, 2022.11] 2022.12.09 chk@newspim.com

TCL중환(TCL中环, TCL Zhonghuan, 002129.SZ, 텐진)은 지난달 '중환반도체'(中环股份, Zhonghuan Semi)에서 대주주 TCL(지분 29.8%)의 이름을 따라 명칭을 변경했다. 태양전지 웨이퍼 및 완제품의 매출비중이 95%이고, 반도체 소재 매출비중은 5%에 불과하기 때문이다. 1988년 12월에 텐진에 설립되었고, 2007년 4월 심천거래소에 상장 되었다.

TCL 중환은 8인치 웨이퍼 월70만장을 생산 중이고, 향후 월100만장으로 확장 중 이다. 12인치는 월 17만장을 생산 중이고 월45만장으로 확장 중이다. 올해 상반기 반도체 관련 매출은 15.4억위안(전년대비 +79.9% 증가)이다.

리앙마이크로(立昂微, Lion Electronics, 605358.SH, 항저우)는 중국 최대 전력반도체 회사 중 하나로서, 2002년 3월 설립 후, 바로 미국 온세미(Onsemi)로 부터 첨단 반도체 기술을 도입하면서 성장했다. 2015년 6월 진루이홍(金瑞泓, JRH, 비상장)을 인수해서 웨이퍼 사업에 뛰어 들었고, 2022년 2월 진루이홍을 통해 12인치 웨이퍼 공장 궈징반도체(国晶半导体)을 인수해서 진루이홍마이크로(金瑞泓微电子)로 개명했다.

진루이홍은 8인치 웨이퍼 월40만장을 생산한다. 12인치는 월15만장을 생산하고 있으며, 월45만장으로 확장 중이다. 리앙마이크로의 올해 상반기 매출은 15.7억위안(전년대비 +52.2% 증가)이고, 베어웨이퍼 비중은 59.2%이다.

요우옌꾸이(有研硅, Gritek, 688432.SH, 베이징)는 모기업인 국유기업 요우옌과기그룹(有研科技集团, GRINM) 산하 '401연구실'로 출발해서, 1950년대부터 반도체 소개 연구를 시작했고, 2001년 6월 독립 자회사로 분리되었으며, 2018년 일본 알에스테크놀로지스(RS Technologies, 상장 후 지분 26.2%)의 투자유치 후 합자운영 중이다. 산동 더저우(德州)와 베이징에 공장을 보유하고 있으며, 최근인 올해 11월에 상하이 커촹반에 상장되었다.

요우옌꾸이는 8인치 웨이퍼 월23만장을 생산하고 있다. 12인치는 현재 규소단결정 잉곳을 생산하는 단계이고, 곧 월30만장 규모의 웨이퍼 완제품 공장을 완성할 예정이다. 올해 상반기 매출은 6.15억위안(전년대비 +73.8% 증가)이고, 베어웨이퍼 비중은 42.7%이다.

이외에도, 선궁반도체 (神工股份, Thinkong Semi, 688233.SH, 징저우), 일본 페로텍(Ferrotec)의 자회사 중환웨이퍼(中欣晶圆, Hangzhou Ferrotec, 항저우), 차오꾸이반도체(超硅半导体, AST, 상하이), 신징반도체(鑫晶半导体, GCL Semi, 쉬저우), 허징실리콘(合晶硅材, Wafer Works, 정저우), 징루이(晶睿电子, Jinray, 리수이), 마이스커전자(麦斯克电子, MCL, 뤄양), 궈셩전자(国盛电子, Guosheng, 난징) 등 중국 각지에 많은 기업들이 베어웨이퍼 산업에 진입했다.