일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2024.1.10

첨단기술 기자가 전망하는 2024년
일본 기업, 파워반도체로 반격 공세
2024년에 새로운 공장 속속 가동

2024년은 일본 기업의 파워반도체 신공장이 속속 가동되는 해다. 일본의 파워반도체 업체들은 그동안 생산능력의 확대에서 해외 업체들에 뒤처졌다. 24년은 반전 공세에 나서는 고비의 해가 될 것이다.

일본 기업의 파워반도체 신공장 가운데 특히 주목을 받고 있는 것은 롬(Rohm) 산하의 라피스 세미컨덕터(LAPIS Semiconductor, 요코하마시)의 ‘미야자키 제2공장’과 도시바 산하의 도시바 디바이스&스토리지의 새로운 제조동이다.

라피스 세미컨덕터는 미야자키현 구니토미초에 미야자키 제2공장을 건설한다. 원래는 솔라프런티어(도쿄)의 거점이었으나 롬 그룹이 인수했다. 기존 건물과 클린룸을 활용할 수 있기 때문에 조기에 탄화규소(실리콘 카바이드, SiC) 파워 소자 공장을 세울 수 있다고 한다.

-- SiC는 200mm, Si는 300mm --
2024년 가을에 가동 예정이며, 구경 200mm(8인치)의 SiC 웨이퍼로 파워 소자를 양산한다. 200mm품은 SiC 웨이퍼로서 최대 구경이다. 현재 주류는 구경 150mm(6인치) 웨이퍼다. 일반적으로 구경이 클수록 웨이퍼 한 장당 집을 수 있는 칩 수가 늘어나기 때문에 생산성 향상으로 이어진다. 또한 200mm의 SiC 웨이퍼도 생산한다.

도시바 디바이스&스토리지의 새로운 제조동은 제조 자회사인 가가 도시바 일렉트로닉스(이시카와현)의 공장에 설치한다. 실리콘(Si) 파워 소자 등의 생산을 위한 구경 300mm(12인치) 웨이퍼의 제조 라인이다.

가가 도시바 일렉트로닉스는 기존 동에서 2022년도 하반기부터 300mm 웨이퍼를 이용해 파워 반도체를 양산 중이다. 새로운 제조동은 제1기와 제2기로 나뉘어 있으며, 제1기는 24년 중에 가동을 시작한다. 제1기 풀가동시에는 자사의 파워반도체 생산 능력이 2021년도 대비로 2.5배 증가한다고 한다.

그리고 2024년 1월 1일에 이시카와현 노토반도에서 지진이 발생해, 가가 도시바 일렉트로닉스는 안전 확인을 위해 지진 발생 직후부터 조업을 중단했다. 하지만 위에서 기술한 계획에는 큰 영향은 없을 것 같다. 1월 5일의 발표에 따르면, 종업원은 전원 무사하고 건물에는 조업 재개에 지장을 주는 파손은 없다고 한다. 피해가 작았던 일부 생산 공정에서 1월 9일부터 조업을 재개했다.

다만 클린룸의 배기 배관이 광범위하게 파손돼 복구 중이다. 제조장치에서는 석영(Quartz) 등이 파손된 것을 확인했다. 그래서 배치/수리/교환을 진행하고 있지만 필요한 수를 확보하는 데 시간이 걸릴 수 있다고 한다.

가가 도시바 일렉트로닉스는 전(前)공정 공장이다. 후공정을 담당하는 도시바 디바이스&스토리지의 히메지 공장(효고현)도 차량탑재품 전용으로 증강한다. 24년 6월에 착공해 25년 봄에 가동을 시작할 전망이다. 이 공장의 차량탑재용 파워반도체 생산능력은 22년도 대비 2배 이상 증가한다고 한다.

일본 파워반도체 최대 기업인 미쓰비시전기와 후지전기도 생산능력 증강에 나선다. 미쓰비시전기는 파워 소자의 전공정을 담당하는 후쿠야마 공장(히로시마현)에 자사 최초의 300mm 웨이퍼 제조 라인을 도입해 24년부터 양산을 시작한다.

후지전기는 파워반도체 제조 자회사인 후지전기 쓰가루 세미컨덕터(아오모리현)에 SiC 파워 소자 생산설비를 새로 도입해 24년에 양산을 시작한다.

-- 업계 재편의 신호탄인가, 롬과 도시바가 협력 --
일본 기업들은 개별적으로 생산능력 증강에 나서고 있지만, 인수를 거듭하며 거대해지고 있는 해외 파워반도체 기업들의 설비투자에 미치지 못하는 것은 사실이다.

그래서 경제산업성은 '반도체 등의 안정적 공급 확보를 위한 대응에 관한 계획(공급 확보 계획)'에 근거해 'SiC 파워반도체를 중심으로 한 상당 규모의 투자'에 대해 최대 3분의 1을 자금 지원하는 방침을 23년 1월에 발표했다. ‘상당 규모의 투자’는 원칙적으로 사업 규모 2,000억엔 이상으로 설정했다.

이 자금 지원 대상으로서, 롬과 도시바 디바이스&스토리지가 공동으로 신청한 사업계획이 23년 12월에 인정됐다. 양사는 앞으로 서로 생산능력을 제공한다. 롬 측은 도시바 디바이스&스토리지가 설계/개발한 SiC 파워 소자를, 도시바 디바이스&스토리지 측은 롬이 설계/개발한 Si 파워 소자를 생산한다.

인정 대상은 라피스 세미컨덕터의 미야자키 제2공장과 가가 도시바 일렉트로닉스의 새로운 제조동이다. 양사가 경제산업성에 제출한 자료에는 공급 개시 시기와 생산능력이 기재돼 있다. 미야자키 제2공장의 예정 가동 개시 시기는 24년 가을이지만, 이는 양산라인의 시험 운전도 포함한 것이다. 양산 출하 개시 시기는 SiC 파워 소자가 26년 4월, SiC 웨이퍼는 25년 1월이다.

생산능력에 관해서는 200mm 환산으로 SiC 파워 소자를 연 72만장, SiC 웨이퍼를 연 70만8000장 생산할 수 있다. 이들 수치는 모두 풀 가동했을 때의 수치다. 소자와 웨이퍼에서 다르지만 2028년부터 29년에 걸쳐 풀가동할 전망이다.

사업 총액은 양사 합쳐 3883억엔이다. 최대 3분의 1에 해당하는 1294억엔을 국가가 지원한다. 기업별 내역은 롬과 라피스 세미컨덕터가 총 2892억엔, 도시바 디바이스&스토리지와 가가 도시바 일렉트로닉스가 총 991억엔이다.

금액만 놓고 보면 롬 그룹 단독으로도 지원 대상이 된다. 그럼에도 도시바 그룹도 포함해 공동으로 신청을 한 이유는 경제산업성의 의향이 강했기 때문인 것으로 보인다. “업계 재편을 재촉하고 싶은 경제산업성 입장에서는 양사의 협업은 ‘바람직한 일’이었을 것이다”(파워반도체 업계에 정통한 연구자).

롬은 일본산업파트너스(JIP)와 국내기업연합이 약 2조엔을 투입한 도시바 주식의 TOB(주식공개매수)에 참여해 보통주와 우선주에서 3000억엔을 거출했다. 이번 공동출원은 이 건 이전부터 협의해 온 것이라고 한다. 즉, 롬과 도시바 그룹의 본격적인 협업은 이제부터 시작이다.

하지만 업계에서는 “롬과 도시바 그룹의 기업 체질은 상당히 다르다. 이상적인 방식으로 바로 협업이 진행되지는 않을 것이다”라는 목소리도 나온다. 양사는 차이점을 극복하고 협업을 잘 할 수 있을까? 24년은 승부의 해가 될 것 같다.

 -- 끝 --

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