일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2024.2.8

첨단 반도체 재료는 '일본에서 거의 조달 불가능'
'잃어버린 30년'이 깊은 상처

“고성능 재료는 일본에서는 (거의) 만들지 못한다. 일본에는 우수한 재료 공급업체가 다수 있지만, 일본의 소형화(Miniaturization)가 멈췄기 때문이다”.

이렇게 말하는 것은 대만 TSMC의 자회사인 Japan Advanced Semiconductor Manufacturing(JASM)의 홋타(堀田) 사장이다. 23년 12월, 반도체 제조산업 전시회 ‘SEMION Japan 2023’에서 밝혔다. 일본 국내에서 JASM이나 Rapidus(도쿄) 등에 의해 첨단/준첨단 반도체 제조가 가속되는 한편, 재료 조달은 향후 과제가 될 것 같다.

국내의 로직 반도체 공장에서는, 현재 최첨단 공장이라도 40nm 프로세스 노드까지 밖에 제조하지 못한다. 이 상황을 타파하기 위해 일본 정부는 21년 무렵부터 준첨단/첨단 제품의 국내 제조를 추진해 왔다. JASM의 구마모토공장에서는 28/22nm 및 16/12nm 프로세스라는 준첨단 제품을 제조한다.

JASM은 21년 설립 후, 22년에 구마모토공장 기공식을 가졌다. 양산 시작은 24년 12월 예정한다. 그 때문에 “매우 단기간에 대만 (TSMC의) 자매 공장으로부터 기술을 이관한다”(홋타 사장).

-- 재료 점유율이 높은 일본도 첨단 재료는 해외에 --
그러나 지금, 이제까지 40nm 프로세스 이후의 반도체를 전개하지 않았던 ‘잘못’이 영향을 끼치기 시작했다. JASM에서 공장을 가동하기 위해서는 제조 장치뿐만 아니라 재료 조달도 빼놓을 수 없다.

실리콘 웨이퍼와 같은 직접 재료는 물론, 포토마스크나 포토레지스트와 같은 간접 재료도 포함된다. “재료는 TSMC의 자매 공장과 같은 성능과 품질의 재료를 사용해야 하는데, 국내 조달이 가능한 간접 재는 현재 25%에 그친다. 고성능 재료는 일본이 아니라 오히려 대만에서 현지 제조하고 있는 경우가 많다”(홋타 사장).

영국의 시장조사 업체 Omdia에 따르면, 일본의 반도체 재료의 세계 점유율은 21년도 시점에서 약 절반을 차지한다. 다만, 일본의 재료업체는 준첨단/첨단 공장 주위에 거점을 마련해 현지에서 제조하는 경우가 많다.

게다가 포토마스크와 같은 간접재는 반도체 제조사가 자사 제작하는 경우가 많은데 TSMC도 마찬가지다. 상황이 이렇다 보니 40nm 프로세스 이후의 반도체 공장이 부재한 일본 국내에서는 현지 조달이 어려웠다.

“JASM은 24년 말의 양산 개시 이후, 간접재의 현지 조달율을 26년에 50%로, 30년까지 60%로 끌어올리는 것이 목표다”(홋타 사장). 그 목표를 실현하기 위해 TSMC의 기존 공급업체와 더불어 23년 11월말 시점에서 120사 이상의 업체와 새로 거래를 시작했다고 한다

-- 정부는 재료 기술의 해외 유출 방지를 서두른다 --
경제산업성은 21년 이후에 반도체의 국내 제조를 촉진하는 의의 중 하나는 “반도체 재료나 장치 분야에서 앞으로도 일본의 강점을 유지하는 것에 있다”라고 설명한다. 반도체 공장 주위에는 재료/장치 업체들의 거점이 몰리는 추세지만 국내에 첨단공장이 없는 상황이 계속되면 해외로 기술이 유출될 우려가 있다는 생각이다. 실제로 이번에 일본에 첨단재료가 거의 없는 상황이 드러났다.

첨단 반도체 재료의 국내 조달은 앞으로 중요한 과제가 될 것으로 보인다. 일본 국내에서는 향후 몇 년에 준첨단/첨단 제품을 제조하는 공장이 다수 세워질 것이다. 예를 들면 27년에는 Rapidus의 홋카이도공장이나, SBI홀딩스와 대만 PSMC의 미야기공장이 가동을 시작할 예정이다. 특히 Rapidus는 TSMC와 같은 기존 공급업체가 없다. 에코시스템을 확립하는 것이 급선무다.

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