현대 세계는 대부분 반도체에 의해 구동되며, 반도체는 레거시 및 신흥 애플리케이션 모두의 기본 구성 요소입니다. 디지털 기술이 사회와 비즈니스에 미치는 영향이 가속화됨에 따라, 반도체 산업은 10년 말까지 1조 달러 산업으로 성장할 것으로 예상됩니다. 인공지능(AI), 자율주행, 5G 네트워크를 포함한 기술 메가트렌드의 실현자로서의 역할은 산업 성장과 경제 안보 모두를 달성하는 데 전략적으로 중요합니다.
이러한 배경에서 글로벌 강대국들은 모두 반도체 부문을 강화하고 국내 생산을 늘리기 위한 법안을 통과시켜 팹 용량을 기록적인 수준으로 끌어올렸습니다. 이 중 가장 주목할 만한 것은 바이든 행정부의 CHIPS법으로, 미국 리더십 교체에도 살아남을 것으로 보이는 몇 안 되는 법안 중 하나입니다. 캠페인 레토릭에도 불구하고, 업계 전문가들에 따르면 트럼프 대통령 당선인은 고용을 늘리고 핵심 기술을 국내로 유치한 정책을 철회할 가능성이 낮습니다.
"오늘날 반도체가 국가의 경제적 힘과 혁신 역량을 강화하는 데 있어 가치 제안과 중요한 역할에 대한 깊은 인식이 있습니다"라고 JSR Corporation의 CEO이자 회장인 에릭 존슨은 관찰합니다. JSR은 정교한 마이크로칩 제작에 필수적인 감광성 수지인 포토레지스트의 약 25%를 전 세계에 공급하는 첨단 반도체 소재 분야의 글로벌 파워하우스입니다. "정치적으로 파운드리의 지역화에 대한 논란은 최소화되었습니다. 기술과 인프라 자체가 본질적으로 흥미롭지만, 최소한의 마찰로 투자할 수 있는 능력이 현재의 상승 사이클을 추진하는 힘입니다."
생산 허브로서의 일본
일본에게 현재 사이클은 수출을 늘릴 뿐만 아니라 1980년대와 1990년대에 지배적인 칩 생산 허브였던 지위를 부분적으로 회복할 수 있는 독특한 기회입니다.
이러한 부활을 달성하기 위해 일본 정부와 민간 부문은 반도체 생산의 국내 유치, 국제 기관과의 협력 강화, 차세대 기술 개발을 중심으로 하는 3축 전략을 명확히 했습니다. 반도체 제조에 전념하는 대규모 예산의 지원을 받아, 일본은 2021년 규슈 섬에 생산 기지를 건설하겠다고 발표한 세계 최대 칩 제조업체인 TSMC를 포함한 주요 플레이어들과 일련의 계약을 체결했습니다.
TSMC의 일본 투자는 애리조나에 새로운 파운드리를 건설하는 것을 포함하는 회사의 확장 전략의 핵심 부분입니다. 이 두 프로젝트가 거의 동시에 시작되었기 때문에, 그들의 진화는 반도체 생산 위치로서 일본의 이점을 엿볼 수 있게 합니다.
원래 2024년에 양산을 시작할 예정이었던 TSMC의 미국 프로젝트는 다양한 지연에 시달렸고, 생산은 이제 2년 늦게 시작될 것으로 예상됩니다. 극명한 대조로, 규슈 파운드리는 올해 2월에 문을 열었으며 2027년까지 완공 예정인 두 번째 시설에 대한 계획이 진행 중입니다.
이러한 차이의 한 가지 이유는 두 프로젝트 간의 규모 차이입니다—애리조나 공장은 더 고급 칩에 초점을 맞출 것입니다—그러나 이 문제에 정통한 업계 경영진은 다른 요인도 강조합니다. 가장 중요한 것은, 그들은 일본이 미국보다 더 나은 칩 산업 인프라를 가지고 있다고 말합니다.
일본과 미국의 비교는 전자의 핵심 장점을 예시합니다: 산업 및 반도체 생태계. 칩 생산 측면에서 시장 점유율을 잃었지만, 일본은 반도체 공급망의 초석으로 남아 있습니다. 오늘날 다양한 업계 소스에 따르면 일본은 필수 칩 제조 재료의 글로벌 시장 약 50%와 반도체 생산 장비의 약 40%를 통제합니다.
따라서 일본에는 첨단 칩 생산에 필수적인 전략적으로 중요한 기업들이 있습니다. 대표적인 예가 세계 최대이자 가장 성공적인 반도체 장비 제조업체 중 하나인 도쿄 일렉트론(TEL)으로, 모든 주요 파운드리를 고객으로 두고 있습니다.
"디바이스 스케일링, 증착, 리소그래피, 에칭 및 세정은 모두 칩 생산에서 중요한 프로세스입니다"라고 TEL의 대표이사 사장 겸 CEO인 가와이 토시키는 설명합니다. "TEL은 이 네 가지 핵심 프로세스에 대한 제품을 제공할 수 있는 세계 유일의 회사이며, 각 세그먼트에서 우리 제품의 시장 점유율은 현재 1위 또는 2위입니다."
JSR은 또 다른 예입니다. 전통적인 포토레지스트 부문에서의 지배적인 위치를 넘어, 회사는 오늘날 가장 진보된 칩을 제조하는 데 사용되는 생산 기술인 극자외선(EUV) 리소그래피에 중요한 재료인 금속 산화물 레지스트 개발에 공격적인 투자를 해왔습니다.
국제 파운드리에게 이 독특한 생태계에 대한 접근은 명백한 비교 우위를 나타냅니다. 이 주장은 대기업에 포괄적인 지원을 제공하는 다수의 중소기업으로 구성된 일본의 전체 반도체 공급망을 볼 때 더욱 강화됩니다.
독특한 생태계
"일본은 한때 반도체 제조의 세계적 리더였기 때문에, 그 시기에 확립된 공급망과 재료 제조 기술이 오늘날에도 여전히 존재합니다"라고 석영, 실리콘 및 세라믹 제품 생산을 전문으로 하는 테크노 쿼츠의 소노다 이쿠노부 사장은 설명합니다. "이것이 일본에 생산 기지를 설립하고자 하는 동기로 작용한다고 믿습니다."
세계 최고의 반도체 장비 제조업체 일부를 위한 부품의 위탁 제조업체로서, 테크노 쿼츠는 일본 공급업체가 국제 기업에 제공하는 장점을 예시합니다.
"경쟁력은 단순히 가격의 문제가 아니라 품질, 납기, 사업 연속성 계획 및 리스크 완화와 같은 요소도 포함합니다"라고 소노다 씨는 말합니다. "주요 제조업체의 요구를 신속하고 효율적으로 경쟁력 있는 가격으로 충족시키는 것이 우리 비즈니스의 세 가지 핵심입니다."
대기업이 지배하는 시장에서 경쟁력을 유지하기 위해, 일본의 소규모 공급업체들은 대기업이 진입하지 않는 틈새 기술 개발에 레이저처럼 집중했습니다. 이는 결과적으로 고객과 공급업체 간의 보완적인 관계를 만들었습니다.
"반도체 산업은 전문가들의 협력으로 형성되며, 이것이 일본이 반도체 생산의 특정 분야에서 여전히 큰 점유율을 가지고 있는 이유입니다"라고 세이렌 KST의 사장 겸 CEO인 가메이 요지로는 주장합니다.
세이렌 KST는 이러한 전략적 성공의 생생한 예입니다. 성장을 위해 회사는 SOI(실리콘 온 인슐레이터) 웨이퍼 가공을 포함한 몇 가지 핵심 애플리케이션에 집중했습니다. SOI 웨이퍼는 추가 절연 재료 층으로 구축된 특수 유형의 실리콘 웨이퍼로, 전기 누출을 줄여 더 빠르고 에너지 효율적인 디바이스를 가능하게 합니다.
"우리는 경쟁사보다 10배 두꺼운 산화막을 공급할 수 있습니다"라고 가메이 씨는 말합니다. "우리 제품은 통신 정확도 향상에 기여하기 때문에 광학 디바이스에 널리 사용됩니다."
폭발적 성장 예상
신규 및 레거시 애플리케이션의 수요 증가와 전략적 온쇼어링 투자를 배경으로 글로벌 파운드리 용량이 계속 확장됨에 따라, 생산 장비 및 재료 시장은 급등할 것으로 예상됩니다. 글로벌 무역 기구 SEMI는 2025년까지 장비 지출이 22% 증가하여 1,320억 달러에 달할 것으로 예상합니다.
이 추세는 일본 공급업체에게 수출을 대폭 늘리고 고객 기반을 확대할 수 있는 기회의 창을 제공합니다. 이 폭발적 성장 기간에 대비하기 위해 일본 기업들은 전 세계적으로 전략적 투자를 해왔습니다.
이는 글로벌 다국적 기업 도레이 산업의 자회사인 도레이 리서치 센터(TRC)의 경우에도 마찬가지입니다. 1978년에 설립된 TRC는 전자, 재료 및 생명 과학을 포함한 다양한 산업 전반에 걸쳐 연구 및 제조를 지원하기 위한 고급 분석 기술 및 물리적 특성 평가를 전문으로 합니다.
"2018년에 상하이에 첫 해외 자회사를 설립했고, 같은 해 10월에 도레이 오토모티브 센터 유럽에 분석 센터를 설립했습니다"라고 TRC의 요시카와 마사노부 사장은 말합니다.
나노 및 매크로 관점 모두에서 반도체 재료를 분석할 수 있는 광범위한 분석 기기를 갖춘 TRC는 반도체 연구의 초석이 되었습니다.
"일본 국내외의 기업과 연구 기관을 포함하여 2,000명 이상의 고객이 있습니다. 반도체에 대한 글로벌 수요가 급증하고 있으므로, 지속적으로 자신을 업그레이드하고 업계 최전선에서의 위치를 유지하는 것이 중요합니다"라고 요시카와 박사는 설명합니다.
규모와 자원이 제한된 일본의 소규모 공급업체들은 대규모 다국적 그룹의 지원이 없어 글로벌 성장을 포착하는 데 어려움을 겪고 있습니다. 시장에서 이 격차를 메우는 것이 전문 무역 회사에게 기회를 만들었습니다.
이러한 예 중 하나가 광학 및 전자 산업에서 사용되는 재료 및 장비의 무역업체인 마부치 S&T입니다. "무역 회사로서 우리의 강점은 일본과 해외 기업 사이의 중개 다리 역할을 하는 것입니다"라고 마부치 S&T의 마부치 타카시 사장은 말합니다. "우리는 광범위한 기업 네트워크를 가지고 있으며 중소기업의 하이엔드 기술을 해외 시장에 소개해 왔습니다."
네트워크 외에도 마부치 S&T의 성공은 품질 개선 및 배송 최적화를 포함하여 고객에게 포괄적인 지원 서비스를 제공하는 능력 위에 구축되었습니다. 부문의 예상 성장을 감안할 때, 마부치 S&T의 서비스에 대한 수요는 계속 확대될 것입니다.
미래를 향한 시선
향후 몇 년은 일본 공급업체에게 좋은 조짐이지만, 반도체 산업의 진정한 폭발적 성장은 신흥 기술이 주류가 되는 세기 후반에 도래할 가능성이 높습니다.
"2023년까지 [반도체 시장이] 5,000억 달러에 도달하는 데 76년이 걸렸습니다"라고 TEL의 CEO 가와이 씨는 말합니다. "이제 우리는 시장 규모가 6년 이내에 두 배가 될 것으로 추정하며, 전문가들은 양자 컴퓨팅과 인더스트리 5.0에 의해 주도될 세 번째 물결이 2050년까지 시장을 놀라운 5조 달러 규모로 성장시킬 것으로 예측합니다."
수십 년 후, 반도체가 수조 달러 산업으로 성장했을 때, 업계 전문가들은 현재 시기를 일본의 위대한 실리콘 확장의 시작점으로 돌아볼까요?