반도체 파운드리 용량: 누가, 어디서, 얼마나 많이

2022년 미국에서 가장 큰 전자 제품 이야기는 Chips Act였으며, 이는 반도체 제조 능력에 대한 큰 공공 투자를 할당했습니다. 이어서 미국 내 새로운 생산 시설에 대한 대규모 기업 투자가 이루어졌으며, 미국 기업들은 북미와 유럽의 다른 지역에도 투자했습니다. 총 미국 투자 수준은 TSMC, Intel, Samsung, Micron, Texas Instruments와 같은 회사들에 의해 수백억 달러에 달했습니다. 유럽 투자도 미국 기업 및 정부 투자와 일치하여 증가했습니다.

전자 공급망에 미치는 영향을 정말로 보려면 동남아시아에 대한 투자를 포함하는 글로벌 그림을 봐야 합니다. 또한 중요한 것은 투자 유형입니다; 동남아시아의 많은 투자는 파운드리(capacity)에 있으며, 미국의 투자는 주로 독점 제조 능력에 있습니다. 또한 고려해야 할 것은 동남아시아에서 가장 빠르게 성장하고 있는 OSAT 능력의 성장입니다.

파운드리 대 독점 능력

지난 20년 동안 반도체 사업에서 가장 큰 변화는 TSMC와 Samsung 파운드리와 같은 파운드리 운영의 성장이었습니다. 이러한 기업들은 자체 제품을 생산하지 않고 반도체 제조 및 포장과 같은 관련 분야에서 전문 지식을 개발하는 데만 초점을 맞춥니다. 미국, 유럽, 아시아에 건설되는 새로운 반도체 공장에는 파운드리 능력과 회사 자체 제품을 제조하는 독점 운영이 포함됩니다.

먼저, 간단한 통계: 미국 기업들은 새로운 시설이나 기존 시설의 추가 부분에서 가장 큰 확장을 경험하고 있습니다. 미국 내에서는 현재 건설 중이거나 계획된 새로운 반도체 팹이 73개 있습니다. 이 숫자 중에서 미국 기업들은 50개의 새로운 시설을 건설하고 있으며, 그 중 42%가 미국 내에 위치하고 있습니다. 이는 미국 국경 내 또는 미국 기업에 우호적인 위치에 상당한 양의 새로운 능력을 의미합니다.

기술 노드를 살펴보면, 가장 진보된 능력의 위치에 대한 흥미로운 통계를 볼 수 있습니다. 아래 표에서 볼 수 있듯이, 가장 진보된 노드의 능력은 특히 대만과 일본의 아시아에 있습니다. 이는 China +1 전략을 효과적으로 구현하고자 하며 자사 제품에 더 진보된 칩이 필요한 회사들에게 도움이 됩니다.

다음으로, 아마도 더 중요한 숫자 세트를 살펴보겠습니다: 파운드리 용량. 파운드리 용량을 측정하는 몇 가지 방법이 있지만, 업계 표준(그리고 아마도 가장 중요한 것)은 월간 웨이퍼 용량입니다. 다음 목록은 전 세계 새로운 파운드리 운영에서의 월간 웨이퍼 용량 값을 제공합니다:

• Winbond Electronics Corp.
  • 10,000
• United Microelectronic Corp.
  • 30,000
• Samsung Foundry
  • 30,000
• TSMC (일본)
  • 55,000 (일본)
  • 20,000 (미국)
• Nanya Technology Corp.
  • 45,000
• Foxconn
  • 40,000 (인도)
  • 40,000 (말레이시아)
• Tower Semiconductor Ltd.
  • 40,000
• Hua Hong Semiconductor Ltd.
  • 83,000
• Powerchip Semiconductor Manufacturing Corp.
  • 100,000
• Guangzhou CanSemi Technology Inc.
  • 120,000
• Semiconductor Manufacturing International Corp.
  • 340,000

모든 파운드리 시설이 동등하게 만들어진 것은 아니므로, 팹은 특정 기술 노드에서만 생산할 수 있습니다. 제조 용량의 지리적 분포를 살펴보면, 파운드리 용량의 위치에 명확한 분산이 있음을 알 수 있습니다; 대부분의 새로운 용량은 중국에 위치해 있지만, 가장 진보된 용량은 중국 외부인 대만, 일본, 대한민국, 그리고 덜한 정도로 미국에 있습니다.

위 목록에서 눈에 띄게 결여된 하나의 와일드카드는 유럽입니다. 2023년 7월 25일에 통과된 유럽 칩스 법안이 있습니다. 유럽 칩스 법안의 목표는 칩 생산을 촉진하고 따라서 글로벌 제조 용량 및 능력의 유럽 시장 점유율을 성장시키는 것입니다. EU 할당이 배분되기 시작함에 따라, 유럽의 반도체 제조 용량을 성장시키기 위해 민간 투자가 따를 것으로 예상됩니다.

OSAT 및 IDM A&T 용량

칩은 진공 상태에서 존재할 수 없으며, 반도체 생산 능력이 증가함에 따라 조립 및 테스트 능력도 함께 성장해야 합니다. 칩을 패키지로 조립하고 시장에 출시하는 데는 두 가지 모델이 있습니다: 외주 조립 및 테스트(OSAT)와 통합 장치 제조업체 조립 및 테스트(IDM A&T).

OSAT 시장은 다음과 같은 통계에 의해 나타나듯이 파운드리 시장보다 더 분열되어 있고 취약합니다.

• 상위 10개 OSAT 벤더 중 9개가 아시아/태평양 지역에 위치해 있습니다 (Silicon Semiconductor)
• 중국과 대만의 OSAT 시설 수가 다른 모든 지역의 OSAT 시설 수를 합친 것보다 많습니다 (semi.org)
• APAC 지역의 OSAT 성장이 북미를 앞지릅니다 (Anysilicon)

반도체 제조와 같은 지역에서 OSAT 또는 IDM A&T 능력이 증가하지 않는다면, 반도체 생산을 현지화하는 것은 의미가 없습니다. 칩은 여전히 해외로 보내져 패키징에 조립되어야 하기 때문입니다. 미국에서는 칩스 법(Chips Act)이 국가 고급 패키징 제조 프로그램(NAPMP)에 자금을 할당하여 미국 내에 고급 패키징 생태계를 구축하고자 합니다.

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