[필독] 반도체 산업 리포트 : 중국 반도체 국산화 ② - 미국의 제재와 중국의 국산화대체 유망 분야

 

 

 

 

▼ 반도체 산업 리포트 : 중국 반도체 국산화

[필독] 반도체 산업 리포트 : 중국 반도체 국산화 ① - 중국 반도체 산업 현황

 

 

 

반도체 - 중국 반도체 국산화 (대신증권)

 

 

 

미국의 제재와 중국의 국산화대체 유망 분야

 

미국의 제재 방향: 중국의 기술력 업그레이드 차단

 

1) 미국의 대중국 반도체 굴기 제재는 중국의 기술력 업그레이드 차단에 초점이 맞춰져 있으며, 대중국 반도체 장비 수출 제한 조치는 16/14nm 이하 로직IC, 18nm 이하 DRAM, 128단 이상의 NAND임.

 

2) 이는 정확히 현재 SMIC, 창신메모리, 창장메모리가 양산한 기술의 차기 단계이며, 2019년 화웨이를 시작으로 2020년 SMIC, 2022년 YMTC를 비롯하여 중국 반도체 기술 굴기 기업들 모두가 해당됨.

 

3) 다만, 중국이 글로벌 반도체 시장에서 차지하는 비중 35%를 고려하면 미국의 대표 장비 기업들의 중국향 매출비중도 30% 수준으로 미국의 제재가 레거시 공정까지 확대될 가능성은 낮음.

 

 

 

중국이 풀어야 할 숙제

 

1) 선단 공정 제조 능력 확보를 위해서는 중국 반도체 장비의 기술력 돌파가 선행되어야 하며, 현재 중국 장비기업들의 양산 능력은 대부분 28nm 수준임.

 

2) 따라서 노광장비는 국산화를 실현하지 못한 상황이기에 선단공정 생산능력 확보는 단기적으로 어려움.

 

3) 28nm 장비 양산에 성공한 중국 장비 기업들은 현재 14nm 장비 개발에 주력하고 있으며, 식각, PR스트립 공정은 14~5nm 선단공정 장비도 생산 가능함.

 

4) 대표적으로 식각 장비 1위기업인 AMEC은 TSMC에 5nm 장비를 공급하였고, 국산화율이 가장 높은 PR스트립 장비의 1위 기업 인 E-Town Semi도 5nm 장비를 생산하고 있음.

 

5) 도포, 증착, 이온주입 등 공정의 선단장비 개발이 시급하며, 특히 국산화율 제로인 노광장비의 기술력 돌파가 중요함.

 

6) SMEE(Shanghai Micro Electronics Equipment)가 중국 장비 기업으로는 유일하게 90nm 노광장비를 생산한 것으로 알려졌으나, 22년 12월 Entity List에 추가 되면서 불확실성이 커짐.

 

 

 

미국의 잠재적 제재 리스크 1): 선단공정 생산

 

1) TSMC는 과거 미국의 화웨이 제재로 Hisilicon의 반도체 생산을 중단하였으며, 최근 중국 선두 GPU기업인 Biren Technology의 첨단 GPU BR100(7nm) 생산 중단을 선언한바 있음.

 

2) BR100은 중국 국산 GPU 중에서 엔비디아의 A100성능에 가장 근접한 GPU로 평가받으며 고성능 GPU의 국산화 실현이 기대되는 제품이었음.

 

3) 중국 Fabless기업들의 기술력이 빠르게 향상되더라도, 선단공정 제조능력 부재는 지속적인 리스크 요인으로 작용할 것으로 보임.

 

 

미국의 잠재적 제재 리스크 2): EDA, 고성능 로직칩

 

1) 장비 외에도 미국은 반도체 설계에 사용되는 소프트웨어인 EDA(Electronic design automation)에서 70% 이상의 점유율로 지배적인 지위를 갖고 있음.

 

2) 현재는 EDA 수출 제한이 3nm이하에 국한되어 있지만, 중국 Fabless기업들의 기술력이 향상 될수록 추가제재 가능성이 높음.

 

3) 엔비디아 A100, H100 등 고연산 & AI 트레이닝 서버 GPU에 대한 수출제재도 시작되었으며, AI, 자율주행 등 중국이 추진하고 있는 첨단 4차산업의 고성능 로직칩에서 미국 의존도는 장기적 리스크 요인이다.

 

 

 

Fabless: 28nm 이상 레거시공정 반도체의 국산화대체 주목

 

1) 아날로그, IGBT, PMIC 등 대표적으로 28nm이상 공정에서 생산되는 DAO 반도체와 저부가가치 로직칩의 국산화 대체에 주목할 것을 추천함.

 

2) 해당 분야에서 중국 Fabless기업들의 기술력이 빠르게 향상되고 있고, 중국 로컬 파운드리에서 생산 가능하기 때문에 미국의 제재로 인한 생산 불가 리스크도 제한적임.

 

3) 글로벌 반도체 생산 비중을 보면, 60%이상의 반도체가 28nm이상 레거시공정에서 생산 중이며, DAO 반도체의 경우, 전기차, 태양광 등 신에너지 산업의 고성장 분야임.

 

 

4) 따라서 2025년까지 메모리와 로직 반도체를 상회하는 성장을 보일 것으로 전망되며, 2025년 글로벌 DAO반도체 시장규모는 2,100억달러로 추정됨(WSTS Forecast).

 

 

5) 중국 파운드리/IDM기업들의 12인치 증설과 더불어 중국 Fabless기업들은 글로벌 선두기업들이 8인치 팹에서 생산하고 있는 저부가가치 제품도 12인치 팹을 통해 생산을 하면서 경쟁력을 확보할 것임.

 

6) 다만, 반도체 전방 수요 부진으로 22년 3분기말 기준 중국 Fabless기업들의 재고도 높은 수준이며, 22년 2분기부터 시작된 재고조정으로 23년 하반기에는 건전한 재고 수준을 회복할 것임.

 

7) 설계부터 제조, 후공정에 이르는 전반 밸류체인 확보로 28nm이상 공정 기반의 아날로그, CIS, 전력반도체 등 Fabless기업들의 국산화 대체 및 글로벌 점유율 확대에 따른 중장기 수혜는 유효함.

 

 

 

장비, 소재: 파운드리/IDM 레거시공정 증설에 따른 국산화 수혜

 

1) 중국 반도체 자급률 17% 미만(해외 공장 중국내 생산 포함)으로 반도체 자급률 70%를 실현하기 위한 중국 파운드리/IDM의 증설은 지속될 것으로 보임.

 

2) 이에 따른 중국 장비, 소재 기업들의 중장기 수혜가 예상되며, 장비와 소재 모두 현재 국산화율 10~20% 수준에서 상승할 여력이 큼.

 

3) 정부의 반도체발전기 금인 빅펀드 1기에서 파운드리와 Fabless에 가장 많은 자금이 투자되었고, 2기에서는 상대적으로 취약한 장비와 소재에 대한 자금 지원이 강화될 것으로 예상됨.

 

4) 반도체 장비 국산화율 20% 2021년 글로벌 반도체 장비 시장규모는 1,000억달러이며, 그중 중국 반도체 장비 시장이 차지하는 비중은 29%로 296억달러(2000억 위안) 규모로 글로벌 최대 장비시장임.

 

 

5) 반면, 중국 장비 기업들의 글로벌 시장점유율은 2~3% 수준으로 매출 기준 국산 장비의 중국 내 점유율은 10% 수준으로 추정됨.

 

6) 반도체 장비 입찰 대수에 의거한 국산화율을 보면, 22년 상반기 진행된 화홍우시(12인치 파운드리, 90~65/55nm)의 국산장비 입찰 비중은 20% 수준임.

 

7) 그러나, PMIC, IGBT, MOSFET 등 반도체 파운드리인 상해지타반도체(0.11~0.18μm, 55/65nm)의 국산장비 비중은 이미 50%를 넘어서면서 장비 기업들의 기술력 향상이 지속되고 있음.

 

8) 공정별로 보면, 포토공정을 제외한 대부분 전공정에서 중국 장비 기업들이 28nm급 장비까지 생산 가능하여 중국 파운드리/IDM기업들의 레거시공정 증설 과정에서 국산장비 비중이 꾸준히 상승할 것임.

 

9) 핵심공정인 포토공정에서 노광장비는 상하이마이크로(SMEE, 비상장)가 유일하게 90nm장비 개발에 성공함.

 

10) PR도포 장비는 KINGSEMI(688037)가 유일하게 전공정 도포장비를 생산하고 있으나, Krf공정(0.25~0.15μm)장비만 생산 가능한 상황으로 해외의존도가 높음.

 

 

11) 2021년 중국 반도체 소재 규모는 119억달러이며, 소재의 국산화율은 10~15%수준인 것으로 추정됨.

 

12) 후공정 소재의 국산화율은 30% 수준이며, 전공정 소재의 국산화율은 15% 미만으로 해외의존도가 상당히 높음.

 

13) 공정가스, 습식화학약품의 경우, 중국 소재 기업들은 대체로 태양광, 디스플레이 소재 비중이 높고 고순도 소재 기술력이 부족하여 반도체 소재 비중이 낮은 상황임.

 

14) 해외 기업들은 다양한 소재 포트폴리오를 기반으로 높은 점유율을 가져가고 있으나, 중국 기업들은 난이도가 낮은 소재부터 하나씩 국산화 이원화를 실현하는 단계임.

 

15) 스퍼터링 타겟, CMP소재는 국산화율이 20~30% 수준으로 상대적으로 높은 편이나 포토레지스트의 국산화율은 10%미만, 포토마스크는 5%미만이며, 소재 역시 포토공정에서 해외의존도가 가장 높음.

 

16) 전공정 소재에서 비중이 가장 큰 웨이퍼의 경우 6인치 웨이퍼는 국산화율 80%로 국산화 비중이 높으나, 8인치, 12인치는 20% 미만임.

 

17) 다만 중국 대표 웨이퍼 기업들이 8인치, 12인치 웨이퍼 생산 증설을 진행하고 있어 생산능력 증가와 함께 국산화율도 높아질 것으로 전망됨.

 

18) 전공정 소재의 기술력이 아직 해외 기업 대비 격차가 큰 상황이지만, 국산화 수요에 따른 기술력 업그레이드를 기대하며, 강풍전자, Anji Micro 등 반도체 소재 비중이 높은 기업을 선호함.