3화. 장비산업 영향 요소 분석

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반도체 시장환경 변화가 국내 반도체 장비산업에 미치는 영향 분석

시리즈 총 5화

2023.02.27

읽는시간 4분

對중국 수출 환경 변화

○ 한국의 가장 큰 수출 시장인 중국의 반도체 수입액이 2022년 상반기에 급락

한국 반도체 장비산업의 주요 공급처는 ①국내 반도체 제조업체의 국내 팹 ②국내 반도체 제조업체의 해외 팹 ③해외 반도체 제조업체의 해외 팹 으로 나뉘어짐

– 이에 따라, 국내 팹의 설비 투자 움직임과 해외 반도체 기업과 팹을 둘러싼 투자 기조 및 국제 정책 변화에 영향을 받음

한국 반도체 장비의 가장 큰 수출 지역인 중국의 반도체 장비 수입이 2017~2021년 연평균 29.6%의 증가율을 보였고², 2021년에는 역대 최고치의 장비 수입액(386억 달러)를 기록. 그러나, 2022년 상반기에 -1.6%의 급락한 성장률을 보임

– 한국 반도체 장비산업의 최근 3년간 매출액 중 수출은 약 40~50%의 비중을 차지하며 실적에 큰 영향을 미침

국내 반도체 장비기업 매출액 중 수출 비중

자료: KISVALUE, 한국무역협회, 통계청

중국의 반도체 장비 수입액 추이

자료: 한국무역협회

반면, 미국(40.4%)과 EU(75.4%), 일본(28.1%)은 2022년에 들어 장비 수입 증가율이 두 자릿수로 늘어나며 중국과 대조적인 움직임

이와 같은 중국의 반도체 장비 수입 감소는 중국의 경기 부진과 함께 반도체 공급자 협의체인 칩4(Chip4)³와 미국의 對중 반도체 장비 수출제한 조치⁴와 연관된 것으로 분석

– ▲18nm(나노미터) 이하 D램 ▲128단 이상 낸드 플래시 ▲14nm 이하 로직 칩을 생산하는 중국 기업 대상 반도체 장비를 수출하는 것을 사실상 금지

² 같은 기간 중국 이외 지역의 성장률은 10.5%를 기록(한국무역협회 국제무역통상연구원)

³ 칩4의 주요 내용은 KB경영연구소 보고서 ‘반도체 공급망 협의체 칩4의 영향 분석’ 참고

⁴ 미국의 반도체 장비 수출 규제의 주요 내용은 KB경영연구소 보고서 ‘對중 반도체 수출통제 강화가 한국과 중국의 반도체 산업에 미치는 영향’ 참고

한국 전공정 장비 수출 추이

자료: 한국무역협회

전공정 장비 지역별 수출 비중

자료: 한국무역협회

한국 후공정 장비 수출 추이

자료: 한국무역협회

후공정 장비 지역별 수출 비중

자료: 한국무역협회

○ 한국 반도체 장비의 중국 수출 감소는 (#1)중국의 첨단공정 장비 도입 어려움에 따른 팹 운영과 건설 둔화 (#2)한국 장비 기업과 기술이 겹치는 분야의 중국 국산화율 성장에 따른 한국산 장비 수요 감소의 두 가지로 분류

(#1) 미국의 장비수출 규제로 핵심 장비 도입이 어려워지며 팹 운영의 어려움과 신규 팹 건설 감소, 중국 내 한국 기업 팹의 불확실성 증가로 한국 장비 수요가 줄어들 가능성

– 2022년 반도체 장비의 대 중국 수출액이 코로나 발생 전후인 2019~2020년의 수준 미만으로 축소되는 등 코로나 이전 수준을 회복하지 못하는 모습

– 최근 3년간 삼성전자가 중국 반도체 공장을 증설하면서 對중 반도체 장비 수출이 큰 폭으로 늘어났으나 공장이 완공(2021.12)되면서 수출 감소 요인도 작용

– 중국의 경기부진과 미국의 장비 수출 제재의 복합 영향으로 중국의 대표적인 파운드리 업체인 SMIC와 메모리 제조사들의 올해 설비투자가 60% 이상 줄어들 것으로 전망

– 또한, 국내 장비 업체의 주요 중국 수출처인 삼성전이자·SK하이닉스 중국 현지 팹⁵은 미국 수출 규제를 1년 유예 받았지만, 이 기간이 끝나면 제조사의 행보에 따라 수요가 더욱 줄어들 가능성이 있음⁶

– 결과적으로, 미국의 수출 규제로 파급된 영향이 한국 장비의 중국지역 수출 감소를 가속화하는 단·중기적 요인으로 작용할 가능성

⁵ 삼성전자 NAND 생산 캐파의 약 38%, SK하이닉스 DRAM 생산 캐파의 약 50%가 중국 현지 공장 비중으로 추정

⁶ 만일 중국 현지 공장 철수를 가정할 시, 여러 시나리오 중 반도체 공급물량 축소로 반도체 가격의 상승과 국내외 지역의 생산시설 추가 확장에 따른 장비 수요 발생으로 이어지는 가능성도 있음. 다만, 이 경우에도 반도체 제조기업의 비용증가는 부담으로 작용

한국 전공정 장비의 지역별 수출

자료: 한국무역협회

한국 후공정 장비의 지역별 수출

자료: 한국무역협회

한국 반도체 기업의 해외 반도체 공장

지역	삼성전자	SK하이닉스
미국	· 텍사스주 오스틴 (파운드리) · 텍사스주 테일러 (파운드리 예정)	· 패키징(예정)
중국	· 시안(NAND 공장) · 쑤저우(패키징)	· 다롄(NAND) · 우시(DRAM, 아날로그 파운드리) · 충칭(패키징)

자료: 관련자료 종합

한국 반도체 기업의 중국공장 생산 비중

2021년 기준 한국 반도체 기업의 '중국공장' 생산 비중 그래프.

자료: 관련자료 종합

(#2) 중국 장비기업의 성장으로 중국의 반도체 장비 국산화율 상승은 장기적으로 한국 장비기업에 위협 요인⁷

– 중국은 미국의 반도체 규제에 대응해 반도체 장비의 국산화를 추진하여 중국기업의 중국산 장비 구매 비중이 2021년 21%에서 2022년 상반기에 32%로 상승한 것으로 알려짐

– 다만, 중국은 14나노 이하 장비의 첨단장비 기술력을 확보하지 못해 비첨단 성숙 공정 장비 위주로 생산

– 한국 장비 기업이 단기적으로는 상대적 기술 우위를 바탕으로 유리할 수 있으나, 장기적으로는 진입장벽이 낮은 일부 전공정 및 후공정 장비 시장을 놓고 비슷한 기술 수준으로 중국 기업과 경쟁할 가능성이 높아짐⁸

⁷ 중국이 한국산 공정장비를 수입하여 역설계(Reverse Engineering)를 통해 관련 기술을 취득한다는 산업계의 의견도 있음

⁸ 전공정 장비에서는 한국기업의 주요 사업분야인 세정, 식각, CMP, 증착, 열처리 분야에서 최근 중국 장비 국산화율이 높아짐

지역별 팹 건설 건수 추이 및 전망

자료: SEMI, World Fab Forecast, 한국무역협회

중국의 공정 장비 국산화율 변화

자료: 대외경제정책연구원, Chinabidding, 하나증권

중국의 14나노 반도체 장비 기술수준

자료: Xinmou Research

중국의 28나노 반도체 장비 기술수준

자료: Xinmou Research

투자환경 변화

○ (정책) 세계 주요국들은 반도체 산업의 육성과 기술의 우위를 확보하기 위해 정책적인 산업지원책과 투자 촉진을 위한 행보가 활발

미국·EU·대만 등 각국은 반도체 자립 공급망 구축, 초격차 기술 확보 등을 위한 지원책 시행

– 코로나로 인한 공급망 붕괴, 첨단 산업의 핵심인 반도체 경쟁력 확보, 지정학적 리스크 고조에 따른 공급망 안정 우려 확산으로 주요국들은 반도체 공급 자립 지원책 시행

– 반도체 시설 신설·확장·현대화를 지원하고 반도체 기업의 투자액에 세액공제를 적극 적용

– 주요국들의 반도체 신규 공장 설립 경쟁은 장기적으로 반도체 장비 업체들에게 기회요소

최근 각국의 반도체 산업 지원 정책

국가	내용
미국	-’22.8월 반도체 산업 발전 등에 2,800억 달러를 투자하는 반도체 과학법 제정 - 반도체 시설 신설 및 현대화에 520억 달러 지원 - 반도체 기업의 미국 내 시설 투자액에 25% 세액공제 적용
EU	-’30년까지 전 세계 반도체 생산의 20% 점유를 목표로 430억 유로 투입
일본	- 반도체 공장의 신설 및 증설 비용의 40% 이상을 지원 - 6,000억엔 규모의 반도체 산업 지원 기금 조성 예정
중국	-’23년부터 5년간 1조 위안 지원금을 반도체 산업에 투자 - 반도체 기업의 공정 수준에 따라 법인 소득세를 50~100% 감면
한국	- 반도체 설비투자에 대한 대기업 세액공제를 15%, 중소기업의 경우 25% 적용

자료: 관련자료종합

○ (투자-부정적 측면) 글로벌 경기침체와 전방산업 위축으로 이어진 반도체 수요 감소와 불투명한 시장 환경으로 올해 반도체 기업들의 투자 축소 움직임

2023년의 반도체 시장은 전방 시장 수요 위축과 공급 과잉으로 재고 증가, 메모리 가격 하락 등 글로벌 경기 불황 여파 지속으로 하락 국면 전환이 예상

– 코로나 특수의 종료, 금리 인상 및 물가 상승 등에 따른 모바일, PC 등 IT기기 출하량 감소로 2023년 전 세계 반도체 매출이 4.1% 하락 예측⁹

⁹ 세계 반도체시장 통계기구(WSTS)

반도체 수출 추이

자료: 한국무역협회

DRAM 응용처별 매출 비중

자료: OMDIA

현금 보유량이 충분한 몇 개의 제조사를 제외하고 금리 인상 및 유동성 축소로 자금 조달이 어려워 지며, 높은 재고 수준이 투자 확대를 어렵게 하는 요인으로 작용

– 마이크론(미)은 설비 투자 비용을 지난 해 대비 약 33% 축소하기로 발표, NAND 메모리 업체인 키옥시아(일)와 웨스턴 디지털(미)도 생산량 감산과 투자축소 발표

– SK하이닉스도 올해 투자액을 지난해 대비 50% 이상 감축 천명

– 삼성전자는 ‘인위적 감산’을 하지 않는다는 방침을 밝혔으나 공정·생산라인 전환 등을 통한 자연감산과 지난해와 유사한 수준의 설비투자를 진행할 것으로 알려짐

메모리 반도체 가격변동 추이

자료: DRAMeXchange, IITP

재고자산 증가 추이

자료: 현대차증권, 이베스트투자증권

한국 반도체 산업 설비투자 변화

자료: KDB산업은행

한국 반도체 제조기업 설비투자 추이

자료: 각사, 삼성증권

○ (투자-긍정적 측면) 투자 축소 분위기 속에서도 국내외 파운드리 공장 신규 건설 및 증설 등 일부 분야는 투자기조 지속

파운드리 시장 점유율 확대를 놓고 TSMC와 경쟁 중인 삼성전자는 미국 테일러시 신규 팹 설립과 국내 증설을 위해 파운드리 설비 투자 비용을 작년보다 10% 늘릴 것으로 전망¹⁰

– 미국 테일러시 신공장은 내년 하반기 가동을 목표로 22.4Q에 클린룸 설비 발주를 시작했으며, 반도체 제조장비 발주는 23.4Q ~ 24.1Q에 진행을 예상

¹⁰ 대만 경제일보(2023.1.3)

글로벌 DRAM 점유율

자료: OMDIA

글로벌 파운드리 점유율

자료: TrendForce

주요 웨이퍼 제조사 설비투자 계획

자료: 각사

글로벌 웨이퍼 시장 점유율

자료: SK실트론

또한, 불확실성에도 불구하고 실리콘 웨이퍼 제조사들은 장기적 관점에서 증설투자 진행으로 관련 장비 업계에 수혜가 예상

– 내년 이후 반도체 시장 반등으로 웨이퍼 수요가 급증할 것을 예상하며 글로벌 웨이퍼 점유율 99%를 차지하는 상위 5개 업체 모두 증설에 나섬

○ 시장위축 및 경기침체로 메모리 반도체 기업을 중심으로 올해 투자 축소를 천명하면서 국내 장비 기업들의 매출 감소가 불가피

SK하이닉스는 2023년 투자 축소를 발표함에 따라, SK하이닉스 장비공급 업체들의 매출 감소가 불가피

– 4조원 이상 자금 투입이 예상되는 충북 청주 공장 증설을 보류하는 등 올해 설비투자를 작년보다 50% 가량 축소 예보

파운드리 등 일부 투자 지속에도 불구 메모리 반도체 기업의 설비투자 축소, 최대 수출지역인 중국 내 투자 축소 등 부진한 시장 환경으로 올해 한국 반도체 장비 시황의 실적 악화 우려

다만, 각국의 활발한 반도체 지원정책과 중국 외 지역에서 신규 팹 건설 움직임은 장기적 관점에서 장비산업에 신규 공급처 발굴 기회

국내 주요 장비업체들의 매출액 추이

자료: KISVLAUE

국내 주요 장비업체들의 영업이익 추이

자료: KISVALUE

기술 트렌드 변화

○ 인공지능 등 첨단 신기술 발전과 미세 공정 한계 극복 수단으로 새롭게 주목 받는 후공정 기술과 관련 장비 시장

(기술요인 #1) 최근 ‘chatGPT’로 더욱 주목 받는 인공지능, 자율주행 등 신산업에 사용되는 다품종 시스템 반도체는 칩의 종류마다 서로 다른 후공정 및 테스트가 필요

(기술요인 #2) 전공정 단계에서 공정 난이도 상승에 따른 미세화 속도 둔화를 패키징 기술로 반도체 성능 향상과 비용 절감 시도

– 미세 공정을 추가로 진행할 경우 설비투자 부담이 커지고 공정 과정이 복잡해졌기 때문

이와 같은 기술 트렌드로, 첨단 패키징을 통해 반도체 칩의 성능 향상이 이루어지며 후공정의 중요성이 과거에 비해 커지는 중

– 삼성전이자, TSMC, 인텔 등 주요 반도체 제조기업들도 차세대 패키징 등에 투자를 늘리는 등 후공정 장비 시장 확대 요인이 커짐

– 서로 다른 종류의 칩을 하나로 패키징 하는 이종집적기술이나 칩들을 수직으로 연결하는 수직적층 기술 도래가 후공정 장비를 공급하는 국내 업체들에게도 기회요인으로 작용

패키징 기술 발전 방향