9. 일본 OSAT 시장
일본 반도체 산업 침체의 산증인
1990년대 중반까지 세계 반도체 시장에서 일본 반도체 회사들의 영향력은 엄청났다. 일본의 반도체 업체들은 1980년대부터 미국 달러화 절상과 메모리칩(DRAM)의 높은 점유율을 활용하여 반도체 시장에서 막대한 수익을 창출해 냈다. 하지만 1990년대 중반을 넘어서며 일본 반도체 산업이 흔들리기 시작했다. 1990년 반도체 기업 순위 Top 10에 6개의 일본 반도체 업체가 이름을 올렸지만, 2021년 반도체 기업 Top. 10 중, 일본 반도체 기업은 찾아볼 수 없다.
일본의 반도체 산업의 쇠락에 대해서는 수많은 연구자료와 신문기사들이 있음으로 여기서는 간략히 내용만 짚어보고 일본 반도체 산업의 몰락이 일본 OSAT산업에 미친 영향에 집중하여 살펴보도록 하자.
일본의 반도체 산업의 쇠락은 어느 하나의 사건이 시발점이 되어 발생한 것이 아닌 여러 가지 요인들이 모여 만든 퍼펙트 스톰이 빚어낸 결과이다. 서두에 언급했던 것과 같이 일본 반도체(+전자 업체) 들은 1985년을 기점으로 미국 반도체 업체들을 밀어내고 반도체 시장의 추를 완전히 일본 쪽으로 가져오게 됐다. 반도체 수요가 폭증하던 시기에 환율을 활용한 저가 전략으로 일본 반도체 회사들이 미국 시장을 잠식하자 미국 정부는 미국 업체들을 보호하기 위해 통상압박을 가하기 시작했다.
미국 통상법(Trade Act of 1974) 301조 위반, 미국 반도체 회사들의 일본 업체에 대한 무더기 반덤핑 제소, 미국 상무부의 직권 조사 3 연타를 얻어맞은 일본 정부는 1986년 '미‧일 반도체 협정’을 체결할 수밖에 없었다. 미국 기업들에 대한 특혜와 더불어 일본 기업들에 대한 과도한 규제와 소송이 이어지면서 일본 반도체 업체들은 그들이 가지고 있던 가격 경쟁력을 빠르게 상실했다.
일본의 반도체 산업은 전자기업의 한 부문으로 성장했는데, 이는 전자산업의 초기 성장기에는 동반 성장에 대한 시너지가 있다. 이와 반대로 경기 침체기에 접어들게 되면 매해 엄청난 자금 투자가 필요한 반도체 부문은 회사 투자 순위에서 밀려나게 된다. 이처럼 글로벌 경기 침체에 의해 반도체 수요가 감소하는 다운 사이클이 올 때면 일본의 반도체 회사들은 투자를 보류하고 현금을 손에 쥐고 있었다. 그 사이에 한국과 대만의 반도체 기업들이 빠르게 머뭇거리는 일본 반도체 업체들의 빈틈을 파고들었다. 특히 한국의 삼성전자는 불황 때마다 일본 업체들보다 과감하고 발 빠른 투자를 통해 압축 성장을 이어 나갔다.
한계에 내몰린 일본의 반도체 회사들은 1999년부터 일본 정부 주도의 구조조정에 들어갔다. 업체들이 각각 보유하고 있는 동일한 사업 분야를 합쳐 규모의 경제를 달성함과 동시에 기술 & 가격 경쟁력을 확보한다는 전략이었다. 이렇게 일본의 DRAM연합-Elpida(엘피다, 1999년)와 시스템반도체 연합-Renesas(르네사스, 2003년)가 야심 차게 출범했다. 소위 말하는 빅딜을 통해 거대 반도체 회사가 탄생했지만 합병의 결과는 모두가 알고 있는 것과 같이 참담했다. 일본 반도체의 자존심이었던 엘피다는 누적된 적자를 이겨내지 못하고 2012년 파산하여 마이크론에게 헐값에 매각되었으며, 르네사스는 합병의 시너지를 발휘하지 못하고 경쟁력을 잃어가고 있다. 최근 다수의 반도체 회사들을 인수하여 재기를 꿈꾸고 있으나, 한 번 꺾인 사세를 되돌리기에는 쉽지 않아 보인다. 낸드플래시를 가장 먼저 개발했으나 낸드플래시가 가진 잠재력을 간과한 도시바(現Kioxia)는 도시바 그룹의 분식회계로 인해 외국 컨소시엄에 의해 간신히 일어설 수 있었다.
몇몇 전문가들은 1999년~2005년의 기간이 일본의 반도체 회사들이 파운드리(Foundry)로 전환하기 최적의 시기였다고 말하기도 한다. TSMC와 UMC 등 대만의 파운드리 회사들이 막 성장기에 들어갔기 때문에 당시 일본의 Wafer Fab. 을 활용하여 파운드리 사업을 확대했다면 현재와 같은 참담한 상황까지는 이르지 않았을 것이라고 말한다. 하지만 일본의 반도체 업체들은 설계부터 Wafer 가공, 패키징까지 모든 공정을 자신들의 손으로 완성하고자 하는 의지가 강했기 때문에 팹리스(Fabless)의 설계 오더를 받는 것에 대해 거부감이 있었을 것으로 생각한다. 일본 업체들 내부적으로 파운드리 사업에 대한 논의가 있었으나 실제 실행으로 옮겨지지 못하고 흐지부지되고 말았다. 결국 일본 반도체 회사들의 사업 철수로 인해 일본에 위치한 적지 않은 수의 Wafer Fab. 이 대만계 파운드리 업체로 매각되었다. 정작 자국의 Wafer Fab. 이 매각되고 난 뒤, TSMC의 Foundry Fab. 을 유치하기 위해 막대한 보조금과 세금 혜택을 주는 현재 일본 반도체 산업 상황이 아이러니하기만 하다.
마지막으로 일본 정부의 과도한 경영간섭을 꼽을 수 있다. 엘피다, 르네사스뿐만 아니라 재팬디스플레이에 이르기까지 일본 정부는 해결사를 자처하고 있지만 일본 정부의 과도한 간섭은 오히려 일본 전자 업체의 경쟁력을 갉아먹은 가장 큰 원인이 되고 있다. 유노가미 다카시(湯之上隆) 미세가공연구소 소장이 집필한 "일본 반도체 패전", "일본 전자‧반도체 대붕괴의 교훈"을 보면 일본 정부가 얼마나 안이한 생각으로 합병을 주도했는지 알 수 있다. 특히 합병 주체 간 동등한 권한을 주어 업체 간 파워 게임의 발생(생산 우선순위, R&D 주도권, 신규 공장 설립)할 여지를 주고나 결재 라인을 교차로 상대 회사의 인력을 배치해 의사결정이 늦어지게 하는 등 언뜻 생각해서는 이해 안 되는 결정들이 빈번하게 일어났다. 이런 말도 안 되는 상황들이 모여 일본산 반도체의 품질과 생산 경쟁력을 낮추고 원가를 높이는 악순환으로 이어졌다.
이외에도 일본 반도체 회사의 과도한 품질(Over Spec.) 우선주의와 마케팅을 등한시한 기술 제일주의에 치우친 경영을 하는 등 여러 가지 이유가 복합되어 일본 반도체 산업의 침체를 초래했다.
일본 반도체 산업이 쇠락하면서 Wafer를 패키징 하는 OSAT 역시 침체를 피할 수 없었다. 일반적으로 일본 반도체 업체들은 설계부터 패키징까지 직접 진행했는데, 2000년대 적자 누적으로 정상적인 사업이 어려운 상황에 놓이고 나서야 패키징과 Wafer 가공의 외주를 고려하게 됐다. 그래서 일본 내 OSAT산업은 기반이 약하고 규모가 크지 않았다. 일본의 반도체 업체들이 경영상의 이유로 후공정 라인을 매물로 내놓으며, 이를 규합한 거대 OSAT가 J-Device라는 이름으로 설립되기도 했지만 2017년 AMKOR의 일본 사업부로 편입되어 버렸다. 2018년 일본에 위치한 테스트 업체인 Tera Probe마저 대만의 PTI 자회사로 편입되면서 이제 일본에 남은 OSAT는 Aoi 전자가 유일하다. Aoi전자의 매출은 LED업체인 Nichia에 편중되어 있어 일본 반도체 산업이 살아난다고 해도 그 과실은 고스란히 AMKOR로 귀속되는 구조이다.
현재 일본의 패키징 외주 시장은 AMKOR가 대부분을 차지하고 있다. 차량용 반도체의 경우, 싱가포르의 UTAC과 대만의 ASE 말레이시아 공장에서 패키징 되고 있으며, Kioxia의 메모리는 대만의 PTI에서 담당하고 있다. 일본 자국 OSAT의 비중은 2010년 1조 2천억 원에서 2020년 4,690억 원으로 감소했는데 J-Device와 Tera Probe가 피인수된 2017년과 2018년에 큰 폭의 하락이 있었다. 글로벌 시장 점유율은 1.1%까지 곤두박질쳤는데 현재 Aoi 전자 1개사만이 일본 자국 OSAT의 명맥을 잇고 있어 점유율 개선 자체가 힘들어 보인다.
일본 반도체 회사가 설립한 OSAT 대부분은 해외업체들로 피인수되었는데, 해외업체들은 이를 성장의 디딤돌로 삼아 점유율을 늘렸다. 아직 일본에는 다수의 반도체 회사들이 존재하며 이들은 고집스럽게 내부에서 반도체 패키징을 처리하고 있다. 하지만 Mid-Low end 패키징에 집중된 패키징 기술은 향후 일본 반도체 산업의 외주화를 더욱 가속화시킬 것으로 생각된다.
2000년대 중반, 일본 반도체 산업의 분업화 변화가 진행 중일 때, AMKOR는 Toshiba와 합작으로 일본 Iwate에 반도체 패키징 라인을 건설했다. 그리고 2009년 AMKOR는 Toshiba, NMD(Nakaya Microdevices)와 합작으로 J-Device를 설립했다. J-Device는 이후, 일본 반도체 업체들의 후공정 라인을 잇따라 인수하여 몸집을 불렸다. 한때, 글로벌 랭킹 10위 안에 들던 대규모 OSAT로 성장했다.
2017년 대만 최대 OSAT이자 글로벌 최대 OSAT이인 ASE가 자국 내 경쟁사인 SPIL을 인수하기 위해 지분 싸움이 한창일 때, Amkor는 Toshiba와 NMD로부터 J-Device의 지분을 전량 인수하여 자회사로 편입했다. J-Device는 이제 Amkor Japan으로서 일본 반도체 회사들의 물량을 위주로 패키징하고 있다.
글로벌 최대 메모리 반도체 패키징 OSAT인 PTI는 1997년 설립한 지 얼마 안 되어 발생한 닷컴 버블로 인한 경영난으로 고생했다. 물량 확보가 쉽지 않았던 PTI에게 패키징 물량을 몰아주어 경영난을 단기간에 극복하게 해 준 일등 공신이 바로 일본의 엘피다이다. 1999년 NEC와 Hitachi의 DRAM 사업부 합작으로 출범한 엘피다는 일본 Akita에 후공정 라인을 운영하고 있었다. 닷컴 버블이 지나고 전자산업이 반등하자 DRAM의 수요가 급증했다. DRAM 패키징을 위해 엘피다는 당시 고객사를 필요로 하던 PTI에 패키징 물량을 위탁하기 시작했다. 이로서 엘피다는 후공정을 PTI에 위탁하고 전공정에 기술력과 투자를 집중할 수 있게 됐다. 2003년 미쯔비시 DRAM 사업부가 엘피다에 흡수 합병되면서 엘피다는 반도체 테스트의 생산능력 제고가 필요함을 인식했다. 엘피다는 후공정 외주 정책의 연장선 상에서 합작 투자를 통해 2005년 4개사 합작으로 Tera Probe를 설립했다.
2012년 엘피다는 메모리 산업의 치킨게임에 따른 과도한 부채로 인해 파산했다. 자산은 모두 Micron에 인수되어 엘피다의 이름은 사라지고 Micron Japan으로 Micron으로 편입되었다. Elpida가 파산했지만 Tera Probe는 Micron의 물량을 꾸준히 위탁받았다. 2017년 PTI는 Tera Probe의 지분 인수를 통해 자회사로 편입했다. 한때 메모리 반도체의 테스트 물량은 Tera Probe의 생산 비중에서 절대적인 물량을 차지했다. 현재 Tera Probe의 주요 고객사는 Renesas와 대만계 Fabless인 Novatek 등 시스템 반도체 업체들이다.
2017년 Micron은 Akita 후공정 라인을 PTI에 매각했다. 그러나 Micron이 대만 타이중 Houli(後里)에 DRAM 전용 후공정 라인을 건설하면서 Akita 공장의 효용성이 떨어졌다. 2020년 코로나가 맹위를 떨치던 시기 PTI는 가동률이 낮아진 Akita 후공정 라인을 멈춰 세웠다.
1993년 일본의 Fujitsu와 미국의 AMD는 상호 50%씩 출자하여 FASL(Fujitsu-AMD Semiconductor Ltd.)이라는 회사를 설립했다. FASL은 일본에 위치한 Wafer Fab을 활용하여 NOR FLASH Memory 사업을 영위했다. 2004년 AMD는 FASL의 지분율을 60%로 늘려 자회사로 편입하고 사명을 Spansion으로 변경했다. 2005년 Spansion은 AMD에서 분사하여 독립법인으로 나스닥에 상장됐다. 하지만 낸드플래시가 주류가 된 시장에서 노어플래시의 입지는 좁을 수밖에 없었다. Spansion은 2008년 글로벌 금융위기와 Memory 반도체 치킨게임의 파고를 넘지 못하고 파산했다가 2014년 Cypress에 합병되었다.
2009년 Spasion이 파산보호 신청을 했을 때, 구조조정의 일환으로 싱가포르와 중국 쑤조우에 있는 패키징 공장을 매물로 내놓았다. 당시 메모리 패키징을 통해 자본을 축적한 대만의 PTI가 이를 매입하여 해외 시장 진출을 위한 교두보로 삼았다.
2014년 Fujit는 Nanting Huada와 합작 설립한 Nanting Fujitsu의 지분을 전량 매각하며 중국 패키징 사업을 정리했다. Fujitsu의 빈자리는 중국 정부 주도의 펀드인 국가반도체기금(ICF)가 대신하며 TFME가 출범했다. 2016년 TFME는 AMD 후공정 라인을 인수에 성공하며 Top Tier OSAT로 자리매김할 수 있었다.
Fujitsu는 2012년 해외 사업 정리와 별도로 일본 내 후공정 라인을 J-Device에 양도했다. 한때 세계 반도체 시장에서 이름을 떨쳤던 Fujitsu는 반도체 사업을 대대적으로 정비했다. 현재 그룹 산하에 있는 Fujitsu Semiconductor Memory Solution Limited (FSM)에서 특수 메모리 반도체 사업을 이어가고 있다.
2003년 설립된 Renesas는 일본 정부 주도하에 일본 전자기업들의 시스템반도체 부분을 통합하여 탄생한 업체이다. 일본 정부는 2000년대 들어 경쟁력을 잃어가는 자국 반도체 산업의 부흥을 위해 잇단 빅들을 주도했으나 결과는 썩 좋지 않았다. 앞에서 설명한 메모리 반도체의 연합체인 엘피다의 상황과 유사하게 Renesas 내부적으로도 통합에 참여한 업체들 간의 파워게임이 이어졌다. 또한 각기 다른 공정을 가진 업체들이 모이다 보니 생산 라인 효율화에도 상당한 시간과 비용이 소모되었다.
Renesas는 2011년 동일본 지진을 기점으로 급격한 침체를 겪었다. 동일본 지진으로 인해 자사의 생산라인뿐만 아니라 일본 내 고객사까지 타격을 받으면서 Renesas는 대규모 적자를 냈다. 일본 정부의 지원으로 고비를 넘기고 구조조정을 시작했다. 자동차용 반도체와 아날로그 반도체에 사활을 걸고 나머지 사업을 축소 또는 매각을 원칙으로 삼았다. 이 과정에서 1만 명 이상의 인원이 해고되었으며 미래 먹거리가 될 수 있었던 무선 통신용 반도체 사업을 브로드컴에 매각했다. 인건비가 높고 부가가지가 낮은 일본 내 후공정 라인은 J-Device로 매각했다. Renesas 내부적으로 후공정 라인을 운영하기는 하지만 Renesas의 반도체 생산량 중 상당 부분이 해외 OSAT를 통해 진행된다.
Renesas는 2016년 미국의 인터실, 2018년 미국의 인터그리티드 디바이스 테크놀로지(IDT), 2021년 영국의 다이얼로그를 인수하며 분위기 반전에 나서고 있으나 상황은 녹록지 않다. 코로나 펜더믹으로 인해 자동차용 반도체 수요가 급증하면서 최근 분위기가 살아나는 듯하지만 이 기세가 얼마나 이어질지는 알 수 없다.
일본 국적의 메모리 반도체 업체는 이제 Kioxia 1곳밖에 남지 않았다. 욧카이치(四日) 시에 위치한 낸드플래시 공장에 패키징 라인이 구비되어 있으나 대부분의 물량은 대만 PTI와 미국 AMKOR에 의지하고 있다. 현재 자국 OSAT 산업이 붕괴되어 버린 일본을 보면서 우리나라 OSAT업체들의 자생력에 대해 다시 한번 생각하게 된다.
지금과 같이 원청업체에게 종속된 상태로 원청업체에서 개발된 패키징 기술을 이전받기만 해서는 미래 패키징 기술 전쟁에서 밀릴 수밖에 없다. Wafer level 패키징 기술과 이종 집적화(Heterogeneous Integration) 기술에 대한 양산 능력을 확보하기 위해서는 업체 간 긴밀한 협업과 정부의 전폭적인 지원이 필요하다.
여러 차례 강조한 것과 같이 삼성전자의 파운드리 부분에서 가공한 Wafer는 삼성전자의 소유가 아니다. 그중에는 삼성전자 S.LSI 사업부에서 발주 낸 물량도 포함되어 있겠지만, 대부분의 Wafer 가공 발주는 AMD, Qualcomm과 같은 Fabless업체로부터 나온다. 이들 업체들은 Wafer 가공 의뢰와 별도로 패키징 업체를 지정한다. 우리가 High-End 패키징을 수주받을 수 있는 기술력과 생산 능력을 갖추고 있어야만 국내 업체가 Wafer 가공에서 패키징까지 수주할 수 있다. 시간이 지체되면 지체될수록 우리나라의 패키징 산업은 글로벌 기술 트렌드에서 뒤처져 국내에서 생산된 고부가가치 Wafer가 패키징을 위해 해외로 나가는 것을 두 손 놓고 지켜볼 수밖에 없다.
한 때 글로벌 반도체 시장의 50%를 점유했던 일본의 반도체 산업은 이제 10%의 점유율을 유지하는 것조차 버거운 상황이 됐다. 반도체 산업의 부흥을 위해 자국 반도체 기업보다 TSMC의 일본 구마모토 공장 설립에 더 큰 기대를 걸고 있다. 강 건너 불구경으로 치부하기에는 시사하는 바가 크기 때문에 일본의 반도체 산업 쇠락을 타산지석으로 삼아 우리나라 반도체 산업의 올바른 미래를 도모해야 한다.
