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Jan 16. 2022
11. 미국의 OSAT 업체(+유럽)
혼자이지만 결코 외롭지 않은 AMKOR
1947년 트랜지스터의 개발 이후, 미국은 반도체 산업의 종주국 위치를 지켜왔다. 1980년대 미국 업체들이 군사용 반도체 개발에 열 올릴 당시, 일본 업체들은 민간 소비자를 대상으로 한 가전용 반도체 시장을 석권함으로써 미국을 제치고 반도체 강국으로 떠 올랐다. 이에 불안감을 느낀 미국 정부의 주도 1986년 '미‧일 반도체 협정’을 체결되면서 일본 반도체 업체들은 쇄락의 길로 들어섰다. 반도체 협정 이후, 일본 업체가 점유하고 있던 자리는 미, 유럽, 한국, 대만 업체가 대체하면서 반도체 업계는 새로운 경쟁 구도를 형성했다.
일본이 반도체 강국의 자리에 올랐던 주요 원인 중 하나는 당시 일본 가전산업의 폭발적 성장이 뒷받침되었기 때문인 것으로 생각된다. 소니 워크맨으로 대표되는 일본의 가전산업의 황금기는 1970년대부터 1990년대까지 이어졌는데, 당시 만들어진 "Made in Japan" 전자제품에는 일본산 반도체가 우선적으로 탑재되었다. 1990년 반도체 업체 순위 Top.10에 일본 업체 6곳 포함될 수 있었던 것은 일본 반도체와 가전 산업이 동반 성장했기 때문에 가능했던 일이다. 세계 시장에서 일본 전자제품이 불티나게 팔리다 보니 일본의 전자 산업을 전방 산업으로 둔 일본의 반도체 산업 역시 덩달아 위상이 높아졌다. 1990년 중반을 지나며 일본 반도체 업체들이 쇄락을 발판으로 미국 반도체 회사들의 부활했으며 유럽 가전 시장, 자동차 시장을 전방 산업으로 둔 유럽 반도체 회사들의 시장 침투가 이뤄졌다. 이 시기 성장 기반을 다진 한국과 대만 반도체 회사들에 대해서는 지난 글에서 이미 다뤘기 때문에 이번 글에서는 미국과 유럽 반도체 회사들 그리고 미국 OSAT에 대해 집중하고자 한다.
반도체 산업은 그 나라가 가진 전자 산업의 경쟁력에 지대한 영향을 받는다. 만약 한 나라의 자동차 산업이 발달하면 그 안에서 자동차 산업 관련 반도체 설계회사 혹은 IDM이 자생할 수 있는 토양이 갖춰진다. 이제는 한물 간 제품이지만 휴대폰을 예로 들어보면 미국의 모토로라는 2000년대 중반까지 핀란드의 노키아에 다음가는 글로벌 2위의 휴대폰 메이커였다. 우리가 휴대폰 메이커로만 알고 있는 모토로라의 통신용 반도체 제조부문은 2000년 반도체 회사 순위 6위에 랭크될 정도의 거대 반도체 회사였다. 하지만 익히 알고 있듯이 모토로라의 휴대폰 사업은 한국의 경쟁사들에게 밀려 점유율이 하락하는 와중에 애플 iPhone으로 촉발된 스마트폰 전환에까지 실패하면서 역사 속으로 사라져 버렸다.
한때 글로벌 휴대폰 시장을 주름잡았던 모토로라는 지난 10여 년 사이에 브랜드 자체가 낯설어져 버렸다. 아직 모토로라가 경쟁력을 갖고 있던 1990년대 말 모토로라의 반도체 사업부도 다른 반도체 회사들과 동일하게 반도체 설계와 전공정에 집중하기 위해 경쟁력이 떨어지는 반도체 후공정 라인부터 정리했다. 이렇게 정리된 반도체 후공정 라인(한국-파주, 대만-중리)은 1999년 대만 1위 OSAT인 ASE로 매각되었다.
2004년에는 모토로라가 통신 분야에 더 집중하기 위해 모토로라의 반도체 사업부가 "프리스케일(Freescale)"이란 이름으로 분사했다. 무선통신, 핸드폰 소자, 네트워크 칩 외, 자동차용 반도체에 강점을 가진 프리스케일은 엔진 시스템 마이크로컨트롤러 등 자동차용 임베디드 시스템을 유수의 자동차 회사에 공급했다. 하지만 모토로라의 사업이 꺾이면서 모토로라 휴대폰에 탑재되던 모토로라 반도체 부문은 최대 고객을 상실하게 됐다. 모기업이었던 모토로라의 사업이 어려워지자 2006년 사모펀드에 인수되어 활로를 찾았으나 누적된 부채는 쉽게 해결되지 않았다. 결국 프리미엄과 부채 인수를 조건으로 2015년 유럽 NXP반도체에 18조 원에 매각되었다. 유럽의 자동차용 반도체 전문 업체인 NXP는 프리스케일 인수를 통해 자신의 부족한 부분을 채우며 인피니언 & ST와 함께 유럽 3대 자동차 반도체 업체 경쟁 구도를 형성할 수 있었다.
이처럼 반도체 사업은 글로벌 시황과 연계 기업들의 상황 변화로 인해 급격한 변동을 겪다 보니 어제의 환희가 일순간에 오늘의 절망으로 바뀔 수 있다.
2020년 기준 세계 반도체 랭킹 10위 안에 드는 미국 업체는 6곳으로 1990년의 일본의 상황과 유사하다. 차이점이 있다면 일본은 당시가 반도체 산업의 정점이었던 반면 미국의 반도체 산업은 성장세가 지속되고 있다. 미국에는 퀄컴, 브로드컴, 엔비디아와 같은 거대 팹리스들이 다수 포진해 있으나 이들의 제품 대부분은 대만, 한국의 파운드리를 거쳐 중화권 OSAT에서 패키징 된다. 미국 대표적인 반도체 기업(종합 반도체-IDM)을 통해 미국의 반도체 산업의 생산 트렌드와 OSAT산업 변화에 대해 말하고자 한다.
미국 주요 반도체 업체 매출액 현황(2020년)2020년 세계 반도체 Top 10중 미국계 종합 반도체 회사(IDM)는 3곳으로 인텔과 TI, 마이크론이 바로 미국 반도체 산업을 이끄는 IDM 3인방이다. 인텔은 CPU와 인공지능 칩에 독보적인 기술을 가진 회사이며, 마이크론은 메모리 반도체 강자로 우리나라의 삼성전자와 SK hynix와 시장을 3 분할하고 있다. TI는 아날로그 반도체 최대 생산업체이다. 이외에도 다양한 반도체를 생산하는 업체(IDM)들이 있으나 기본적인 사업 방향은 3인방과 유사하다. 미국 반도체 업체들은 미국 내에 R&D 센터와 전공정(Wafer 가공) Fab. 을 운영하며 아시아에 위치한 후공정 공장에서 패키징을 진행한다. 마이크론 같이 경쟁사와 합작사를 인수함으로써 아시아에 Wafer Fab. 을 보유하고 있는 경우가 있으나 미국 반도체 기업의 기본 정책은 미국 내 핵심 R&D 센터와 전공정 공장 운영이다. 이를 통해 반도체 설계 기술과 Wafer 가공 기술에 대한 지적재산권의 유출을 막고 자국 내 일자리를 창출하고 있다.
Intel 생산 공장 현황(후공정: Red Box)
Texas Instrument 생산 공장 현황(후공정 : Red Box)
Micron 생산공장 현황(후공정 : Red Cycle )미국에서 가공된 Wafer는 대부분 아시아에 위치한 자사의 후공정 공장에서 패키징이 이뤄지며, 범용제품이나 중요도가 떨어지는 제품의 경우, 자사 후공정 공장의 주변에 위치한 OSAT에 패키징을 의뢰한다. 이를 통해 물류비 절감과 Wafer 이동에 따른 관리 Point를 최소화한다.
미국 반도체 회사(IDM)의 경우 대부분 자사 패키징 비율이 높기 때문에 OSAT에 위탁하는 물량이 30% 이내로 낮다. 그마저도 아시아 지역에서 패키징 되기 때문에 미국 내에는 OSAT공장이 존재하지 않는다. 하지만 미국 반도체 산업의 성장과 함께한 유일한 OSAT업체가 있으니 현재 글로벌 2위 OSAT인 AMKOR Technology이다.
현재의 AMKOR는 미국에 본사를 둔 미국계 회사이지만 한국의 아남산업(1968년)을 그 모태로 한다. AMKOR는 아남산업의 반도체 패키징 사업의 미국 영업을 목적으로 설립된 업체로서 AMKOR에서 미국 반도체 업체들의 패키징 발주를 받으면 한국에 위치한 아남산업에서 패키징을 수행하는 형태로 사업을 영위했다. 아남산업은 AMKOR와의 협업을 통해 글로벌 OSAT시장 점유율은 70%를 점유하기도 했다. 이를 통해 얻은 수익으로 아남산업은 한국에서 K1(서울-1969년 인수), K2(부평-1982년 준공), K3(부천-1984년 준공), K4(광주-1997년 준공) 4곳의 패키징 공장을 확장했으며, AMKOR는 아남과 공동 투자로 1989년 AMD 필리핀 반도체 패키징 공장(P1&P2) 인수했다. 이와 별개로 AMKOR는 단독 투자를 통해 P3를 준공(1995년)하여 생산 능력을 꾸준히 확충했다.
아남산업은 오랜 패키징 사업을 통해 파운드리의 미래를 확신했다. 대만계 OSAT인 ASE와 SPIL의 성장이 대만에 TSMC와 UMC의 성장과 함께 하고 있음을 지켜보던 아남산업은 마침내 파운드리 사업으로의 진출을 확정했다. 패키징 사업을 통해 돈독한 관계를 유지하고 있던 TI와 기술 이전 계약을 맺고 부천에 위치한 K3에 파운드리 생산라인을 준공했다. 막대한 투자자금을 투입한 K4 패키징 공장과 K3 파운드리 공장이 완공되었던 1997년 한국은 예상치 못했던 외환위기 사태를 맞게 되었다.
AMKOR가 나스닥에 상장된 1998년 아남산업은 기업회생을 신청하게 됐다. 아남그룹의 부채 레버리지에 의한 사업 확장과 동아시아 금융위기 직전 투자한 파운드리 사업이 패키징 사업의 상승세에 발목을 잡았다. AMKOR는 나스닥 상장을 통해 축적된 자본을 투입하여 부실화된 아남산업의 패키징 공장들을 잇따라 인수했다. 하지만 AMKOR마저도 끝내 아남산업의 파운드리 사업 부문까지는 감당하지 못했다. 아남산업에서 떨어져 나온 파운드리 사업부문은 동부그룹으로 넘어갔고 우여곡절 끝에 현재의 DB하이텍이 되었다.
아남산업에서 파운드리 부문이 분리될 때까지 발생한 부실은 모두 AMKOR에서 감당해야 했는데, 2001년 닥친 닷컴 버블 붕괴로 인한 반도체 시장 침체까지 더해지자 AMKOR로서는 최악의 시기를 보내게 됐다. 자기 자본으로 부실을 메꾸다 보니 부채비율은 천정부지로 치솟았고 이는 AMKOR 사업 영위에 있어 지속적으로 위협 요소가 됐다. AMKOR가 아남산업의 부실 여파를 추스르던 2003년을 기점으로 OSAT 시장의 글로벌 1위가 AMKOR에서 ASE로 바뀌게 됐다.
아남산업과의 연결 고리를 끊으면서 AMKOR는 길었던 아남산업과의 협업을 끝냈다. 아남산업의 부실을 떠안은 상황에서도 AMKOR는 생산 공장 확충을 멈추지 않았다. 중국 상하이 생산 공장 건설과 대만 파운드리 물량 확보를 위한 대만 현지 공장을 인수, 확장해 나갔다. 그리고 일본 시장 공략을 위해 Toshiba & NVM과 합작으로 J-Device(2009년)를 설립했다. 선진 반도체 시장 선점을 위해 국내 송도에 K5를 건설하는 한편, 포르투갈에 위치한 Wafer Level 패키징 전문 업체인 Nanium을 인수했다.(2017년)
AMKOR는 일본 시장 진출을 위해 3자 합작으로 설립했던 J-Device를 2017년 자회사로 편입시키면서 일본 시장에서의 지위를 확고히 했으며, 고도화되는 Wafer Level 패키징 대응을 위해 대만에 신규 패키징 공장을 추가 건설했다. 2021년 말 AMKOR는 선진 패키징 업체로서는 처음으로 베트남 현지 공장 설립을 천명했다.
AMKOR는 2020년 기준 매출액 50.5억 달러(5.96조 원)의 Global No.2 OSAT업체로서 전 세계 11개국에서 29,050의 인력이 근무하고 있으며, 이 중 7개국에서 19개의 생산 공장을 가동 중에 있다. 미국의 유일한 OSAT로서 미국 팹리스와 IDM과의 오랜 협업 관계를 이어오고 있다. 또한 최선단 Wafer Level 패키징을 수행할 수 있는 몇 안 되는 업체 중 하나이다. AMKOR는 자신만의 이종 집적화(Heterogeneous Integration)를 통한 최선단 패키징 공법으로 ASE Holdings를 비롯한 중화권 경쟁사들과의 일전을 준비하고 있다.
유럽의 상위권 반도체 업체들은 대부분 유럽의 가전업체를 모태로 하고 있다. 모회사의 사업 방향 전환 일환으로 분할되어 설립된 업체가 현재의 Infineon, NXP, OSRAM이다. 자동차 산업이 발달한 유럽에는 Infineon과 ST Micro, NXP 등 자동차용 반도체를 생산하는 업체들이 포진해 있다. 한때 메모리 반도체 분야에서 우리나라 업체들과 경쟁하기도 했지만 2011년 키몬다(Qimonda)가 파산한 이후, 유럽 업체 중에 더 이상 메모리 반도체를 생산하는 곳은 없다. 몇몇의 자동차용 반도체 제조사들을 제외하고는 반도체 R&D를 전문으로 하는 연구소와 소규모의 반도체 생산 업체(센서류)들이 대부분을 차지한다. 이렇다 보니 유럽 전체의 반도체 시장 점유율은 9% 정도로 우리나라의 절반 수준에 머물고 있다.
유럽의 반도체 업체들이 자동차용 반도체 생산에 집중하다 보니 유럽에 위치한 Wafer Fab. 의 미세공정(Node)은 통신, HPC(High Performance Computing), 인공지능 반도체의 생산하는 한국, 대만의 최선단 공정과는 차이가 현격하다. 유럽에서는 COVID-19로 촉발된 반도체 무기화에 대응하기 위해 유럽에 최선단 공정의 Wafer Fab. 을 건설하고자 하지만 지금의 유럽에는 최선단 공정의 Wafer Fab. 을 운영할 Know-how가 없다.
그리고 자동차용 반도체는 그 반도체가 가진 안정성에 무게를 두기 때문에 미세 회로 전환이 쉽지 않다. 또한 자동차 업체에 승인되어 모델이 확정된 제품은 최소 30년간 생산해야 한다는 엄격한 룰까지 있다 보니 자동차용 반도체의 극한의 신뢰성과 함께 시장 진입의 허들이자 울타리가 되었다. 자동차용 반도체를 생산하는 업체들은 상위 고객사인 자동차 업체들로부터 엄격한 Audit를 통해 양산 라인을 검증받아야 하는데, 공장 & 설비 & 원자재 & 시스템 등 모든 검증을 통과해야 비로소 차량용 반도체를 생산할 수 있었다.
이렇게 어렵게 생산한 반도체도 COVID-19로 인한 수급 이슈가 발생하기 전까지 제 값을 받지 못했다. 자동차 생산업체들 간의 눈에 보이지 않는 담합으로 인해 사전 협의된 가격으로 정해진 수량만 생산해야 했다. 2020년 이후, 전 세계 자동차 회사들의 반도체 수급이 꼬이면서 자동차용 반도체를 생산하던 업체들의 반격이 시작됐다. 이전에는 감히 시도도 해보지 못했을 제품 가격 인상부터 확정 물량 선발주와 주문 취소 불가 주문까지 이제는 주객이 입장이 바뀌어 자동차 업체들이 저자세를 취할 수밖에 없게 되었다.
자동차용 반도체를 만드는 업체들은 부족한 생산능력을 파운드리 업체들을 통해 보충했는데, 2020년 이후 스마트 기기에 대한 반도체의 수요가 몰리면서 파운드리 업체에서도 제 값을 받지 못하는 자동차용 반도체 수주를 꺼리게 됐다. Wafer 가공에서 꼬인 스텝은 몇 달만에 풀리긴 했으나 이제 패키징 단에서 문제가 발생했다. 주로 동남아시아에 위치한 반도체 후공정 공장에서 COVID-19 감염자가 속출하면서 패키징 라인이 원활하게 가동되지 못했다. 그래서 현재 자동차 업체들마다 수주 잔고는 쌓여감에도 출하 대수는 적은 상황이 펼쳐지고 있다. 차량용 반도체를 패키징 하는 OSAT가 존재하기는 하지만 그들의 사업 비중에 차량용 반도체가 차지하는 비중이 높지 않다. 위에서 언급한 것과 같이 차량용 반도체를 생산하기 위해서 엄격한 기준을 통과해야 하는데, 단시간 내에 OSAT가 가진 기존 공장의 기준을 자동차용 반도체에 맞추는 것도 어렵지만 고가의 반도체를 패키징 하면서 이익을 남기고 있는 생산라인을 굳이 자동차용 반도체 라인으로 바꿀 필요도 없다. 이런 이유로 현재 유럽 반도체 업체들의 넘쳐나는 물량을 받아서 처리해줄 OSAT가 없다. 하지만 중국에서 자동차용 반도체를 통해 반도체 산업의 활로를 찾고자 하는 움직임을 보이고 있다. 여기에 자동차용 반도체 업체들이 앞다투어 투자를 집행할 경우, 2년 뒤에는 공급이 수요를 넘어서버리는 상황이 초래될 가능성에 대해 우려하는 목소리도 나오고 있다.
유럽의 반도체 업체들은 미국의 반도체 업체들과 유사한 정책을 사용하여 대부분의 물량을 자사 후공정에서 처리한다. 유럽계 반도체 업체들의 후공정은 주로 아시아, 특히 동남아시아에 집중되어 있는데 OSAT에 위탁하는 물량도 자사 후공정이 위치한 주변에 있는 업체들에게 의뢰한다. 말레이시아, 태국을 비롯한 동남아시아에 위치한 ASE, AMKOR, UTAC, Unisem, Carsem의 공장에서 주로 패키징이 이뤄진다. 이렇게 유럽 반도체 업체들이 동남아시아에서 후공정을 진행하다 보니 정작 유럽 쪽에는 이들 물량을 받아 처리할만한 OSAT가 존재하지 않는다. 미국에 OSAT가 없는 것처럼 유럽에도 OSAT를 설립하여 패키징 할 물량이 없기 때문에 시장논리에 따른 당연한 결과라 본다. 포르투갈에 있던 Wafer Level 패키징 OSAT였던 Nanium이 AMKOR로 인수되면서 이제 시장에 남은 업체들은 업력이 길지 않은 소규모 업체들 뿐이다. 이들이 몸집을 키워 글로벌 OSAT 순위권에 들 수 있을지 알 수 없으나, 현재 유럽 반도체 산업의 경쟁력을 생각하면 쉽지 않은 도전으로 생각된다.
유럽 주요 반도체 업체 매출액 현황(2020년)
유럽 주요 반도체 업체 현황
Infineon 생산공장 현황(후공정 : Red Box)
ST Micro 생산공장 현황(후공정 : 6 Sites)
NXP Semiconductor 생산공장 현황(후공정 : 4 Sites)
