화학저널 2022.03.14

IoT‧AR‧VR‧메타버스 보급 수요 급증 … 신에츠, 고도화 가속화
신에츠케미칼(Shin-Etsu Chemical)이 반도체 소재를 통해 호조를 누리고 있다.
신에츠케미칼은 기능성 소재 분야의 실리콘(Silicone) 사업에서 원료 메탈실리콘 가격이 폭등하며 2021년 7-9월 영업이익이 감소했으나 이후 단계적인 코스트 전가 및 고부가제품 판매 확대를 통해 수익성을 개선했다.
전자소재 사업부는 2021년 4-12월 영업이익이 1838억엔으로 전년동기대비 16.0% 증가했다.
세계 최대 시장점유율을 확보하고 있는 반도체용 실리콘 웨이퍼, 포토레지스트 등 소재 출하량을 최대한 늘린 덕분으로 실리콘 웨이퍼 공장을 계속 풀가동하고 있어 2022년 1-3월에도 영업이익 개선에 크게 기여할 것으로 기대하고 있다.
포토레지스트, EUV(극자외선) 마스크 블랭크 등 반도체 소재와 희토류 자석은 자동차, 산업기기, 하드디스크 등 주요 용도에서 모두 수요가 증가하고 있다.
신에츠케미칼은 최첨단 반도체용 소재 생산을 확대하고 차세대 파워반도체 소재 연구개발(R&D)을 강화하는 등 추가적인 수익성 개선에 박차를 가하고 있다.
반도체 수급타이트는 당분간 해소되지 않을 것으로 예상된다.
IoT(사물인터넷), 증강현실(AR), 가상현실(VR), 메타버스 등이 본격적으로 보급되고 있고 탄소중립 실현을 위해 반도체 수요가 꾸준히 증가하고 있으며 경제 안전보장을 위한 반도체 서플라이체인 투자가 이어지고 있기 때문이다.
실리콘 웨이퍼는 2021년 첨단반도체용 직경 300mm의 글로벌 출하량이 13%, 자동차 등 다양한 용도에 투입되는 200mm는 17%, 150mm 이하는 15% 증가했다.
2022년 이후에도 고속통신, 전기자동차(EV), 메타버스 관련 기술 투자가 본격화되면서 반도체 신규 수요가 계속 창출될 것으로 기대하고 있다.
반도체 생산기업들이 재고 확보에 주력하고 있고 설비투자에도 적극적이라는 점도 실리콘 웨이퍼 수요 증가 요인으로 주목된다.
현재 모든 실리콘 생산기업들이 풀가동하고 있고 신규 부지에서 투자하는 방식이 아니라 기존 부지에 설비를 도입하는 브라운 필드 투자가 주류를 이루고 있음에도 생산능력을 수요 증가량만큼 확대하는 것은 현실적으로 어려워 300mm를 중심으로 한 수급타이트 사태가 장기화될 것으로 예상된다.
신에츠케미칼은 수요기업에 대한 안정 공급을 위해 300mm 웨이퍼를 순차적으로 증설하고 있으며 신규 생산라인이 영업실적에 본격적으로 적용되는 2024년 이후 가격 인상률을 한층 더 높일 방침이다.
다른 반도체 소재도 수요가 급증하고 있어 신에츠케미칼의 영업실적 호조에 영향을 미치고 있다.
반도체 회로 성형에 사용하는 포토레지스트는 나오에쓰(Naoetsu)에서 증설 라인을 조만간 가동함에도 불구하고 수요가 계속 증가하고 있어 시험 생산라인을 통해서도 대응하고 있다.
첨단 반도체 회로 성형에 사용하는 EUV 마스크 블랭크는 양산체제 구축에 착수했다.
EUV 마스크 블랭크는 AGC, 호야(HOYA) 등 일본기업들이 글로벌 시장을 장악하고 있으며 일제히 설비투자에 나서고 있다.
최근 로직 반도체와 D램 메모리 반도체에서도 EUV 기술 채용이 진행되면서 AGC는 2022년 1월 증설 플랜트 가동에 착수한 직후임에도 추가로 자회사의 생산능력을 2023년까지 2배 확대하기로 결정했으며 전체 생산능력을 2020년에 비해 4배 확대하는 것을 목표로 하고 있다.
신에츠케미칼은 차세대 파워반도체 소재인 SiC(탄화규소) 연구개발에도 주력하고 있다.
SiC 웨이퍼(결정)와 에피택셜 층 형성(가공) 면에서 연구개발을 장기간 진행하고 있으며 가공 분야에서 높은 평가를 받은 한편 결정도 양산화를 검토하고 있는 것으로 알려졌다.
SiC 파워반도체는 실리콘에 비해 고온‧고전압에서의 내구성이 우수하고 전력 변환율이 높아 전기자동차(EV), 철도, 재생에너지, 산업설비 등에서 사용되고 있다.
Fuji Keizai에 따르면, 2030년 SiC 파워반도체 시장은 2020년에 비해 3.8배 급성장할 것으로 전망되고 있다.
SiC 웨이퍼 수급타이트와 탈탄소화 흐름을 타고 후지전기(Fuji Electric), 도시바(Toshiba) 등이 투자를 확대하고 있으며 자회사가 웨이퍼 메이저로 부상한 독일 인피니언(Infineon Technologies)과 로옴(Rohm)은 웨이퍼부터 일관생산을 통해 상업판매를 확대하고 있다.
에피택셜 형성을 실시하고 있는 쇼와덴코(Showa Denko)는 도시바, 로옴 등 메이저와 대량 공급계약을 체결했으며, 2020년 듀폰(DuPont)으로부터 SiC 웨이퍼 부문을 인수한 SK실트론도 대규모 투자를 발표하는 등 웨이퍼 메이저들의 투자가 계속되고 있다.
다만, 코스트 감축과 고품질화는 과제가 되고 있다.
스미토모금속광산(SMM: Sumitomo Metal Mining)의 자회사인 사이콕스(Sicoxs)는 단결정 기판에 다결정막을 부착해 코스트 다운과 효율 향상을 모두 실현한 기판을 개발해 2022년 3월 이전 양산을 선언했고, 미츠비시전기(Mitsubishi Electric)는 SiC 에피택셜과 구조 형성 일관대응을 통한 고기능 기기를 실현하고 있다. (강윤화 선임기자)
<화학저널 2022년 3월 14일>
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