“美 공장 건설 지원으로 자국 장비 판로 넓힌다” 日, 美 파운드리 손잡고 장비 수출·생산 협력 동시 확대

日 자금 지원으로 美 반도체 공장 건설 추진
현지 생산 확대에 일본산 장비 납품·생산 협력 기회
소부장 기술력 활용한 美 시장 수익 기반 확충

일본이 미국 반도체 공장 건설을 지원하며 자국 소재·부품·장비 업계의 미국 시장 진출을 뒷받침한다. 일본이 자금을 조달하고 미국 기업이 공장을 운영하는 방식으로, 일본 기업들은 장비 납품과 반도체 생산 협력에 참여할 예정이다. 소재·장비 분야에서 쌓아온 기술력을 바탕으로 미국의 반도체 생산 확대를 자국 기업의 수익으로 연결하려는 구상으로 읽힌다. 일본 소부장 업계도 주력 제품의 공급 능력을 키우는 동시에 AI·전기차용 첨단 소재와 센서 개발에 투자하며 해외 고객사에 공급할 제품군을 넓히고 있다.

210억 달러 규모 투자, 도쿄일렉트론·르네사스 사업 참여

15일 요미우리신문 등에 따르면 미국 반도체 위탁생산(파운드리) 업체 글로벌파운드리는 일본 기업들과 협력해 뉴욕주에 반도체 공장 2곳을 건설할 계획이다. 이곳에서는 통신·자동차용 로직 반도체를 생산해 미국에 생산 거점을 둔 일본 자동차 제조업체 등에 공급할 것으로 예상된다. 로직 반도체는 데이터를 저장하는 메모리 반도체와 달리 연산·판단·제어 등 정보 처리 기능을 수행하는 시스템 반도체의 일종이다.

앞서 도널드 트럼프 미국 대통령은 14일(현지시간) 소셜미디어(SNS) 트루스소셜을 통해 "오늘 나의 리더십 아래 글로벌파운드리와 하워드 러트닉 장관이 이끄는 상무부는 뉴욕주 몰타에 2개의 거대한 신규 반도체 제조시설을 건설하기 위한 210억 달러(약 28조2,000억원) 규모 초대형 투자를 발표했다"고 밝혔다. 트럼프 대통령은 이번 투자로 뉴욕주에서 건설·공급망 분야의 고임금 일자리 2만7,000개와 고숙련 제조업 일자리 1,000개 이상이 창출될 것이라고 설명했다. 그러면서 "내 지휘 아래 일본이 이 210억 달러 규모의 투자에 필요한 자금을 조달할 것"이라고 전했다.

투자 자금은 일본 국제협력은행(JBIC)을 비롯한 일본 주요 은행들이 융자 방식으로 조달할 것으로 전망된다. 신설되는 공장 2곳 중 첫 번째 공장은 연내 착공해 2029년 생산 개시를 목표로 하는 것으로 알려졌다. 공장 건설 사업에는 일본의 주요 반도체 제조장비 업체인 도쿄일렉트론과 반도체 기업 르네사스일렉트로닉스가 참여할 예정이다. 르네사스는 지난 2월 글로벌파운드리와 차세대 자동차용 반도체를 공동 생산하겠다는 계획을 발표한 바 있다.

美 생산 기반에 日 소부장 수출 기회

이번 투자에는 미국 현지 기업의 생산 기반을 활용해 일본 반도체 업계의 사업 기회를 넓히려는 계산이 깔린 것으로 분석된다. 글로벌파운드리가 제시한 사업 구조에 따르면 미일 양측이 소유하는 특수목적법인(SPV)이 공장과 생산설비를 보유하고, 글로벌파운드리는 건설 관리와 공정 기술 제공, 가동 이후 운영을 담당할 방침이다. 공장이 들어설 몰타 사업장에는 기존 생산시설과 숙련 인력이 갖춰져 있으며, 첫 공장 건설에 필요한 주요 인허가도 확보된 상태다. 일본은 이 같은 현지 기반에 자금을 투입하면서 자국 기업의 장비 납품과 반도체 조달 기회를 함께 확보하는 방식으로 사업에 참여한다.

일본 기업에 돌아갈 수익원으로는 공장 건설 과정에서 발생하는 장비 수주가 우선 꼽힌다. 팀 브린(Tim Breen) 글로벌파운드리 최고경영자(CEO)는 일본 투자금 일부가 도쿄일렉트론을 비롯한 일본 반도체 장비업체로 유입될 것이라고 설명했다. 장비 조달 과정에서 일본 기업의 참여를 적극 추진하겠다는 뜻도 밝혔다. 일본으로서는 대미 투자 약속을 이행하는 과정에서 자국 장비업계의 매출 확대까지 꾀할 수 있는 구조다. 도쿄일렉트론은 글로벌파운드리의 세계 각지 공장에 장비를 공급해 온 협력 관계를 바탕으로 미국 내 생산능력 확충에 참여하겠다는 입장을 내놨다.

표1. 글로벌파운드리의 미국 고객망 활용과 르네사스 생산 협력

美 고객망 활용해 반도체 판로 확대

판매 측면에서는 글로벌파운드리가 확보한 미국 고객망을 활용할 수 있다는 이점도 있다. 신규 공장의 초기 고객사에는 애플과 르네사스가 포함됐으며, 고객사와의 거래 관계는 글로벌파운드리가 관리할 예정이다. 애플은 이미 글로벌파운드리와 미국 내 자사 제품용 반도체 생산을 추진해 왔고, 제너럴모터스(GM)도 직접 공급계약을 맺고 차량용 반도체를 조달하고 있다. 일본 자본과 장비가 투입되는 신규 생산시설을 미국 기업들의 기존 조달망에 연결할 여건이 마련된 것이다. 브린 CEO는 기존 협력사 외에도 미국 내 생산 물량 확보를 원하는 여러 고객사와 협의를 진행 중이라고 밝혔다.

특히 르네사스는 미국 생산시설을 활용하면서 자사 제품에 적용할 공정 기술도 넓혀갈 계획이다. 시바타 히데토시 르네사스 CEO는 뉴욕의 신규 생산능력을 자사 생산 기반의 연장선에서 활용하겠다는 구상을 제시했다. 양사가 앞서 합의한 협력 대상에는 시스템온칩(SoC), 전력반도체, 마이크로컨트롤러(MCU) 생산을 위한 공정 기술이 포함돼 있다. 차량의 전동화와 첨단 운전자 보조 기능, 산업설비 자동화에 필요한 반도체를 안정적으로 공급하려는 목적이다. 생산 협력은 미국에서 시작해 독일·싱가포르 등 글로벌파운드리의 다른 거점으로 확대할 예정이며, 일부 공정 기술을 르네사스의 일본 내 자체 공장에 도입하는 방안도 검토하고 있는 것으로 알려졌다.

첨단 반도체 수요에 日 소재·장비 증설 속도

해외 고객사와의 협력 확대에 맞춰 일본 내 소재·부품·장비 생산시설과 연구개발(R&D) 기반도 확충되고 있다. 도쿄일렉트론은 지난해 4월 520억 엔(약 4,442억6,000만원)을 들여 미야기현에 플라스마 식각 장비 등을 개발하는 새 연구동을 완공했다. 반도체 회로가 미세해지고 구조가 복잡해지면서 정밀 가공에 필요한 장비 성능을 끌어올리려는 투자다. 같은 지역에는 1,040억 엔(약 8,885억3,000만원)을 투입해 2027년 여름 완공을 목표로 신규 생산동을 조성하는 계획도 추진 중이다. 새로운 생산동에는 물류 자동화와 제조공정 기계화를 적용해 장비 공급 능력과 생산 효율을 높일 계획이다.

소재업계에서는 첨단 반도체 제조에 필요한 고순도·고성능 제품의 공급 확대가 이어지고 있다. 반도체 소재 업체 레조낙은 올해 안에 야마구치현 도쿠야마 공장에서 반도체용 고순도 불화수소 가스 생산을 시작하겠다는 계획을 지난 6월 발표했다. 기존 가와사키 공장에 생산 거점을 추가해 일본 내 두 곳에서 공급하는 체계를 갖추려는 것이다. 고순도 불화수소 가스는 반도체 회로를 깎아내는 식각 공정에 쓰이며, 여러 층으로 쌓인 구조를 깊고 정밀하게 가공하는 극저온 식각에서도 수요가 늘고 있다. 레조낙은 AI·데이터센터용 반도체의 고집적화에 맞춰 제품 순도와 공급 안정성을 함께 높이는 데 주력할 예정이다.

미세회로 구현에 핵심적인 노광 공정에서도 소재 투자가 활발하다. 반도체·화학 소재 업체 신에쓰화학은 군마현 이세사키시에 반도체 노광 소재의 생산·R&D 거점을 조성했으며, 올해 4월 실적 설명회에서 새 시설의 가동을 통한 공급능력 확대를 알렸다. 토지 취득비를 포함한 1단계 투자 계획은 830억 엔(약 7,090억원)으로, 대만에 이어 확보한 네 번째 노광 소재 생산 거점이다. 신에쓰화학은 그간 반도체 회로 형성에 쓰이는 포토레지스트와 포토마스크 블랭크, 극자외선(EUV) 노광용 소재 등을 개발·상용화해 왔다. 신규 거점에는 R&D 기능도 함께 배치해 고객사의 미세공정 전환에 필요한 소재 개발을 뒷받침한다는 구상이다.

고집적 반도체용 보호·절연 소재 투자도 활발

반도체를 연결하고 보호하는 패키징 소재 분야에서도 증설과 신제품 개발이 한창이다. 종합화학 기업 아사히카세이는 160억 엔(약 1,366억9,000만원)을 투자해 시즈오카현 후지시에 있는 공장의 감광성 폴리이미드 생산능력을 2030년까지 2024년의 두 배로 늘릴 계획이다. 반도체 보호막과 절연층 등에 쓰이는 소재로, AI 반도체의 고집적화에 따른 수요 증가에 대응하려는 투자다. 올해 5월에는 대형 사각 패널에 균일하게 붙일 수 있는 필름형 소재를 개발해 첨단 패키징의 생산성 향상을 겨냥하기도 했다.

아사히카세이는 반도체 소재와 함께 화합물 반도체를 활용한 센서 사업도 전개하고 있다. 전자부품 계열사인 아사히카세이마이크로디바이스(AKM)는 화합물 반도체 기술에 실리콘 반도체의 아날로그 회로 기술을 결합해 센서 제품을 개발해 왔다. 대표적인 기술은 자기장을 전기 신호로 바꾸는 ‘박막 홀 소자(Thin-Film Hall Elements)’로, 1983년 인듐안티모나이드(InSb) 박막과 자성 소재인 페라이트를 결합한 제품을 상용화했다. 자기장을 모으는 구조로 감도를 높이고 전극 구조를 개선해 열 안정성과 내구성을 확보하면서 대량생산의 기반을 마련한 것이다. 개발 과정에서 축적한 기술은 적외선 센서와 발광다이오드(LED) 등 다른 반도체 소자에도 적용되고 있다.