글쓴이 : 축신

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한일 경제 전쟁 발발, 세계 반도체 업계에 무슨 일이 일어나나
탕지상 타카시:기술 경영 컨설턴트, 미세 가공 연구소 소장)

■"진주만 공격"부터 전면 전쟁

일본 정부는 7월 하루, 한국 수출 관리를 엄격화하겠다고 밝혔고, 7월 4일"불화 폴리이미드""EUV레지스트""플루오린화 수소"의 3종류의 반도체 재료에 대해서 수출 통제를 발동했다.이 규제로 이들 3자재 수출은경제 산업성심사에 최대 3개월의 시간이 걸리게 된다는 것이다.

6월 말에 오사카에서 G20이 실시된 직후였기 때문에 이 수출 규제는 한국 기업의 기습 공격했다.마치 제2차 세계 대전 당시의 진주만 공격을 처참하다.

반도체 재료의 재고가 1개월 정도밖에 없다.삼성전자와 SK하이닉스(SK Hynix)는 7월 1~3일 3일 간 3개월분의 EUV레지스트와 플루오린화 수소를 가져오라고 억지고, 그런 터무니 없는 요구에 부응하지 못하는 일본의 재료 제조 업체는 대혼란에 빠진 모양이다.

그리고 마침내 8월 2일 일본 정부는 한국을 "화이트국"에서 제외하는 것을 각의 결정했다.이로써 8월 28일 이후 한국 수출에서 거의 모든 품목에서 경제 산업성이 개별 심사를 하게 된다는(일본 경제 신문 8월 3일).

이에 대해서 한국 정부는 세계 무역 기구(WTO)제소 준비하고문재인(노 대통령은 "일본의 부당한 경제 보복 조치에 대한 응분의 조치를 단호하는 "것을 표명하고 홍 쿠스와 라노 모토 츠네 경제 부총리 겸 기획 재정 장관이 "한국도 우대 대상 국가에서 일본을 제외하고 수출 관리를 강화하는 "것을 발표했다(전술 신문).

이제 한일 양국은 전면전에 들어갔다.이 한일 경제 전쟁은 도대체 양국에 어떤 피해를 가져올 것인가?또 세계의 전자 기기와 통신 기기에 어떤 영향이 나오는가?이 글에서는 단기적 및 중장기 영향에 대해서 분석하고 싶다.

또한 필자는 한일 양국의 정치 문제에는 일절 코멘트하지 않는다.한일 양국 정부가 발동한 수출 규제에 의한 기술, 제품, 산업의 임펙트에 짜서 고찰한다.

■ 단기적인 영향, 가동이 멈춰반도체 공장

이미 7월 4일 이후 불화 기판, EUV레지스트, 플루오르화 수소의 3재료는 수출 규제의 대상이 됐다. 첫머리에서 말한 대로 삼성 전자 등은 재료의 재고가 약 1개월밖에 없어 이달 중에도 반도체 공장 가동이 중단될 가능성이 있다.그 영향을 표 1에 정리했다.
불화 기판의 재고가 없어진다면 LG전자의 유기 EL텔레비전이 생산 못한다.또 EUV방차의 재고가 끊어지면,삼성전자의 7nm공정의 첨단 로직 반도체가 제조할 수 없기 때문에 삼성 전자의 최신형 스마트 폰"GALAXY"의 생산이 밀리게 된다.현재 양산중의 첨단 DRAM에 대한 영향은 거의 없지만 차차 세대의 DRAM개발이 돈좌하다.

그리고 가장 영향이 크게 재료가 플루오린화 수소이다.주로 반도체의 정상적으로 사용되는 약물의 플루오르화 수소의 재고가 없어지면 논리 반도체 DRAM과 NAND등의 반도체 메모리, 유기 EL패널의 모든 제조가 밀리다.

특히 삼성 전자와 SK하이닉스 등 세계 시장 점유율 72.6%의 DRAM이 점유율 39.4%NAND의 제조가 1~2개월 정지했을 뿐 세계의 전자 기기와 통신 기기 업계는 대혼란에 빠지잖아.

상기 중에서도 DRAM이 제조할 수 없게 되었을 때의 충격은 무서운 설사 2개월간 출하가 머물렀다고 하면 2억 3000만대의 스마트 폰(14억대 초과), 4300만대의 PC(2억 6000만대), 2500만대의 태블릿, 2785만대의 SSD(1억 6715만대), 217만대의 서버(1300만대)및 각종 디지털 가전에 피해가 있다(괄호 안은 2018년의 총 출하량).

여기서 SSD에 대해서 한마디 말한다. 최근 SSD에는 NAND, 그 컨트롤러, 그리고 DRAM이 부품으로 쓰인다.그러므로 DRAM이 없다면 SSD를 만들 수 있지 않고 하면 PC도 서버도 생산되지 않게 된다.

■ 미국 기업들도 피해를 받는다

이처럼 플루오린화 수소가 떨어지면 반도체 공장 가동을 멈추고 DRAM과 NAND가 제조할 수 없게 되자 이들 메모리를 필요로 하는 다양한 전자 기기와 통신 기기에 피해가 미친다.

그 전에 반도체 공장의 가동이 멈추자, 실리콘 웨이퍼, EUV이외의 방차(i선용, KrF용 ArF드라이용 ArF액침용이 있음), CMP용 슬러리, 플루오르화 수소 이외의 약물, 드라이 에칭과 CVD에 사용되는 각종 가스의 비즈니스가 소실되다.

그리고 DRAM과 NAND의 출하가 멈추자, 애플이나화웨이등 스마트 폰 메이커, 미국 HP와 미국 Dell등의 PC및 서버 업체 아마존, 마이크로 소프트, 구글 등 클라우드 업체의 비즈니스에 피해가 난다.

요컨대 삼성 전자와 SK하이닉스의 플루오르화 수소의 재고가 없어졌을 뿐 세계의 전자 기기 및 통신 기기 메이커에 큰 피해가 난다.
■ 플루오린화 수소는 곧 대체할 수 없다

항간에는 일본산의 플루오르화 수소를 대만제 중국제, 러시아제 등으로 대체하면 된다고 하는 사람들이 있지만, 대체는 쉽지 않다.그 것을 이하에서 설명한다.

반도체 제조 공정은 500~1000공정 정도 있어, 플루오르화 수소를 사용 세척과 웨트 에칭 공정이 약 10% 있다. 예를 들어 1000공정다고 하면 100공정에 플루오린화 수소가 사용된다.그 1공정씩, 플루오르화 수소의 희석률이 다른 데에 계면 활성제 등의 첨가제가 들어 있다.

즉, 플루오르화 수소와 한마디로 말하더라도 공정별로 정밀하게 최적화된 "레시피"이 있다. 그리고 그"레시피"는 재료 메이커밖에는 모른다.요컨대삼성전자 등 반도체 업체들은 그 퍼포먼스는 알고 있지만 내용은 블랙 박스"플루오린화 수소"를 쓰고 있기 때문이다.

그리하여 일본제 이외의 플루오르화 수소를 사용할 경우 그 재료 업체들과 함께 최적의 "레시피"개발로부터 시작하지 않고는 안 된다.그것은 간단한 비커 실험으로 생기는 것이 아닌 반도체 수량비에서 검증하고 최적화할 필요가 있다.

1로트 25장의 실리콘 웨이퍼에 반도체를 만드는 데, 2~3개월 걸린다. 특급 로또 복권도 몇주일은 걸린다. 이것을 몇번이나 반복, 100공정 전체의 최적화된 "레시피"을 개발해야 한다.그 개발은 최선 사례에서 1년, 상식적으로 2~3년은 걸릴 것이다.

만약 그 동안 DRAM과 NAND의 제조가 멈추어 버린다면 세계의 전자 기기 및 통신 기기의 개발과 생산이 막히다.그 경제 손실은 한량없다.

■ 제조 장비 업체의 피해

일제의 플루오르화 수소가 감당할 수 없어 일본제 이외의 플루오르화 수소의 "레시피"에도 목표가 되지 않는다고 되면 삼성 전자도 SK하이닉스도 설비 투자를 멈출 수밖에 없다.올해(2019년)의 후반부터 메모리 불황이 밝아 투자가 재개될 기세였지만 지금의 상황에서는 주문을 받던 많은 제조 장치가 100대 단위로 취소될 것이다.

그림 1에 전 공정 검사 공정, 후속 공정의 각 장치의 기업별 점유율과 시장 규모를 나타낸다. 많은 장치가 일본(빨강)미국(녹색)유럽(황색)에서 이루어지고 있다.만약 설비 투자가 지연되고 장치가 취소된 경우 이들 모든 장치 메이커가 피해를 받게 된다.
일본은 코터·개발자(93.6%), 열 처리 장치(48.7%), 배치식(90.5%)및 삽지 인쇄식 세척 장치(67.3%), 측장 전자 현미경(SEM, 74.1%), 프로ー바(94.0%), 다이 사(89.4%), 연마기(99.3%), 테스타(49.6%)에서 높은 점유율을 보였다(괄호 안 숫자는 2018년 장치 출하량에서 차지하는 일본 점유율).이들이 취소를 맞을 가능성이 높다.

또 미국산과 유럽산이라도 그 부품이나 설비에 일본산이 사용되고 있는 것이 많은 이들 업체도 피해를 받게 된다(이들 장치, 부품, 설비의 상세는 8월 8일 배포하는 메일 매거진에서 상술할 예정이다.본고와 함께 읽어 주시기 바란다).

■ 중장기 영향에 대한 대기업들이 소멸

한국 정부는 7월 3일 반도체 재료나 장치의 국산화 지원에 매년 1조원(약 930억엔)의 예산을 충당할 구상을 발표했다(닛케이 신문 7월 4일).

또 한국 정부는 8월 3일 임시 국무 회의를 열고 일본 정부의 한국 지원 대상국 제외에 대응한 예산 2732억원(약 240억엔)을 신속히 집행하기로 했다.일본으로부터의 수입이 막힐 것을 상정하고 일본에 의존하는 부품·소재 수입처 다변화와 국산화를 서두르라는(닛케이 신문 8월 3일).

　삼성전자와 SK하이닉스 등은, 보틀 넥이 되어 있는 일본제 재료, 장치, 그 부품 설비 등을 가급적 신속하게 배제될 것으로 여겨진다.

예를 들면 그림 1에 보였던 제조 장치에서 코터·개발자는 토쿄 일렉트론(TEL)에서 한국 SEMES에 드라이 에칭 장치는 TEL에서 미국 Lam Research(Lam)과 미국 아 프라이드 마테 리얼즈(AMAT)에 열 처리 장치는 TEL에서 AMAT에 CMP는 에바라 제작소를 사용하지 않고 AMAT에 삽지 인쇄식 세정 장치는 SCREEN과 TEL에서 SEMES에 측장 SEM은 히타치 하이 테크놀로지에서 AMAT에 프로ー바은 TEL이나 동경 정밀에서 SEMES에 테스타은 아드반 테스트에서 미국 테라다 인으로 속속 기종 변경을 할 것이다.

또 일본이 독점적인 쉐어를 차지하고 있는 코터·개발자, 배치식 세정 장치, 프로ー바, 다이 사, 그라인더에 대해서는 국내에서 개발을 가속한다고 생각된다.

그 결과 5년 후에는 일본제 실리콘 웨이퍼, EUV용도 포함한 모든 레지스트, CMP용 슬러리, 플루오르화 수소도 포함한 모든 약물, 드라이 에칭과 CVD에 사용되는 모든 가스 등의 재료, 모든 제조 장치, 그 부품 및 설비 등 한국형 빅 비즈니스가 소멸하고 있을 가능성이 높다.

■ 한국은 일본에 DRAM과 SSD를 팔지 못할 수도 있다

한국의 반도체 업체들은 대부분 일본산 재료나 장치에 의존하고 있는 한편, 일본의 전자 기기와 통신 기기는 한국의 반도체 메모리에 의존하고 있다.그리고 한국 언론은 "반도체 메모리도 무기용 전용 우려가 있다고 정부가 판단하면 수출 규제의 대상으로 삼을 수 있는 "이라는 정부 관계자의 견해를 전했다는(닛케이 신문 8월 3일).
만약 한국이 일본 수출 규제의 대상으로 DRAM을 들면 일본의 전자 기기 업체는 속수무책이다.한국삼성전자와 SK하이닉스 등 세계 시장 점유율 72.6%를 독점하고 있다(그림 2).게다가 일본에는 DRAM업체가 1개도 없기 때문이다.

스마트 폰, PC, SSD, 서버, 각종 디지털 가전, 슈퍼 컴퓨터에 이르기까지 DRAM이 없다면 무엇 하나 제품을 만들 수 없다.유일하게 미국 마이크론 테크놀로지로부터 DRAM을 수입할지도 모르지만 한국 제품을 커버할 만한 볼륨을 확보할 수 없으며, 첨단 DRAM의 개발에서는 삼성 전자에 못 미친다.

또 전술한 것처럼 최근의 SSD에는 DRAM이 사용되므로, NAND업체 키옥시아(옛 도시바 메모리)은 SSD를 만들 수 없다.

이어 한국은 SSD의 출하 대수로 세계 시장 점유율 43.3%를 차지하고 있다.그 가운데 삼성 전자는 33.4%의 압도적인 점유율을 보이고 있고, 그 SSD는 대용량이면서 고속과 성능에서 뛰어나다.

한국 정부가 이런 고성능 SSD를 수출 규제의 대상으로 하면 일본의 많은 전자 업체들이 곤경에 빠지게 될 것이다.

■ 경단련, 하루의 매상고, JEITA, SEAJ는 일어섰다

한일 양국이 수출 규제를 경쟁하더라도 좋은 일이 아무것도 없다.특히 중장기적으로는 일본 산업계가 큰 타격을 받을 수 있다.

여기까지 악화되어 버린 한일 관계를 원상 복구하는 것은 쉽지 않다.그러나 손을 놓고 있자 사태는 시시각각 악화된다.

이 사태를 수습하고 중장기적으로 일본 산업계가 보는 큰 타격을 조금이라도 축소하려고, 경단련(경제 단체 연합회), 하루의 매상고(일본 상공 회의소), JEITA(전자 정보 기술 산업 협회, Japan Electronics and Information Technology Industries Association), SEMI(일본 반도체 제조 장치 협회, Semiconductor Equipment Association of Japan)등 업계 단체가 나서며 목소리를 가하길 바란다.일본, 한국, 그리고 세계의 미래를 위해서.