2021년 반도체 중요 테마: 파운드리

1. 파운드리 시장 전망

 

트렌드포스에 따르면 2020 년 세계 파운드리 시장 매출 규모는 지난해 보다 23.8% 증가한 750 억달러로 전망된다.

 

코로나 19 확산에 따른 언택트(비대면) 문화 확산, 5G 시장 개화에 따른 5G 스마트폰과 통신인프라 투자, 자동차 전장화, AI 와 HPC(Highperformance computing) 확산 등으로 시스템반도체 수요가 급증하고 있다.

 

여기에 추가적으로 인텔의 CPU, 애플 맥북 프로세서를 TSMC 가 수주하고, SMIC 의 미국 제재에 따른 중국 기업들의 탈 중국 등 예상 못한 수요 증가(inorganic demand)가 한국과 대만 파운드리 산업의 호황을 이끌고 있다.

 

 

10 나노 이하 공정에서 TSMC 와 삼성전자 파운드리의 생산 capa 는 풀 부킹 상태로 알려져 있으며, 5 나노 이하 공정을 찾는 대형 팹리스는 퀄컴, 애플, 엔비디아, AMD, 삼성전자 시스템 LSI 에 올해부터 하위 공정 외주 파운드리를 시작한 인텔까지 엄청난 수요가 대기하고 있는 상태다.

 

 

파운드리 시장의 압도적인 1 위는 모두가 알고 있듯이 대만의 TSMC다. 트렌드포스에 따르면 TSMC 파운드리 매출액은 전년동기대비 21%나 증가한 113.5 억불로 시장 점유율은 2020 년 2 분기 51.5%에서 3 분기 53.9%로 오히려 확대되고 있다. 파운드리 시장 호황의 수요를 TSMC 가 가장 크게 누리고 있는 상황이다. 반면에 삼성전자 파운드리의 시장 점유율은 시장의 기대만큼 빨리 늘어나고 있지는 않는 모습이다.

 

 

2. TSMC 실적에서 보이는 선단 공정의 중요성

 

TSMC 의 파운드리 Capacity(12 인치 equivalent 웨이퍼 기준)는 2019 년 기준 12~13 백만 웨이퍼(연간 기준)로 삼성전자 파운드리의 3~4 배 규모이다. 12 인치 환산 웨이퍼 생산능력을 보면 28 나노 이하 Capa 는 전체의 1/3 을 소폭 상회하는 수준인데, 매출액에서 차지하는 비중은 73%(3Q20 기준)에 달하는 것을 확인 할 수 있다.

 

선단공정을 통해 생산하는 웨이퍼 판가가 하위공정보다 4 배를 상회해, 선단공정 투자 및 수율의 중요성을 말해주고 있다. 3 분기 말 기준 글로벌 5 나노공정 시장에서 TSMC 의 점유율이 80%에 달하는 것으로 알려져 있으며, 공격적인 5 나노 생산 Capa 확장으로 2021년말까지 첨단 공정 시장의 거의 60% 점유할 것으로 예상되고 있다.

 

 

3. 파운드리 공급 증가는 EUV 장비 부족으로 제한적

 

선단공정의 중요성과 파운드리 수요 증가는 파운드리 투자확대로 이어질 것으로 전망한다. 하지만, 메모리산업에서 항상 등장하는 수요 증가 --> 가격 상승 --> Fab. 투자 확대 --> 공급초과 --> 가격 하락의 등식이 파운드리 산업에서는 통하지 않을 것으로 판단한다.

 

파운드리 7 나노 이하 투자는 EUV 장비 투자가 선행돼야 하는데, 현재 대당 가격이 1,500 억원 내외하는 EUV 장비와 그에 따른 생태계를 투자 가능한 파운드리 회사는 전 세계적으로 TSMC 와 삼성전자 밖에 없는 상황이다. 또한 EUV 장비 도입은 ASML 의 생산 Capa 의 한계(제작기간 2 년 가까이 걸림)로 제한적인 증가가 예상돼, 파운드리 산업이 공급과잉으로 갈 가능성은 낮아 보이며, 장기 호황이 예상된다.

 

 

4. 삼성전자의 비메모리 파운드리 투자 확대 예상

 

삼성전자 파운드리는 2005 년 파운드리 사업을 처음 시작해 2009 년 로직 공정 연구소를 신설하고 2012 년 미국 오스틴 S2 라인 가동으로 파운드리 생산을 크게 확대했다. DS(Device Solutions) 부문 내 시스템 LSI 사업부의 파운드리 사업팀으로 존재하였으나, 2017 년 5 월 12 일 파운드리 사업부를 분리하며 사업 본격화했다.

 

삼성전자는 2019 년 4 월 ‘반도체 비전 2030’을 발표해, 2030 년까지 133 조원(R&D 73 조원, 인프라 60 조 원)을 투자하여 비메모리 분야에서도 글로벌 1 위 달성 목표를 제시했다.

 

삼성전자 파운드리 사업부는 시장 수요 증가와 우호적인 경쟁환경 속에서 3 분기에 모바일 수요 회복 및 HPC 향 칩 수요 증가로 최대 매출을 기록했으며, 4 분기에도 모바일 SoC 및 HPC 향 공급 확대로 최대 매출액을 지속 달성할 것이라 밝혔다.

 

삼성전자 파운드리는 시스템 LSI 사업부의 CIS, PMIC 등의 물량 증가와 엔비디아와 퀄컴의 칩 수주를 바탕으로 2021 년에도 큰 성장을 할 것으로 전망하며, 2022 년에는 3 나노 공정과 GAA(Gate-All-Around) FET 공정을 적용해 2025 년에 적용이 예상되는 TSMC에 비해 공정 측면에서 앞서나갈 것으로 전망한다.

 

 

삼성전자 파운드리는 향후 EUV 장비 도입을 중심으로 투자 증가가 예상되며, 후공정 투자보다는 고부가가치인 전공정 투자에 집중하고, 후공정은 OSAT(Outsourced Semiconductor Assembly & Test) 외주증가가 예상된다.

 

삼성전자 12 인치 파운드리 생산능력은 2019 년 월 22 만장(220K)에서 2020 년 말 월 25 만장(250K)으로 예상되며, 2021 년에는 80~100K 투자가 예상돼 연말 33 만장(300K) 내외로 예상된다.

 

삼성파운드리의 투자와 성장에 발 맞춰 장기적으로 성장할 수혜주를 찾아야 하는 이유이다.

 

출처: SK증권, 에스엔에스텍, ASML, 트렌드포스, TSMC

 

참고 포스팅

 

tristanchoi.tistory.com/129

반도체 중소형주 전망

 

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2021년 반도체 설비투자 전망

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2021년 반도체 산업 전망

 

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