아시아 타임스는 당분간 중국 칩 제조업체들은 차세대 칩 생산을 위한 기술을 외국에 의존해야 하지만, 전원 장치 및 고온, 주파수·전압 환경에서 작동하는 탄화규소(SiC)와 질화갈륨(GaN) 등 3세대 칩 분야에서 우위를 달성할 가능성이 크다고 보도했다.
일반적으로 이들 3세대 칩은 고온, 고전압 작동 특성상 기존 실리콘 칩 대비 많은 제조비용이 소요되는 것으로 알려져 있다. 기술 전문가들은 중국은 전력망, 전기 자동차, 통신기지국에 주로 사용되는 이들 반도체에 대한 강력한 수요를 예상하고 있다.
시장정보제공업체 트랜드포스는 2022년 SiC 전력반도체의 글로벌 수요가 16억1천만 달러에서 2026년 53억3천만 달러, GaN 전력장치는 1억8천만 달러에서 13억3천만 달러로 매년 65씩 성장할 것으로 예측했다.
분석가들은 이 사업영역이 미국의 규제대상에서 제외되어 있기 때문에 중국이 자체 생산라인을 구축할 수 있으며 멀지 않아 3세대 칩을 자체 공급할 수 있을 것으로 전망하고 있다. 트랜드포스 레니 퐁(Rany Pong)은 중국 선전 세미나에 참석해 "SiC 시장의 성장은 새로운 에너지 산업, 특히 차량의 수요에 힘입어 강력한 모멘텀이 형성되고 있다"라고 말했다.
이어 자동차용 SiC 반도체 매출이 2022년 10억9천만 달러에서 2026년 39억8천만 달러로 연평균 38% 성장할 수 있을 것으로 예상하고 급속 충전에 필요한 GaN 칩의 전망도 커지고 있다고 덧붙였다.
또 다른 참석자인 중국 공학 아카데미 학자이자 국가 신소재 산업 발전전략 자문위원회 책임자인 간 용(Gan Yong)은 3세대 칩 사용 증가가 향후 10년 동안 세계 반도체 산업의 발전에 중대한 영향을 미칠 것이라며 세계화는 누구도 막지 못할 것이라고 주장했다.
미국 상무부 산업안전국(BIS)는 중국의 반도체 부문에 대해 새로운 규제를 가하면서 16nm(나노미터) 이하 칩을 생산하는 본토 소재 공장이 미국 제품을 구매하기 위해서는 승인을 받도록 했다.
올해 1월에는 일본과 네덜란드도 미국 제재에 동참하기로 발표했고 4월에는 다시 일본이 23개 반도체 기술 기업들이 중국과 다른 나라로 수출하기 위해서는 7월부터 정부로부터 허가를 받도록 조치했다.
분석가들은 3세대 칩의 생산은 소재 차원의 문제이고 고급 리소그래피 장비를 필요로 하지 않기 때문에 미국의 규제로는 이를 막을 수 없다고 주장한다. 선전 첸잔산업연구소는 보고서를 통해 미국과의 무역 전쟁에 따라 중국은 3세대 칩 생산에 더욱 집중하고 있다고 밝혔다.
중국의 SiC 및 GaN 전력반도체 장치 매출은 2017년 17억9천만 위안에서 2021년 71억1천만 위안으로 3배 성장했다. 그리고 2027년까지 5년간 연평균 45% 늘어난 660억 위안에 이를 것으로 예상된다.
중국과학기술협회가 발간하는 중국과학기술정보는 5월 30일 자 호에서 "처음 두 세대 반도체 개발에서 다른 나라들에 비해 늦었기 때문에 추월하는 것은 매우 어렵다"라며 "하지만 3세대 칩은 거의 동시에 출발했기 때문에 모든 외국 공급업체를 따라잡는 것은 물론 완전히 자급자족할 수 있다"라고 밝혔다.
3세대 칩 제조비용은 1세대(GaAs)와 2세대(GaP)의 2~3배 정도 소요된다. 공정은 90~350nm로 미국의 제재대상이 아니다. GaN 마이크로파 무선 칩은 레이더 기만 미사일과 전자전에, SiC 칩은 전투기와 탱크, 해군함정 엔진 등에 사용할 수 있다.
전문가들은 울프스피드, 롬, 인피니온, 미쓰비시, ST마이크로일렉트로닉스 증 외국 기업이 핵심기술을 점하고 있기 때문에 단기간에 중국이 3세대 찹 분야에서 서방을 넘어서는 것은 어려울 것으로 전망한다.
그러나 이러한 전망과는 달리 중국에는 차이나 리소스 마이크로일렉트로닉스, 사난 옵토일렉트로닉스, 항저우 실란, 주조우 CRRC 타임스 일렉트릭 등의 제조업체가 있고 스위스 ST마이크로일렉트로닉스는 지분 49%를 받는 조건으로 사난 옵토일렉트로닉스와 새로운 200mm SiC 생산을 위한 합작법인을 설립, 중국의 3세대 반도체 제조 경쟁력을 무시할 수 없는 상황이다.
