글로벌 마이크로칩 경쟁: 따라잡기 위한 유럽의 시도

슈투트가르트에서 차로 XNUMX시간 거리에 있는 고요한 숲의 가장자리에는 나무 사이로 구불구불 이어진 하이킹 코스와 완만하게 구불구불한 언덕을 가로지르는 하이킹 코스가 세계 최첨단 반도체를 개발하기 위한 글로벌 경쟁에서 유럽의 비밀 무기 중 하나를 자리잡고 있습니다.

인구 8,000명에 불과한 인구 200명의 소도시인 오버코헨(Oberkochen)은 세계 최첨단 칩 제조 장비에 사용되는 유일한 미러 및 렌즈 제조업체인 Carl Zeiss SMT의 본사입니다. 초정밀 거울과 렌즈는 매우 정확하여 제임스 웹 우주 망원경보다 XNUMX배 더 정밀할 수 있습니다.

Zeiss는 "독특한 역량"을 가지고 있다고 네덜란드에 본사를 둔 ASML의 CEO인 Peter Wennink는 말합니다. 가장 중요한 고객.

Zeiss 광학 장치 없이는 ASML이 자외선을 사용하여 작은 규모의 실리콘 웨이퍼에 칩 디자인을 스캔하는 EUV 기계를 만들 수 없다고 그는 말합니다. 그리고 ASML 기계 없이는 인공 지능, 자율 주행 및 양자 컴퓨팅과 같은 미래 기술에 필요한 가장 진보된 칩을 만드는 것이 불가능할 것입니다.

첨단 칩 제조 장비는 전 세계 국가들이 현대 경제의 중심에 있고 점점 더 지정학적 위험에 노출되고 있는 산업의 점유율을 확보하려고 노력함에 따라 유럽의 숨겨진 강점 중 하나입니다. 

맥킨지에 따르면 반도체 시장은 500년 처음으로 2021억 달러를 넘어섰고 2030년에는 XNUMX조 달러 규모의 산업이 될 것으로 예상된다.

대만은 최첨단 칩 제조의 글로벌 센터입니다. 최첨단 버전인 10나노미터 미만의 반도체 측면에서 대만은 세계 시장 점유율의 90% 이상을 차지하고 있습니다.

그러나 어떤 형태로든 대만에 대한 중국의 군사 개입에 대한 두려움이 커지면서 미국, 일본 및 유럽 전역의 많은 정부가 자국의 칩 생산 확장을 장려하기 위해 서두르고 동시에 너무 많은 용량이 가동될 것이라는 우려가 제기되었습니다. 시간.

경제의 많은 부분이 반도체가 제공하는 기능에 점점 더 의존하고 있기 때문에 많은 국가에서 반도체는 국가 안보의 문제입니다. 대유행 기간 동안 심각한 부족으로 인해 스마트폰과 개인용 컴퓨터에서 서버와 자동차에 이르기까지 광범위한 글로벌 산업에서 생산이 중단되었습니다.

유럽은 이 대회가 속도를 내면서 뒤처지지 않기로 결심했습니다. 

올해 초 유럽연합 집행위원회(European Commission)는 세계 최대 칩 제조업체들이 블록에 공장을 세우도록 유혹하기 위해 43억 유로를 투자할 계획을 발표했습니다. 미국의 거대 칩 기업인 Intel은 독일의 메가 사이트에 대한 33억 유로를 포함하여 블록에 17억 유로의 초기 투자를 약속했습니다. STMicroelectronics 및 Infineon과 같은 유럽 칩 제조업체도 유럽에서 시설을 확장하고 있습니다. EU는 또한 세계 최대의 계약 칩 제조업체인 TSMC를 유인하여 블록에서 대규모 작업을 시작하려고 합니다.

브뤼셀은 이번 투자로 세계 반도체 시장에서 EU의 점유율이 현재 10% 미만에서 20년까지 2030%로 두 배가 되기를 희망하고 있습니다. 그러나 시장 점유율보다 더 중요한 것은 TSMC 및 삼성과 같은 아시아 생산업체에 대한 EU의 의존도를 줄이는 것입니다. 동서 긴장이 공급에 잠재적인 위협이 될 수 있는 시기입니다.

81년에서 2021년 사이에 최소 2025개의 새로운 칩 시설이 건설될 예정입니다. 미국에 기반을 둔 반도체 산업 조직인 SEMI의 10월 최신 데이터에 따르면 미국에 14개, 대만에 21개와 비교하여 유럽에 XNUMX개가 건설될 예정입니다.

유럽 ​​대륙의 화학 및 재료 분야의 견고한 기반과 함께 Carl Zeiss SMT 및 ASML과 같은 회사와 공급망은 세계에서 가장 중요한 최고급 칩 공급업체 중 하나가 되려는 유럽의 야심찬 야망에 기초가 될 것입니다.

그러나 유럽의 반도체 추진에는 중요한 격차가 남아 있습니다. 필요한 자본의 양은 어마어마합니다. 그리고 칩 공장에 공급하려는 회사들은 공장을 계속 가동할 숙련된 노동자가 충분하지 않다고 경고합니다.

네덜란드에 본사를 둔 회사인 NXP Semiconductor의 CTO인 Lars Reger는 "20년까지 2030%의 시장 점유율에 도달할 수 있을지 여부는 물음표이지만 아무 조치도 취하지 않으면 상황이 더욱 악화될 것이기 때문에 압력이 커지고 있습니다."라고 말합니다. .

ASML의 Wennink는 “관련성이 가장 중요합니다. "지정학적 맥락에서 관련성을 유지해야 합니다." 

말이 되나요?

유럽 ​​칩법(European Chips Act)을 중심으로 구축된 마이크로칩에 대한 유럽의 야심찬 계획은 보편적인 승인을 받지 못했습니다.

업계 임원을 포함한 일부 비평가들은 유럽이 낭비하고 있다고 제안했습니다. 납세자의 돈. 그들은 최신 칩을 개발하는 막대한 비용에 직면하는 것보다 자동차 및 산업 응용 프로그램과 같은 유럽 자체 산업에서 소비하는 성숙한 칩 기술의 용량을 확장하는 데 돈을 쓰는 것이 훨씬 낫다고 주장합니다. 유럽의 휴대폰 산업이 쇠퇴하면서 고급 칩에 대한 명확한 고객이 유럽 대륙을 떠났습니다.

점점 더 복잡한 칩을 생산하는 비용이 상승함에 따라 "따라잡을 수 있는 회사가 거의 없었습니다"라고 한 칩 회사 임원은 말합니다. "경주에서 탈락한 사람들 중 많은 수가 유럽에 있었습니다."

이로 인해 고급 반도체 제조에 필요한 일부 핵심 기능이 없는 유럽의 공급망이 남았습니다.

런던에 있는 컨설팅 회사인 카운터포인트 리서치(Counterpoint Research)의 선임 애널리스트 양 왕(Yang Wang)은 유럽에는 7나노미터 이하 노드 버전의 기술로 작업하는 칩 설계자가 없다고 지적합니다.

"세계 10대 칩 설계자 중 누구도 유럽에 기반을 두고 있지 않은 반면 미국은 반도체 설계에서 세계를 주도하고 있습니다."라고 그는 말합니다.

EU에는 벨기에의 Leuven, 독일의 Dresden, 프랑스의 Grenoble과 같은 기존 반도체 공급망 클러스터가 있지만 유럽은 칩 설계 기능을 강화하고 고급 칩 제조를 위한 생태계에 대한 투자와 칩 투자를 해야 합니다. 제조 그 자체라고 업계 전문가들은 말합니다.

자금도 중요한 요소다. 더 발전된 칩을 만들수록 더 많은 자본 집약적인 프로세스가 됩니다. 예를 들어, TSMC의 2022년 자본 지출은 36억 달러가 될 것이며, 이번 달 회사는 애리조나에 대한 투자를 향후 12억 달러에서 40억 달러로 3배로 늘리고 2026년까지 더 발전된 XNUMXnm 기술을 도입할 계획이라고 발표했습니다.

올해 미국은 52.7억 달러 규모의 인센티브 및 세금 감면 패키지인 자체 칩 및 과학법을 통과시켰습니다.

가장 진보된 칩 기술에 필요한 만큼 복잡한 공급망을 구축하려면 구축하는 데 몇 년이 걸릴 것이며 더 많은 납세자 지원이 필요하다고 업계 간부들은 말합니다. 중국, 대만, 한국과 같은 국가는 수십 년 동안 칩 제조업체를 지원하기 위해 수십억 달러를 투자했습니다.

제네바에 본사를 둔 STMicroelectronics의 CEO인 Jean-Marc Chery는 "유럽 칩법은 우리에게 전 세계적으로 동일한 수준의 인센티브를 제공하기 때문에 훌륭한 도구입니다."라고 말합니다. 성숙한 기술. “하지만 [첨단 기술]과 거대한 팹을 건설해야 한다면… . . 그러면 그다지 경쟁력이 없습니다.” 

그러나 유럽은 처음부터 시작하지 않습니다.

고급 칩 장비에 대한 EU의 보유는 중요한 이점 중 하나입니다. ASML의 EUV 장비를 통해 TSMC, 삼성, 인텔과 같은 세계 최대의 칩 제조업체는 점점 더 작은 칩에 더 많은 처리 트랜지스터를 탑재하여 물리학의 한계에 도전할 수 있습니다. 오늘날 대량 생산에서 가장 최첨단은 3nm(칩의 각 트랜지스터 크기 참조)이지만 기술은 이를 2nm 이하로 끌어올리고 있습니다.

Zeiss의 최고 기술 책임자인 Thomas Stammler는 "EUV가 없으면 칩에서 이러한 고밀도 트랜지스터에 도달할 수 없습니다."라고 말합니다. “우리가 EUV를 공급하는 유일한 회사이기 때문에 이 또한 칩 산업을 확장하고 지원해야 할 의무로 받아들입니다. . . 우리는 이미 차세대 EUV를 연구하고 있습니다.” 

ASML이 25%의 지분을 보유하고 있는 ASML과 Zeiss 외에도 독일의 Trumpf는 EUV 기계에 사용되는 레이저 분야의 세계적 리더입니다. 220,000C에서 EUV 빛을 생성하는 데 사용되는 Trumpf의 레이저에 의해 생성된 플라즈마는 태양 표면보다 거의 40배 더 뜨겁습니다.

이러한 첨단 기술을 통해 EUV는 Apple과 같은 회사가 16년대 전자 장치의 1,000개 트랜지스터에 비해 오늘날 MacBook의 중앙 처리 장치에 1970억 개의 트랜지스터를 압착할 수 있도록 지원합니다. 

유럽은 또한 고급 칩 제조에 사용되는 고도로 맞춤화되고 복잡한 재료와 화학 물질을 생산할 수 있는 능력에서 강력한 이점을 가지고 있습니다. 이들은 주로 Merck, BASF 및 Solvay와 같은 소수의 유럽 회사와 JSR 및 Shin-Etsu Chemical과 같은 일본 회사에서 제공됩니다.

또한 브뤼셀 외곽의 나노기술 연구 센터인 IMEC에 세계 최고의 연구 허브 중 하나를 보유하고 있습니다. 다른 세계적으로 유명한 연구 센터로는 독일의 Fraunhofer 연구소와 프랑스의 CEA-Leti가 있습니다.

그러나 여전히 과제가 있습니다. 다른 국가들은 자체 칩 제조 능력을 구축하기 위해 유럽보다 훨씬 더 많은 투자를 하고 있으며 생태계는 이미 새로운 공장을 중심으로 발전하기 시작했습니다.

유럽에서는 중요한 화학 및 재료 공급업체가 미국 및 대만에 비해 투자 속도가 느립니다. 업계 일각에서는 유럽칩법이 칩 제조 이외의 투자를 충분히 다루지 못하거나 유럽 환경규제가 화학설비 증설을 어렵게 하기 때문이라는 지적을 내놓고 있다. 그리고 물론 유럽의 가스 위기는 이미 높은 에너지 가격을 끌어올렸고 블록의 에너지 집약적인 화학 산업은 일부 제품의 생산을 중단하거나 중단해야 했습니다. 강력한 인센티브가 없다면 지금 당장 유럽에서 사업을 확장하는 것은 매력적이지 않다고 업계 임원들은 말합니다.

“새로운 반도체 팹에 화학 물질을 공급하려면 전용 자산에 대한 투자가 필요합니다. 따라서 국가 지원의 부족은 분명히 화학 물질 공급업체에 장애물이 될 것입니다.”라고 Solvay 사장 Rodrigo Elizondo는 파이낸셜 타임즈에 말했습니다. "우리가 보기에 강력한 지역 화학 물질 공급이 없으면 유럽 반도체 팹의 운영이 확실히 위태로워질 것입니다."

BASF와 Solvay는 이러한 분야에 대한 투자가 이루어지지 않는 한 새로운 칩 용량이 증가하는 향후 몇 년 동안 화학 및 재료 부족을 예상합니다.

"모두가 반도체 제조에 대해 이야기하지만 이러한 마이크로칩을 생산하는 데 필요한 화학 물질에 대한 관심은 충분하지 않습니다."라고 BASF의 전자 재료 수석 부사장인 Lothar Laupichler는 말합니다. “화학약품을 물이나 전기로 보는 것처럼 수도꼭지를 열면 바로 나오는데 이건 착각이다.” 

Merck 이사회 멤버이자 전자 사업부 CEO인 Kai Beckmann은 다음과 같이 덧붙입니다. 유럽의 야망.”

직원 찾기

유럽은 한 가지 더 기본적인 문제에 직면해 있습니다. 바로 충분한 숙련 노동자를 찾는 것입니다. EU에서 가장 큰 노동력 부족에 대한 유럽 노동청(European Labour Authority)의 조사에 따르면 칩 산업의 기둥인 엔지니어와 기술자가 10개국에서 가장 부족한 XNUMX대 인력 중 하나였습니다.

독일의 Infineon, ASML의 핵심 부품 및 서브시스템 공급업체인 영국의 Edwards Vacuum, 반도체가 실장되는 고급 칩 기판의 주요 공급업체 중 하나인 오스트리아의 AT&S와 같은 회사는 모두 다음과 같이 경고했습니다. 외국 인재는 유럽 반도체 산업의 발전과 지속 가능성에 결정적인 역할을 할 것입니다.

AT&S의 CEO인 Andreas Gerstenmayer는 그의 회사가 오스트리아의 새로운 연구 개발 센터에 필요한 800명의 숙련된 인력을 찾는 데 어려움을 겪고 있다고 말했습니다. "[칩 기판의] 경험과 기술이 아직 여기에서 제공되지 않기 때문에 우리는 인재를 고용하기 위해 전 세계적으로 손을 뻗어야 합니다."

Infineon의 인사 담당 책임자인 Martin Stöckl은 전체 공급망이 동일한 인재를 쫓게 되어 문제를 더욱 악화시킬 것이라고 말했습니다. "유럽에서는 인재 부족 문제가 심각합니다."라고 그는 말합니다. “빠르게 계산하면 우리[Infineon]는 새로운 팹을 건설할 것이고 STMicroelectronics와 Intel도 확장하고 있습니다. 우리 [회사]는 향후 몇 년 동안 최소한 수천 명의 엔지니어와 기술자가 더 필요할 것입니다.” 

그러나 업계 경영진은 전투가 패배한 것이 아니라고 말합니다.

모든 도전에도 불구하고 업계 경영진은 이 중요한 산업에서 유럽의 전망에 대해 낙관적입니다. ASML, Zeiss 및 Trumpf와 같은 회사를 보유하는 것은 시작하기에 나쁜 곳이 아닙니다.

"유럽은 반도체 제조 장비 분야에서 수년 동안 진정한 강점을 유지했습니다."라고 Intel의 고위 경영진은 말합니다. “그렇지 않았다면 없었을 시장에 재진입할 수 있는 기회가 실제로 주어졌습니다. 이러한 교두보가 없었다면 유럽이 다시 돌아오기는 매우 매우 어려웠을 것입니다.”

Peggy Hollinger와 Joe Miller의 추가 보고

지도 제작 및 데이터 시각화 리즈 파운스 및 앨런 스미스

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