인공지능(AI) 칩 및 파운드리 확장에 힘입어 글로벌 반도체 제조 장비 시장이 2034년까지 1,859억 달러 규모에 달할 전망

 

전 세계 반도체 제조 장비 시장은 2026년 1,229억 달러 규모였으며, 2034년에는 1,859억 달러에 이를 것으로 예상됩니다. 2026년부터 2034년까지 연평균 성장률(CAGR)은 6.0%에 달할 것으로 전망됩니다. 이러한 꾸준한 성장세는 인공지능(AI), 5G, 자동차 분야의 수요 증가에 힘입어 반도체 제조 시설(팹) 용량이 확대되고 노드(node)가 소형화되고 있음을 보여줍니다.

반도체 제조 장비는 집적 회로 생산을 위한 정밀 도구로 구성되며, 2nm 미만 해상도로 패턴을 노출하는 리소그래피 스캐너, 재료 제거를 위한 건식/습식 에칭, 박막 형성을 위한 화학 기상 증착, 결함 검사를 위한 계측 장비와 같은 프런트엔드 웨이퍼 처리 장비와 다이 본더, 와이어 본더, 기능 검증 테스터를 포함하는 백엔드 조립 장비로 나뉩니다. 이러한 시스템을 통해 대량 생산 로직 팹의 300mm 웨이퍼에서 아날로그 칩용 특수 200mm 웨이퍼까지 규모 확장이 가능하며, 최첨단 노드에서 90% 이상의 수율을 지원합니다.

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시장 정의 및 동향

시장은 AI 컴퓨팅 요구 사항으로 인해 다이당 1,000억 개 이상의 트랜지스터가 필요해지고 2030년까지 전 세계 반도체 제조 시설 투자액이 5,000억 달러를 넘어설 것으로 예상되는 등, 2nm 미만 노드 및 이종 집적화로의 거시적 전환을 반영하고 있습니다. 주요 동력으로는 미국의 CHIPS 법안에 따른 520억 달러, 유럽연합의 CHIPS 법안에 따른 430억 유로, 그리고 국내 기술 개발을 우선시하는 중국의 이중 유통 전략이 있습니다.

Dynamics는 프런트엔드 부문에서 87.6%의 점유율로 지배적인 위치를 차지하고 있으며, 주요 파운드리에서 EUV 도입률이 50%까지 상승하고 있습니다. 한편, 백엔드는 칩렛 스태킹을 위한 CoWoS 및 FOWLP와 같은 고급 패키징을 통해 성장하고 있습니다.

시장 동인

• AI 가속기용 고급 노드 용량 급증 : 2028년까지 20개 이상의 새로운 파운드리 건설을 목표로 하는 파운드리 확장으로 인해 리소그래피 및 증착 장비 수요가 증가하고 있으며, 로직 칩이 장비 지출의 40%를 차지합니다.
• 정부 보조금, 반도체 제조 시설 건설 촉진 : 미국 반도체 산업 육성 프로그램(US CHIPS) 인센티브로 2천억 달러 규모의 민간 투자 유치, 국내 EUV 및 에칭 장비 조달 우선 추진.
• 5G/IoT로 인한 메모리 및 RF 장비 수요 증가 : NAND/DRAM 스태킹에는 특수 에칭 장비가 필요하며, 2TB 이상 SSD 물량 증가에 따라 해당 부문의 연평균 성장률(CAGR)은 15%로 예상됩니다.
• 자동차 등급 기술의 28nm+ 노드로의 전환 : 센서 융합 및 도메인 컨트롤러 구현을 위해서는 99.99%의 수율 신뢰성을 확보하기 위한 계측 기술 업그레이드가 필수적입니다.

시장 제약

• EUV 시스템에 대한 과도한 자본 지출 : 단일 장비 가격이 2억 달러를 초과하면서 중견 규모의 반도체 제조업체들이 EUV 시스템 도입을 꺼리고 있으며, 이로 인해 옹스트롬 시대의 EUV 공정 접근이 제한되고 있습니다.
• 지정학적 수출 통제로 광학 장비 공급 차질 발생 : ASML 장비의 중국 수출 제한으로 지역 배치량이 25% 감소.
• 정밀 엔지니어링 분야 인력 부족 : 전 세계적으로 숙련된 기술자 100만 명 부족으로 공구 인증이 6~12개월 지연되고 있습니다.

시장 기회

• 칩렛 및 3D 통합 툴링 붐 : 하이브리드 본딩 얼라이너가 HBM4 패키징 라인에서 25%의 성장을 기록했습니다.
• 신흥 허브에서의 국내 장비 국산화 : 인도의 100억 달러 규모 생산연계지원(PLI) 제도는 에칭/증착 공정의 국산화를 촉진한다.
• 생산량 최적화를 위한 스마트 팩토리 AI : 공정 제어 소프트웨어 통합으로 불량률을 20% 감소시켜 OSAT(운영 품질 보증) 확장을 목표로 합니다.

경쟁 환경

이 시장은 과점 구조를 유지하고 있으며, 상위 5개 기업이 플라즈마 식각 및 원자층 증착 분야에서 지적 재산권이라는 해자를 통해 65%의 시장 점유율을 확보하고 있습니다. ASML Holding NV는 EUV 분야에서 85%의 독점권을 행사하며 3nm 이하 공정의 실현 가능성을 높이고 있습니다.

주요 반도체 제조 장비 회사 목록

• 어플라이드 머티리얼즈(Applied Materials, Inc., 미국)
• ASML 홀딩 NV (네덜란드)
• 도쿄 일렉트론 주식회사 (일본)
• 램 리서치 코퍼레이션(미국)
• KLA 코퍼레이션(미국)
• SCREEN 반도체 솔루션(일본)
• ASM 인터내셔널(네덜란드)
• 칼 자이스 SMT (독일)
• 히타치 하이테크 주식회사(일본)
• 어드밴테스트 주식회사(일본)
• 테라다인 주식회사(미국)
• 나우라 테크놀로지 그룹(중국)

유형별 세그먼트 분석

• 프런트엔드 장비 : 웨이퍼 패터닝을 위한 리소그래피/에칭 공정이 87.6%의 시장 점유율을 차지하고 있습니다.
• 백엔드 장비 : 테스트/조립 진행률 8%, 칩렛 증가에 따라 확장 예정.
• 계측 및 검사 : 인라인 모니터링 부문에서 4.4%의 점유율을 차지했습니다.

신청을 통해

• 파운드리 앤 로직 : 45%로 가장 큰 비중을 차지하며, AI 기반입니다.
• NAND 메모리 : 3D 스태킹 에칭 장비용 25%.
• DRAM 메모리 : HBM에 15% 집중.
• 패키지 및 테스트 : 고급 처리기 15%.

지역별 분석

아시아 태평양 지역은 TSMC/삼성의 대만/한국 공장 확장과 규제에도 불구하고 50개 이상의 공장을 건설한 중국에 힘입어 65%의 점유율로 선두를 달리고 있습니다. 일본은 코팅/트래킹 장비를 공급합니다. 북미는 CHIPS 기금 지원을 받는 인텔/TSMC의 애리조나 공장 덕분에 8% 성장했습니다. 유럽은 imec의 연구 개발과 Zeiss 광학 제품의 성장에 힘입어 12%의 점유율을 유지하고 있습니다. 중남미/중동/아프리카 지역은 브라질/이스라엘의 조립 공장을 목표로 3~5%의 점유율로 초기 단계에 있습니다.

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