기본 정보

< MOSFET 트랜지스터  HS CODE>

금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(영어: metal-oxide-semiconductor field-effect transistor)는 디지털 회로와 아날로그 회로에서 가장 일반적인 전계효과 트랜지스터(FET)이다. 모스펫은 N형 반도체나 P형 반도체 재료의 채널로 구성돼 있다. 금속 산화막이란 이름이 붙은 것은 초기에 게이트로 금속을 이용했기 때문이나, 현재는 폴리실리콘 게이트를 사용해 금속이란 이름은 그저 관습적인 표현이 됐다. 저항층 게이트 전계효과 트랜지스터(insulated-gate field-effect transistor, IGFET)는 모스펫과 거의 동의어이며 산화되지 않은 게이트 저항층을 갖는 전계효과 트랜지스터를 가리킨다. 폴리실리콘 게이트를 갖는 소자를 가리킬 때 'IGFET'의 사용을 선호하지만 아직도 대부분은 모스펫이라고 부른다.

일반적으로 사용된 반도체는 실리콘이지만 잘 알려진 IBM 같은 어떤 칩 제조사는 모스펫 채널에 실리콘과 게르마늄(SiGe)의 혼합을 사용하기 시작했다. 불행하게도 갈륨비소같이 실리콘보다 전기적 특성이 좋은 대다수의 반도체는 좋은 게이트 산화물을 형성하지 않고 이것은 모스펫에 적합하지 않다.

시장 동향

2023년 들어서 중국 반도체 트랜지스터 산업이 빠르게 발전함에 따라 기술이 지속적으로 업데이트되며 제품 품질은 큰 성장세를 그리고 있다. 중국 국가통계국의 통계에 따르면 2017년부터 2018년까지 반도체 트랜지스터 산업은 전년 대비 11.3% 증가한 6300억 위안 영업이익 달성뿐만 아니라 이 기간 이익률은 19.5% 증가한 1500억 위안에 달했다고 한다. 현재 중국 국내 반도체 트랜지스터 산업의 전반적인 품질과 시장점유율은 지속적으로 향상되는 가운데 급속한 발전속도를 드러내고 있다.

중금기신 국제 컨설팅 통계에 따르면 2022년 글로벌 모스펫 시장점유율은 129억6000만 달러, 2025년에는 150억5000만 달러를 기록할 것으로 전망했다. 이를 기반으로 글로벌 모스펫 시장점유율은 안정적인 확장을 유지할 것이며 전망이 좋다고 밝혔다.

<2019~2026년 글로벌 모스펫 시장규모 성장 추이>

[자료: 중금기신 국제 컨설팅(中金企信国际咨询)]

중국 모스펫산업의 시장 규모도 안정적인 확장 추세를 선보이는 가운데 중상산업연구원(中商产业研究院)에 따르면 중국 국내 성장률은 글로벌시장 성장률보다 높은 편으로 2021년 중국 모스펫시장 규모는 약 46억6000만 달러로 전년 동기 대비 37% 증가했으며 2023년에는 56억6000만 규모를 기록할 것으로 전망했다.

 
<2019~2023년 중국 모스펫 시장규모 성장 추이>

[자료: 중상산업연구원(中商产业研究院)]

경쟁 동향

인피니온 테크놀로지스(英飞凌), 온세미컨덕터(安森美), ST마이크로일렉트로닉스(意法半导体), 도시바(东芝), 르네사스 일렉트로닉스(瑞萨)등 대표적인 선두기업들이 대규모 연구개발·투자 및 기술축적을 통해 현재 세계 모스펫시장에서의 지위를 이어가고 있다. 중국 반도체산업 연구기관 Omdia의 통계에 따르면 2020년 글로벌 모스펫시장의 상위 7개 브랜드의 시장점유율은 총 68.1%에 달한다고 밝혔다. 외에 중국의 유명한 전력 반도체기업인 CR MICRO(华润微), 안세반도체(문태테크놀로지에 인수됨), SILAN(士兰微)는 8~10위를 차지해 3개 기업의 시장점유율이 총 10.3%를 차지한다고 밝혔다. 이는 중국 국내 브랜드가 다년간의 발전 끝에 후발주자로 국제경쟁에서 두각을 나타내고 있지만 전체 시장점유율은 여전히 해외 선두기업에 비해 격차가 있음을 보여준다.

<2020년 글로벌 모스펫 브렌드 시장점유율 분석>

(단위: %)

[자료: 중국 반도체산업 연구기관 Omdia]

중국 내 모스펫 시장점유율을 볼 때 중국 선두기업인 CR MICRO(华润微)의 시장점유율은 약 9%로 3위를 차지하고 있으며 최근 몇 년간 정부의 정책·재정 지원을 받아 CRMICRO(华润微), SILAN(士兰微), 화웨이전자(华为电子), 신제논(新洁能), 동미반도체(东微半导体) 등 다수의 국내 제조업체가 등장해 해외시장 경쟁에서 격차를 줄이는 데에 박차를 가하고 있다.

<2020년 중국 모스펫 브렌드 시장점유율 분석>

 (단위:%)

[자료: 중국 반도체산업 연구기관 Omida]

트렌치형 또는 초접합 모스펫을 주로 취급하는 중국 내 기업은 안세반도체(문태테크놀로지(600745.SH에 인수됨), CR MICRO(华润微688396SH), SILAN(士兰微600460SH), 화웨이전자(华为电子600360SH), 심애반도체(深爱半导体833378.NQ) 등이다.

관련 정책

중국 정부는 반도체산업 육성, 기술 발전을 위해 다양한 정책을 꾸준히 시행오고 있다. 특히 반도체 기술 자립을 위해 반도체 트랜지스터 산업발전 목표를 내세우고 있으며 인력, 자금,기술, 시장 등 다방면에 걸친 정책을 제정 및 시행하고 있다.

<반도체 트랜지스터 모스펫 산업 관련정책>

[자료: 중상산업연구원(中商产业研究院)]

수입동향

<중국 최근 3년간 주요 국가별 수출입 현황(HS CODE 854121>

(단위: US$ 천)

[자료: 한국무역협회]

현재 중국 모스펫은 독일, 미국, 일본, 한국 등 국가와의 수출입 교역 비중이 높다. 한국무역협회 통계에 따르면 지난 2022년 중국 모스펫 총수출액은 16억 달러로 전년 대비 5.9% 증가, 총수입액은 19억 달러로 전년 대비 11.9% 감소됬다. 올해 상반기 총수출액 및 수입액은 6억 달러에 달한다.

유통구조

트랜지스터 모스펫은 IT-컨슈머, 가전제품, 전기자동차, 태양광발전, 수력발전, 풍력발전, 고전압 전력 전송 등 다양한 산업 분야에 모두 적용할 수 있다. 최근 몇 년간 사물 인터넷, 웨어러블 기기, 클라우드 컴퓨팅, 빅데이터, 신에너지, 의료 전자, VR/AR 및 보안전자 등 새로운 응용분야가 국내 반도체 분리장치산업의 지속가능한 성장 포인트가 돼 수입품의 비용 절감을 위한 중국 내 제조생산 후 대리점 및 유통상 또는 직접판매 형식으로 부품기업 및 설비제조기업 간 직접적인 거래를 통해 납품하는 비중이 높게 드러나고 있다.

전망

현재 중국 모스펫시장은 여전히 수입품에 대한 의존도가 높은 편으로 글로벌 기업들이 주도하고 있다. 중국의 유명한 전력 반도체기업인 SILAN(士兰微), CR MICRO(华润微), 안세반도체(문태테크놀로지에 인수됨) 등 기업들이 다년간의 발전 끝에 후발주자로 국제경쟁에서 두각을 나타내고 있지만  전체 시장 점유율은 여전히 해외 선두기업에 비해 격차가 있다. 이에 따라 정부는 반도체 모스펫 기술자립을 위한 산업육성 목적의 지원정책을 꾸준히 시행하고 있다. 반도체가 미래산업에서 아주 중요한 지위를 차지하는 만큼 향후 적극적인 인재, 자금,기술 육성정책을 시행함으로써 향후 수입품 대체 공간이 매우 넓을 것으로 기대된다.

이에 전력소자에 대한 씨앗 기술을 차근차근 축적함으로써 이를 바탕으로 실제 제품에 사용될 수 있는 고전압, 대전류의 다양한 전력 반도체 디바이스 기술을 추가적으로 개발이 필요하다. 이에 컴퓨터 시물레이션 기술, 측정평가 기술, 신뢰성 향상 기술 등 체계적인 중장기적 프로젝트 기획과 충분한 지원 뒷받침으로 소재부품 및 장비기술의 국산화도 필요하다.