칩스법 시행 경과

바이든-해리스 행정부의 반도체 산업 육성 계획의 중추 법안인 ‘미국 반도체 및 과학법(CHIPS and Science Act·칩스법)은 22년 8월에 최초 발효된 이후 미국의 첨단 반도체 생산 역량 복구를 가속화 하고 있다. 현재까지 미국 정부는 300억 달러의 직접 지원금과 250억 달러의 대출을 발표했다. 여기에 더해 제조 및 연구 지원금이 중국 및 기타 우려 국가에 사용되는 것을 방지하기 위한 가드레일 조항을 함께 발표함에 따라 미국 내로 유입되는 신규 투자 총액만 칩스법 시행 후 지금까지 약 3000억 달러 규모로 전례 없는 정책 효과를 보고 있다.

지난 7월 10일 샌프란시스코에서 열린 2024 세미콘웨스트에 키노트 연사로 참가한 로리 로카시오(Laurie E. Locascio) 미 상무부 표준기술 차관(Director of NIST)은 칩스법의 시행된 배경과 그간의 성과를 정리했다. “미국의 반도체 생산 능력에 있어 칩스법은 놀라운 변화를 가져왔다. 인텔, TSMC, 삼성, 마이크론 등 글로벌 첨단 반도체 제조 업체가 공격적으로 반도체 제조 설비를 자국내에 확장하고 있고, 가장 최근에는 SK하이닉스가 인디애나주에 약 40억 달러를 투자해 첨단 패키징 팹과 R&D시설을 도입할 것이라고 발표했다.” 이와 같이 로카시오 차관은 주요 기업들을 언급하면서, 세계 어느 나라도 자국에서 첨단 칩을 생산하는 기업이 두 곳 이상 있는 곳은 없다고 강조했다.

칩스법 시행 전만 해도, 미국은 반도체 회로 설계 프로그램(EDA), IP, 칩 설계 등 R&D 분야에서는 선두였으나, 대규모 설비 투자와 풍부한 제조 노동력을 요구하는 메모리, 웨이퍼 제조, 후공정 분야에 있어서는 동아시아에 크게 뒤처지는 형국이었다. 실제로 2021년 미국반도체협회(SIA) 보고서에 따르면 당시 10㎚(나노미터·10억분의 1m) 이하 첨단 반도체 제조 역량은 전 세계적으로 한국과 대만만 보유하고 있었다. 이와 같이 설계와 제조가 분절돼 있던 반도체 글로벌 공급망 구조로 인해 전세계는 20년도의 반도체 공급난 사태를 필연적으로 경험하게 됐고, 이에 미국은 자국 내 제조 역량을 강화하겠다는 목표 하에 칩스법을 도입했다. 그 결과 SIA의 보고서에 따르면, 미국은 2032년까지 10㎚ 이하 전세계 첨단 반도체 제조 역량의 28%를 점유할 것으로 예측하고 있다.

글로벌 반도체 산업 협회 SEMI의 CEO인 아짓 마노차(Ajit Manocha)는 이번 세미콘웨스트 2024 키노트 발표에서 "인공지능(AI) 물결이 반도체 시장을 1조달러 규모의 시대로 이끌 것"이라고 밝혔다. 그러면서 그는 "전 세계에서 2027년까지 104개의 반도체 팹 시설에 신규 투자가 예정돼 있으며, 각국에서 반도체 생산 역량을 확보하기 위한 지원책이 유지될 것"이라고 전망했다. 

<2024 세미콘웨스트 주최기관 SEMI에서 발표한 전 세계 팹 투자 전망>

[자료: KOTRA 실리콘밸리 무역관 직접촬영]

첨단 패키징 분야 R&D중점 지원책 발표

칩스법은 500억 달러 규모의 펀드를 책정하면서 390억 달러는 미국 내 반도체 생산 역량을 돌려오기 위한 온쇼어링 보조금에 배분하고, 나머지 110억 달러는 미국의 반도체 R&D 리더십을 강화하기 위한 목적으로 배정했다. 상무부는 23년 11월 미국 정부의 반도체 연구개발을 전담하는 민관 컨소시엄인 국립반도체기술센터(NSTC)를 출범시키면서 R&D 지원 계획 구체화에 시동을 걸었으며, 2024년 2월에는 국가 첨단 패키징 제조 프로그램(NAPMP)의 첫 번째 자금 지원 계획을 발표했다. NSTC와 NAPMP 이 두 프로그램이 미국 반도체 R&D 지원책 운영의 핵심 축이 될 예정이며, 올해부터는 반도체 첨단 패키징 분야에 대한 R&D 프로젝트 지원과 반도체 인력 개발 생태계 구축에 대한 지원이 강화될 것으로 전망된다.

이날 로카시오 차관은 첨단 패키징 분야에 최대 16억 달러(한화 2조200억 원)의 보조금을 지급할 것이라고 공식 발표햇다. 지원 규모는 프로젝트 당 최대 1억5000만 달러가 될 것으로 예상되며, 첨단 장비와 도구 공정, 전력 공급 및 열 관리, 광자기술(Photonics) 및 커넥터, 칩렛 생태계, 공동설계(Co-design) 및 EDA 등 5가지 R&D 분야에 활용될 것이라고 밝혔다.

<2024 세미콘웨스트 칩스법 업데이트 발표>

[자료: KOTRA 실리콘밸리 무역관 직접촬영]

이와 같이 첨단 패키징 분야의 중요도가 부상하고 있는 이유는 반도체 트랜지스터 크기가 1.8㎚까지 극도로 작아졌으나 실제 처리 능력은 비례해서 증가하지 않게 되면서 소형화가 아닌 패키징 기술이 반도체 기술 진보의 새로운 돌파구로 여겨지고 있기 때문이다. 첨단 패키징은 칩을 금속·유리·플라스틱 등의 재료로 포장해 외부의 물리력이나 열로부터 보호하며, 칩 간 연결성을 증대시키는 역할을 한다. 첨단 패키징은 반도체 자체의 퍼포먼스를 향상시킬 뿐만 아니라 전력 소비나 비용을 절감할 수 있다는 부가적인 장점도 있어 패키징 기술 발전이 반도체 전반의 기술 진보를 견인하고 있다.

첨단 패키징 분야 보조금 지급 계획과 더불어, R&D 지원 프로그램의 핵심 축 중 하나인 국립반도체기술센터(NSTC)의 AI 기반 RF 집적회로 설계 지원(AIDRFIC) 프로그램을 언급했다. RF 집적 회로 설계의 생산성을 향상 시키기 위한 AI과 머신러닝 기술 적용 방안에 대한 제안을 공모하는 프로그램으로 총 3000만 달러의 상금이 걸려있다.

국립반도체기술센터는 R&D 공모전뿐만 아니라, 미국 내 인력 개발 생태계를 구축하기 위한 ‘Workforce Partner Alliance Program’도 운영한다. 반도체 인력 솔루션을 제공하는 기업들에 대한 지원으로, 반도체 교육, 훈련 프로그램, 자격증 취득 프로그램 등을 제공하는 기업을 지원하여 미국 내 부족한 반도체 노동력을 확충하겠다는 계획이다.

시사점

칩스법 시행 이후 반도체 제조업의 리쇼어링에 대한 보조금 지원에 많은 관심이 쏠렸으나, 올해 그리고 이후로는 R&D와 자국 내 노동력 강화에 대한 지원책도 보다 다양해지고 본격화될 전망이다. 현지에 진출해 있는 우리 기업들은 이러한 지원 정책 동향을 모니터링해 R&D 및 반도체 인력 개발 및 수급 계획에 반영해야 할 것이다.

출처 : SemiconWest 2024 CEO Summit 발표 내용, SIA, NIST, NAPMP Vision Paper, KIAT 및 KOTRA 실리콘밸리 무역관 자료 종합