북미 반도체 팹 건설 현황(2024년판)

전 세계적으로 반도체 수요가 계속해서 급증함에 따라, 기업들은 제조 전략을 재고하며 자국 내 생산에도 더욱 주목하고 있습니다.

북미 지역에 새로운 반도체 팹(Fab)을 건설하려는 움직임은 주로 리스크 완화에서 비롯되었습니다. TSMC(타이완 반도체 제조 회사)는 전 세계 반도체 칩의 60% 이상, 첨단 칩의 90%를 생산하며, 그 대부분이 대만에서 제조됩니다. 한 지역에 생산이 집중됨에 따라, 최근 미국과 중국 간의 지정학적 갈등 속에서 심각한 우려가 제기되고 있습니다.

특히 첨단 반도체는 인공지능, 군사, 통신, 헬스케어 등 주요 분야의 컴퓨팅 애플리케이션에 핵심적 역할을 하고 있습니다. 뿐만 아니라 자동차, 스마트폰, 홈 온도조절기, 냉장고 등 제품이 점차 스마트하고 연결되면서 반도체 수요는 더욱 증가하고 있습니다.

이러한 지리적 의존도는 많은 기업들에게 경각심을 일으키고 있습니다. 특정 지역에 과도하게 의존할 경우, 중국과의 정치적 불안정, 태풍·지진과 같은 자연재해, 또는 물류의 혼선 등 다양한 원인으로 인한 리스크가 현실화될 수 있습니다. 이에 따라 제품 생산 손실로 이어질 가능성도 적지 않습니다.

동시에 서방 국가의 정부들도 군사 및 국가 안보를 위한 첨단 기술 확보 측면에서 이러한 의존도가 전략적 취약성을 초래한다는 사실을 점점 더 인식하고 있습니다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 기업들은 반도체 생산 기지의 지역 다각화를 모색하고 있습니다. 이 변화는 민간 투자와 정부 지원이 결합하여 이루어지고 있습니다.

CHIPS & Science Act: 미국 반도체 제조 산업에 새로운 동력

2022년 바이든 행정부가 서명한 CHIPS and Science Act(공식 명칭: Creating Helpful Incentives to Produce Semiconductors and Science Act, 반도체 및 과학법)은 미국 반도체 제조 산업을 강화하기 위한 대담한 조치였습니다. 이 법안은 해외 공급업체 의존도를 줄이고, 국내 생산 역량을 강화하는 것을 목표로 하고 있습니다.

이를 위해 미국 전역 반도체 제조 건설 프로젝트를 위해 약 530억 달러가 배정되었습니다. 이 투자는 핵심 반도체 기술 공급망을 더욱 견고하고 자립적으로 만드는 데 목적이 있습니다.

법 시행 이후, 미국 상무부는 이미 10여 개의 기업에 반도체 제조 시설 구축 또는 확장을 위한 보조금을 배정하기 시작했습니다. 주요 수혜 기업은 다음과 같습니다.

• GlobalFoundries (보조금 15억 달러, 대출 16억 달러)
• Intel (보조금 85억 달러, 대출 110억 달러)
• TSMC (보조금 66억 달러, 대출 50억 달러)

북미 반도체 팹 개발 동향 개요

Z2Data의 독자적인 리서치를 통해 최근 2년간 미국 내 반도체 제조의 진행 상황을 분석하였습니다. 주요 데이터는 다음과 같습니다.

• 현재 건설 중인 신규 및 확장 팹의 수
• 주별·파운드리별 신규 반도체 팹 현황
• 각 팹에서 생산되는 기술 노드 및 제품

지역별 신규 반도체 팹 현황 (2023년 vs. 2024년)

북미 지역의 반도체 팹 수요는 여전히 강세를 보이고 있으나, SkyWater Technology가 인디애나에서 계획했던 팹을 취소하면서 2024년 건설 예정 팹이 1개 줄었습니다. 이에 따라 올 한 해 북미에서 건설 중인 신규 반도체 팹은 총 19개가 되었습니다. 

지역별 반도체 팹 확장 현황 (2023년 vs. 2024년)

신규 팹과 달리 확장은 기존 부지 내 새로운 시설을 추가하는 것으로, 완전히 새로운 설치를 의미하지는 않습니다. 참고: 유럽의 팹 생산 수가 줄어든 것은 아이랜드 Leixlip에 위치한 Intel의 Fab 34가 2023년 하반기 본격 양산을 시작했기 때문입니다. 이 팹은 극자외선 리소그래피를 적용해 Intel 4 기술을 생산합니다. 

북미의 팹 증가 요인은 애리조나 피닉스 TSMC Fab 21 생산 라인에 추가되는 신규 팹(2nm 칩 양산 예정)에서 비롯되었습니다. 

소유주별 북미 반도체 팹 현황

이 그래프는 소유주별(신설 및 확장 포함) 북미 반도체 제조 팹 현황을 보여주며, 북미 내 새로운 제조 거점을 이끄는 기업들을 부각합니다. 12개의 신설 팹을 추진하는 Samsung Foundry가 선두를 달리고 있으며, 텍사스 오스틴·테일러 지역에 건설 예정입니다. 테일러 팹은 향후 20년간 순차적으로 완공될 예정이며, 1호 팹은 2026년 가동이 목표입니다. Samsung에 따르면, 테일러 공장은 5G, 인공지능(AI), 고성능 컴퓨팅 등 차세대 기술을 위한 반도체 솔루션 생산을 촉진할 예정입니다.

주별 반도체 팹 현황

TSMC의 애리조나 팹이 언론의 주목을 받는 반면, 미국 반도체 제조 시설은 9개 주에 걸쳐 분포합니다. 텍사스가 가장 많은 팹을 보유할 예정이며, 애리조나와 뉴욕이 그 뒤를 잇고 있습니다. 

왜 애리조나와 텍사스를 반도체 제조 거점으로 선택할까?

Ars Technica 보도에 따르면 애리조나는 반도체 제조에 적합한 다양한 조건을 갖추고 있습니다.

• 연 300일 이상의 일조량으로 태양광 에너지 활용에 유리
• 지진대를 포함한 활성 단층선이 없어 지진 위험도가 낮음
• 허리케인·홍수 등 대형 자연재해 발생 가능성이 매우 낮음
• 자연 지형으로 인해 외부로부터 상대적으로 격리됨

사막 지형으로 건설 가능 부지가 넓고 산·수목 등 자연 장애물이 적다는 것도 또 하나의 이점입니다. 

텍사스는 반도체 기업에 독특한 장점을 제공합니다. 이미 반도체 기술 선도 주이며(미국 최초의 반도체가 이곳에서 탄생), 2023년에는 자체 CHIPS Act를 통과시켜 신규 반도체 지원(6억 9,800만 달러), UT Austin·Texas A&M 대학 첨단 R&D 센터 건립(6억 6,000만 달러) 예산을 편성했습니다. 이 법은 바이든 CHIPS and Science Act보다 1년가량 뒤 통과되었으며, 주요 목표는 다음과 같습니다.

• 텍사스의 반도체 산업 투자 활용
• 반도체 관련 기업의 주 내 확장 유도
• 텍사스 고등교육기관 전문성·역량 강화 및 개발

이 법을 통해 Texas Semiconductor Innovation Consortium(TSIC)와 Texas Semiconductor Innovation Fund(TSIF)도 설립되었습니다.  

이들 팹에서 생산될 기술 유형

계획 중인 모든 반도체 팹에서 생산될 기술이 모두 공개된 것은 아니지만, 공개된 정보는 다음과 같습니다.

TSMC의 애리조나 팹은 2nm, 3nm, 4nm, 5nm 등 첨단 기술 노드 생산을 계획하고 있습니다. 이 노드는 인공지능 및 머신러닝에 필수적인 로직 칩에 적용됩니다.

계획된 26개 반도체 팹 중 8곳은 생산 제품을 명확히 밝혔습니다. Micron Technology의 Boise·Clay 팹은 DRAM을, Rogue Valley Microdevices의 Palm Bay Fab은 MEMS 및 센서를 생산할 예정입니다. 

Samsung의 Taylor fab 1, TSMC의 Fab 21(1-3), Texas Instruments의 Sherman fab은 다양한 공정 노드 크기에서 로직 칩 생산을 목표로 합니다. 

이들 팹의 완공 일정

미국 내 건설 중인 24개 이상의 팹은 2024년부터 2042년에 걸쳐 각각 완공될 예정입니다. 대부분의 팹은 2030년까지 완공 및 양산에 돌입할 계획입니다.

북미 반도체 팹 전체 리스트

아래는 현재 공개되었거나 건설 중인 북미 반도체 팹(신규 및 기존 부지 확장 포함)의 종합 목록입니다. 

애리조나

Fab 52

소유주: Intel

개발 유형: 신설

위치: Chandler, AZ

완공 예정: 2025 

노드: 7nm

Fab 62

소유주: Intel

개발 유형: 신설

위치: Chandler, AZ

완공 예정: 2025

노드: 7nm

Fab 21-1

소유주: TSMC

개발 유형: 신설

위치: Phoenix, Arizona

완공 예정: 2025

노드: 4nm · 5nm

제품: 로직 칩

생산량: 월 20,000개

Fab 21-2

소유주: TSMC

개발 유형: 확장

위치: Phoenix, Arizona

완공 예정: 2026

노드: 3nm

제품: 로직 칩

Fab 21-3

소유주: TSMC

개발 유형: 확장

위치: Arizona

완공 예정: 2028

노드: 2nm

제품: 로직 칩

애리조나는 1980년대 인텔이 Chandler(피닉스에서 약 25마일 동남쪽)에 반도체 팹을 개장한 이래 주요 반도체 생산 허브로 자리 잡았습니다. 이후로도 ‘반도체 사막’이라는 별명을 입증하듯, 지속적으로 팹을 증설해왔습니다. 

2021년 9월, 인텔은 Chandler 인근 Ocotillo 캠퍼스에 Fab 52와 Fab 62 등 2개의 반도체 팹 착공을 발표했습니다(완공 시 해당 캠퍼스에는 총 6개 팹이 위치). 양 팹은 20A 공정 기술을 적용한 7nm 반도체를 생산할 예정입니다. 

두 팹을 합친 총 투자비는 약 200억 달러로, 준공 목표는 2024년 중으로 잡혀 있습니다.

신규 인텔 팹 외에도 TSMC는 2020년 Phoenix 외곽에 Fab 21로 불리는 신공장 1기(신설)와 2기(확장)의 반도체 팹을 발표했습니다. Fab 21 신공장은 4nm 및 5nm 칩을 월 2만 WSPM(웨이퍼 투입량) 규모로 생산할 예정입니다. 총 400억 달러가 투입되는 이 시설은 TSMC가 대만 외에 건립하는 세 번째 팹입니다(기존 2개는 워싱턴주, 중국 소재). 

Fab 21은 2025년 본격 양산에 돌입할 예정이나, 9월 보도에 따르면 Apple용 칩 이미 일부 생산을 시작했습니다. Apple A16 Bionic 애플리케이션 프로세서를 소규모 생산하여 설비 안정화 테스트를 진행 중입니다. 

아이다호

Boise Fab

소유주: Micron

개발 유형: 신설

위치: Boise, Idaho

완공 예정: 2026

‍제품: DRAM

Micron은 뉴욕 메가사이트 외에도 아이다호 Boise에 신규 반도체 팹 건설 계획을 발표했습니다. 해당 팹은 약 150억 달러의 투자로 DRAM을 제조할 예정이며, 지난 20여 년간 미국 내 첫 신규 메모리 팹이 될 전망입니다. 2023년 착공하여, 2025년 중 완공이 목표입니다. 완공 후 Boise 팹은 미국 내 최대 규모의 클린룸을 보유하게 됩니다. 

오하이오

Ohio Fabs (1-2)

소유주: Intel

개발 유형: 신설

위치: Columbus, OH

완공 예정: 2026

노드: 10nm

인텔은 애리조나 이외에도 오하이오주 콜럼버스 외곽에 두 개의 반도체 팹 공사를 시작했습니다. 총 200억 달러가 투자될 계획이며, 12인치 웨이퍼에서 10nm 칩을 생산할 예정입니다. 이 두 팹은 2025년 완공 목표로, Licking County 내 총 8개 팹으로 구성된 새로운 메가사이트 구축의 1단계로 계획되었습니다(전체 사이트 총 투자비는 약 1,000억 달러 수준입니다).

오리건

Gresham Fab

소유주: Microchip Technology, Inc.

개발 유형: 신설

위치: Gresham, Oregon

완공 예정: 2025

바이든 정부는 Microchip Technology의 국내 칩 생산 확대를 위해 1억 6,200만 달러를 지원하고 있습니다. 이 중 7,200만 달러는 오리건 Gresham 공장에 투입되며, 미국 내 생산량을 3배까지 확대할 계획입니다. 주요 자금은 군사용·자동차·의료 분야에 사용되는 마이크로컨트롤러 생산 지원에 투입되며, 향후 10년간 최대 700개 일자리 창출이 기대됩니다.

텍사스

Taylor Fab (1-10)

소유주: Samsung

개발 유형: 신설

위치: Taylor, TX

완공 예정: 2023~2042년

노드: 4nm · 5nm

제품: 로직 칩

Sherman Fab

소유주: Texas Instruments

개발 유형: 확장

위치: Sherman, TX

완공 예정: 2025

노드: 28nm

제품: 로직 칩

Samsung Foundry, 삼성의 반도체 생산 부문은 세계 최대 파운드리 TSMC 뒤를 잇는 글로벌 최대 칩 위탁생산사입니다. 삼성은 1990년대 후반 텍사스 오스틴에 첫 미국 반도체 팹(S2 파운드리)을 준공하며 진출했습니다. 

2021년 삼성은 S2 반도체 팹과 약 16마일 떨어진 텍사스 Taylor 지역에 170억 달러를 투자해 신규 팹 착공을 발표했습니다. 이는 미국 내 삼성 최대 단일 투자입니다. 신 팹은 HPC·AI·5G 등 첨단 분야 5nm 칩 양산을 목표로 하며, 2024년 하반기 가동을 목표로 하고 있습니다. 

이 텍사스 신공장은 향후 20년간 10개 반도체 팹 건립을 포함한 대규모 프로젝트의 첫 단계로, 총 투자액만 1,700억 달러 이상이 소요됩니다. 최종 10번째 팹은 2042년 완공 예정입니다. 

삼성 신공장 외에도, Texas Instruments는 지난해 Sherman 인근 대형 팹 착공에 들어갔습니다. 2022년 시작된 이 프로젝트는 2025년 준공 목표, 총 300억 달러가 투입된 텍사스 최대 경제 프로젝트로 평가받고 있습니다. 해당 팹은 28nm 로직 칩을 12인치 웨이퍼로 생산할 예정이며, 현지 인센티브 지원도 받고 있습니다. 

뉴욕

Clay Fab

소유주: Micron Technology

개발 유형: 신설

위치: Clay, NY

완공 예정: 2029

제품: DRAM

Fab 8.2

소유주: GlobalFoundries

위치: Malta, NY

완공 예정: 2025

Massey Fab

소유주: Wolfspeed

개발 유형: 신설

위치: Marcy, NY

완공 예정: 2024 

Ithaca Fab

소유주: Menlo Micro

개발 유형: 신설

위치: Ithaca, NY

완공 예정: 2024

Intel·TSMC 등에 비해 잘 알려지진 않았지만 Micron Technology는 전 세계 선도적인 컴퓨터 메모리·데이터 저장장치(특히 DRAM, 플래시 메모리) 생산업체입니다. 본사는 아이다호 Boise에 위치하며, 뉴욕 Clay에 미국 최대 반도체 팹 건설 계획을 발표했습니다. 2024년 착공, “10년 후반기” 가동 예정이며, DRAM 생산이 목표입니다. 자세한 내용은 Micron의 보도자료 참고. 

플로리다

Palm Bay Fab

소유주: Rogue Valley Microdevices, Inc.

개발 유형: 신설

위치: Palm Bay, FL

완공 예정: 2025

제품: MEMS · 센서

생산량: 21,000

플로리다가 전통적인 반도체 생산 거점은 아니지만, Rogue Valley Microdevices는 Palm Bay에 두 번째 팹을 건설할 예정입니다. 본사가 오리건 Medford에 위치한 이 기업은 올해 초 대형 상업용 건물을 매입해 MEMS 및 센서 생산 설비로 전환할 계획입니다. 

유타

Lehi Fab

소유주: Texas Instruments, Inc.

개발 유형: 확장

위치: Lehi, Utah

완공 예정: 2026

Texas Instruments(TI)는 유타 Lehi에서 신규 반도체 웨이퍼 제조 시설을 2026년까지 완공할 계획이며, 기존 공장과 연결될 예정입니다. 두 곳의 유타 팹이 모두 가동되면 매일 수천만 개의 아날로그 및 임베디드 프로세싱 칩이 생산되어 고객 성장에 대응하는 TI의 장기 전략을 지원하게 됩니다. 제조뿐 아니라 TI는 지역 STEM 교육·고용 창출에도 기여하고, 이 신공장이 TI 역대 가장 친환경적인 시설 중 하나가 되도록 노력할 예정입니다.

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