AI 투자 열풍에 반도체 장비시장 '초호황'…2028년 338조 전망

HBM·2나노·첨단 패키징 투자 확대…5년 연속 성장
중국 최대 시장 유지…한국은 첨단 메모리 투자 주도

반도체 장비 전망 [출처=SEMI]

인공지능(AI) 인프라 투자 확대에 힘입어 글로벌 반도체 장비시장이 오는 2028년 사상 최대 규모로 성장할 전망이다. AI 가속기용 첨단 로직과 고대역폭메모리(HBM), 테스트·첨단 패키징 분야의 설비투자가 장비시장 성장을 이끌 것으로 예상된다.

21일 국제반도체장비재료협회(SEMI)에 따르면 글로벌 반도체 장비 매출은 올해 전년 대비 23.2% 증가한 1659억달러를 기록할 것으로 전망됐다.

성장세는 2028년까지 이어져 글로벌 반도체 장비 매출은 역대 최대인 2295억달러(한화 약 338조원)에 이를 것으로 예상된다. 이에 따라 반도체 장비시장은 5년 연속 성장세를 이어갈 전망이다.

AI 서비스 확산으로 고성능·고효율 반도체 수요가 증가하면서 반도체 제조사들이 첨단 로직과 차세대 메모리, 테스트·패키징 생산능력 확대에 나선 영향이다.

아짓 마노차 SEMI 최고경영자(CEO)는 "AI는 더욱 강력하고 효율적인 반도체에 대한 수요를 가속화하며 반도체 장비시장 전반의 투자 확대를 이끌고 있다"고 말했다.

이어 "반도체 제조사들이 AI 시대에 필요한 첨단 로직과 차세대 메모리, 테스트·패키징 역량 투자를 확대하면서 장비 지출이 이전보다 높은 성장 경로를 보일 것"이라고 설명했다.

장비시장 성장은 전공정과 후공정 전반에서 나타날 전망이다. 웨이퍼 공정 장비와 마스크·레티클 장비, 팹 시설 장비 등을 포함하는 웨이퍼 팹 장비 매출은 지난해 사상 최대인 1169억달러를 기록했다.

올해는 전년 대비 23.1% 증가한 1439억달러로 예상된다. 반도체 제조사들이 AI 관련 수요에 대응해 생산능력을 확대하고 첨단 공정 전환을 서두르면서 웨이퍼 팹 장비 투자가 빠르게 늘고 있다는 분석이다.

웨이퍼 팹 장비 매출은 2027년 21.8%, 2028년 14.1% 각각 증가해 2028년에는 2000억달러에 이를 것으로 전망된다.

특히 파운드리와 로직 분야의 투자가 시장 확대를 견인할 것으로 보인다. 파운드리·로직용 웨이퍼 팹 장비 매출은 올해 전년 대비 18.9% 증가한 780억달러로 예상된다. AI 가속기와 고성능컴퓨팅(HPC), 프리미엄 모바일 프로세서용 첨단 공정 생산능력 확대가 주요 성장 요인이다.

관련 장비 매출은 2027년 18.1%, 2028년 13.6% 증가해 2028년에는 1047억달러에 이를 전망이다.

반도체 업계가 2나노미터 게이트올어라운드(GAA) 공정의 본격적인 양산 단계에 들어서면서 증착과 식각, 검사·계측 장비 등의 투자가 지속적으로 늘어날 것으로 예상된다.

메모리 장비시장도 HBM과 첨단 D램 수요 증가에 힘입어 큰 폭의 성장세를 보일 전망이다. D램 장비 매출은 올해 39.0% 증가한 388억달러로 예상된다. 이후 2027년 27.4%, 2028년 15.0% 성장해 2028년에는 569억달러에 이를 것으로 보인다.

AI 가속기에 들어가는 HBM 수요가 급증하면서 삼성전자와 SK하이닉스, 마이크론 등 주요 메모리 업체들이 생산능력 확대와 첨단 공정 전환에 나선 영향이다.

낸드 장비 매출도 올해 30.7% 증가한 139억달러를 기록할 것으로 전망된다. 2027년에는 31.1%, 2028년에는 14.5% 각각 증가해 2028년 208억달러까지 성장할 것으로 예상된다.

3차원 낸드플래시의 적층 단수가 늘어나고 고집적 아키텍처 투자가 확대되면서 공정 장비 수요도 함께 증가할 것으로 분석된다. AI 반도체의 구조가 복잡해지면서 후공정 장비시장도 빠르게 커지고 있다.

반도체 테스트 장비 매출은 지난해 55.3% 급증한 데 이어 올해도 31.0% 증가한 153억달러로 예상된다.

조립·패키징 장비 매출은 지난해 20.8% 증가한 데 이어 올해 9.6% 늘어난 67억달러를 기록할 전망이다.

테스트 장비와 조립·패키징 장비 매출은 2028년 각각 208억달러와 86억달러로 확대될 것으로 예상된다.

AI와 HBM 반도체에 요구되는 성능과 신뢰성 기준이 높아지고, 여러 종류의 반도체를 하나의 패키지에 결합하는 첨단·이종 집적 기술이 확산하면서 테스트와 패키징 장비 수요가 늘고 있는 것으로 풀이된다.

지역별로는 중국과 대만, 한국이 2028년까지 세계 3대 반도체 장비 투자 지역의 지위를 유지할 전망이다.

중국은 최근 수년간 대규모 장비 투자가 이어진 영향으로 올해 성장세가 다소 둔화하겠지만 2028년까지 세계 최대 장비시장 지위를 유지할 것으로 예상된다.

대만은 TSMC를 중심으로 AI와 고성능컴퓨팅용 첨단 공정 생산능력을 확대하면서 장비 투자를 이어갈 전망이다.

한국은 HBM을 비롯한 첨단 메모리 분야를 중심으로 장비 투자가 확대될 것으로 보인다. 삼성전자와 SK하이닉스가 HBM과 차세대 D램, 첨단 패키징 생산능력을 늘리면서 국내외 장비업체의 수혜 기대도 커질 전망이다.