폰 카메라 5개 시대...삼성·소니, CIS 투자 강화

모바일 이미지센서 시장에서 양강 구도를 보이는 소니와 삼성전자가 CMOS 이미지센서(CIS) 생산량 확대에 나선다. 소니는 CIS 생산량을 늘리기 위해 TSMC와 협력해 신규 팹을 추가로 건설한다. 삼성전자는 일부 D램 생산라인을 CIS 라인으로 전환했고, 물량을 더 확대할 계획으로 후공정 협력사에 신규 시설투자를 제안한 상태다.

■ 스마트폰, XR기기, 드론, 자율주행차 등 CIS 수요 증가

갤럭시 S21 울트라 후면에는 카메라 4개가 탑재됐다. (사진=삼성전자)

스마트폰에 탑재되는 카메라수가 5개로 자리잡으면서 필요한 이미지센서 수 또한 증가되고 있다. 과거 스마트폰에는 전면 1개, 후면 1개 총2개의 카메라 모듈이 적용됐지만 최근에는 전면 1개, 후면 4개(쿼트)로 총 5개의 카메라 모듈이 탑재되는 추세로 전환됐다. 스마트폰뿐 아니라 XR(혼합현실), 드론, 자율주행차 등의 분야에서도 이미지센서 수요는 빠르게 증가하는 추세다.

시장조사업체 욜디벨롭먼트에 따르면 지난해 207억달러(약 24조2천24억원) 규모의 전체 CIS 시장에서 모바일 매출은 약 72% 이상을 차지한다. 이는 스마트폰 시장에서 CIS 물량이 많고, 수익성도 높다는 것을 뜻한다. CIS 시장은 2021년부터 2026년까지 연평균 5.4%씩 성장해 2026년 시장 규모가 284억달러(32조834억원)까지 늘어날 것으로 전망된다.

CIS 시장에서 소니는 압도적인 점유율로 1위지만, 2위인 삼성과 격차가 매년 좁혀지고 있다. 욜디벨롭먼트에 따르면 지난해 소니의 점유율은 40%로 전년(42%) 보다 2% 감소했다. 반면 삼성전자 점유율은 22%로 2019년(21%) 보다 1%포인트 소폭 올랐다. 양사는 다시 공격적인 투자로 CIS 시장에서 입지를 더 강화하겠다는 목표다.

■ 소니, TSMC와 손잡고 CIS 투자 강화

소니는 이미지센서 점유율 1위를 지키기 위해 생산량을 더 확대한다는 계획이다. 9일(현지시간) 소니는 대만의 파운드리 업체 TSMC와 협력해 2022년 일본 규슈 구마모토현에 70억달러(약 8조2천600억원) 규모로 22~28나노 반도체 공장(팹)을 건설한다고 밝혔다. 12인치 웨이퍼에서 월 4만5000장의 생산능력을 갖추고 2024년부터 양산을 시작할 예정이다.

두 회사는 해당 공장을 운영하는 합작회사를 구마모토현에 설립하며 소니가 5억달러(약 5900억원)를 출자한다. 소니의 반도체 자회사인 소니세미컨덕터솔루션스가 지분 20% 미만을 취득할 예정이고, 주식의 과반은 TSMC가 보유해 경영권을 갖는다.

일본 니혼게이자이신문을 비롯해 현지 언론에서는 소니의 TSMC 연계 전략에 대해 이미지 센서 시장에서 맹추격하고 있는 삼성전자와의 격차를 벌리기 위한 전략이라고 분석했다. 이를 통해 소니는 2025년까지 이미지센서 시장 점유율을 60%로 끌어올리겠다는 목표다.

앞서 소니는 지난 4월부터 나가사키현에 완공된 신규 팹5(면적 4만8000㎡)에서 스마트폰용 CIS 생산을 시작해 생산량을 늘렸다. 소니의 CIS 생산량은 2019년 중반 11만장 수준이었으나, 올 3분기 기준으로 약 13만7000장을 생산했다. 소니는 지난달 28일 컨콜을 통해 "다음 분기(10~12월)는 월 13만8000장을 가동할 계획"이라고 밝혔다.

소니의 전체 CIS 사업 중 모바일이 차지하는 비중은 70% 이상이다. 현재 애플, 화웨이의 스마트폰에 모바일용 CIS 공급하고 있다.

■ 삼성, D램 라인 CIS 생산으로 재정비 제기

삼성전자도 CIS 생산량 확대를 위해 설비투자를 단행하고 있다. 2014년 이미지센서 시장 점유율에서 3위였던 삼성전자가 옴니비전을 누르고 2위로 오른만큼, 생산량을 늘려 1위와 격차를 더 좁히겠다는 목표다.

삼성전자는 지난해말부터 화성 공장의 D램 11라인을 CIS를 생산하는 S4 라인으로 전환했다. 업계에서는 D램 13라인도 CIS 생산으로 재정비할 것이란 관측이 제기되는 상황이다. 이미지센서는 D램과 공정이 80% 정도 유사해 전환 배치가 수월한 품목이다.

또 삼성전자는 CIS 생산 물량 증가에 따라 후공정 협력사에게 올 하반기 신규 시설투자를 제안한 것으로 알려졌다. 삼성전자의 CIS 테스트 1차 벤더는 테스나, 2차 벤더는 엘비세미콘이다.