[공식없는 반도체 이야기]#3 - 반도체 산업과 FAB

https://meceng5004.tistory.com/45

저번 시간에는 나노와 옴스트롱의 단위,

그 실제 사이즈가 어느 정도 인지 체감해 보았다! 

[공식없는 반도체 이야기]#2 - 마이크로, 나노와 옴스트롱

자 이번에는!

소자의 원리나 과학적인 것과는 상관없는,

반도체 시장과 산업구조, 공장에 대한 얘기를 해보려고 한다!

 

사실 내가 10명정도의 후배들에게 스터디 운영을 통해

여러 이야기들을 해주는데 산업 이야기가 다들

가장 신기하면서도 어렵지 않게 들을 수 있는 내용임에 동의한다.

 

나도 공학도 말고 주식러로서 반도체는 하나의 상품이라고 생각한다.

그런데 이제 만들기 좀 어려운 상품.

그래서 전세계에는 3가지 역할로 나누어 볼 수 있는 회사들이 있다.

 

설계, 개발을 주로하는 팹리스(Fabless). 단어 뜻 그대로 후술할 FAB이 없는 기업이다.

애플, 퀄컴, 앤비디아, AMD, 리얼텍 등등

게임을 좀 해본 사람들은 더욱 친숙하게 들리는 이름들

만들기만 해주는 대량생산 찍어내기 담당 파운드리(Foundry). 주조소라는 뜻이다.

TSMC(대만), SMIC(짱깨), 글로벌파운드리(AMD파운드리 파트 분사), UMC(미국)

조금 낯설겠지만 TSMC는 세계적 기업이다

 

 

설계부터 제작까지 모두 하는 종합반도체기업(IDM)

삼전, 하이닉스, 인텔

다들 알죠?

 

쉽게 말해 설계하는 놈, 찍어내는 놈, 둘다 하는 놈이라고 보면 된다.

 

이렇게 세가지로 나뉘어지는 데에는 FAB(팹) 이라는 요소가 있다.

FAB은 fabrication, 제작이라는 뜻을 가진 칩 대량생산 공장이다.

 

삼성전자 평택 캠퍼스. 옆에 축구장과 비교해보자

이 FAB은 부지, 인력, 장비, 기술 등등등

수많은 유지비용과 인프라가 필요하다.

고로 아무 기업이나 팹을 돌려 반도체를 찍어낼 수 있는 것은 아니다.

요즘은 IDM들도 공정기술의 미세화와 유지비용 때문에

FAB을 쓰기보단 위탁을 하는 방향으로 전환하는 기업이 많다.

이들을 FAB-light(팹라이트) 기업이라고 한다.

 

인텔, 삼성전자는 자기들의 상표를 자기들이 생산까지 모두 해낸다.

 

앤비디아, 애플은 자신들의 상표를 설계해내고

그것을 대만의 TSMC에 위탁생산을 맡긴다. (전세계 생산량의 약 40% 차지)

그렇다고 파운드리들을 하청업체라고 봐서는 안된다.

서로 없으면 망하는 관계에 있기 때문이다.

예를 들면

작년부터도 코로나로 인해서 공장 가동에 차질이 생기자 전세계적으로

차량용 반도체 공급이 후달리면서 차량 판매량도 감소하는 일이 발생했다.

 

삼성전자도 IDM이지만 갖추어진 FAB이 있고, 미세공정기술도 받쳐주기 때문에

다른 팹리스기업들의 위탁을 받아 돈을 벌려는, foundry 사업을 진행하고 있다.

전세계 생산량의 약 16프로를 차지하고 있다. (사실 하이닉스는 그냥 축에도 못낀다...)

 

FAB안에서는 반도체 제조의 핵심 공정과정이 진행된다.

분야별로 묶어 이를 '8대공정'이라고 한다.

그리고 이 8대공정이 내가 전문하는 분야고 앞으로 글을 쓸 분야이다.

 

아 참, 저번에 배운 나노를 다루는 공정에서 빠질 수 없는것이 바로 공정장비 기업이다.

이 기업들은 FAB에 장비를 대준다. 그말인즉슨 TSMC, 삼성전자도 장비가 없으면 망한다는 얘기다.

장비기업에는 ASML, 램리서치, 어플라이드 머트리얼즈 등등이 있다.

얘들도 주식을 보면 막강한 재무와 실적을 보여준다.

 

팹리스, 파운드리, IDM, 장비기업까지 서로 유기적으로 얽힌

반도체 산업의 생태계 구조,

그것들을 나누는 중심인 FAB이라는 시설에 대해서 알아보았다.

 

다음에는 이 FAB내의 구조와 먼지를 막기 위한 클린룸에 대한 설명을 하겠다!