[패스트캠퍼스] Dart로 반도체 산업 분석하기(1)

패트트 캠퍼스에 권오상 회계사님의 강의가 있어 결제하고 들어보기로 했다. 산업 군 별 DART 공시자료 보는 법을 배우게 되고 현재 듣고 있는 중이지만 꽤나 유용한 내용들이 많다. 원래 패스트캠퍼스 라는 곳에 대해 신뢰가 그리 높지는 않았는데 이번 건을 계기로 좀 달라졌다. 좋은 강의를 그래도 많이 하는구나 느꼈다. 

 

[반도체]

주로 반도체 산업군을 볼 때 SK 하이닉스를 본다. SK 하이닉스가 유일하게 100% 반도체 만을 다루기 때문이다. 반도체는 우선 메모리와 비메모리로 나뉘게 된다. 메모리 반도체는 정보 저장 목적으로 하는 반도체. 이 메모리 반도체는 전원이 꺼지면 저장된 내용이 사라지는 휘발성 메모리와 전원이 꺼져도 저장 내용이 보존되는 비휘발성 메모리가 있다.

 

이 휘발성 메모리의 대표는 D램으로 컴퓨터와 모바일 기기에 부품으로 들어가 있고, 비휘발성 메모리 대표는 낸드플래시로 USB 등에 들어가 있다. 우리나라 생산되는 메모리 반도체는 현재 전 세계에서 절반 이상을 차지하고 있다.

 

비메모리 반도체는, 저장하지 않는 반도체이다. 정보처리를 하는 반도체이다. 시스템 반도체라고도 불리는데, 모바일 중앙처리장치 등 각 종 전자기기에 필수적으로 들어간다. 전 세계 반도체 시장에서 수요가 약 70%이상을 차지한다.

 

메모리 반도체는 구조가 단순하고 품종이 많지 않아 설계에서 생산까지 한 업체에서 맡아 생산할 수 있으나 비메모리 반도체는 고도의 설계기술이 필요하고 제품 종류가 다양해 여러 업체가 역할을 나눠 생산을 하는 것이 유용하다. CPU나 이미지 센서 등이 있을 것 같다.

 

또한, 반도체 산업 구조에는 설계 > 공정 > 패키징, 테스트 ( 회로를 그리고 그것을 구현하며 검정 CHIP으로 만들어 테스트 이후 출고한다) Feb, 즉 반도체 생산 시설을 Feb이라고 하는데, 펩리스, 생산 시설이 없다는 것이다. 때문에 주로 설계 중심이다.

 

반도체 웨이퍼, 반도체의 재료가 되는 얇은 원판을 생산하는 생산 시설을 Feb 이라고 한다. Feb을 가지고 제조를 전문으로 해주는 것이 파운드리다. 즉, 설계는 하지 않고 고객이 개발한 제품을 생산만 하는 것이라고 생각하면 된다. 그리고 웨이퍼에서 생산된 칩을 사용할 수 있게 만드는 기술을 패키징이라고 한다.

 

메모리 반도체 중 펩리스의 대표 주자는 삼성전자가 있고 파운드리 대표 주자 또한 삼성전자, SK 하이닉스 그리고 마이크론 등이 있으며 비메모리 반도체 중 펩리스 대표 주자는 퀄컴, 엔비디아 등이 있고 비메모리 반도체 중 파운드리에는 TSMC, 삼성전자 등이 있다고 생각하면 된다.

 

파운드리는 전공정과 후공정으로 나뉘게 되는데, 전공정은 다음과 같다. 웨이퍼에 가스를 입히는 증착 공정, 가스가 입혀진 웨이퍼 위에 미세한 회로 선폭을 형성하기 위해 빛을 쬐주는 노광 공정, 웨이퍼 위에 형성된 회로 선폭에 따라 필요한 부분을 깎아내는 식각공정, 깎아내고 먼지가 남은 것을 씻어내는 세정 공정 그리고 회로 선폭이 잘 만들어졌는지 여부를 정밀하게 살펴보는 측정공정 등이 있다.

 

후공정에는, 네모난 크기로 작게 자르는 절단 공정, 전기적으로 연결하는 본딩, 덮개를 씌우는 몰딩 공정 그리고 최종 검사하는 테스트 공정 등이 있다. 대표적으로 한미반도체가 있고 전 세계에서 1, 2위하는 곳이다. 

 

반도체 웨이퍼(실리콘 제작)에서 수득률을 높이는 것이 기술이다. 그러기 위해 반도체 회로 선폭을 줄이는 작업이 필요하다. 나노 수준이 올라갈수록 파운드리 업체의 CAPEX 규모는 기하급수적으로 늘어나며 현재 10나노, 3나노 수준에 올라와 있는 삼성전자나 TSMC를 따라올 기업은 없을 것이다. 특히 TSMC는 전체 파운드리 시장의 40%의 마켓 쉐어를 차지한다. 

 

자동차에도 반도체가 들어가는데, 이는 비메모리 반도체가 들어간다. 코로나 시절을 생각해보면, 자동차 주문 생산이 딜레이가 됐는데 코로나 팬데믹 시즌에 TSMC가 생산공정을 주로 가전등에 들어가는 반도체 만드는 공정으로 전환했다가 코로나 팬데믹이 사라지면서 자동차 보복수요가 발생했고 이를 공급할 반도체 파운드리가 부족했던 상황이다.