반도체를 만드는 과정을 크게 4단계로 분류해 보고 각 단계 특징과 역할 그리고 시스템반도체 기업들의 분업 체계 방식은 무엇인지 정리해 보았습니다
반도체 만드는 과정을 4단계로 나누어보면
1단계 설계: 제작할 반도체의 설계 도면 작성 과정.
2단계 제조: 작성된 설계 도면에 맞게 웨이퍼에 반도체를 만드는 제조 과정.
3단계 테스트와 패키지: 제작된 반도체 제품의 검사·동작 테스트 그리고 웨이퍼에 만들어진 반도체를 칩 단위로 자르고 이 칩을 기판에 얹어 전기적으로 연결하고 보호막(포장재)을 두르고 완제품을 만드는 패키지 과정.
4단계 유통 및 판매: 완제품을 유통하고 판매하는 과정.
반도체 산업에서 IDM, IP, Fabless 기업 등은 뭐지?
반도체 산업에서 반도체 회사들의 특징(특화된 기술로)으로 나누어 반도체에 제작에 참여하는 방식을 반도체 산업의 분업 체계 방식이라고 합니다.
IDM(Integrated Device Manufacure): 종합 반도체 기업
자체 설계, 자체 생산을 진행하는 기업을 말합니다. 위의 1단계 ~ 4단계의 일련의 과정을 직접 진행하는 기업입니다. 주로 메모리반도체 기업이 주류를 이룹니다.
대표적인 기업으로 Samsung Electronics, SKhynix, Micron Technology, Intel 등
시스템반도체 기업들의 특징에 따른 제조 분업화
주로 시스템 반도체 회사는 특징에 따라 분업화되어있어 분업 체계 방식으로 반도체를 만듭니다. 왜냐하면 다양한 시스템 반도체에 대한 요구가 증가하면서 이에 따라 제작 단계별로 특화된 기업들이 만들어지고 단계별로 특화된 기업들이 서로의 요구에 맞게 발전되었기 때문입니다.
IP(Intellectual Property)기업 또는 Chipless(칩리스)기업
설계 단계에 특화된 기업을 말합니다. 반도체 Unit 설계(예를 들면: 메모리 Unit, 통신 Unit 등의 각 Unit 별로 최적화된 설계도를 작성하여 놓고)에 대한 특허 IP(Intellectual Property)를 제공하고 그 대가로 로열티(사용료)를 받는 기업을 말합니다.
대표적인 기업으로 ARM, Synopsys, Cadence
*프랜드(FRAND: Fair, Reasonable and Non-Discriminatory)
표준이 된 특허 기술의 권리자가 경쟁사에게 차별적인 사용 조건을 적용하여 발생할 수 있는 불공정 행위를 방지하는 목적 ETSI(유럽전기통신표준협회)가 제정한 특허 기술 사용에 관한 조항에 포함된면서 널리 쓰이게 되었으며 공정하고 합리적이면서 비차별적인 라이선싱을 하도록 독려하고 있습니다. (참조: 위키백과)
Fabless(팹리스)기업
시장의 필요를 읽고 앞으로 필요한 반도체를 기획하고 설계하는데 특화된 기업을 말합니다. 자신들이 계획하고 설계한 반도체가 제조·생산되면 해당 반도체에 자사의 브랜드를 붙여 판매합니다. 즉 기획, 설계, 판매(판매 및 유통) 역할 만을 합니다. 제조 시설인 Fab(팹)을 가지고 있지 않습니다. 제조, 테스트, 패키지는 다른 업체에게 맡겨서 진행합니다.
대표적인 기업으로 AMD, NVIDIA, Mediatek, Apple 등
Design House(디자인 하우스)기업
Fabless(팹리스) 기업의 요구 조건을 파악하고 일일이 대응하는 것이 제조만 전문적으로 하는 Foundry(파운드리) 기업에게는 현실적으로 어려운 일입니다 그렇기 때문에 디자인 하우스 기업이 Fabless(팹리스) 기업과 Foundry(파운드리) 기업 사이에서 중간 역할(Foundry 기업의 공정에 최적화하는 작업을 수행하는 일)을 합니다.
Foundry(파운드리)기업: 반도체 위탁 제조 기업
Fabless(팹리스) 기업이 의뢰한 반도체를 설계 도면대로 제작해 주는 기업을 말하는 것으로 반도체 위탁 제조 기업입니다. 제조 시설인 Fab(팹)을 가지고 있습니다.
대표적인 기업으로 TSMC, Samsung Electronics, Global Foundries 등
OSAT(Outsourced Semiconductor Assembly and Test): 반도체 조립 테스트 외주 기업
Foundry(파운드리) 기업에서 만들어진 반도체를 테스트하고 테스트를 통과한 반도체를 패키징 하는 공정을 하는 기업을 말합니다.
대표적인 기업으로 ASE, Amkor, JCET PIT 등
글을 정리하며
시스템반도체의 생산량은 하루에 수량은 약 수백만 개 ~ 수천만 개 메모리반도체는 수억 ~ 수십억 개를 생산한다고 합니다. 언론에 자주 등장하는 용어들을 중심으로 일반적인 반도체 기업들을 특징을 분류하여 반도체 산업 생태계를 간략히 정리해 보았습니다.