[BM을 알아야 주식이 보인다] 반도체 산업

BM을 알아야 주식이 보인다 - 반도체 산업

---

'BM을 알아야 주식이 보인다'는 실제 사업의 Business model을 이해 함으로써 주식시장 및 사업을 보는 안목을 넓혀 드리기 위해 기획되었습니다.

 

반도체란?

 

일반적으로 반도체란 도체와 부도체의 중간정도 되는 물질을 일컫는다. 그래서 반도체를

라고 하는 것이다.

 

순수한 반도체는 부도체와 마찬가지로 전기가 거의 통하지 않는다. 하지만 부도체와는 달리 어떠한 인공적인 조작을 가하면 도체처럼 전기가 흐르기 시작한다. 빛을 비춰준다거나 열을 가한다거나 특정 불순물을 넣어주면 도체처럼 전기가 흐른다. 도체가 전기는 잘 통하지만 사람이 조절하기 어려운 반면에 반도체는 사람이 어떻게 조작하느냐에 따라 조절이 용이하다는 특징이 있다.

 

이처럼 도체와 부도체의 장점을 모두 가지고 있는 것이 바로 반도체 이고 이러한 전기전도의 조절 용이성이 바로 반도체의 무한한 가능성을 의미한다고 할 수 있겠다.

 

즉, 반도체는 순수상태에서 부도체이지만 외부의 자극을 가하면 전기가 통하는 성질을 이용하여 전류의 변환, 정류, 증폭, 저장 등의 기능을 발휘하도록 만든 소자이다.

 

메모리 반도체와 비메모리반도체의 특성

 

 

- 반도체 분류는 크게 자체의 기능에 따라 정보를 저장할 수 있는 메모리부문과 논리, 연산 및 제어할 수 있는 비메모리부문으로 구분된다. 메모리는 표준품의 대량생산에 필요한 생산기술이 경쟁력의 핵심요인으로 작용하고 있고, 비메모리는 시스템의 운용에 필요한 설계기술이 경쟁력의 관건으로 작용하고 있다.

 

- 비메모리 반도체는 대부분 활용분야가 다양하여 공급이 급격히 증가하더라도 수요 측에서 이를 흡수할 여지가 있는 반면, D램 등 메모리반도체의 경우 수요가 PC등에 한정되어 있기 때문에 공급 급증이 수급불균형으로 직결되고 있다.

 

반도체 산업의 특징

 

반도체 산업은 대규모 투자를 요구하고 높은 위험부담을 수반한다. 거액의 설비투자와 연구개발투자가 소요되면서도 기술혁신의 속도가 매우 빠르기 때문에, 기업은 통상 2~3년만에 설비를 교체해야 하는 부담을 안고 있다.

 

또한 제품의 라이프사이클이 짧고 제품의 시장 도입기에서 성숙기에 이르기까지 가격이 급락하는 특성이 있어 성공적 시장진입과 경쟁을 위해 조기에 제품을 개발할 수 있는 기술능력을 확보해야만 한다. 이로 인해 세계반도체 시장은 지난 40여년간 강력한 기술 및 자금능력을 보유하고 있는 일부 선발 대기업에 의해 지배되어 왔다.

 

반도체 산업의 변화

 

과거 90년대를 메모리 전성시대라고 하면 21세기는 SoC(System-on-Chip)시대라 할 수 있다. 이는 반도체 소비시장이 바뀌고 있는데 기인하며, 기존 PC시장에서 모바일 및 정보가전 시장으로 급속히 이동하고 있다. 이에 따라 메모리의 경우 D램에서 플래시메모리로 품목전환이 급속히 이루어지고 있고, 시스템 IC는 다양한 기능의 융합화로 복합기능칩(SoC)제품으로 발전되고 있다.

 

또한 비메모리업계는 부가가치 체인별 분업화가 급속히 확산되고 있다. 단일기업의 수직계열 생산체제가 Chipless전문, 설계전문(Fabless), 파운드리전문, 조립전담기업 등으로 전문화되고 있다. 이로 인해 종합업계가 붕괴되고 벤처업계가 다양하게 탄생하고 있다.

 

 

반도체의 원재료

 

반도체의 3대 원재료는 웨이퍼, 마스크, 리드프레임이다.

 

웨이퍼(wafer)

 

웨이퍼는 반도체물질로 만들어진 얇고 둥근 조각이다. 주로 실리콘 웨이퍼를 만드는데 실리콘은 땅속의 원소 중 산소다음으로 풍부한 물질 규소(Si)를 뜻한다. 이러한 실리콘을 정제해서 단결정으로 만든 것이 집적회로를 만드는 재료이며, 이것이 실리콘 단결정인 잉곳(Ingot)이다. 실리콘 잉곳은 수백µm의 두께로 절단되어 한쪽 면을 거울같이 연마하여 실리콘 웨이퍼가되는 것이다. 집적회로는 이 실리콘 웨이퍼의 표면에 만들어진다.

 

마스크(mask)

 

웨이퍼 위에 만들어질 회로패턴의 모양을 각 층(layer)별로 유리판 위에 그려 놓은 것으로 사진공정시 스테퍼(반도체 제작용 카메라)의 사진건판으로 사용된다.

 

리드프레임(lead frame)

 

보통 구리로 만들어진 구조물로서, 조립공정시 칩이 이 위에 놓여지게 되며 가는 금 선으로 칩과 연결된다. 이렇게 하여 IC칩이 외부화 전기신호를 주고 받게 되는 것이다.

 

웨이퍼스와 웨하스

 

시중에 나와있는 유명과자 중에 웨하스가 있다. 이 과자의 표지를 보면 영어로 Wafers(웨이퍼스)라고 쓰여있다. 그래서 웨하스과자를 보면 과자/크림/과자/크림 순서로 얇은 층이 계속되어 있음을 알 수 있다. 그런데 왜 웨이퍼스라고 하지 않고 웨하스라고 했을까? 이는 일본식 발음에서 기인했다. 일본식으로는 웨이퍼스라는 발음이 되지 않고 웨하스로 발음이 되기 때문이었고 이것이 우리나라로 들어와서 그대로 사용된 것이다. 지금도 일본 사람들은 실리콘웨이퍼를 웨하스라고 읽는다. 그러나 정확한 발음은 웨이퍼스가 된다.

 

반도체 산업에 쓰이는 몇 가지 용어들

 

반도체수율(Yield)

 

수율은 한마디로 “불량율의 반대”라고 할 수 있다. 반도체제조과정 중 투입한 양(Input)대비 제조되어 나온 양(Output)의 비율을 바로 수율이라고 할 수 있는 것이다. 반도체산업은 바로 이 수율을 높이기 위한 전쟁이라고 해도 과언이 아니다. 반도체의 경우 결함이 있으면 수리하거나 교체할 수 없고 버려지기 때문이다.

 

BB율

 

BB(Book-to-Bill Ratio=수주/출하)율은 수주대비 출하비율로서 비율이 1이상인 경우는 출하에 비해서 수주가 늘어나고 있다는 것을 의미하며 반도체 경기가 확장국면에 있음을 의미한다. 반대로, BB율이 0.86이라는 것은 100달러 짜리 제품이 출하될 때 86달러 어치의 새로운 주문을 받는다는 의미로 BB율이 1을 밑도는 것은 반도체 경기가 위축되고 있음을 의미한다.

 

반도체 제조공정

 

 

이건규 bluemoon@viptooza.com