심장 쫄깃한 반도체 산업에 대해 알아보자

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심장 쫄깃한 반도체 산업에 대해 알아보자

👤 메이퓨

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알게 모르게 온라인 커뮤니티에서 '반도체 산업에 대해 알아보자'에 대한 게시물이 엄청난 화제를 모으고 있어.

수많은 댓글과 함께 네티즌들의 뜨거운 반응이 이어지고 있는 이번 이슈의 상세 내용을 아래에서 확인해보자.

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우선, 반도체 산업의 구조적 흐름은 아래와 같다.

① 설계

└ 팹리스 / IP / 디자인하우스

② 웨이퍼 제조

└ IDM / 파운드리

③ 전공정

└ 증착 → 노광 → 식각 → 세정 → 이온주입 → CMP → 검사

④ 후공정

└ 절단 → 패키징 → 본딩 → 테스트 → 모듈화

⑤ 완제품 적용

└ 스마트폰 / 서버 / AI / 자동차 / 가전 / 전력기기

ㅡㅡ

반도체 자체만 우선 크게 보면

1) 메모리 반도체 : 데이터를 저장하는 칩

2) 비메모리 반도체 / 시스템 반도체 : 계산-제어-신호처리

두 가지로 나누어 구분할 수 있다.

해당 1) 메모리 반도체의 대표적인 제품으로는

DRAM(작업 중인 데이터를 읽고, 쓰는 메모리), NAND(저장장치 메모리), HBM(DRAM을 여러 층으로 쌓아 데이터 이동 속도를 크게 높인 고대역폭 메모리)이 있다.

또한 2) 비메모리 / 시스템 반도체의 대표적인 제품으로는

AP(기기의 두뇌), MCU(작은 제어용 두뇌), DDI(화면 켜주는 역할), PMIC(전압-전류 조절), CIS(빛을 전기신호로 바꿔 이미지 생성) 등이 있다.

삼성전자의 경우 DRAM이나 NAND 같은 메모리뿐만 아니라 후술할 여러 과정에서의 반도체 포폴을 갖고 있다. Sk 하이닉스의 경우도 DRAMN-NAND-HBM 중심이지만 여타 반도체 프로세스로의 확장 역시 꿰하고 있다.

ㅡㅡ

1) 설계 : 팹리스

: 단어 그대로(Fab-less) 제조공장 없이 설계만 하는 회사

=> 직접 공장을 굴리지 않고, 반도체 설계를 한 뒤 삼성전자나 TSMC 같은 파운드리에 실제 생산을 맡기는 것이다.

대표적으로 애플, 엔비디아, 퀄컴 같은 회사 ㅇㅇ.

다만, 한국의 경우 중소형 회사가 대다수다.

국내 상장사 : LX세미콘 / 텔레칩스 / 제주반도체 / 동운아나텍 / 파워넷 / 넥스트칩 / 어보브반도체 등등

ㅡㅡ

2) 설계 : IP

: 칩 전체 설계가 아닌, 특정 핵심 부펌 설계도를 파는 회사

예를 들어, 어떤 회사가 차랑용 반도체를 만든다고 치자.

그럼 그 칩 안에는 아래와 같은 많은 기능이 있을 터다.

- Cpu 코어

- GPU 코어

- NPU

- 보안 블록

- 영상 처리 블록

- 전력 관리 회로

- 메모리 컨트롤러

등등등..

이걸 전부 직접 한 회사가 설계하기에는 재정적 무리가 있으니 재사용 가능하도록 특정 설계도만 파는 것이다.

국내 상장사 : 칩스앤미디어 / 오픈엣지테크놀로지 / 퀄리타스반도체 등등

ㅡㅡ

3) 설계 : 디자인하우스

: 팹리스의 설계도만 있다고 공장에서 바로 만들 수 있는 것이 아니므로, 해당 설계를 실제 공정 단계에 적용할 수 있도록 검증하고, 분석하며, 양산 가능하게 최적화하는 회사

단, 디자인하우스는 실제 매출까지(양산화 작업 오래걸림) 다소 늦고 프로젝트 단위 계약 변동성이 매우 크다는 점을 유의

국내 상장사 : 에이디테크놀로지 / 코아시아 / 칩스앤미디어 / 에이직랜드 / 가온칩스 등등

ㅡㅡ

4) 웨이퍼 제조 : IDM

: 말 그대로 종합 반도체 회사

(설계부터 제조 판매까지 거의 대부분 도맡는 회사)

국내 상장사 : 삼성전자 / SK하이닉스

ㅡㅡ

5) 웨이퍼 제조 : 파운드리

: 팹리스의 설계도에 따라 반도체를 실제로 생산하는 회사

국내 상장사 : DB하이텍

ㅡㅡ

6) 전공정 : 반도체 웨이퍼에 회로를 새기는 작업

순서는 아래와 같다.

ㄱ) 증착 : 웨이퍼 위에 아주 얇은 막 입히기

EX) 원익IPS, 주성엔지니어링, 테스, 유진테크 등등

참고로 당연하겠지만

증착 회사들은 설비투자 사이클에 매우 민감하다.

ㄴ) 식각 : 회로 패턴 중 필요없는 부분을 깎는 것

EX) 원익IPS, 테스, 에이피티씨, 피에스케이 등등

ㄷ) 세정 : 웨이퍼 깨끗하게 하게

EX) 제우스, 케이씨텍, 원익머트리얼즈, 디바이스이엔지

ㄹ) CMP : 웨이퍼 표면의 평탄화 작업

EX) 케이씨텍, 솔브레인, 동진쎄미켐 등등

ㅁ) 검사-계측 : 전공정 작업 도중 전반적 상태 확인

EX) 넥스틴, 고영, 인텍플러스, 파크시스템스 등등

ㅡㅡ

7) 후공정 : 전공정에서 생성된 웨이퍼를 개별 칩으로 분리하고, 외부 기기와 전기-기계적으로 연결하는 작업

반도체 사이클이 오기 전, 후공정 작업은 전공정에 비해

상당히 소외되는 영역이었음.

다만, Ai 시대가 도래하고 HBM 수요가 급등하며 해당 기술이 매우 크게 주목받기 시작. (위에서 언급했듯 HBM은 여러 장의 DRAM을 쌓고, 연결하는 일이기 때문)

순서는 아래와 같다.

ㄱ) 패키징 : 칩의 내구성과 더불어 전기적 연결을 돕는 작업

EX) 하나마이크론, 네페스, SFA반도체, 두산테스나 등등

ㄴ) 본딩 : 칩과 기판, 칩과 칩을 연결

EX) 한미반도체, 코세스, 미래산업, 프로텍 등등

ㄷ) 테스트 : 말 그대로 칩이 정상작동하는지 확인

: 유니테스트, 테크윙, 와이아이케이, 리노공업 등등

ㅡㅡ

여기까지가 반도체 제작의 전반적인 과정이다.

위에서 살펴본 것은 소위 '장비주'라고 할 수 있다.

하지만, 반도체 시장에서는 회로 제작 자체에 기술적으로 소비되는 제품을 판매하는, '소재주' 회사들도 굉장히 많다.

요컨대,

식각액이나 세정액 등 화학소재를 파는 솔브레인 / 한솔케미칼 / 후성 / 레이크머티리얼즈 등등,

포토레지스트(빛에반응하는소재)를 파는 동진쎄미캠,

실리콘 전극이나 세라믹 부품, SIC 링 등 반도체 장비 안에 들어가는 소모품을 파는 회사들까지.

참고로 소재주들은 고객사 가동률이 올라갈 때마다 실적이 좋아지며, 주가도 올라가는 경우가 많다.

ㅡㅡ

끝으로, 기판(칩-메인보드 연결) 관련주를 살펴보고

끝내보도롣 하겠다

1) 삼성전기 - 고성능 패키지 기판

2) 대덕전자 - 반도체 패키지 기판

3) 심텍 - 메모리 모듈 PCB

4) 해성디에스 - 차량용 반도체

5) 그 외 코리아써기트, 이수페타시스, 티엘비 등등..

다음에는 석유화학 관련해서 알아보도록 하자.

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