반도체 생태계 _반도체 기업 형태, 파운더리, 메모리 정리

[도입부]

파운드리, 팹리스, 디자인 하우스

: 반도체 기업 형태를 의미하는 말이다.

 반도체는 고도의 기술을 다루고 있는 만큼 여러 형태의 기업들이 협력해 하나의 '반도체 생태계'를 이루고 있다.

 

	설계	웨이퍼 생산	패키징, 테스트	판매, 유통
종합 반도체 기업 (IDM)	O	O	O	O
IP기업 (칩리스)	O
팹리스	O			O
디자인하우스	O	O
파운드리		O	O
OSAT			O

 

반도체는 크게 [1] 설계, [2] 생산, [3] 조립/검사, [4]유통 과정을 거쳐 탄생한다.

 

기업들 중에는 이 모든 역할을 수행하는 종합 반도체 기업(IDM)도 있고, 

파운드리, 팹리스 처럼 특정 역할을 전문적으로 담당하는 기업도 있다.

 

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1. 종합 반도체 기업 (IDM, Integrated Device Manufacturer)

반도체 설계부터 생산까지 한 번에, 종합 반도체 기업

모든 반도체 생산 공정을 종합적으로 갖추고 있는 기업

 

[1] 설계 - [2] 생산 - [3] 조립, 검사 - [4] 유통

 

 

• 모든 반도체 생성 공정을 종합적으로 갖춘 기업
• 한 회사가 웨이퍼 생산 설비인 팹(fab)을 갖추고 있고 반도체 설계, 웨이퍼 가공, 패키징, 테스트로 이어지는 반도체를 만들기 위한 일련의 과정을 모두 수행한다.
  • 팹(fab)이란?
    • fabrication facility
    • 웨이퍼를 생산하는 설비
    • 팹을 건설하려면 수 조원 이상의 대규모 자본이 필요하기 때문에 대기업이 주도하고 있다.

 

 

2. IP 기업 (intellectual property)

 

설계 전문, 그러나 칩리스 chipless, IP기업

셀 라이브러리는 특정 설계 블록을 팹리스나 종합 반도체 기업 등에 제공하고 사용료를 받는 기업

 

[1] 설계 - [2] 생산 - [3] 조립, 검사 - [4] 유통

 

 

• 팹리스처럼 반도체 '설계'를 전문으로 하는 회사
• 팹리스와 수익 모델은 다르다. 
  • 셀 라이브러리 라고 하는 특정 설계 블록을 팹리스나 IDM, 파운드리 등에 제공하고 IP사용에 따른 라이선스료, 로열티를 받는다. 그래서 지적 재산권을 뜻하는 IP 용어를 쓴다.
• -> 설계 후 외주를 통해 자사 제품을 생산한다면, IP기업은 설게 라이선스를 판매할 뿐 자신의 브랜드로 제품을 생산하지 않는다.

 

3. 팹리스 (Fabless)

공장은 없어도 반도체 설계 전문가, 팹리스

반도체 설계만 하는 기업으로 파운드리 외주로 생산 후 자체 제품 판매

 

[1] 설계 - [2] 생산 - [3] 조립, 검사 - [4] 유통

 

 

• 반도체 설계를 전문적으로 하는 기업
• 설계를 제외한 웨이퍼 생산, 패키징, 테스트 등은 모두 외주로 진행하며, 외주를 통해 생산이 완료된 칩의 소유권이나 영업권은 팹리스에 있어 자사 브랜드로 판매한다.
• 대규모 자본이 드는 공장을 갖추지 않고 설계에 주력할 수 있는 비즈니스 모델
  • 반도체를 만드는 생산 시설 없이 뛰어난 아이디어와 우수한 칩 설계 기술을 바탕으로 반도체 칩 개발에 집중한다.
  • 따라서 다품종 소량 생산 형태로 기술적인 다양성을 갖는 시스템 반도체가 주로 팹리스의 형태를 가진다.

 

 

4. 디자인 하우스 (Design House)

파운드리의 팹리스와 가교, 디자인 하우스

팹리스 기업이 설계한 제품을 각 파운드리 생산공정에 적합하도록 최적화된 디자인 서비스 제공

 

[1] 설계 - [2] 생산 - [3] 조립, 검사 - [4] 유통

 

 

• 팹리스(설계)와 파운드리(생산)의 연결다리 역할을 하는 기업
  • 팹리스 기업이 설계한 제품을 각 파운드리 생산공정에 적합하도록 최적화된 디자인 서비스를 제공하는 역할
  • 팹리스 업체가 설계한 반도체 설계도면을 제조용 설계도면으로 다시 디자인 하는 것
  • 팹리스 기업에서 레이아웃 검증과 같은 백엔드 디자인(Back end design)을 직접 수행하지 않고 디자인하우스를 이용하곤 한다.
• 반도체 공정을 빵 만들기에 비유하기
  • 빵 레시피를 만드는 사람 - 팹리스 (설계)
  • 빵을 직접 구워내는 제빵사 - 파운드리 (생산)
  • 빵을 구워야 하는데, 밀가루를 최적의 비율로 믹스해서 제공하는 등 생산이 용이하도록 중간 가교 역할 - 디자인하우스
  •  

 

5. 파운드리

팹리스(Fabless) 환영! 생산 전문가,  파운드리

팹을 갖춘 생산 전문 기업으로 자체 생산보다 수탁 생산을 진행

 

[1] 설계 - [2] 생산 - [3] 조립, 검사 - [4] 유통

 

 

• '생산' 전문 기업
• 생산 공정을 전담하는 기업
  • 자체 제품이 아닌 수탁 생산을 주로 한다.
• -> 반도체 생산설비를 갖추고 있지만 직접 설계하여 제품을 만드는 것이 아니라 고객으로부터 위탁받은 제품을 대신 생산해 이익을 얻는 것
  
  • 파운드리 기업 자체적으로 IP를 설계하기도 하며, IP회사들과 제휴를 맺어 고객들이 필요로 할 시 좋은 IP를 제공하기도 한다.
• 주 고객 : 팹리스, 시스템 반도체 회사
  • 반도체 생산을 위해서는 수조원대의 막대한 시설 투자비용이 들고 고도의 생산기술이 필요해 반도체를 개발하는 모든 회사들이 반도체를 생산하기는 어렵기 때문이다.
  • 파운드리는 이러한 수많은 팹리스 기업의 생산기지 역할을 수행한다.

 

 

6. OSAT (Outsourced Semiconductor Assembly And Test)

오류는 없다! 후공정 업계 전문가, OSAT

반도체 패키징 및 테스트 수탁기업으로 반도체 후공정 업계를 의미

 

[1] 설계 - [2] 생산 - [3] 조립, 검사 - [4] 유통

 

 

• 반도체 패키징 및 테스트 수탁기업
• = 어셈블리 기업, 패키징 기업
• 폭넓은 의미에서 반도체 후공정 업계를 뜻한다.
  • 반도체 후공정
    • 패키징
    • 테스트
• 칩
  • 반도체 팹 공정을 통해 만들어진 웨이퍼에 수백개의 칩이 있다.
  • 이 상태의 칩은 외부와 전기신호를 주고받을 없고, 외부 충격에 의해 손상되기도 한다.
  • 이 칩을 낱개로 하나하나 잘라내어 기판이나 전자기기에 장착되기 위해 포장하는 작업을 패키징이라 한다.
  • 패키징 기업은 이런 반도체 칩 포장을 전문으로 하는 곳이다.
• 검사
  • 팹 공정과 패키징 공정을 마친 반도체는 완벽한 품질과 신뢰성을 위해 철저한 검사를 거친다.
  • 고가의 전자 장비의 핵심 부품인 만큼 엄격한 신회성이 요구된다.
  • IDM 이나 파운드리 기업을 테스트 전문 기업에 업무를 위탁하여, 효율을 높이고 전문성을 더한다.

 

 

 

출처

www.samsungsemiconstory.com/2225

파운드리? 팹리스? 반도체 생태계 한눈에 보기!

 

 

 

* * 파운드리 (Foundry) 사업이란?

1. Design

Flexible Design Service

-

2. Manufacturing

Assurance of Capacity & Quality

-

3. Packaging

Advanced Package Solution

-

4. Testing

Fast TAT Test Infrastructure

 

 

파운드리

: 반도체 설계 디자인을 전문으로 하는 '팹리스(fabless)' 기업으로부터 제조를 위탁받아 반도체를 제조하는 것

 

본래 '파운드리'는 주형에 맞게 제품을 만드는 주조/주물 공장을 의미했는데

반도체 설계 기술은 있으나 생산 기반이 없는 기업들이 등장하며 반도체 위탁 생산에 대한 수요가 증가하였고, 파운드리의 개념이 반도체 산업에 적용되기 시작했다.

 

반도체를 만드는 생산라인을 구축하려면 막대한 투자가 필요하고, 반도체 공정도 점점 미세화 됨에 따라 직접 생산 시스템을 갖추는 것이 쉽지 않았다. 그래서 최근에는 고객은 설계 하고, 생산은 전문 업체인 파운드리 기업에 위탁하는 산업이 크게 성장하고 잇다. 

 

파운드리는 세상의 많은 아이디어를 반도체 제품으로 실현시켜주는 4차 산업의 중요 아이콘으로, 메모리 반도체와 함께 우리 삶을 보다 스마트하고 효율적으로 만드는 데 큰 역할을 하고 있다. 미래 삶의 변화를 이끌어갈 인공지능(AI), 빅데이터, 블록체인, 자율주행, 사물인터넷(IoT) 등에서 무궁무진한 비즈니스 아이디어를 가진 팹리스 기업의 전문화와 함께 파운드리 비즈니스의 역할은 더욱 커지고 있다.