스압] 반도체 근황

1. 중국의 큰 구멍 중 하나가 반도체임.

​

​

2. 중국의 반도체 자급률은 6%에 불과함.

​

​

3. 94%를 수입한다는 말임.

​

​

4. 중국은 1년에 반도체를 160조나 소비하는 세계 1위의 반도체 소비국이지만, 중국 기업의 반도체 기술이 허접해서, 전체 소비 반도체의 94%를 삼성전자 등 외국기업에서 수입하고 있는 것임.

​

​

5. 시진핑은 반도체에 1.4조 달러를 투자해서 반도체에서 미국을 2025년까지 추월하고, 반도체 자급률을 70%까지 끌어올리겠다고 선언함.

​

​

6. 이런 중국의 반도체 자립 전략을 위해서 꼭 필요한 기계가 있음.

​

​

​7. EUV(Extreme Ultra Violet) 장비임.

​

​

8. 반도체를 만들려면 웨이퍼, 산화, 노광, 패키징 등 8개의 단계를 거치게 되는데, 가장 중요한 공정이 노광 공정임.

​

​

9. 노광은 실리콘 웨이퍼 위에 반도체의 회로를 빛으로 새기는 단계로 반도체의 설계도이자 반도체 그 자체가 만들어지는 단계임.

​

​

10. 노광 공정이 반도체 전체 생산시간의 60%를 잡아먹고, 35%의 비용이 들어가는 핵심공정임.

​

​

11. 이런 노광 공정을 수행하려면 빛을 발생시키고, 빛으로 웨어퍼에 회로를 새기는 장비가 필요함.

​

​

12. 이 장비가 EUV(Extreme Ultra Violet)임.

​

​

13. 워낙 회로도가 미세하다 보니, 엄청난 기술과 정교성이 필요한 영역임.

​

​

14. 현재 제대로 된 EUV는 ASML만이 만들 수 있음.

​

​

15.ASML은 네덜란드의 에인트호번에 본사를 두고 있는데, 네덜란드의 전자제품 기업 필립스와 ASMI의 합작으로 1984년 설립되어, 1년에 50대 정도의 EUV 장비를 생산함.

​

​

16. 현재까지 ASML이 EUV 장비를 파는 회사는 4개사임. 대만의 TSMC와 삼성전자이고, 최근 인텔과 SK하이닉스가 공급계약을 체결함.

​

​​

17. 2018년 5월, 중국의 SMIC는 EUV 1대를 주문해서 2019년 1월 납품받기로 계약함.

​

​

18. 납품 1개월 전인 2018년 12월 1일, ASML의 Prodrive 공장에서 원인 모를 화재가 발생함.

​

​

19. 거의 다 만들어져 마지막 조립단계에 있었던 바로 그 SMIC 납품 노광기가 전소되어 버림.

​

​

20. ASML은 화재사건 이후 앞으로 노광기를 중국에 공급하지 않겠다고 발표함.

​

​

21. 새로운 계약을 안 받겠다는 것뿐만 아니라, 기존 만들다 불타버린 EUV를 다시 만들어 납품하는 것도 안 하겠다고 한 것임.

​

​

22. 바이든으로 대통령이 바뀌고는 의문의 화재 같은 것은 생기지 않고, 대응이 부드러워짐.

​

​

23. 바이든은 ASML의 EUV를 미국의 기술이 들어간 장비로 간주해서, 수출 시에 미국의 동의를 얻게 만듦.

​

​

24. 중국의 반도체 전략에 확실한 길 막을 해버린 것임.

​

​

25. 2022년 3월 30일 현재, 아직 중국은 1대의 EUV도 확보하지 못하고 있음.

​

​

26. 더 이상 반도체 고급 기술 확보가 힘들어지는 등 성장에 지장이 오자, 시진핑이 모교인 칭화대를 동원해 설립한 반도체 기업 칭화 유니가 법정관리에 들어감.

​

​​

​27. 이렇게 미국이 중국의 반도체 굴기에 민감한 것은 이유가 있음.

​

​

​

28. 18년 3월. 푸틴은 극초음속 미사일 킨잘을 공개함. 이번에 우크라이나를 향해 쏜 그 킨잘 맞음.

​

​

​

​

​

29. 킨잘, 단검이라는 뜻의 미사일은 미그 31에서 발사되어서 마하 10의 속도로 2,000킬로 이상 밖의 목표를 명중함.

​

​

30. ICBM 같이 대기권 바깥으로 나갔다고 떨어지는 탄도미사일이 아니라 대기권 안에서 극 초음속으로 목표를 때렸다는 것으로, 사드와 패트리어트, SM-3로 이어지는 미국의 방패가 무력화된 것임.

​

​

31. 러시아는 과거 2대 강국으로 45년간 대립하던 소련의 계승자로 보는 시각이 있어, 군사력 상승을 미국이 인정함.

​

​

32. 중국은 다름.

​

​

33. 중국이 2,000킬로 이상 표적을 타격할 수 있는 극 초음속 미사일을 가진다는 것은 항공모함 전단을 통한 미국의 해양패권이 직접적으로 도전을 받는다는 것임.

​

​

34. 중국도 마하 6의 극초음속 미사일 발사에 성공해서 미국 신경을 건드림.

​

​

35. 미국은 앞으로의 군사력 패권을 좌우하는 것은 이런 극초음속 미사일이나 인공위성 등이 기반이 되는 우주항공이 관건이라고 보고 있음.

​

​

36. 우주항공의 핵심은 정밀기계 기초기술 및 부품산업, 5G, 핵심 부문 연구역량과 반도체임.

​

​

37. 정밀기계는 일본, 독일 두 미국의 우방국이 가장 앞서나가고 있어 관리가 가능함.

​

​​

38. 5G는 화웨이를 잡아 시간을 벌었고, 미국과 일본 내 핵심소재 첨단 기술 연구소에서 중국인들을 차단하며 따라잡고 있음.

​

​​

39. 우주항공 핵심 부문 중 관리가 안 되고 남은 것은 반도체임.

​

​​

40. 반도체 중에서도 설계는 미국이 보유한 특허와 미국 기업 등이 있어 관리가 되고 있지만, 제조공장이라고 볼 수 있는 파운드리가 문제임.

​

​​

41. 현재 파운드리는 TSMC가 원탑이고, 삼성전자가 따라가고 있는 상황임.

​​

​

42. 인텔이 떨어져 나가며 TSMC와 삼성전자 양강 구도가 된 것임.

​​

​

43. 인텔은 14나노에 이어 10나노까지는 엄청 잘 만들어. 14나노의 장인으로 불리다가 10나노의 장인으로 불리기까지 함.

​

​​

44. 같은 10나노에서 반도체 종합성능으로 인텔이 100이라면 삼전이 52, TSMC가 47이 나오는 정도로 인텔이 10나노를 잘 뽑아낸 것임.

​

​​

45. 그런데, 인텔은 7나노 진입에 실패함.

​​

​

46. 여타 후발주자들인 SMIC는 12나노, UMC는 22나노 등으로 인텔보다 더 후진 수준이라, 현재 최첨단 공정인 7나노는 삼성전자와 TSMC 양강 체제가 된 것임.

​​​

​

47. 삼성전자는 7나노 진입에 성공했지만, 문제가 있었음.

​​

​

48. 삼성전자가 7나노를 DUV가 아닌 더 선진적인 EUV 설비로 만들어 TSMC를 제쳤다고 자랑함.

​

​​

49. 하지만 결과는 참담했음.

​​

​

50. 애플이 TSMC로 떠났고, 삼전에 새로 물량을 줬던 엔비디아까지 삼전 7나노를 포기하고 떠나감.

​​

​

51. 수율이 안 나온 것임.

​​

​

52. 큰돈을 쏟아부어 식당을 확장 오픈했는데, 단체 손님들이 옆 가게로 가버린 상태가 됨.

​​

​

53. 10만 전자를 달려가던 삼전이 6만따리로 떨어진 주요 이유 중 하나임.

​

​

​54. 현재 반도체는 나노 경쟁임.

​

​​

55.1나노가 머리카락의 10만 분의 1 굵기로, 감이 잘 안 잡히지만 엄청 얇다 정도로 보면 됨.

​​

​

56. 문제는 너무 선이 얇아지다 보니, 전자가 통제가 잘 안되는 문제가 생기기 시작함.

​

​​

57. 핀 팻(FinFET) 공정이 나옴.

​

​​

58. 기존 평판 FET는 한 면을 접했는데, 핀 펫은 바닥을 올려서, 한 면이 아니라 세면을 접하게 만듦.

​

​

59. 세 군데에서 선을 접하니 안정성이 높아져, 선폭은 안 줄었지만 성능이 개선됨.

​

​​

60. 선폭은 안 줄어 10나노지만, 핀펫공정으로 만드니 7나노급 성능이 나온다는 말임.

​

​​

61. 더 나은 공정이 있음.

​

​​

62. GAA펫(GAAFET)임.

​​

​

63. FinFET이 3면을 접하지만, GAAFET은 가운데를 통과하며 4면을 접함.

​

​

​

​

​

​​

64. 이론상 3면을 접하는 핀펫보다 4면을 접하는 GAA팻이 더 안정적이고 성능이 좋을 수밖에 없음.

​

​​

65. GAAFET의 업그레이드 버전인 MBCFET에 삼성전자가 특허를 가지고 있음.

​

​

66. 올해 6월 양산 예정을 밝혔던 삼성전자의 3나노가 MBCFET 방식임.

​

​​

67. 기존 핀펫보다 성능이 30% 좋아지고, 크기가 35% 작아짐.

​

​

68. 이보다 더 큰 성능 개선이 있음.

​

​​

69. 기존 핀펫보다 전기를 절반 정도밖에 안 먹음.

​​

​

70. 그만큼 더 오래 쓸 수 있다는 말임.

​

​​

​71.TSMC도 3나노에 도전하고 있음.

​

​​

72. TSMC는 3나노를 올해 2월에 양산하는 일정이었는데, 7월로 일정이 밀렸고, 이대로라면 선두를 삼성전자에 내주게 됨.

​

​

73. TSMC와 삼성전자의 차이는 TSMC는 기존 핀펫(FinFET)방식을 갈아 넣어 3나노에 도전하고 있고, 삼성전자는 MBCFET방식으로 도전하는 것임.

​

​

74. 삼성전자의 지금까지 주장은 "기존 FinFET 방식으로 7나노는 몰라도 3나노는 힘들껄." 임.

​

​​

75. TSMC는 "3나노까지는 FinFET 방식으로 가능하고, GAA 방식은 2024년 예정된 2나노에서 하면 됨"이라는 입장임.

​​​

​

76. TSMC는 올해 2월에 하겠다던 3나노 양산을 특별한 설명 없이 7월로 연기하며 삼성전자가 했던 말이 다시 부각됨.

​​

​

77. 삼성전자가 말한 "핀펫 공정의 한계에 온 게 아닐까?" 하는 의문이 부각된 것임.

​

​​

78. TSMC와 삼성전자가 양산에 성공한다면, 그다음은 수율 경쟁이 될 것이고, TSMC의 양산이 계속 늘어지면 선두가 삼전으로 바뀔 수도 있음.

​

​​

79. TSMC의 3나노는 이미 1번 공급자가 애플이고, 애플이 가져가고 남는 것은 인텔과 퀄컴이 아도를 치는 것으로 예약이 끝남. 만들기만 하면 팔 곳은 정해졌다는 말임.

​

​​

80. 삼성전자의 첫 번째 외부고객은 아직 빈칸임.

​

​​

81. 일단 첫 번째 3나노 외부고객으로 기대를 했던 퀄컴은 삼성전자 대신 TSMC를 선택함.

​​

​

82. 퀄컴이 삼성전자에게 맡긴 4나노가 수율이 35%밖에 안 나왔던 게 영향이 큼.

​

​​

83. 수율 35%라는 것은 100개를 만들면 65개가 불량이라는 말이라, 퀄컴은 4나노도 버벅대는데 3나노를 삼성전자에게 맡길 수는 없다고 판단한 것임.

​

​

84. 일반인들이 오해하는 게 있음.

​

​

85. 수율이 10%이든 100%이든 비용의 문제이고, 불량품을 제외한 양품만 받아서 쓰면 되는 게 아니냐는 오해임.

​

​

86. 수율을 잘 못 생각해서 그럼.

​

​

87. 수율은 수많은 칩들을 모아놓은 웨이퍼당 양품 생산의 비율임.

​

​

88. 반도체 회사들은 칩을 낱개로 구매하는 게 아니라 웨이퍼 단위로 구매함.

​

​

89. 수율이 낮다는 것은, 감자를 박스 단위로 사 오는데. 박스 안에 멀쩡한 감자가 얼마 없다는 말이고, 감자가 썩은 감자인지 멀쩡한 감자인지는 잘라서 조금 먹어봐야 아는 게 문제라는 것임.

​

​

90. 삼성전자는 4나노 수율이 너무 낮지, 사내 감사가 들어가는 등 책임소재를 가리기 시작함.

​

​​

91. 삼성전자는 7나노와 4나노를 연속 실패하다 보니, 3나노는 무조건 성공해야 하는 상황이 됨.

​

​​

92. 다행인 점은 TSMC도 3나노 양산이 쉽지 않아 보임.

​

​​

93. TSMC는 2월 양산을 7월로 연기한 후, 7월 양산을 다시 연기함. 연기만 한 게 아니라 양산 시기를 명확하게 밝히지도 못함.

​

​​

94. 삼성전자는 평택 3공장에서 양산 준비를 하기 시작했고, 올해 여름쯤 본격적으로 장비가 들어가 연말에 시험생산을 하겠다는 일정이 나옴.

​​

​

95. 양산 성공과 적당한 수율, 기대한 수준의 성능이 나오면 애플과 인텔, 퀄컴에게 TSMC의 앞 순번을 놓친 AMD가 첫 번째 고객이 될듯함. ​

​

​​

96. 이런 상황에서 뜬금없이 인텔이 등장함.

​

​​

97. 안보 차원에서 반도체를 접근하는 미국이 바라는 것은 미국 국내에 세워지는 첨단 반도체 공장임.

​

​​

98. 삼성전자는 최첨단 반도체 공장을 미국에 세우고, 미국은 국가적으로 지원해서, 미국 내에서 반도체가 관리되는 윈윈 분위기가 됨.

​

​

99.TSMC도 천억 불을 투자해서 대만뿐만 아니라 미국에 공장을 짓겠다고 호응함.

​

​​

100. 이런 와중에 뜬금없이 7나노를 실패했던 인텔이 반도체 경쟁에 뛰어들자 변수가 생김. ​​​

​

​​

101. 삼성이나 TSMC와 달리 인텔은 완전한 미국 기업임.

​

​​

102. 미국 기업 인텔이 첨단 반도체 도전에 나섰다면, 삼성이나 TSMC가 아니라 인텔을 지원해야 하는 게 미국 정부와 의회의 인지상정임.

​

​​

103. 미국의 지원 우선순위가 인텔이 되었고, 미 의회에서 본사가 미국에 있는 업체에만 반도체 지원금을 주겠다는 안이 나옴.

​

​​

104. 본사가 한국과 대만에 있는 삼전과 TSMC가 아니라, 본사가 미국에 있는 인텔에게 반도체 지원금을 주겠다는 말임.

​

105. 미국 정부를 뒤에 업은 인텔은 3나노를 건너뛰고 2024년까지 2나노에 도전하겠다고 선언함.

​

​

106. 투자를 엄청나게 하기 시작함.

​

​

107. 미국 오하이오에 2.4조짜리 반도체 공장을 세우는 것에 이어서, 텍사스에 170조짜리 파운드리 공장 설립 계획을 발표함.

​

​

108. 심지어 유럽에 10년간 110조를 들여서 반도체 공장을 세우겠다는 투자계획을 발표해대고 있음.

​

​

109. 인텔이 커다란 투자계획을 발표하고 있지만, 7나노도 실패한 인텔이 3나노가 아니라 2나노로 바로 가겠다는 게 뜬금없기는 함.

​

​​

110. 인텔 입장에서는 어쩔 수 없음.

​

​​

111. 삼성전자나 TSMC가 3나노 양산을 곧 시작할 기세인데, 이제 3나노에 도전한다고 정부 지원을 요청하는 것은 좀 보기가 그런 것임.

​

​​

112. 미 정부도 애매할 것임.

​

​​

113. 삼성과 TSMC는 거의 확실하고 가까운 현실이고, 인텔은 불확실한 미래, 뻥카일 가능성이 있어서 그럼.

​

​​

114. 일단 3나노는 삼성과 TSMC가 2024년까지 시장을 반띵하며 경쟁을 할 것임.

​

​​

115. 2025년의 2나노 경쟁이 현재처럼 삼성전자와 TSMC의 양강 구도가 될 것인지, 인텔까지 합류된 3파전이 될 것인지는 두고 봐야 암.

​

​​​

​

​

​

​

​

한 줄 요약: 15만 전자가 될 것인지, 5만 전자가 될 것인지 곧 결정날 듯함.

출처 : https://m.blog.naver.com/ranto28/222783917345