반도체 파운드리 반도체 산업은 크게 팹리스(Fabless)와 파운드리(Foundry)로 나뉩니다. 팹리스 기업은 반도체 칩을 설계하지만, 제조 시설 없이 외부 파운드리에 생산을 맡깁니다. 반면, 파운드리는 반도체 칩을 설계한 기업의 주문을 받아 실제 반도체를 생산하는 역할을 합니다. 최근 반도체 기술이 점점 미세화되고 공정이 복잡해지면서 파운드리의 중요성이 더욱 부각되고 있으며, 글로벌 반도체 시장에서 주요 기업들의 경쟁이 치열해지고 있습니다.
사업 부문
반도체 파운드리는 반도체 칩을 설계하는 기업(팹리스)으로부터 설계를 받아 제조만을 전문적으로 담당하는 기업 또는 사업 부문을 의미합니다.
| 정의 | 반도체 설계 기업(팹리스)의 주문을 받아 반도체를 제조하는 산업 |
| 역할 | 팹리스 기업이 설계한 반도체 칩을 생산하는 공장 역할 수행 |
| 시장 중요성 | 미세 공정 기술 발전으로 인해 팹리스 기업들의 의존도가 증가 |
반도체 공정이 점점 미세화되면서 제조 비용이 증가하고 있으며, 이를 감당할 수 있는 기업은 소수의 글로벌 파운드리 업체뿐입니다.
반도체 파운드리 대표 회사
반도체 파운드리 시장은 TSMC(대만), 삼성전자(한국), 인텔(미국), 글로벌파운드리스(미국), UMC(대만) 등이 주도하고 있습니다.
| TSMC | 대만 | 3nm 공정 선도, 세계 최대 파운드리 기업 | 약 60% |
| 삼성전자 | 한국 | 메모리 및 파운드리 사업 병행 | 약 13% |
| 인텔(Intel Foundry) | 미국 | CPU 및 자체 반도체 생산 경험 보유 | 약 5% |
| 글로벌파운드리스 | 미국 | 중간급(14~28nm) 파운드리 시장 강세 | 약 7% |
| UMC | 대만 | 자동차 및 산업용 반도체 생산 특화 | 약 7% |
TSMC는 전 세계 시장 점유율 1위를 기록하고 있으며, 삼성전자는 파운드리 사업 확장을 위해 적극적으로 투자하고 있습니다.
반도체 파운드리 생산하는 과정
반도체 파운드리 반도체를 생산하는 과정은 여러 복잡한 공정을 거치며 진행됩니다.
| 설계 및 주문 접수 | 팹리스 기업이 설계한 반도체 칩 디자인을 주문 |
| 웨이퍼 제조 | 실리콘 웨이퍼를 준비하여 반도체 제조의 기초 재료로 사용 |
| 리소그래피 | 극자외선(EUV) 공정을 이용해 미세 회로를 새김 |
| 식각(Etching) | 불필요한 실리콘을 제거하여 트랜지스터를 형성 |
| 증착(Deposition) | 금속 배선을 형성하여 반도체 칩 내 회로 연결 |
| 테스트 및 패키징 | 제조된 반도체 칩을 검사하고 보호 패키징 적용 |
반도체 파운드리에서 가장 중요한 단계는 EUV(극자외선) 리소그래피 기술로, 최신 반도체 제조 공정에서는 필수적인 요소로 자리 잡고 있습니다.
중요기술 트렌드
최근 반도체 제조 기술이 발전하면서, 파운드리 시장에서도 미세 공정, 3D 반도체, 첨단 패키징 기술 등이 중요한 기술 트렌드로 자리 잡고 있습니다.
| EUV 공정 | 7nm 이하 초미세 반도체 제조에 필수적인 기술 | 전력 소비 감소, 성능 향상 |
| GAA 트랜지스터 | 3nm 이하 반도체에 적용되는 새로운 트랜지스터 구조 | 더 작은 크기와 높은 전력 효율 제공 |
| 칩렛(Chiplet) 기술 | 여러 개의 칩을 결합하여 성능을 향상하는 방식 | 생산 비용 절감 및 설계 유연성 증가 |
| 3D 적층 반도체 | 반도체 칩을 수직으로 쌓아 성능 극대화 | 데이터 전송 속도 증가 및 소형화 가능 |
특히 EUV 공정과 GAA 트랜지스터 기술은 3nm 이하 반도체 제조의 핵심 기술로 주목받고 있습니다.
반도체 파운드리 시장 예상
반도체 파운드리 시장은 AI, 데이터센터, 5G, 자율주행 등 다양한 산업의 발전과 함께 빠르게 성장하고 있습니다.
| 연평균 성장률(CAGR) | 8~10% |
| 2025년 예상 시장 규모 | 1,200억 달러 이상 |
| 2030년 예상 시장 규모 | 2,000억 달러 이상 |
특히 AI 반도체, 전력 반도체, 3nm 이하 초미세 공정 반도체의 수요가 급증할 것으로 예상됩니다.
몇 가지 해결해야할 문제점
반도체 파운드리는 지속적으로 성장하고 있지만, 몇 가지 주요 도전 과제를 해결해야 합니다.
| 공정 미세화 한계 | 2nm 이하 반도체 제조의 물리적 한계 발생 |
| EUV 장비 부족 | ASML의 EUV 장비 생산량이 제한적이라 공급 부족 |
| 반도체 공급망 문제 | 미·중 기술 경쟁 및 지정학적 갈등으로 인한 리스크 증가 |
| 생산 비용 증가 | 최신 공정 개발 및 유지 비용이 상승하는 문제 |
이러한 문제를 해결하기 위해 기업들은 새로운 소재 개발, 생산 최적화, 첨단 공정 기술 연구 등을 강화하고 있습니다.
기대전망
반도체 파운드리는 앞으로도 기술 혁신과 글로벌 경쟁 속에서 계속해서 발전할 것입니다.
| 2nm 이하 공정 | 1.5nm, 1nm 반도체 제조 연구 진행 중 | 초고성능 반도체 개발 가능 |
| 3D 반도체 기술 | 수직 적층형 반도체로 성능 극대화 | 데이터 전송 속도 증가 및 소형화 가능 |
| AI 반도체 최적화 | AI 연산을 위한 반도체 생산 최적화 | AI 성능 향상 및 에너지 효율 극대화 |
앞으로 파운드리 기업들의 연구개발이 더욱 가속화될 것이며, 반도체 산업의 핵심 요소로 자리할 것입니다.
반도체 파운드리 AI, 데이터센터, 자율주행, 5G 등 다양한 산업의 발전과 함께 지속적으로 성장하고 있습니다. 앞으로도 미세 공정 기술, 3D 반도체, 칩렛 기술 등이 핵심 경쟁 요소가 될 것이며, 글로벌 반도체 시장에서 파운드리 기업들의 경쟁이 더욱 치열해질 전망입니다.