삼성전자 반도체가 다가올 AI 시대에 대비한 한국 파운드리 생태계 강화 전략을 공개했습니다. 7월 4일 서울 코엑스에서 열린 ‘삼성 파운드리 포럼 2023(Samsung Foundry Forum 2023, 이하 SFF)’과 ‘삼성 SAFE 포럼(Samsung Advanced Foundry Ecosystem, 이하 SAFE)’을 통해 생태계 공동의 목표를 제시하고 발전을 위한 다양한 방법을 공유한 것인데요.

SFF와 SAFE 포럼은 건강한 글로벌 반도체 파운드리 생태계를 조성하기 위해 삼성전자가 매년 세계 각지에 마련해오고 있는 정보 공유의 장입니다. 한국에서 열린 이번 행사에는 국내 주요 팹리스 고객사들과 100여 개의 파트너사들이 모여 상호 발전을 위한 심도 깊은 논의가 이뤄졌는데요. 삼성 파운드리의 최신 전략이 공개된 한국 SFF와 SAFE 포럼의 생생한 현장을 삼성전자 반도체 뉴스룸이 직접 다녀왔습니다!

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SAFE 파트너와 함께 열어나갈 한국 파운드리 업계의 미래

오전 8시 30분, 이른 아침부터 많은 이들이 SAFE 포럼을 찾았습니다. 이 날 행사의 시작은 SAFE 포럼이 먼저 열었는데요. 100여 개 파트너사를 비롯해 삼성전자 반도체의 팹리스 고객과 각 분야의 전문가들이 참석해 고객의 성공이라는 공동 목표를 향한 다양한 협력 방안을 논의했습니다.

삼성전자 파운드리사업부 Design Platform개발실장 계종욱 부사장은 SAFE 포럼에 방문한 고객, 파트너사에 전하는 감사 인사에 이어 “삼성 파운드리와 고객, 파트너사가 모여 파운드리 산업의 에코 시스템을 만들어 낼 수 있도록 하는 게 SAFE 포럼의 역할이다”라며 “삼성전자 반도체는 앞으로 SAFE 포럼을 더욱 활성화함으로써 혁신의 속도를 가속화하겠다”는 말로 행사의 시작을 알렸습니다.

SAFE 포럼에서 삼성전자 반도체는 팹리스 고객의 최첨단 제품 설계 인프라를 발전시키기 위한 다양한 방법을 공유했는데요. 고객의 효율적인 제품 설계를 지원하는 ‘PDK Prime’ 솔루션 이 공개되어 참석자들의 이목을 끌었습니다. 삼성전자는 이 솔루션을 올해 하반기부터 2나노, 3나노 공정 팹리스 고객에게 제공할 예정이며, 향후 8인치와 12인치 레거시(Legacy) 공정으로도 확대할 계획입니다.

한국 SFF와 SAFE 포럼에 참석한 관계자들은 포럼 1부가 끝난 후에도 활발히 소통했는데요. 점심시간을 활용해 적극적으로 네트워킹하며, 오후에 이어질 SFF을 더욱 기대하게 했습니다.

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첨단 AI·저전력 반도체 청사진 제시한 삼성 파운드리와 국내 주요 팹리스 기업들

오후에는 ‘삼성 파운드리 포럼 2023’이 파운드리사업부 Corporate Planning실장 심상필 부사장의 환영사로 막을 올렸습니다. SFF는 삼성전자 반도체의 최신 파운드리 기술 현황과 미래 비전을 팹리스 고객을 포함한 생태계 구성원들에게 공유하는 자리인데요.

SFF 기조연설자로 나선 삼성전자 파운드리사업부 최시영 사장은 “AI 적용 분야가 빠르게 확산되고 있고, 특히 다양한 개별 서비스에 특화된 엣지(Edge)의 폭발적인 성장이 예상된다”며 “삼성전자는 고성능 AI 반도체에 특화된 최첨단 공정과 차별화된 스페셜티 공정, 그리고 글로벌 IP 파트너사와의 긴밀하고 선제적인 협력을 통해 AI 시대 패러다임을 주도해 나가겠다”고 말했습니다.

한편, 기조연설 후에는 국내 주요 팹리스 기업인 LX세미콘, 리벨리온, 딥엑스(DeepX) 등이 별도의 발표 세션을 갖고, 삼성 파운드리 공정을 통해 이룬 AI·저전력 반도체 개발 성과를 소개하는 자리도 마련되어 국내 파운드리 업계 발전을 위한 긴밀한 협력의 중요성을 실감할 수 있었습니다.

이어진 세션들에서는 삼성전자 반도체가 최첨단 MPW(Multi Project Wafer) 서비스 현황과 앞으로의 확대 계획을 공개했습니다. MPW는 한 장의 웨이퍼에 다른 종류의 반도체 제품을 함께 생산하는 프로젝트로, 다품종 소량 생산을 할 수 있도록 고안한 파운드리 서비스입니다.

삼성전자는 또한 국내외 대학과의 연구개발 협력 확대 계획도 공유했는데요, 이를 통해 시스템 반도체 연구개발 생태계를 강화하겠다는 의지를 천명했습니다. 특히 국내외 대학과의 추가 협력을 통해 미래 반도체 기술과 인재를 키워나가고, 더욱 혁신적인 생태계를 구축하기 위해 적극적인 활동을 이어나갈 것을 약속했습니다.

한국에서 개최된 ‘삼성 파운드리 포럼 2023’과 ‘SAFE 포럼 2023’은 많은 참석자들의 뜨거운 관심과 열띤 논의 속에 성공적으로 마무리 되었습니다. 삼성전자 반도체를 비롯해 한국 파운드리 생태계를 구성하고 있는 주체들이 모여 공동의 목표를 향해 긴밀히 협력해 나갈 것을 다짐하는 의미 있는 행사였습니다. 삼성전자는 올해 하반기에 유럽과 아시아 지역에서도 삼성 파운드리 포럼을 개최할 예정인데요. 전세계를 누비며 AI 반도체 생태계 강화를 위해 노력을 경주하는 삼성전자 반도체에 많은 응원 부탁드립니다.

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삼성전자가 PDK, DM 등 최첨단 IP 개발에 필요한 파운드리 공정 정보를 IP 파트너에 전달하면, IP 파트너들은 삼성전자 파운드리 공정에 최적화된 IP를 개발하여 국내외의 팹리스 고객에게 제공하는 것입니다.

첨단 파운드리 공정과 전 응용처를 아우르는 광범위한 IP 협력의 문을 열다

이번 협력에는 파운드리 전 응용처에 필요한 핵심 IP가 포함될 예정입니다. 인공지능(AI)과 그래픽처리장치(GPU), 고성능 컴퓨팅(HPC)은 물론 오토모티브(Automotive)·모바일(Mobile) 등 전 분야의 고객들에게 필요한 핵심 IP를 선제적으로 확보해, 새로운 팹리스 고객을 유치하고 모든 고객에 대한 개발 지원 역량을 강화할 계획입니다.

삼성전자의 이번 IP 포트폴리오 확장에는 3나노부터 8나노 공정까지 활용할 수 있는 수십여 종의 IP가 포함됩니다. PCIe 6.0, 112G SerDes, DDR5/LPDDR5X/GDDR7 PHY 등 고속 데이터 입출력을 가능케 하는 인터페이스 IP와 칩렛 등 최첨단 패키지용 UCIe IP 등을 글로벌 IP 에코시스템 파트너들과 함께 개발해 나갈 계획입니다.

또한, AEC-Q100과 ASIL 등 차량용 반도체 품질 기준의 최고 수준 등급을 만족하는 오토모티브 IP도 확보함으로써 이 분야에서의 경쟁력도 더욱 강화할 계획입니다.

팹리스 고객에 혁신적인 가치를 제공하는 강력한 파운드리 생태계를 구축하다

삼성전자 파운드리와 글로벌 IP 파트너들의 이와 같은 광범위한 협력의 결과로, 국내외 팹리스 고객들은 자신들의 반도체 제품을 생산할 삼성전자 파운드리 공정에 최적화된 IP를 제품 개발 단계에 따라 적기에 활용할 수 있게 됩니다. 그럼으로써 설계 초기 단계부터 오류를 줄이고 시제품 생산과 검증, 양산까지의 시간과 비용을 크게 단축할 수 있을 것으로 기대됩니다.

삼성전자 파운드리사업부 신종신 부사장은 “삼성전자는 고객의 성공을 최우선 가치로 두고 최첨단 IP 포트폴리오 확장을 적극 추진하고 있다”며, “글로벌 IP 파트너 외 국내 IP 파트너사와의 협력도 지속 확대해 고객의 혁신 제품 개발과 양산을 더 쉽고 빠르게 지원해 나가겠다”고 포부를 밝혔습니다.

한편, 삼성전자는 미국 새너제이에서 이달 28일(현지시간)에 열리는 SAFE(Samsung Advanced Foundry Ecosystem) 포럼에서 이번 협력의 자세한 내용과 최첨단 IP 로드맵, 전략을 공개할 예정입니다. 글로벌 파트너들과의 긴밀한 협력을 통해 고객들에게 더욱 높은 가치를 제공할 삼성전자 파운드리사업부의 활약을 기대해 주세요.

※ [참고] IP 파트너사 인용문

☐ 시높시스 ‘존 코터(John Koeter, Senior Vice President of Product Management and Strategy for IP)’

“IP와 EDA에 걸친 양사의 광범위한 협력은 자동차, 모바일, HPC용 최첨단 반도체 설계를 가능하게 한다”며 “이번 협력 확대를 통해 팹리스 고객의 제품 설계 리스크를 최소화하고 차별화된 제품을 시장에 빠르게 출시할 수 있도록 돕게 됐다”

이번 협력을 통해 시높시스는 삼성전자 파운드리사업부의 8LPU, SF5, SF4와 SF3 공정으로 Foundation IP (logic libraries, embedded memories, TCAMs, and GPIOs), eUSB2, USB 2.0/3.0/3.1/4.0, USB-C/DisplayPort, PCI Express 3.0/4.0/5.0/6.0, 112G Ethernet, Multi-Protocol 16G/32G PHYs, UCIe, HDMI 2.1, LPDDR5X/5/4X/4, DDR5/4/3, SD3.0/eMMC 5.1, MIPI C/D PHY, and MIPI M-PHY G4/G5 IP를 고객들에게 제공할 수 있게 되었습니다. 추가적으로 시높시스는 삼성전자 파운드리사업부의 SF5A와 SF4A 오토모티브 공정에 최적화된 AEC-Q100 G1/G2 레벨의 신뢰성을 충족하는 IP를 제공하여 고객의 설계 노력을 줄이고, AEC-Q100 인증이 수월하게 완료될 수 있도록 지원한다.

☐ 케이던스 ‘리시 처그(Rishi Chugh, Vice President of Product Marketing in the IP Group)’

“케이던스는 반도체 설계에 필요한 팹리스 고객의 요구사항을 만족시키기 위해 IP 포트폴리오를 확장하고 있으며, 삼성전자 파운드리사업부와의 협업을 통해 고성능 IP를 팹리스 고객에 제공하고 있다”며 “8LPU, SF5, SF4와 SF3 기반으로 PCIe, 112G-ULR, DDR5, UCIe, USB와 GDDR과 같은 고속 입출력 인터페이스 IP를 개발하여 삼성전자 파운드리사업부의 기술리더십에 따른 시장 선도를 가속화한다”

뿐만 아니라 “케이던스가 제공하는 선단 기술 포트폴리오는 HPC, AI/ML, 네트워킹, 스토리지 및 오토모티브 시장의 까다로운 PPA 요구 조건을 만족하고 칩렛 기반 설계가 주 설계 기술로 편입될 수 있도록 지원한다”

☐ 알파웨이브 세미 ‘토니 피알리스(Tony Pialis, CEO, and Co-Founder of Alphawave Semi)’

“데이터센터는 생성형 AI의 급부상에 따라 놀라운 변화를 겪고 있으며, 고성능 칩렛(Chiplet) 시대가 열렸다”며 “하이퍼스케일 및 데이터 인프라스트럭처 고객에게 새로운 차원의 성능, 유연성, 확장성을 제공하는 최첨단 IP 기술을 삼성전자 파운드리의 3나노 공정으로 확장하게 되어 기쁘게 생각한다”

알파웨이브 세미는 삼성전자 파운드리사업부의 5나노, 4나노 및 3나노 공정으로 112 Gbps Ethernet and PCIe Gen6/CXL3.0, and Universal Chiplet Express^TM (UCIe^TM)를 포함하는 고속 입출력 인터페이스의 PHY IP를 제공하며, 컨트롤러 IP를 함께 제공하여 고객이 완전하게 통합된 시스템으로 설계를 진행할 수 있도록 지원한다. 추가 정보에 대한 부분은 info@awavesemi.com를 통해 문의 가능하다.

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삼중생활 여섯 번째 이야기는 뛰어난 손재주로 앉아서 뚝딱! 클레이 아트 작품들을 만들어내는 최승호 님입니다.

승호 님은 파운드리 제조에 있어 반도체 생산 효율을 높이는 시스템 관련 업무를 담당하고 있는데요. 임직원들로부터 시스템과 관련된 피드백을 받아 개선하기도 하고, 새롭게 개발된 기능을 테스트하고 교육하는 일을 하고 있습니다. 사내에서 일타 강사로도 알려진 그는 교육했던 내용에 대한 질문을 들으면 뿌듯하게 느껴질만큼 직업 만족도도 높다고 합니다.

한편, 퇴근 후 승호 님은 아티스트로 변신하는데요. 포켓몬 인기 캐릭터들부터 삼성전자 반도체 공식 마스코트 ‘달수’까지 수준급의 실력으로 만든 클레이 아트 작품들을 공개했습니다. 귀여움 한도 초과, 작고 소중한 작품들이 궁금하다고요? 지금 바로 영상을 시청해보세요!

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1. 얇은 선을 위해서는 더 얇은 붓으로 그리면 돼!

앞선 포스트에서 우리는 포토 공정(노광공정, Photo Lithography)이 마주한 장애물에 대하여 알아 보았는데요. 빛의 성질에 의한 한계를 근본적으로 해결하는 방안은 결국 파장을 줄이는 것이라는 이야기로 마무리 하였었습니다. 이는 파장의 길이에 따라 회절 현상의 정도가 달라지기 때문인데요. 결국 파장이 짧으면 회절로 퍼져나가는 각도를 줄일 수 있어 포토 공정의 한계를 극복할 수 있다는 것입니다. 그림[1]과 같이 얇은 선을 그리기 위해서는 얇은 붓을 사용하면 되는 것처럼 패터닝의 한계는 짧은 파장을 사용하면 해결할 수 있는 것이죠.

그렇기 때문에 포토 공정은 그림[2]와 같이 더 작은 밑그림 즉, 더 작은 패턴을 그리기 위해 빛의 파장을 줄여가며 발전해 왔습니다.

하지만 더 작은 트랜지스터를 향한 수요에 부응하기 위해서는 ArF(193nm)의 파장도 충분히 짧지는 않았습니다. 그래서 EUV(Extreme Ultra Violet)가 등장하게 되었죠.

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2. EUV(Extreme Ultra Violet)의 출사표

파장의 한계를 극복하기 위해 혜성처럼 등장한 해결사 EUV!
EUV의 가장 큰 특징은 짧은 파장입니다. 정밀한 패터닝을 위해 짧은 파장이 필요 했고 그로 인해 도입된 것이 EUV이니까요.

우리는 그림[3]에서 볼 수 있듯 13.5nm의 굉장히 짧은 파장을 가지고 있는 EUV를 사용합니다.

기존에 사용하던 ArF의 파장이 193nm임을 생각한다면 파장이 13.5nm인 EUV는 굉장한 변화라고 볼 수 있죠. 그럼 이 굉장한 변화의 주인공 EUV를 사용하는 포토 공정의 특징을 한번 자세하게 살펴 볼까요?

A. 강력한 플라즈마가 만드는 짧은 파장

위의 그림[3]을 보면 우리에게 익숙한 무지개색의 빛 영역이 있습니다. 거기에서 파장이 짧아지는 쪽으로 가면 우리의 피부를 타게 만드는 자외선, 근육을 뚫고 지나가는 X-ray, 암세포를 죽일 정도로 강력한 감마선이 등장합니다. 즉 빛의 파장이 짧아 질수록 그 빛이 지닌 에너지가 점점 더 강력해지는 것이죠. 이처럼 파장이 짧은 빛은 큰 에너지를 가지고 있기 때문에 더 짧은 파장의 빛을 만들어 낼 때에는 평소보다 많은 에너지가 필요합니다. 홈런을 위해 야구공을 더 멀리, 빠르게 보내고 싶다면 배트를 보다 더 강하게 휘둘러야 하는 것처럼 말이죠. 그러나 기존의 DUV 빛을 만들 때 사용하던 레이저는 우리가 원하는 짧은 파장을 만들기에 에너지가 충분하지 않았죠. 그래서 EUV는 그림[4]처럼 고 에너지 상태인 플라즈마(Plasma,기체가 전자와 이온으로 분리된 상태, 고체/액체/기체 그 다음의 상태로 높은 에너지를 지님)를 이용합니다.

그림[4]처럼 EUV를 만들어 내는 과정에는 꼭 필요한 특별한 기구가 하나 있습니다. 바로 빛을 모아주는 거울입니다! 거울은 EUV를 만들 때 뿐만 아니라 EUV를 사용하는 공정 전반에 걸쳐 사용 되는 매우 중요한 요소 중에 하나 인데요. 이어서 EUV 기술의 핵심인 거울에 대해서 알아 보겠습니다.

B. 반사광학계 – 돋보기가 아닌 거울을 이용.

빛은 파장이 짧을 수록 다른 물질에 쉽게 흡수되어 버린다는 특징이 있습니다. EUV는 파장이 매우 짧아 대기중에서도 흡수가 되어버릴 정도이죠. 이를 방지하기 위해 EUV설비(EUV를 활용하는 포토 공정 장비)는 내부를 진공상태로 만들고 공정을 진행합니다. EUV를 이용해 공정을 진행 할 때 거울을 사용하는 이유도 이러한 빛의 흡수를 줄이기 위해서 인데요. EUV의 파장이 매우 짧아 빛이 렌즈를 통과하는 과정에서 다량의 빛이 렌즈에 흡수되어 버리기 때문입니다. 그래서 기존에 사용하던 렌즈 대신 거울을 활용해 빛이 투과가 아닌 반사 되게 하여 흡수되어 버리는 양을 줄인 것이죠. 흡수를 최소화 하여 그림[5]처럼 빛이 무사히 감광액까지 도달 해야 온전한 패터닝이 이루어 지니까요.

여기서 의문이 하나 생기게 됩니다. 빛을 통과시켜야 하는 마스크는 어떻게 하지? EUV를 활용하는 공정은 마스크 역시 반사를 활용하도록 제작하여 사용합니다. 그림[6] (a)처럼 빛을 막는 영역과 투과되는 영역으로 구성된 기존의 마스크를 (b)와 같이 반사가 되는 영역과 빛이 흡수가 되어버리는 영역으로 구성된 마스크로 바꾼 것이죠.

지금까지 설명한 EUV 포토 공정을 한눈에 볼 수 있게 간략하게 표현한다면 그림[7]과 같습니다.

그리고 EUV를 ArF와 간략하게 비교해 다시 정리해 보자면, 그림[8]과 같습니다.

그림[8]처럼 기존과 완전히 다른 방식의 EUV 포토 공정은 우리가 그려낼 수 없었던 더 작은 것을 그릴 수 있게 하였죠. 하지만 EUV는 단순하게 지금 구현 가능한 크기의 패턴보다 작은 패턴을 그릴 수 있다는 장점에서 끝나지 않습니다.

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3. 그릴 수 없는 것을 그리고, 여러 번에 걸쳐 그리던 것은 한번에 그리고!

앞선 PART1 포스트에서 우리는 파장의 한계를 극복하기 위해 하나의 그림을 여러 번에 나눠 그리는 방식을 활용하였다고 소개하였었습니다. 바로 MPT(Multiple Patterning Technology)인데요. 이 MPT는 작은 패턴을 그릴 수 있다는 장점이 있지만, 그림[9] (a)처럼 마스크도 여러 개 필요하고 공정도 여러 번에 거쳐 진행해야 한다는 단점이 있습니다. 하지만 파장이 짧은 EUV는 (b)처럼 단 하나의 마스크와 단 한번의 포토 공정으로 이 패턴을 그릴 수 있게 하죠.

이러한 변화는 시간과 수율 그리고 비용적 이점을 가져다 주었습니다.

A. 시간 – 공정 진행 소요시간 단축

결과물을 얻는데 필요한 단계가 많아지면 그만큼 시간이 오래 걸리게 됩니다. 아주 간단한 비유를 들어 설명한다면 그림[9]의 (a)가 4시간에 빵을 하나 만드는 공장이라면 (b)는 1시간에 빵을 하나 만드는 공장인 셈이죠. 단계를 줄여 이전 보다 훨씬 빠른 진행이 가능하게 된 것입니다.

B. 수율 – 오염을 줄여 수율 향상

여러 번에 거쳐 진행된다는 것은 오염될 가능성이 여러 번 존재 한다는 말과 같습니다. 여러 번 주무를수록 더러워지는 하얀 점토처럼요. 반도체 공정에서 오염은 수율 하락의 원인으로 작용하기 때문에 EUV는 이러한 수율 하락의 원인을 줄여준 셈이죠.

C. 비용 – MASK 제작 비용 감소

Mask제작에도 비용이 필요합니다. 여러 장 만들던 Mask를 EUV를 활용하며 한 장으로 줄일 수 있었으니, 이에 따라 제작 비용도 감소하게 되었습니다.

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4. 좋은 칼은 실력 좋은 요리사와 함께해야 한다.

이처럼 EUV는 등장과 함께 큰 이점을 가져다 주었고, 이제는 이 훌륭한 도구를 어떻게 더 효과적으로 활용할 수 있을지에 대하여 탐구와 노력이 동반 되어야 할 시기입니다.

다음 포스트에서는 EUV의 능력치를 더욱 끌어 올리기 위한 삼성전자 파운드리 사업부의 활동들에 대하여 알아 보도록 하겠습니다.

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1. 포토공정(노광공정, Photo Lithography)이 무엇인지부터.

반도체 공정하면 가장 먼저 주목을 받는 키워드 중 하나는 포토 공정(노광공정, Photo Lithography) 입니다. EUV도 이 포토 공정을 위한 기술이기 때문에 EUV를 잘 이해하기 위해서 먼저 포토 공정에 대해 파헤쳐 보도록 하겠습니다.

A. 조각을 위한 밑 그림 포토공정.

조각이나 재단을 위해 우리가 가장 먼저 하는 것은 바로 밑그림을 그리기 입니다. 원하는 곳을 정확하게 자르거나 파기 위해 미리 그림을 그려 놓는 것이죠. 포토 공정의 목적은 이 밑그림 그리기와 같습니다. 반도체 공정은 쌓고 깎는 활동의 반복이라고 할 수 있는데, 포토 공정을 통해 우리가 깎고자 하는 곳에 밑그림을 그려 놓는 것입니다.

B. 밑 그림을 찍는다 찰칵

실 생활에서 우리는 밑그림을 그릴 때 보통 팬과 같은 도구를 이용하여 그려 넣습니다. 하지만 포토 공정은 그 이름에 걸맞게 빛으로 필름에 장면을 찍어내는 사진의 방식으로 진행됩니다. [그림1] 처럼 빛을 이용하는 것이죠.

그리고 싶은 모양을 얇은 판으로 제작하고 그 판을 통해 빛을 막거나 투과 시켜 원하는 곳에 밑그림을 현상 시키는 것이죠. 여기서 사용하는 얇은 판을 우리는 마스크 혹은 Reticle이라고 부릅니다.

그러나 종이에 빛을 비춰 그림자를 만든다고 그 그림자가 종이에 그림처럼 새겨지지는 않습니다. 들어온 빛을 그림처럼 남기려면 사진에서의 필름 역할을 할 무언가가 필요하죠. 포토공정에서 빛을 비추기 전 도포하는 PR(Photo Resist,감광액)이 바로 그런 역할을 하게 됩니다. PR은 빛에 반응해 성질이 변화하는 감광액의 일종인데요. 그림[2]처럼 깎고 싶은 물질 위에 PR을 도포한 후 마스크를 통과한 빛을 비추면 빛을 받은 영역의 PR과 받지 않은 영역의 PR간의 성질 차이가 생기게 됩니다. 그리고 이렇게 생긴 성질 차이를 이용해 PR의 두 영역 중 필요한 영역만을 남기고 제거하는 Develop과정을 거치게 됩니다. 최종적으로 마스크에 새겨진 모양이 PR로 남겨지게 되게 되는 것이죠. 이 일련의 과정을 마스크의 모양(Pattern)을 깎고자 하는 물질 위에 현상한다고 해서 패터닝(Patterning) 이라고 합니다.

패터닝을 한 후에는 물질을 깎는 공정인 식각(Etch) 공정을 진행하게 됩니다. 이때 전면을 동시에 깎아내게 되는데 PR이 남아있는 부위는 PR로 인해 하부가 깎이지 않고 남게 되어 원하던 밑그림을 완성하게 됩니다.

지금까지 포토 공정의 기본 역할과 원리에 대하여 설명 드렸습니다. 이렇게 보면 포토공정은 마스크를 통해 빛을 비춰 주기만 하면 되는 간단한 공정처럼 보이는데요. 반도체 산업에서 포토공정의 발전은 어떤 이유로 큰 주목을 받고 있는 것일까요?

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2. 포토 공정 발전은 왜 필요 한가?

공정의 미세화, 즉 보다 작은 트랜지스터를 사용한 반도체를 생산하기위해 우리는 많은 요소에서 한계를 극복해 나가고 있습니다. 그 중 하나가 바로 포토 공정이죠. 그렇다면 포토 공정이 마주하는 장애물은 무엇일까요?

A. 패터닝을 방해하는 빛의 회절과 간섭

빛이 좁은 틈을 지날 때 본래의 진행방향과 다르게 넓게 퍼지는 특성인 회절과, 두개의 빛 파동이 만나 서로 보강되거나 상쇄되는 특성인 간섭은 포토공정의 패터닝을 방해하는 가장 큰 장애물입니다.

그림[3]와 같이 빛은 회절 하는 성질에 따라 좁은 틈을 통과 할 때 직진하지 못하고 그 틈을 중심으로 부채꼴 모양 파동이 되어 퍼져나가게 됩니다. 회절은 틈이 좁거나 파장의 길이가 길수록 더 넓게 퍼지게 하는 특징이 있죠.

더욱이 그림[4]처럼 두개 이상의 틈을 지나며 회절 된 빛은 퍼져나가며 서로 간섭 현상을 일으키게 되는데요. 그림[4]의 (a)처럼 파장 대비 틈의 폭과 틈 간 간격이 충분히 넓다면 문제가 되지 않겠지만, (b)처럼 그 폭이 좁아지고 또 틈과 틈이 가까워진다면 원하는 모양을 PR에 정확하게 현상 할 수 없게 됩니다. 즉 그리고자 하는 밑그림의 선이 얇아지고(틈이 좁고), 빼곡할 수록(틈 간 간격이 좁을수록) 정확하게 그려내기 어려워 진다는 말이죠.

공정 기술의 발전과 함께 트랜지스터의 크기는 점점 작아지고 있습니다. 이에 따라 포토공정이 그려야 하는 선의 폭은 좁아지고, 밀도는 올라가고 있죠. 이는 곧 포토공정의 난이도가 점점 올라가고 있다는 것을 말해 줍니다.

그렇다면 우리는 어떻게 포토 공정이 마주한 이러한 한계점들을 어떻게 극복해 왔을까요?

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3. 조금 돌아 가더라도 목적지에 정확히 도달하자!

포토 공정이 마주한 한계점을 극복하는 방법은 여러가지가 있습니다. 우리는 그중 빛의 회절, 간섭과 관련된 문제점을 간접적으로 극복한 몇가지 사례를 알아 보겠습니다.

A. Multi Patterning Technology – 한번에 그리기 어려우면 두개로 나눠 그리자!

좁은 길을 지나가다 다른 사람과 어깨를 부딪힌 경험이 있으신가요? 각자 조금씩 떨어져 걸었다면 이런 충돌을 피할 수 있었을 것입니다. 빛들이 서로 간섭현상을 일으키는 문제를 해결한 방법도 이와 유사하게 진행되었습니다. 틈 사이 간격을 더 넓혀 빛과 빛 사이의 간섭을 줄이게 만드는 것이죠. 그림[5] (a)처럼 한번에 패터닝하던 좁은 간격의 네 개 틈을 (b)와 (c)로 두 개씩 두 번에 나누어 패터닝을 진행하면서 각 틈 사이의 간격을 넓히고 간섭을 줄이는 것입니다.

이러한 방식을 여러 번 패터닝한다고 하여 Multi Patterning Technology라고 합니다.

B. OPC – 작게 찍히면 크게 만들고, 크게 찍히면 작게 만들자!

양궁에서 과녁을 맞출 때 정가운데를 조준하였지만 다른 곳으로 화살이 날아간다면 우리는 다음 화살을 방향이 틀어진 만큼 반대 방향으로 조준해서 활시위를 당깁니다. 즉, 오차를 고려하여 재계산하는 것이죠. 패터닝시에도 이와 유사하게 오차가 발생했을 때 이를 반영하여 마스크를 만드는 방법을 사용합니다. 바로 OPC(Optical Proximity Correction)입니다. 그림[6]의 과정처럼 결과물로부터 피드백을 받아 마스크를 일부러 왜곡되게 제작하는 방법을 말하죠.

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4. 직접적 해결을 위한 노력.

이외에도 우리는 빛의 성질로 인한 포토공정의 한계를 다양한 방법으로 극복해 왔습니다. 하지만 결국 작아진 Pattern에서 빛의 성질로 인해 발생되는 문제의 근본적인 해결책은 빛의 파장을 줄이는 방법입니다(그림[3] 참조). 따라서 우리는 파장을 줄이기 위해서도 꾸준히 노력을 이어가고 있는데요. 다음 포스트에서 이러한 포토 공정의 발전에 따른 파장 변화 과정과 함께, 최근 가장 주목받고 있는 EUV는 어떤 특징을 가지고 있는지에 대하여 알아보겠습니다.

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삼성전자가 미국시간 17일(한국시간 18일)부터 ‘SAFE(Samsung Advanced Foundry Ecosystem) 포럼 2021’을 개최하고, 파트너사들과 함께 파운드리 에코시스템을 강화해 나가겠다고 밝혔습니다.

‘퍼포먼스 플랫폼 2.0’ 주제로 혁신·지능·집적 강조

올해 3회째를 맞는 ‘SAFE 포럼’에서는 ‘퍼포먼스 플랫폼(Performance Platform) 2.0’을 주제로 최첨단 공정 기반 칩 구현에 필요한 솔루션 강화 방안을 논의했습니다.

7개 기조연설, 76개 테크 세션 운영… 최첨단 공정 솔루션 강화 논의

또한, 7개 기조연설과 76개 테크 세션을 통해 SAFE 플랫폼을 통한 성공적인 개발 협력 성과와 사례도 공유됐습니다.

삼성전자 파운드리사업부 디자인플랫폼 개발실 이상현 전무는 기조연설에서 “데이터 중심 시대로의 전환이 가속화되며, 높아지는 고객의 요구에 대응하기 위한 삼성전자 에코시스템도 함께 발전하고 있다”며, “삼성전자는 SAFE 프로그램의 강력한 지원자로서 ‘혁신(Innovation)’, ‘지능(Intelligence)’, ‘집적(Integration)’으로 업그레이드된 ‘퍼포먼스 플랫폼 2.0’ 비전 실현을 주도해 나가겠다”고 밝혔습니다.

삼성전자는 이번 SAFE 포럼에서 데이터 중심 시대에 필요한 HPC/AI 분야 전자설계자동화(EDA), 클라우드(Cloud), 설계자산(IP), 디자인솔루션파트너(DSP), 패키지(Package) 솔루션 등 파운드리 전(全) 분야에서 파트너사들과 각 인프라를 확대했습니다.

2022년 상반기 양산 예정인 3나노 GAA(Gate-All-Around) 구조에 최적화된 설계 인프라와 2.5D/3D 패키지 설계 솔루션 그리고 설계 데이터를 체계적으로 관리하고 분석하기 위한 인공지능 기반의 EDA 등 80개 이상의 EDA 툴 및 기술을 확보했습니다. 또한 GPU를 활용한 컴퓨팅 방식 등 새로운 기술을 도입해 설계 시간도 단축했습니다.

통합 클라우드 설계 플랫폼(CDP, Cloud Design Platform)은 고객의 기존 설계 환경과 연계 가능한 하이브리드 클라우딩 기능을 지원하고, 설계에 필요한 소프트웨어의 사전 설치를 확대하는 등 고객사 편의를 강화했습니다.

12개 글로벌 디자인 솔루션 파트너와 연계해 최첨단 공정뿐 아니라 고성능, 저전력 반도체 설계 노하우를 이용해 국내외 팹리스의 혁신적인 반도체 개발을 적극 지원합니다.

네트워크, 데이터센터 등에 사용되는 고성능 SerDes(Serializer-Deserializer) IP를 포함한 PCIe, eUSB 등 3,600개 이상의 다양한 응용처 별 인터페이스 IP를 제공합니다.

OSAT 생태계 확대를 통해 2.5D/3D 등 다양한 패키지 솔루션을 확보하며 ‘비욘드 무어(Beyond-Moore)’ 시대를 이끌어 나갈 예정입니다.

한편, 국내 팹리스 업체들은 삼성전자의 첨단 기술 기반 SAFE 플랫폼을 활용해 신제품을 개발하는 등 국내 시스템반도체 업계 경쟁력을 강화해 가고 있습니다.

AI 반도체 팹리스 스타트업 ‘퓨리오사AI’는 삼성전자의 DSP 파트너인 ‘세미파이브’와 함께 데이터센터 및 에지 서버용 AI 반도체를 개발했습니다.

‘퓨리오사AI’ 백준호 대표는 “‘퓨리오사AI’는 세미파이브의 SOC 플랫폼을 통해 최고 성능의 AI 반도체 ‘워보이’를 설계했고, 삼성전자에서 시제품을 제작, 검증해 글로벌 AI반도체 시장에 빠르게 진입할 수 있었다”며 “이번 SAFE 포럼에서도 최고 레벨의 차기 AI 반도체 구현을 위한 아이디어를 얻었다”고 말했습니다.

또한, 오토모티브 국내 팹리스 ‘텔레칩스’ 이장규 대표는 “현재 삼성전자의 8나노 공정을 적용한 제품을 설계 중”이라며 “SAFE 포럼을 통해 IP부터 패키지까지 다양한 파트너와의 폭넓은 협력을 추진하며 빠른 기간에 제품의 완성도를 높여 나가겠다”고 밝혔습니다.

이번 포럼은 ‘SAFE 포럼 2021’ 홈페이지(https://www.samsungfoundryevent.com/safe2021)를 통해 다음달 18일까지 공개됩니다.

※ 파트너사 인용문

아제이 고팔(Ajei Gopal) 앤시스(Ansys) CEO : 오늘날 반도체 칩들은 엔지니어링 시뮬레이션이 요구되는 다중 물리학 접근 방식(multiphysics approach)이 필요합니다. 앤시스는 삼성전자와의 협력을 통해 삼성전자의 멀티 다이(multi-die) 통합 계획을 위한 포괄적인 다중 물리 분석 흐름을 제공하게 된 것을 자랑스럽게 생각합니다. 양사의 고객들과 업계, 나아가 전 세계가 이를 통해 큰 혜택을 누리게 될 것입니다. 또한, 반도체는 자율주행차와 전기차, 인공지능, 5G를 비롯한 모바일 기술과 같이 다양한 혁신을 주도할 것입니다.

사이먼 시거스(Simon Segars) Arm CEO : 삼성전자 파운드리와의 다년간의 협력은 Arm의 파트너 생태계를 통한 사업 기회를 확대하는 데 중요한 역할을 합니다. 양사간의 긴밀한 협력은 GAA 등 삼성전자 최선단 공정을 활용한 차세대 Arm v9 프로세서를 최적화하는 데 도움이 됐고, 이는 최고 수준의 미래 기술을 제공하는 데 큰 역할을 했습니다. 양사는 HPC, 오토모티브, AI IoT 전반에 걸쳐 새로운 기회를 발굴하는 동시에 설계 복잡도를 최소화해 고객의 제품 출시 기간을 단축할 수 있을 것입니다.

립부 탄(Lip-Bu Tan) 케이던스 디자인 시스템즈(Cadence Design Systems) CEO : Cadence Intelligent System Design 전략은 삼성전자 파운드리의 혁신, 지능, 집적 등 퍼포먼스 플랫폼 2.0과 연결돼 있다. 양사는 삼성전자의 최선단 공정과 패키지 기술을 이용한 고객의 혁신을 가능하게 합니다. Cadence는 고객의 성공적인 칩 설계를 지원하기 위해 삼성전자 파운드리와의 지속적인 협력을 기대합니다.

A.J. 인코바이아(A.J. Incorvaia) 지멘스 EDA(Simens EDA) 수석부사장 : SAFE 행사는 삼성전자 파운드리 에코시스템 파트너간에 특별한 가치를 제공하는 장소이자, 삼성전자의 최첨단 기술력을 확인하는 자리입니다. Simens EDA는 이번 SAFE 포럼을 기대해 왔으며, 고객과 파트너의 이번 협력 기회를 통해 설계의 어려움을 극복했으면 합니다.

사신 가지(Sassine Ghazi) 시높시스(Synopsys) president and COO : 소프트웨어와 하드웨어 기술이 하나돼 세상을 바꾸는 신제품이 출시되면서 흥미로운 시대를 맞이하고 있습니다. Synopsis는 삼성전자 파운드리와 함께 3나노 GAA를 가능하게 하고 다양한 IP 인증, 인공지능 기반 칩과 2.5/3D 멀티 칩 설계를 지원하는 강력한 프로그램을 가지고 있습니다. 삼성전자 SAFE를 통한 강력한 협업 기회를 기대합니다.

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삼성전자가 반도체 패키징 기술 혁신을 통해 고성능 반도체용 2.5D 패키징 솔루션 ‘H-Cube(Hybrid-Substrate Cube)’를 개발하고, 고성능 반도체공급을 확대합니다.

이종 기판 사용해 고성능·대면적의 효율적 패키징 기술 구현

삼성전자는 기존 2.5D 패키징 솔루션 I-Cube에 이어 이번에 HBM 6개 이상 탑재 가능한 업계 최고 사양의 ‘H-Cube’를 확보하며, 데이터센터·AI·네트워크 등 응용처별 시장에 맞는 맞춤형 반도체를 고객의 니즈에 맞춰 다양한 형태의 패키지로 제공할 수 있게 됐습니다.

삼성전자 ‘H-Cube’는 실리콘 인터포저 위에 CPU, GPU 등의 로직(Logic)과 고대역폭 메모리(HBM)를 배치한 2.5D 패키징 솔루션으로, HPC, 데이터센터, 네트워크 등에 사용되는 고사양 반도체에 사용됩니다.

‘H-Cube’는 고사양 특성 구현이 용이한 메인 기판 아래, 대면적 구현이 가능한 보조 기판을 추가로 사용하는 2단 하이브리드 패키징 구조로, 로직과 함께 HBM 6개 이상을 효율적으로 탑재 가능한 장점이 있습니다.

삼성전자는 메인 기판과 보조 기판을 전기적으로 연결하는 솔더볼(Solder ball)의 간격을 기존 대비 35% 좁혀 기판의 크기를 최소화하며, 다수의 HBM 탑재로 인하여 증가하는 대면적 기판 제작 어려움을 극복했습니다.

또한, 기판 아래 보조 기판을 추가해 시스템 보드와의 연결성을 확보했습니다.

삼성전자는 다수의 로직과 HBM을 적층하면서도 칩에 안정적인 전원을 공급하고 신호의 손실이나 왜곡을 최소화 할 수 있도록 칩 분석 기술도 적용하여 이번 솔루션의 신뢰도를 높였습니다.

파운드리 파트너와 밀접한 협력으로 시스템 반도체 생태계 지속 강화

삼성전자 파운드리사업부 마켓전략팀 강문수 전무는 “‘H-Cube’ 솔루션은 삼성전자와 앰코테크놀로지, 삼성전기가 오랫동안 협력해온 결과로 많은 수의 칩을 집적해야하는 고사양 반도체를 위한 최적의 솔루션”라며, “삼성전자는 앞으로도 파운드리 파트너와의 긴밀한 협력을 통해 기술적 한계를 넘어서는 다양한 패키징 솔루션을 제공해 나갈 것”이라고 밝혔습니다.

앰코테크놀로지 기술연구소 김진영 상무는 “삼성전자와 앰코테크놀로지가 H-Cube 솔루션을 성공적으로 개발하며 HPC, AI 시장에서 요구되는 반도체 시스템 집적 기술 구현의 난관을 극복했다”며, “파운드리와 OSAT(반도체 패키징, 테스트 전문업체)의 협업 관계를 성공적으로 이루어 낸 것에 큰 의미가 있다”고 말했습니다.

한편, 삼성전자는 미국 서부시간 11월 17일(한국시간 11월 18일) 파운드리 생태계 강화를 위한 ‘제 3회 SAFE(Samsung Advanced Foundry Ecosystem) 포럼’을 온라인으로 개최합니다.

이번 행사는 사전 등록(www.samsungfoundry.com)을 통하여 참여 가능합니다.

[참고자료]

□ 2.5D 패키징 기술

 – TSV(Through Silicon Via, 실리콘 관통전극)을 통해 칩과 칩을 수직으로 연결하는 기술로, Si Interposer(실리콘 인터포저)를 통해 수평으로 배치된 여러 칩을 연결

 – 기존 PCB(인쇄 회로 기판)를 통해 칩을 연결하는 것보다 훨씬 높은 밀도의 connectivity를 구현할 수 있고 고성능 AI반도체나 HPC용 반도체에 사용됨

□ 인터포저

 – IC 칩과 PCB(인쇄회로 기판) 상호 간의 회로 폭 차이를 완충시키는 역할을 함. 로직, HBM 등의 칩은 입출력 단자(bump)가 촘촘히 배치되어 있으나, PCB는 고성능 칩과 입출력 단자의 밀도가 약 20배 차이 남.

 – 인터포저는 IC 칩과 PCB 사이에 추가적으로 삽입하는 미세회로 기판을 의미하며, 중간 수준의 배선을 구현해 칩과 기판을 물리적으로 연결해주는 역할을 함

□ 삼성전자 최첨단 2.5D 패키징 솔루션 라인업

 – 2018년, HBM 2개 탑재한 I-Cube 2 개발

 – 2021년, HBM 4개 탑재한 I-Cube 4 개발

 – 2021년, HBM 6개 이상 탑재 가능한 H-Cube 개발

□ HBM(고대역폭 메모리, High Bandwidth Memory)

 – 고대역폭 메모리 규격으로, 데이터를 읽고 쓰는 속도에 따라 세대별로 HBM, HBM2, HBM2E, HBM3 등으로 구분됨

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회사의 경영 활동에 있어 핵심적인 기능 중 하나인 ‘마케팅(Marketing)’. 다양한 업무를 경험해볼 수 있고 전공에 대한 제약이 비교적 적어, 많은 취업준비생들이 주목하는 분야인데요. 마케팅 업무는 회사의 사업 유형이 B2B(기업 간 거래, Business to Business)와 B2C(소비자 간 거래, Business to Consumer) 가운데 어떤 활동을 주로 하는지에 따라 그 내용이 크게 달라집니다.

그렇다면 삼성전자 반도체의 마케팅 직무는 어떤 모습일까요? 이번 ‘나는 신입사원입니다!’ 기사의 주인공, 파운드리 마케터 조경모 님의 이야기를 통해 소개해드리고자 합니다.

반도체 업계에서 마케팅 조직은 반도체 수요 및 공급 예측, 시장 분석, 사업 개발 등 다양한 업무를 수행합니다. 조경모 님은 현재 삼성전자 DS부문 파운드리사업부의 마케팅 담당자로, 여러 분야 중에서도 시장의 트렌드와 니즈를 파악하는 Market Intelligence(MI) 업무를 맡고 있습니다.

“제가 담당하고 있는 MI 직무는 당사와 고객, 경쟁사의 정보를 수집 및 분석하여 회사의 단기적/중장기적 전략과 경영진의 의사 결정에 필요한 데이터를 보고하는 역할을 합니다.

반도체 시장뿐만 아니라 밸류 체인(Value chain) 전/후방 연관 산업에 영향을 미칠 수 있는 각종 요인과 뉴스를 지속적으로 조사하여, 과거와 현재의 현상(Trend) 및 결과를 파악하고, 원인을 찾아서 미래를 예측하고자 합니다.”

조경모 님은 학부에서 글로벌경제학을, 대학원에서는 국제통상을 전공했는데요. 국제 경제, 경영, 정치 등 여러 학문을 공부하며 데이터 조사와 분석 역량을 쌓았고, 해외 인턴십을 통해 분야별 전문가들을 만나면서 그들의 논리적 사고를 벤치마킹하려고 노력했다고 합니다. 다양한 분야를 공부한 그가 반도체 회사, 그리고 마케팅 직무를 선택한 이유는 무엇일까요?

“삼성전자 마케팅팀, 특히 MI 담당은 4차 산업 혁명의 최전선에서 누구보다 빠르게 기술과 시장 트렌드의 변화를 볼 수 있어 이 점이 상당히 매력적으로 다가왔습니다. 다방면에 관심이 많고, 논리적이면서도 분석적인 업무를 선호하는 제 성향과도 잘 맞는다고 판단했고요.

취업 준비 당시, 뉴스를 통해 삼성전자 ‘반도체 비전 2030’을 접했습니다. 시스템 반도체 분야에서도 글로벌 리더가 되기 위해 과감한 투자를 한다는 내용이었는데, 뉴스 매체 1면에 자주 등장하는 곳에서 역량을 펼쳐나가겠다는 꿈을 가지고 삼성전자 반도체 영업마케팅 직무에 지원했던 기억이 아직도 생생하네요.”

큰 포부를 안고 입사한 그가 진정한 마케터로 거듭나기 위해 어떠한 노력을 기울이고 있는지, 그리고 마케팅 직무는 어떠한 특성을 갖는지 좀 더 자세히 살펴볼까요?

“문과 출신으로 반도체 회사에서 마케팅 업무를 수행하려면, 반도체 산업과 제품에 대해 스스로 공부해야 할 부분이 많습니다. 칩의 특성과 기능, 가격에 따라 전자 제품에 반도체를 얼마나, 어떻게 탑재할지 모두 달라집니다. 이를 알아야 파운드리 업계에서 어떤 제품을 타겟팅하고, 수요는 얼마나 될지, 얼마나 생산할지 등을 파악할 수 있습니다.

회사는 이익을 창출하는 곳이기에 업무로 바쁜 와중에 스스로 공부를 해야 한다는 점은 다소 부담일 수 있습니다. 하지만 시대가 변하면서 기존에 알던 지식과 방식만을 고수하여 트렌드를 보지 못할 경우 도태될 위험이 있죠. 그래서 마케팅팀은 장기적인 관점에서 팀원들이 더욱 성장하고 생산적으로 업무를 해낼 수 있도록 교육을 장려합니다. 또한 각자 다양한 전문지식과 배경을 가진 만큼 모르는 분야에 대해 늘 배우는 자세로 임하시는 선배님들이 많이 계신데, 저 역시 이런 태도로 업무를 수행하려고 노력합니다.”

“MI 업무는 논리적인 사고를 바탕으로, 방대한 데이터 속에서 인사이트를 도출하는 업무입니다. 공신력 있는 최신 데이터는 대부분 영어와 숫자로 되어 있으므로, 어학 능력이 좋으면 유리합니다. 하지만 기술에 대한 지식이 없으면 이해가 어려우므로, 더 중요한 것은 새로운 것을 적극적으로 배우고 찾아내고자 하는 태도입니다.

또한, 데이터를 수집하고 해석하는 능력은 물론, 경영진이 쉽고 빠르게 이해할 수 있도록 내용을 논리적으로 구조화하여 발표하는 능력도 중요합니다. 양질의 정보를 최대한 확보하고, 많은 양의 데이터를 서로 연결하여 구조화한 후, 이를 C-level에서도 활용할 수 있는 형태로 보고할 수 있어야 합니다.

저는 논리적인 사고력과 발표 및 글쓰기 역량을 키우기 위해 〈맥킨지식 논리적 글쓰기의 기술: 로지컬 라이팅〉을 읽었고, 정보의 공신력에 대한 비판적인 사고를 기를 수 있도록 〈A Field Guide to Lies and Statistics〉라는 책도 읽었습니다.”

“MI 담당자는 다방면의 지식을 가진 제너럴리스트이면서도 자신이 담당하는 응용처에 대해서는 깊이 있는 스페셜리스트여야 합니다. 시스템 반도체는 사실상 이 세상에 존재하는 대부분 제품에 들어가기에 여러 산업의 트렌드에 대해 알아야 합니다.

저는 수시로 증권사 및 시장조사 리포트를 챙겨 보고, 확보하기 어려운 정보는 출장을 통해 파악하기도 합니다. 국제기구나 컨설팅 회사, 연구소 등의 보고서를 읽으며 중장기 트렌드를 익히기도 하고요. 이 외에도 거시 경제 트렌드와 관련된 뉴스를 참고하는 편입니다. 반도체는 우리나라를 대표하는 수출품으로 세계 경제에 많은 영향을 받기 때문입니다. 또 미래 사회를 전망하기 위해 4차 산업혁명과 국제정치 변화와 관련된 자료들도 눈여겨보고 있습니다.”

현재 취업 준비를 하고 있는 취준생들에게 조경모 님이 하고 싶은 말은 무엇일까요?

“문과 출신에게 반도체 산업은 다소 낯설 것입니다. 저도 입사 전엔 반도체 회사에 가서 잘 적응할 수 있을지 걱정이 앞섰습니다. 하지만, 입사 후 회사에서 제공하는 최고 수준의 트레이닝 프로그램과 훌륭한 선배님들의 도움으로 성장할 수 있었습니다.

취업 시장이 어려운 만큼, 뛰어난 역량을 가지고 있음에도 불구하고 고배를 마시는 분들도 계실 텐데요. 자신을 탓하거나 좌절하기보다는 자신만의 빛나는 가치를 채용 담당자분들께 잘 드러내길 바랍니다. 자신감을 잃지 마세요!

그리고 입사 준비 당시에 저는 삼성반도체이야기 블로그에서 반도체 웹툰 ‘NANO’(https://bit.ly/2S3RogL)를 참고했습니다. 문과생들도 어렵지 않게 반도체 제품과 시장에 대한 기초적인 지식을 쌓을 수 있어요.”

최첨단 산업에서 자신만의 역량과 전문성을 키우며 배우는 즐거움까지 느낄 수 있는 마케팅의 매력에 푹 빠진 조경모 님. 자신만의 뚜렷한 목표를 가지고 맡은 자리에서 최선을 다하는 삼성전자 반도체 신입사원, 그 다음 주인공은 또 어떤 흥미로운 이야기를 들려줄지 기대됩니다.

* 기사에 포함된 사진들은 방역 수칙을 준수하여 촬영하였습니다.

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삼성전자는 지난 10월 28일과 29일 미국, 한국, 일본, 중국, 유럽 지역을 대상으로 파운드리 생태계 육성을 위한 ‘세이프 포럼(SAFE, Samsung Advanced Foundry Ecosystem)’을 온라인으로 개최했습니다.

올해로 2회 째를 맞은 세이프 포럼은 고객과 파트너사들이 한자리에 모여 첨단 파운드리 기술을 공유하는 행사로, 각 분야 파트너사들이 고객에게 솔루션을 설명하고 협의할 수 있는 기회를 제공하는 자리인데요.

이번 포럼은 ‘Designing your Future with SAFE(세이프와 함께 미래를 설계하다)’를 주제로, 작년보다 대폭 증가한 3천 명 이상의 글로벌 파트너사와 고객들이 참여해 최신 기술 동향을 교류했습니다.

특히 파트너사들은 온라인 부스 77개와 기술 세션 63개 등을 통해 고성장이 예상되는 ‘HPC(High Performance Computing)’ 분야의 최첨단 파운드리 솔루션을 집중 발표했습니다.

국내 시스템반도체 선순환 생태계 조성…
IP 업체와의 협력 확대로 파운드리 사업 경쟁력을 강화하다

삼성전자는 2018년부터 파운드리 생태계 프로그램 ‘SAFE(Samsung Advanced Foundry Ecosystem)’를 운영하며, △EDA(전자설계자동화) △IP(설계자산) △클라우드 △디자인 △패키지 등 각 분야의 파트너사와 긴밀하게 협력하고 있습니다.

그 결과 삼성전자 파운드리 공정으로 제품 설계 시 고객이 활용할 수 있는 설계 방법론(Design Methodology), IP(설계자산), 패키지 플랫폼 등이 작년 대비 약 1.5배 증가했습니다.

특히 국내 중소 IP 기업들과 협력을 확대해 시스템반도체 생태계 성장을 위해 지속적으로 힘써왔습니다.

시스템반도체 분야 국내 중소 업체들의 사업 역량 강화를 지원함으로써 파트너와 고객 간 협업을 강화해 선순환 생태계 구조를 조성하고 있는 것이죠.

특히 최근에는 국내 IP 업체들과 2년 가까이 협력해온 결과물이 결실을 맺어 눈길을 끌었습니다. 그 주인공은 바로 이번 SAFE 포럼에도 참여한 ‘퀄리타스반도체’와 ‘테크위드유’인데요. 양사는 삼성전자와 협력해 각각 10개 이상의 모바일 인터페이스 IP와 아날로그 IP를 개발하고, 이 과정에서 습득한 기술 노하우를 활용해 직접 고객 지원에 나서기도 했습니다.

삼성전자가 운영하는 SAFE 프로그램은 국내 중소 IP 업체들에게 어떤 영향을 주었을까요? 각 사의 IP 사업을 성장시키는 것은 물론 국내 시스템반도체 시장 성장에도 기여한 선순환 스토리를 자세히 들어보기 위해 ‘퀄리타스반도체’와 ‘테크위드유’를 만나봤습니다.

‘퀄리타스반도체’ 김두호 대표,
삼성과 협력해 국내 시스템반도체 선순환 생태계 조성에 기여하다

Q. 올해 SAFE 포럼에 참여한 소감은 어떠신가요?

삼성을 포함한 주요 협력사의 발표를 보면서 앞으로 저희가 어떤 기술을 개발해야 할지, 시장에서 어떤 포지셔닝이 필요할지에 대해 많은 생각을 하게 되었습니다.

특히 온라인 플랫폼의 실시간 회의 기능을 통해 기대했던 것보다 많은 고객들에게 연락을 받았고, 협업에 대해 활발히 소통할 수 있는 장이었습니다.

Q. 퀄리타스반도체의 성장 스토리를 말씀해주세요.

당사는 2017년 2월 초고속 인터커넥트를 위한 IC 솔루션을 제공하는 팹리스 반도체 업체로 설립됐습니다. 초반에는 기술 개발을 조금씩 해나가면서 기반을 다지는데 집중했기에 특별한 매출 없이 힘들게 버티던 시간이었습니다. 그러던 중 2019년에 삼성 파운드리와 협력하면서 본격적으로 IP 사업을 시작하게 됐습니다.

사실 협력 초기에는 IP를 만드는 방법만 알고 있었지, 개발하기 위한 인프라는 갖춰지지 않은 상태였는데요. 삼성과의 협력을 통해 발생한 매출로 인프라를 구축하고, 설계 노하우를 쌓아 나가면서 직원들의 역량이 함께 성장할 수 있었습니다.

이렇게 MIPI IP(모바일 인터페이스 IP) 개발 역량을 확보하고 나서 2020년에는 SAFE 프로그램을 통해 직접적인 IP 비즈니스에 대한 역량을 키울 수 있는 계기가 찾아왔습니다.

삼성전자의 파운드리 고객에게 저희가 라이선스를 제공하고, 이후 기술 지원까지 담당할 수 있게 된 것이죠. 이를 통해 삼성전자는 다양한 분야의 IP를 구축해 더 많은 고객을 지원할 수 있고, 저희도 이 사업의 이익을 공유하게 되어 윈윈하는 결과를 얻게 됐습니다. IP 벤더로서 비즈니스 역량을 확보하게 된 것이죠.

2020년부터는 SAFE 프로그램을 통해 자체 IP를 개발함으로써 삼성전자 파운드리 생태계에도 직접적으로 기여할 수 있는 계기가 되었는데요. 저희 스스로 IP에 대한 기술적/비즈니스적 역량을 보유함으로써, IP 벤더로 세계 시장에 진입할 수 있는 단계까지 성장하게 된 것이죠.

이 밖에 수치적인 부분의 성장도 이뤘습니다. 당사의 매출은 2017년 0.62억원이었으나, 삼성과 협력을 시작했던 2019년에는 12.49억원으로 급성장했습니다.

2020년에는 25억원의 매출을 예상하고 있고, 이후에도 매년 가파르게 성장할 수 있을 것으로 기대하고 있고요. 임직원 수도 2017년 5명에서 2020년 11월 현재 46명으로, 매년 2배씩 확대되고 있습니다.

Q. 자체 IP를 개발 중이라고 하셨는데, SAFE 프로그램이 어떻게 도움 되셨나요?

첨단 핀펫(FinFET) 공정에서 IP를 개발하는 것은 매우 어려운 일인 동시에 높은 부가가치를 창출할 수 있는 일이기도 한데요. SAFE 프로그램에서는 IP 벤더가 IP 시제품을 제작할 때 삼성전자 핀펫 공정을 이용할 수 있도록 지원해 줍니다. 이를 통해 높은 부가가치의 핀펫 공정 IP를 개발할 수 있고, 개발 비용 및 개발 기간도 대폭 단축할 수 있죠. 당사도 이러한 지원을 통해 부담 없이 자체 IP를 개발하고 있습니다.

Q. 마지막으로 하고 싶은 말씀이 있으시면 부탁드립니다.

국내 IP 업체는 아직 소수에 불과합니다. 이는 파운드리 생태계가 확장되면 자연스럽게 업체들 또한 함께 성장할 수 있을 것입니다. 삼성 파운드리를 필두로 생태계의 매출 규모가 커지고, 이를 통해 새로운 업체들이 많이 생겨나는 선순환을 기대하고 있습니다.

“삼성전자 파운드리와 한배를 타고 있다는 유대감 느껴”
SAFE를 통한 협업으로 성장을 경험한 ‘테크위드유’ 김형래 대표

Q. 올해 SAFE 포럼에 참여한 소감은 어떠신가요?

EDA(전자설계자동화), IDM(종합반도체회사) 업체 등이 참가하여 최신 기술 동향과 미래 기술 발전 방향에 대해 공유할 수 있는 좋은 시간이었습니다. 포럼을 마친 후 급변하는 환경에서 국내 IP 업체로서 경쟁력을 유지하고, 해외 시장에 진출하기 위해서는 어떻게 해야 하는지 많은 고민을 할 수 있는 시간이었습니다.

기존 비즈니스는 SAFE의 일원으로 삼성전자 지원으로 성장했다면, 앞으로는 다양한 IP를 미리 개발해 고객들이 풍부한 IP 라인업을 갖추고 있는 삼성전자를 찾아오도록 만드는 것이 목표입니다.
 
Q. 지난 2년 동안 삼성전자와 협력해 아날로그 IP를 개발하셨는데요. 이 과정에서 느꼈던 점을 말씀해 주세요.

테크위드유는 고객 라이선스와 직접적인 기술 지원까지 담당할 수 있도록 삼성전자와 협력을 확대해 나가고 있습니다. 삼성전자 파운드리를 활용하고자 하는 국내외 다양한 고객사에 아날로그 IP를 자유롭게 제공할 수 있는 기회가 생긴 것입니다.

이를 통해 IP 개발 비용을 낮출 수 있었고, 삼성에서 원하는 IP뿐만 아니라 국내외 고객사와 직접적으로 개발 스펙을 협의할 수 있게 됐다는 장점이 있습니다. 무엇보다 고객사 입장에서도 개발하고자 하는 제품에 최적화된 IP를 탑재할 수 있어 모든 이해 당사자들에게 도움이 됐다고 생각합니다.

Q. 삼성전자와 협업하면서 기억에 남는 에피소드가 있다면 말씀 부탁드립니다.

2018년 협력을 시작할 당시 15명의 인력이 2020년 현재 27명으로 증가하였고, 매출액도 14억원에서 2020년 말 70억원 이상으로 예상되는 만큼 SAFE 프로그램은 당사 발전에 많은 기여를 하고 있습니다.

또한 SAFE를 통한 상생 협업을 통해 ‘2020 Big3 시스템반도체 사업’과 ‘소재·부품·장비 전문기업’에 선정되며, 삼성전자의 IP 파트너사라는 타이틀에도 큰 자부심을 가지고 있습니다.

Q. 마지막으로 하고 싶은 말씀이 있으시면 부탁드립니다.

기존 PMU (Power management unit, 전력 관리 블록) IP 위주로 개발했던 아날로그 IP를 모바일 인터페이스(MIPI), Ethernet(근거리 통신망 방식) 같은 고속 인터페이스 IP 등으로 확대해 나갈 계획입니다.

또한 12인치 기반의 28나노 CMOS 공정부터 5나노 핀펫 공정까지 IP 라인업을 더욱 확대해 SAFE IP 파트너 리더가 될 포부를 가지고 있습니다.

퀄리타스반도체와 테크위드유와 같이 ‘SAFE’ 프로그램을 통해 자체 IP를 개발하는 국내 IP 업체가 늘어난다면 국내 시스템반도체 시장의 경쟁력은 더욱 강화될 텐데요. 삼성전자는 앞으로도 파트너사와 팹리스 고객 간의 밀접한 협력을 기반으로 국내 시스템반도체 산업의 선순환 생태계 조성에 힘쓸 계획입니다.

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긴장감 200%! LIVE 온라인 강의 준비

이날은 4월 16일 첫 생방송에 이어 일주일 만에 진행된 두 번째 강의 현장입니다. 강의 시작 30분 전부터 진행 스텝과 사내 직무강사가 호흡을 맞추며 분주한 모습입니다. 원활한 음향 전달 및 강의 진행을 위해 강사는 마스크를 착용하지 않고 온라인 강의를 진행하고, 스튜디오는 강의 전과 후 방역을 실시하고 있습니다.

온라인 강의는 ‘Knox Meeting’이라는 사내 프로그램을 통해 최대 300명까지 동시 접속이 가능했고, 신청자들에게는 교육 당일 링크가 공유돼 해당 경로로 접속하면 수강할 수 있도록 했습니다.

수강생들이 모두 출석한 11시, 드디어 ‘Foundry 온라인 아카데미’ LIVE가 시작됐습니다. 오늘 ‘Foundry 마켓 센싱’을 주제로 강사로 나선 이는 삼성전자 Foundry사업부 영업기획그룹 윤호정 님입니다.

카메라 앞에 앉은 윤호정 님은 처음 진행하는 온라인 방식의 교육에다 집합교육보다 수강생 범위가 광범위해 초반 다소 긴장하는 모습이었는데요. 이내 언제 그랬냐는 듯 안정적인 톤으로 차분함을 되찾으며 수강생들로부터 호응을 이끌어 냈습니다. 온라인 아카데미는 강의 중 채팅창으로 질문을 받으며 양방향 소통이 가능하다는 장점이 있었는데요. 원활한 강의를 위해 질의응답 시간을 정해두고 답을 하는 등 탄력적인 소통을 이어나갔습니다.

삼성전자 Foundry사업부 영업기획그룹 윤호정 님

“수강생들의 이해도를 바로 체크할 수 없는 온라인 강의 특성상 난이도를 조절하는 것이 조금 힘들었습니다. 앞으로는 교육 준비 단계부터 어떤 수준과 내용으로 수강생들과 호흡을 맞출지 기획자들과 충분히 논의해 나갈 계획입니다. 수강생들이 교육에 집중할 수 있는 환경만 잘 갖춰진다면, 앞으로 일부 집합교육은 온라인으로 대체할 수 있지 않을까요?”

직무 교육의 신세계! LIVE 온라인 강의 매력에 빠진 임직원들

이날 교육까지 두 번에 걸쳐 진행된 ‘Foundry 온라인 아카데미’는 신청자 240명 중 188명이 참여하며 약 75%의 참여율을 기록했는데요. 긴급 업무로 부득이하게 참석하지 못한 신청자들에게는 녹화 영상을 제공해 교육을 이수할 수 있도록 했습니다.

교육에 참여한 수강생들은 이번 온라인 강의에 아낌없는 격려와 조언을 해주었는데요. 온라인 교육임에도 Q&A 시간을 가지며 자유롭게 교류할 수 있어 좋았다는 후기가 들려왔습니다. 특히 이날 교육에서는 시장 현황과 트렌드를 볼 수 있었던 점이 유익했다고 하는데요. 더 좋은 강의를 위해 강의 자료를 사전에 공유하고, 사전에 질문을 취합하는 것도 좋을 것 같다는 의견도 있었습니다.

두 번의 온라인 교육을 모두 열심히 수강한 황상덕 님의 이야기를 들어볼까요?

“온라인 교육은 처음이라 걱정이 많았어요. ‘Knox meeting에 수많은 분들이 동시에 접속할 텐데, 과연 교육이 잘 이뤄질까?’ 라는 생각도 있었죠. 그런데 다행히 교육 받는데 어려운 점은 없었습니다. 멀티태스킹이 가능한 분이라면 교육을 들으면서 일도 할 수 있을 것 같고요. 다만 온라인이다 보니 자기 통제가 가장 중요하겠죠. 앞으로도 짧은 시간 진행되는 시스템 교육 등은 온라인으로 진행해도 좋을 것 같습니다.”

‘Foundry 온라인 아카데미’ 운영을 담당한 Foundry사업부 인재개발그룹 이재복 님은 “강의가 생방송으로 진행되다 보니 잠시도 긴장을 놓지 못했던 것 같다.”며, “실제로 이번 강의 도중 동영상을 열 때 지연이 생겨 50초간 침묵에 아찔했다.”는 소감을 남겼는데요. 인재개발그룹 한상원 님 역시 당시 에피소드를 회상하며, “50여 초 동안 진땀을 흘렸지만, 이런 시행착오를 통해 오류를 개선하고 더 나은 온라인 교육 인프라를 구축하겠다는 생각을 했다”고 말했습니다.

코로나19로 온라인 강의 시장이 확장되고 있는 가운데 삼성전자 DS부문도 비대면 강의를 확대하고 있는데요. 생방송으로 운영되며 약간의 돌발상황도 있었지만, 편안하게 소통하는 온라인 LIVE 강의만의 매력을 느낄 수 있었습니다. 이러한 노력이 사내 직무 교육 방식에 어떤 변화를 가져올지 기대됩니다.

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파운드리란 반도체 설계를 전문으로 하는 ‘팹리스(fabless)’ 기업으로부터 반도체 생산을 위탁 받아 반도체를 제조하는 산업을 의미하는데요. 삼성전자는 2017년 5월, 파운드리 사업부 출범을 선언한 이 후 첨단 공정 기술 및 설계 인프라를 통해 전세계 반도체 설계 기업들에 토탈 파운드리 솔루션을 제공하고 있습니다. 반도체 생산•제조뿐 아니라 반도체 IP(Intellectual Property)를 설계해 디자인 인프라를 구축하고, 다양한 공정 포트폴리오를 개발하는 등 미래 반도체 기술을 선도하고 있는 것이죠.

삼성전자 파운드리 사업부 내에는 회로설계, 반도체공정설계, 반도체공정기술, 설비기술, 평가 및 분석 등 여러 직무가 있는데요. 신입사원들이 직접 준비한 포토툰을 통해 파운드리 사업부 직무에 대해 좀 더 자세하게 알아보겠습니다. 이름하여 ‘파운드리 클라쓰’.

파운드리 클라쓰의 마지막을 장식할 회로설계 편에서는 퍼즐 조각 같은 IP를 모아 반도체를 만드는 ‘회로설계’ 직무에 푹 빠진 ‘이은정 님’의 이야기를 들어보겠습니다.

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파운드리란 반도체 설계를 전문으로 하는 ‘팹리스(fabless)’ 기업으로부터 반도체 생산을 위탁 받아 반도체를 제조하는 산업을 의미하는데요. 삼성전자는 2017년 5월, 파운드리 사업부 출범을 선언한 이 후 첨단 공정 기술 및 설계 인프라를 통해 전세계 반도체 설계 기업들에 토탈 파운드리 솔루션을 제공하고 있습니다. 반도체 생산•제조뿐 아니라 반도체 IP(Intellectual Property)를 설계해 디자인 인프라를 구축하고, 다양한 공정 포트폴리오를 개발하는 등 미래 반도체 기술을 선도하고 있는 것이죠.

삼성전자 파운드리 사업부 내에는 회로설계, 반도체공정설계, 반도체공정기술, 설비기술, 평가 및 분석 등 여러 직무가 있는데요. 신입사원들이 직접 준비한 포토툰을 통해 파운드리 사업부 직무에 대해 좀 더 자세하게 알아보겠습니다. 이름하여 ‘파운드리 클라쓰’.

첫 번째 평가 및 분석 편에서는 평소 코딩을 즐겨 평가 및 분석 직무에 운명처럼 이끌린 ‘성현우 님’을 만나보겠습니다. 함께 보실까요?

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파운드리란 반도체 설계를 전문으로 하는 ‘팹리스(fabless)’ 기업으로부터 반도체 생산을 위탁 받아 반도체를 제조하는 산업을 의미하는데요. 삼성전자는 2017년 5월, 파운드리 사업부 출범을 선언한 이 후 첨단 공정 기술 및 설계 인프라를 통해 전세계 반도체 설계 기업들에 토탈 파운드리 솔루션을 제공하고 있습니다. 반도체 생산•제조뿐 아니라 반도체 IP(Intellectual Property)를 설계해 디자인 인프라를 구축하고, 다양한 공정 포트폴리오를 개발하는 등 미래 반도체 기술을 선도하고 있는 것이죠.

삼성전자 파운드리 사업부 내에는 회로설계, 반도체공정설계, 반도체공정기술, 설비기술, 평가 및 분석 등 여러 직무가 있는데요. 신입사원들이 직접 준비한 포토툰을 통해 파운드리 사업부 직무에 대해 좀 더 자세하게 알아보겠습니다. 이름하여 ‘파운드리 클라쓰’.

두 번째 설비기술편에서는 설비기술 직무에 지원해 전 세계 반도체 설비들에 영향을 미치는 그 날을 꿈꾸는 ‘심시용 님’을 만나보겠습니다.

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파운드리란 반도체 설계를 전문으로 하는 ‘팹리스(fabless)’ 기업으로부터 반도체 생산을 위탁 받아 반도체를 제조하는 산업을 의미하는데요. 삼성전자는 2017년 5월, 파운드리 사업부 출범을 선언한 이 후 첨단 공정 기술 및 설계 인프라를 통해 전세계 반도체 설계 기업들에 토탈 파운드리 솔루션을 제공하고 있습니다. 반도체 생산•제조뿐 아니라 반도체 IP(Intellectual Property)를 설계해 디자인 인프라를 구축하고, 다양한 공정 포트폴리오를 개발하는 등 미래 반도체 기술을 선도하고 있는 것이죠.

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세 번째 공정기술편에서는 열정 만수르 ‘한재준 님’의 ‘공정기술’에 대한 직무 소개가 이어지는데요. 함께 살펴볼까요?

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파운드리란 반도체 설계를 전문으로 하는 ‘팹리스(fabless)’ 기업으로부터 반도체 생산을 위탁 받아 반도체를 제조하는 산업을 의미하는데요. 삼성전자는 2017년 5월, 파운드리 사업부 출범을 선언한 이 후 첨단 공정 기술 및 설계 인프라를 통해 전세계 반도체 설계 기업들에 토탈 파운드리 솔루션을 제공하고 있습니다. 반도체 생산•제조뿐 아니라 반도체 IP(Intellectual Property)를 설계해 디자인 인프라를 구축하고, 다양한 공정 포트폴리오를 개발하는 등 미래 반도체 기술을 선도하고 있는 것이죠.

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네 번째 공정설계편에서는 ‘이수빈 님’이 공정설계를 선택한 이유와 맡은 업무에 대해 살펴보겠습니다. 시작할까요?

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‘파운드리’, ‘팹리스’, ‘디자인하우스’

반도체 산업 관련 뉴스에서 자주 등장하는 이 단어들은 반도체 기업 형태를 일컫는 말입니다. 반도체는 고도의 기술을 다루고 있는 만큼 여러 형태의 기업들이 협력해 하나의 ‘반도체 생태계’를 이루고 있는데요. 오늘은 이 생태계를 이루고 있는 반도체 기업들을 알아보겠습니다.

반도체는 크게 설계, 생산, 조립•검사, 유통 과정을 거쳐 탄생합니다. 기업들 중에는 이 모든 역할을 수행하는 종합 반도체 기업(IDM)도 있고, 파운드리나 팹리스처럼 특정 역할을 전문적으로 담당하는 기업도 있습니다.

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

종합 반도체 기업(IDM, Integrated device manufacturer)은 모든 반도체 생산 공정을 종합적으로 갖춘 기업을 뜻합니다. 한 회사가 웨이퍼 생산 설비인 팹(fab)*을 갖추고 있고, 반도체 설계, 웨이퍼 가공, 패키징, 테스트로 이어지는 반도체를 만들기 위한 일련의 과정을 모두 수행합니다.

2) IP(intellectual property) 기업

IP기업은 팹리스처럼 반도체 ‘설계’를 전문으로 하는 회사입니다. 하지만 팹리스와는 수익 모델이 조금 다른데요. IP기업은 셀 라이브러리라고 하는 특정 설계 블록을 팹리스나 IDM, 파운드리 등에 제공하고 IP 사용에 따른 라이선스료, 로열티를 받습니다. 그래서 지적 재산권을 뜻하는 IP(intellectual property) 용어를 쓰는 것입니다.

정리하면 팹리스는 설계 후 외주를 통해 자사 제품을 생산한다면, IP기업은 설계 라이선스를 판매할 뿐 자신의 브랜드로 제품을 생산하지 않습니다.

3) 팹리스 (Fabless)

팹리스는 반도체 설계를 전문적으로 하는 기업입니다. 설계를 제외한 웨이퍼 생산, 패키징, 테스트 등은 모두 외주로 진행되며, 외주를 통해 생산이 완료된 칩의 소유권이나 영업권은 팹리스에 있어 자사 브랜드로 판매합니다.

팹리스는 대규모 자본이 드는 공장을 갖추지 않고 설계에 주력할 수 있는 비즈니스 모델입니다. 반도체를 만드는 생산시설 없이 뛰어난 아이디어와 우수한 칩 설계 기술을 바탕으로 반도체 칩 개발에 집중합니다. 따라서 다품종 소량 생산 형태로 기술적인 다양성을 갖는 시스템 반도체가 주로 팹리스의 형태를 가집니다.

4) 디자인하우스(Design House)

디자인하우스는 팹리스(설계)와 파운드리(생산)의 연결다리 역할을 하는 기업입니다. 팹리스 기업이 설계한 제품을 각 파운드리 생산공정에 적합하도록 최적화된 디자인 서비스를 제공하는 역할을 합니다. 즉 팹리스 업체가 설계한 반도체 설계도면을 제조용 설계도면으로 다시 디자인하는 것입니다. 팹리스 기업에서 레이아웃 검증과 같은 백앤드디자인(Back end design)을 직접 수행하지 않고 디자인하우스를 이용하곤 합니다.

헬로칩스 2화에서도 한번 말씀 드린 적이 있는데요. 좀 더 쉬운 이해를 위해 반도체 공정을 빵 만들기에 비유해보면, 빵 레시피를 만드는 사람을 팹리스(설계), 빵을 직접 구워내는 제빵사는 파운드리(생산)라고 볼 수 있습니다. 그리고 이제 빵을 구워야 하는데, 이때 밀가루를 최적의 비율로 믹스해서 제공받으면 훨씬 수월하겠죠? 이처럼 생산이 용이하도록 중간 가교 역할을 하는 것이 바로 ‘디자인하우스’입니다.

5) 파운드리

반도체에 ‘설계’ 전문 기업이 있다면, ‘생산’ 전문 기업 파운드리도 있습니다. 파운드리는 생산 공정을 전담하는 기업으로 자체 제품이 아닌 수탁생산을 주로 하고 있습니다. 즉 반도체 생산설비를 갖추고 있지만 직접 설계하여 제품을 만드는 것이 아니라 고객으로부터 위탁받은 제품을 대신 생산해 이익을 얻는 것입니다. 파운드리 기업은 자체적으로 IP를 설계하기도 하며, IP회사들과 제휴를 맺어 고객들이 필요로 할 시 좋은 IP를 제공하기도 합니다.

생산 전문 파운드리의 주 고객은 바로 팹리스, 시스템 반도체 회사입니다. 반도체 생산을 위해서는 수조원대의 막대한 시설 투자비용이 들고 고도의 생산기술이 필요해 반도체를 개발하는 모든 회사들이 반도체를 생산하기는 어렵기 때문입니다. 파운드리는 이러한 수많은 팹리스 기업의 생산기지 역할을 수행합니다.

6) OSAT(Outsourced Semiconductor Assembly And Test)

OSAT(Outsourced Semiconductor Assembly And Test)는 반도체 패키징 및 테스트 수탁기업으로 어셈블리 기업, 패키징 기업이라고도 불립니다. 폭넓은 의미에서 반도체 후공정 업계를 뜻하는데, 반도체 후공정은 크게 패키징, 테스트로 볼 수 있습니다.

반도체 팹 공정을 통해 만들어진 웨이퍼에 있는 수백 개의 칩이 있습니다. 그러나 이 상태의 칩은 외부와 전기신호를 주고받을 수 없으며, 외부 충격에 의해 손상되기도 쉽습니다. 이 칩을 낱개로 하나하나 잘라내어 기판이나 전자기기에 장착되기 위해 포장하는 작업을 패키징이라 합니다. 패키징 기업은 이런 반도체 칩 포장을 전문으로 하는 곳입니다.

이렇게 팹 공정과 패키징 공정을 마친 반도체는 완벽한 품질과 신뢰성을 위해 철저한 검사를 거칩니다. 고가의 전자 장비의 핵심 부품인 만큼 엄격한 신뢰성이 요구되기 때문이죠. IDM이나 파운드리 기업은 테스트 전문 기업에 업무를 위탁함으로써 효율을 높이고 전문성을 더하기도 합니다.

지금까지 반도체 생태계를 이루고 있는 기업의 종류와 역할까지 알아보았습니다. IT 산업의 발달로 반도체가 다양한 산업과 연계되며 그 중요성이 더해지고 있는데요. 반도체는 복잡한 기술력만큼 다양한 기업이 생태계를 이루고 분업과 협업을 통해 시너지를 내고 있습니다. 각 분야의 전문성을 더해 종합 반도체 강국이라는 목표를 향해 힘을 모으는 다양한 반도체 기업에 많은 관심과 응원 부탁드립니다!

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11나노 공정 신규 개발, 14LPP 공정 대비 성능 15%↑, 칩 면적 10%↓ 가능

11LPP는 이미 검증된 14나노의 공정 안정성과 설계 환경을 기반으로 한 공정으로, 14LPP 공정과 동일한 소비전력에서 성능은 최대 15% 향상, 칩 면적은 최대 10%까지 줄일 수 있습니다.

삼성전자는 이번 11나노 공정 추가를 통해 플래그십 스마트폰용 10나노 프로세서 시장뿐 아니라, 지속적으로 성장하고 있는 중ㆍ고급 스마트폰용 프로세서 시장에서도 고객들에게 차별화된 가치를 제공할 계획입니다.

이번에 공개하는 11LPP 공정은 2018년 상반기 생산 착수 예정입니다.

7나노 EUV 공정 양산을 위한 업계 최고 수준의 기술 축적

또한 삼성전자는 업계 최초 EUV 기술을 적용한 7나노 공정을 ’18년 하반기 생산 착수를 목표로 순조롭게 개발하고 있습니다.

삼성전자는 7나노 EUV 공정 개발을 위해 EUV를 적용한 웨이퍼가 ’14년부터 약 20만장에 이르며, 지금까지 축적된 경험을 바탕으로 파운드리 공정 양산 완성도를 나타내는 척도인 SRAM(256Mb)의 수율 80%를 확보하는 등 가시적인 성과를 거두고 있습니다.

삼성전자 파운드리 사업부 마케팅팀장 이상현 상무는 “14나노 파생 공정인 11나노 신규 공정을 통해 고객들은 이미 검증된 14나노의 안정성에 성능 향상을 더한 경쟁력 있는 제품을 만들 수 있게 되었다”며, “14, 11, 10, 8, 7나노에 이르는 로드맵을 완성했다”라고 밝혔습니다.

삼성전자는 지난 5월 파운드리 사업부 출범 이후 미국(5월)과 한국(7월)에서 파운드리 포럼을 개최해 글로벌 고객과 파트너사를 대상으로 첨단 공정 로드맵을 공유한 바 있으며, 이달 15일에는 일본 도쿄에서 삼성 파운드리 포럼을 열어 기존 공정 로드맵과 함께 추가된 11나노 공정과 7나노 개발현황을 발표할 예정입니다.

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파운드리
[Foundry]

반도체 제조과정만을 전담하는 위탁 생산업체.

반도체 업체는 제품 설계부터 완제품 생산까지 모든 분야를 자체 운영하는 ‘종합 반도체 업체(IDM)‘, 반도체 제조과정만 전담하는 ‘파운드리 업체(Foundry)’, 그리고 설계 기술만을 가진 ‘반도체 설계 업체(Fabless)‘로 구분된다.

파운드리 업체는 제품 설계를 외부에서 넘겨받아 반도체를 생산하는 위탁 업체이다. 즉 반도체 생산설비를 갖추고 있지만 직접 설계하여 제품을 만드는 것이 아니라, 위탁하는 업체의 제품을 대신 생산해 이익을 얻는 것이다. 

반도체 개발에서 설계가 가장 중요하지만 이를 생산하기 위해선 실제 생산라인도 필요하다. 하지만 하나의 생산라인 건설에는 천문학적인 비용이 소요되기 때문에, 설계 전문인 팹리스 업체는 파운드리 업체를 통해 위탁 생산을 한다.

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