다이싱과 본딩, 웨이퍼 후공정 이해하기

패키징을 공부할 때 플립칩, WLP, TSV 같은 화려한 기술들을 먼저 봤는데, 정작 그 전에 있어야 할 기본적인 단계를 놓치고 지나갔다는 걸 뒤늦게 깨달았다. 웨이퍼 위에 완성된 칩들을 대체 어떻게 하나씩 분리하는 건지, 그리고 이걸 기판에 어떻게 실제로 고정하는 건지 궁금해져서 다이싱과 본딩이라는 기본 공정을 다시 짚어보기로 했다. 화려한 기술만 좇다가 오히려 가장 기본이 되는 단계를 놓치고 있었다는 게 뒤늦게 부끄러웠다. 웨이퍼 하나에는 보통 수백에서 수천 개의 칩이 격자 모양으로 촘촘하게 붙어 있다. 이걸 하나하나 분리해야 개별 제품으로 쓸 수 있는데, 이 분리 작업을 다이싱(Dicing)이라고 부른다는 걸 알게 됐다. 이름 그대로 주사위처럼 작은 조각으로 자른다는 의미였다. 웨이퍼를 자르는 일이 생각보다 정교했다 처음엔 그냥 칼로 종이 자르듯 쓱 자르면 되는 줄 알았는데, 찾아보니 전혀 그렇지 않았다. 웨이퍼는 실리콘이라는 단단하면서도 깨지기 쉬운 소재라서, 일반적인 절단 방식으로는 미세한 균열이 생기거나 칩 자체가 손상될 위험이 크다는 걸 알게 됐다. 그래서 아주 얇은 다이아몬드 블레이드를 초고속으로 회전시켜 절삭하는 방식을 쓰거나, 레이저를 이용해 절단하는 방식을 쓴다는 걸 확인할 수 있었다. 유리를 자를 때도 아무렇게나 힘을 주면 깨지기 십상인데, 실리콘 웨이퍼는 그보다 훨씬 예민한 소재라는 걸 생각하면 이런 정밀한 절단 방식이 필요한 이유가 자연스럽게 이해가 됐다. 특히 흥미로웠던 건 레이저 다이싱 방식이었다. 웨이퍼 내부에 레이저로 미세한 균열을 만들어둔 다음, 이후 물리적인 힘을 가해 그 선을 따라 깨끗하게 분리하는 방식이었는데, 물리적 절삭보다 칩 손상을 훨씬 줄일 수 있다는 설명을 찾아볼 수 있었다. 웨이퍼가 얇아지고 칩 간격이 좁아질수록 이런 정밀한 절단 기술이 더 중요해진다는 것도 이해하게 됐다. 앞서 공부했던 클린룸 얘기와도 자연스럽게 이어졌는데, 이 절단 과정에서 나오는 미세한 부스러기 하나도 주변 칩을 오염시킬 수 있어서 세심하...

파운드리란 무엇인가? TSMC가 강한 이유

반도체 뉴스를 계속 보다 보면 유독 자주 등장하는 이름이 있다. 바로 TSMC다. 삼성전자도, 인텔도 반도체 회사인데 왜 TSMC가 항상 파운드리 1위로 언급되고, 다들 TSMC를 따라잡으려 애쓰는지 궁금해서 파운드리 개념부터 파고들어 봤다.


파운드리, 위탁생산이라는 개념


파운드리는 다른 기업이 설계한 반도체를 대신 생산해주는 위탁생산 업체를 말한다. 반도체를 만들려면 설계, 생산, 테스트, 패키징까지 여러 단계를 거쳐야 하는데, 이 중에서 생산 공정만 전문적으로 담당하는 회사가 파운드리다.


반도체 생산 라인은 공장 하나를 짓는 데 수십조 원이 들어갈 정도로 막대한 투자가 필요하다. 그래서 모든 반도체 기업이 자체 공장을 갖추기는 어렵고, 설계만 전문으로 하는 팹리스 기업들이 등장했다. 이 팹리스 기업들의 설계도를 받아 실제 칩으로 찍어내는 역할을 하는 곳이 바로 파운드리다. 엔비디아, 퀄컴, 애플 같은 유명 기업들도 자체 공장 없이 설계만 하고, 생산은 TSMC 같은 파운드리에 맡긴다는 걸 알고 나니 반도체 산업 생태계가 한눈에 이해가 됐다.


TSMC는 어떻게 압도적인 1위가 됐을까


TSMC(대만적체전로제조공사)는 1987년에 설립됐는데, 설립 당시부터 "우리는 설계는 하지 않고 생산만 전문으로 한다"는 순수 파운드리 모델을 내세운 것이 특징이었다. 당시에는 낯선 사업 모델이었지만, 이 전략이 시간이 지나며 오히려 강점이 됐다.


TSMC는 고객사의 설계도를 절대 유출하지 않는다는 신뢰를 오랫동안 쌓아왔다. 팹리스 기업 입장에서는 자신들의 핵심 기술인 설계도를 맡겨야 하는데, TSMC가 직접 반도체를 설계해서 경쟁자로 나설 위험이 없다는 점이 큰 안심 포인트였다는 걸 알게 됐다. 반면 삼성전자는 메모리와 시스템 반도체를 직접 설계하고 판매도 하는 회사라서, 파운드리 고객 입장에서는 "내 설계도를 맡겼다가 경쟁사가 되는 건 아닐까" 하는 우려가 있을 수 있다는 점이 삼성 파운드리의 약점으로 자주 언급되는 이유였다.


미세공정 경쟁에서의 격차


파운드리 경쟁력을 가르는 또 다른 핵심은 미세공정 기술이다. 반도체 회로 선폭을 얼마나 가늘게 그릴 수 있느냐에 따라 성능과 전력 효율이 달라지는데, TSMC는 가장 앞선 미세공정을 안정적인 수율(정상 작동하는 칩의 비율)로 양산하는 능력에서 오랫동안 선두를 지켜왔다.


애플의 최신 아이폰 AP, 엔비디아의 최신 GPU 같은 첨단 반도체 대부분이 TSMC의 최선단 공정에서 생산된다는 사실을 찾아보면서, 왜 TSMC가 전 세계 파운드리 시장의 절반 이상을 차지하는지 실감이 났다. 최첨단 반도체를 만들 수 있는 파운드리가 사실상 소수에 불과하다 보니, 큰 고객사들이 몰릴 수밖에 없는 구조인 셈이다.


삼성전자와 인텔의 추격


삼성전자는 메모리 반도체에서는 세계 최강이지만, 파운드리 사업에서는 TSMC를 뒤쫓는 2위 위치에 있다. 최근 첨단 공정 기술과 대형 고객사 확보에 힘쓰며 격차를 좁히려 노력하고 있다는 기사를 여러 번 접했다. 인텔도 원래는 자체 설계와 생산을 모두 하는 IDM이었지만, 최근에는 파운드리 사업을 별도로 키우며 TSMC와 삼성전자가 양분하고 있는 첨단 파운드리 시장에 뛰어들고 있다.


이런 흐름을 보면서 파운드리 산업이 단순히 반도체를 "만들어주는" 하청 개념이 아니라, 최첨단 기술력을 가진 소수만이 살아남는 고부가가치 산업이라는 걸 새롭게 이해하게 됐다.


왜 파운드리가 국가 경쟁력 이슈가 될까


공부하다 보니 파운드리가 단순한 기업 경쟁을 넘어 국가 간 전략 자산으로 다뤄지는 이유도 알게 됐다. AI, 자율주행, 국방 기술까지 첨단 반도체가 필요한 산업이 늘어나면서, 이 반도체를 실제로 생산할 수 있는 파운드리 능력이 곧 국가의 기술 주권과 직결되는 문제로 떠올랐다. 대만이 지정학적으로 중요하게 다뤄지는 이유 중 하나도 TSMC라는 압도적인 파운드리 기업이 대만에 있기 때문이라는 분석을 찾아보며, 반도체 하나가 이렇게까지 국제 정치와 얽혀 있다는 사실이 흥미로웠다.


투자 기사를 읽을 때 헷갈렸던 부분


파운드리 개념을 공부하기 전에는 삼성전자 실적 기사를 보면서 왜 어떤 분기는 메모리 반도체 이야기만 나오고, 어떤 분기는 파운드리 적자 이야기가 같이 나오는지 잘 이해하지 못했다. 알고 보니 삼성전자는 메모리 사업부와 파운드리 사업부를 따로 운영하고 있고, 두 사업부의 업황이 서로 다르게 움직이는 경우가 많다는 걸 알게 됐다. 메모리는 흑자인데 파운드리는 적자인 분기도 있고, 그 반대인 경우도 있어서 실적 기사를 읽을 때는 어느 사업부 이야기인지 구분해서 봐야 한다는 걸 배웠다.


또 하나 흥미로웠던 점은 파운드리 고객사를 얼마나 확보했는지가 곧 그 파운드리의 경쟁력을 보여주는 지표로 쓰인다는 것이었다. TSMC는 애플, 엔비디아 같은 대형 고객사를 오래 유지하고 있는 반면, 삼성전자 파운드리는 신규 고객사를 확보했다는 소식이 나올 때마다 주가나 업계 반응이 크게 움직이는 걸 보면서, 파운드리 사업이 얼마나 고객 신뢰에 좌우되는 산업인지 실감하게 됐다.


정리하며


파운드리는 결국 "누가 반도체를 더 정밀하고 안정적으로 대량 생산할 수 있느냐"의 싸움이라는 걸 알게 됐다. TSMC가 오랫동안 순수 파운드리 모델을 고수하며 신뢰를 쌓고 기술 격차를 벌려온 과정을 보면서, 앞으로 삼성전자나 인텔이 이 격차를 얼마나 좁혀나갈지가 반도체 산업의 큰 관전 포인트가 될 것 같다는 생각이 들었다.

이 블로그의 인기 게시물

블로그를 꾸준히 이어가기 위해 내가 정한 현실적인 목표 (56세 직장인의 기록)

블로그를 시작하면서 가장 어려웠던 것은 글을 쓰는 기술이 아니라 ‘계속 이어가는 것’이었다. 처음에는 의욕이 있어서 매일 글을 쓸 수 있을 것 같았지만, 시간이 지나면서 그 의욕은 점점 줄어들었다. 특히 직장을 다니면서 퇴근 후 피곤한 몸을 뒤로하고 글을 쓴다는 것은 생각보다 쉽지 않은 일이었다. 집에 귀가하면 글을 쓴다는것이 귀찮게만 느껴지는 경우가 종종 있기 때문이다. 그래서 나는 방향을 바꾸기로 했다. “더 잘하는 것”이 아니라 “계속하는 것”을 목표로 삼기로 한 것이다. 일단 그렇게 마음먹으니 한결 편안한 마음으로 글을 쓸수있을것만 같았다. 그 과정에서 나만의 현실적인 기준과 목표를 하나씩 정하게 되었고, 그 변화 덕분에 지금까지 블로그를 이어올 수 있게 되었다. 오늘은 내가 블로그를 꾸준히 이어가기 위해 실제로 바꾼 목표와 그 경험을 정리해 보려고 한다. 1. 결과가 아닌 ‘지속 가능한 기준’을 목표로 바꾸었다 처음에는 목표가 단순했다. 방문자 수를 늘리고, 수익을 만드는 것이었다. 이 목표로만 잘 진행되어진다면 방문자도 늘고 금방 수익이 될수도 있지 않을까 하는 기대가 있었다. 하지만 이 목표는 금방 나를 지치게 만들었다. 글을 아무리 써도 결과는 쉽게 나오지 않았고, 그럴수록 의욕은 점점 떨어졌다. 그래서 생각을 바꿨다. 결과를 목표로 삼는 것이 아니라, 내가 지킬 수 있는 기준을 목표로 삼기로 했다. 예를 들어 하루 한 편이 아니라, “일주일에 3편”처럼 현실적인 목표로 바꿨다. 또 글의 완성도를 높이기보다, “끝까지 쓰는 것”을 기준으로 정했다. 이렇게 바꾸니 부담이 줄어들었고, 글을 이어가는 것이 훨씬 수월해졌다. 이 경험을 통해 느낀 것은 목표는 높을수록 좋은 것이 아니라, ‘지킬 수 있는 목표’여야 한다는 점이었다. 지속 가능한 기준을 만들고 나니 블로그는 더 이상 부담이 아니라, 이어갈 수 있는 흐름이 되었다. 2. 나에게 맞는 속도를 인정하기로 했다 블로그를 하다 보면 다른 사람과 비교하게 된다. 나보다 빠르게 성장하는 블로그를 보면 ...
자세한 내용 보기

검색이 되는 글과 안 되는 글의 차이

 블로그를 하면서 가장 궁금했던 것 중 하나는 왜 어떤 글은 검색이 되고, 어떤 글은 아무리 시간이 지나도 전혀 노출되지 않는지에 대한 부분이었다. 나 역시 처음에는 단순하게 생각했다. 글을 많이 쓰면 자연스럽게 검색에도 걸릴 것이라고 믿었기 때문이다. 하지만 실제로 운영해 보니 전혀 다른 결과를 경험하게 되었다. 같은 시간과 노력을 들여 작성한 글인데도 어떤 글은 방문자가 들어오고, 어떤 글은 그대로 묻혀버리는 경우가 반복되었다. 그 과정을 겪으면서 검색이 되는 글과 그렇지 않은 글 사이에는 분명한 차이가 있다는 것을 느끼게 되었고, 그 차이를 하나씩 이해하게 되었다. 검색이 되는 글은 ‘사람이 찾는 질문’을 담고 있었다 검색이 되는 글과 그렇지 않은 글의 가장 큰 차이는 바로 ‘출발점’이었다. 검색이 되는 글은 내가 쓰고 싶은 이야기가 아니라, 사람들이 궁금해하는 질문에서 시작된 글이었다. 처음에는 내가 하고 싶은 이야기를 중심으로 글을 썼다. 하지만 그런 글은 대부분 검색과 연결되지 않았다. 반대로 내가 궁금해서 직접 검색해봤던 내용을 기준으로 글을 작성했을 때, 그 글에서 처음으로 유입이 생기는 경험을 하게 되었다. 이 경험을 통해 느낀 것은 검색은 단순한 기술이 아니라 사람의 행동이라는 점이었다. 사람들은 궁금한 것을 검색하고, 그 질문에 맞는 글을 찾는다. 결국 그 질문과 연결되지 않는 글은 검색될 가능성이 낮을 수밖에 없다. 이 부분은 많은 초보 블로거들이 겪는 문제이기도 하다. 열심히 글을 쓰지만 검색 유입이 없는 경우 대부분은 이 차이를 모르기 때문이다. 나 역시 같은 과정을 겪었기 때문에 더 크게 느껴졌던 부분이다. 그래서 지금은 글을 쓰기 전에 항상 한 가지를 먼저 생각한다. 이 글은 누가 어떤 상황에서 찾게 될까라는 질문이다. 이 기준 하나만으로도 글의 방향이 완전히 달라지기 시작했다. 검색이 되는 글은 제목과 내용이 정확하게 연결되어 있었다 두 번째로 느낀 차이는 제목과 내용의 일치였다. 처음에는 제목을 크게 신경 쓰지 않았다. ...
자세한 내용 보기

처음 재무제표를 보면서 느낀 어려움과 깨달음

 주식을 시작했지만 재무제표는 보지 않았다 처음 주식을 시작했을 때 나는 재무제표를 거의 보지 않았다. 솔직히 말하면 재무제표가 무엇인지도 정확하게 알지 못했다. 뉴스를 보고 종목을 찾거나 인터넷에서 사람들이 이야기하는 내용을 참고하는 경우가 더 많았다. 어떤 기업이 좋은 기업인지 판단하는 기준도 명확하지 않았다. 그저 유명한 기업인지, 요즘 사람들이 많이 이야기하는 종목인지 정도만 확인했던 것 같다. 지금 생각해보면 상당히 위험한 방법이었다. 하지만 당시에는 재무제표를 보는 것이 너무 어렵게 느껴졌다. 매출액, 영업이익, 당기순이익 같은 용어도 익숙하지 않았고 숫자도 너무 많아 보였다. 주식은 사고 있었지만 기업을 제대로 이해하지 못한 채 투자하고 있었던 셈이다. 숫자만 봐도 머리가 아팠다 처음 재무제표를 열어봤던 날이 아직도 기억난다. 인터넷에서 어떤 종목을 검색한 뒤 재무정보를 눌러봤는데 숫자가 너무 많았다. 매출액, 영업이익, 순이익, 자산, 부채, 자본. 이런 단어들이 끝없이 나왔다. 처음에는 무엇을 봐야 하는지도 몰랐다. 오히려 보기 전보다 더 혼란스러웠다. 그래서 몇 분 보다가 그냥 창을 닫아버린 적도 있었다. "이건 전문가들만 보는 거 아닐까?" 그런 생각도 들었다. 하지만 시간이 지나면서 생각이 조금 바뀌었다. 기업에 투자하는데 기업의 성적표도 보지 않는다는 것이 이상하게 느껴졌기 때문이다. 그래서 완벽하게 이해하지 못하더라도 조금씩 보기 시작했다. 제주반도체를 공부하면서 재무제표에 관심이 생겼다 내가 재무제표에 관심을 갖게 된 계기 중 하나는 제주반도체였다. 종목을 보유하게 되니 자연스럽게 회사가 어떤 기업인지 궁금해졌다. 예전 같으면 주가만 확인했을 것이다. 하지만 조금 더 알고 싶어졌다. 그래서 회사의 매출과 이익을 찾아보기 시작했다. 처음에는 숫자가 커서 감이 오지 않았다. 몇 백억, 몇 천억이라는 숫자가 나와도 그것이 좋은 것인지 나쁜 것인지 판단하기 어려웠다. 하지만 여러 기업을 비교하면서 조금씩 감이 생기기 시작했...
자세한 내용 보기