오늘 원스펙강의는 반도체 생태계의 분업 구조, 반도체 종류, 그리고 현재의 글로벌 정세 순으로 진행됐다. 이공계 전공자로서 반도체 장비엔지니어를 목표로 하고 있기에 FAB 환경에 대한 기초 이해는 필수적이라고 생각해 집중해서 공부했다.
첫 번째 파트에서는 반도체가 도체와 부도체의 중간적 특성을 지니는 물질이라는 기본 정의를 다시 정리했다. 스위칭, 정류, 신호 증폭 등의 역할을 수행하며, 비저항 스펙트럼상에서 실리콘, 게르마늄, GaAs 등이 어떤 위치에 있는지도 확인했다.
두 번째 파트에서는 반도체 산업 생태계의 분업 구조가 핵심이었다. IDM은 설계부터 패키징까지 전 공정을 자체적으로 수행하는 기업이고, 팹리스는 설계만 전담하며 생산은 외주를 준다. 파운드리는 그 생산을 맡는 수탁 제조사이고, 디자인하우스는 팹리스와 파운드리 사이에서 설계도면을 공정에 맞게 최적화하는 역할을 한다. OSAT는 패키징과 테스트를 담당하는 후공정 전문 기업이다. 국내 주요 장비 기업 분포도도 함께 다뤘는데, fab 내 공정 단계별로 어떤 국내 기업이 어느 포지션을 차지하는지 처음으로 전체적인 그림을 볼 수 있었다.
세 번째 파트에서는 반도체를 메모리 반도체와 시스템 반도체로 나누어 설명했다. 메모리는 DRAM과 NAND Flash가 대표적이며, 한국이 삼성과 SK하이닉스를 앞세워 글로벌 시장 점유율 1, 2위를 차지하고 있다. 메모리 산업은 슈퍼사이클이라는 가격 주기를 갖는 특성이 있고, 최근 HBM의 등장으로 AI 수요와 맞물려 고부가가치화되고 있다는 점이 인상적이었다. 시스템 반도체는 전체 시장의 60~70%를 차지하며, AP, GPU, SoC 등이 포함된다. 메모리와 달리 다종소량 생산 방식이고 사이클이 없어 안정적인 고부가가치 산업으로 평가받는다.
네 번째 파트에서는 현재 반도체를 둘러싼 국가 간 패권 전쟁을 다뤘다. 미국이 중국의 반도체 굴기를 막기 위해 장비 수출을 통제하고 있으며, 일본, 대만, 유럽도 각자의 강점을 바탕으로 경쟁하고 있다. 한국은 K-반도체 벨트 전략을 통해 용인, 이천, 화성, 기흥 등에 반도체 생산 클러스터를 구축하는 것을 목표로 하고 있다. AI 반도체 시장은 2030년까지 폭발적인 성장이 예상되어 시스템 반도체 경쟁력 확보가 국가적 과제로 떠오르고 있다.
인상 깊었던 내용
글로벌 반도체 장비 순위에서 1~9위가 모두 해외 기업이고 한국은 세메스가 10위에 겨우 이름을 올리고 있다는 점이 충격적이었다. 슬라이드에서 공정별 국산화율을 보면 노광은 국산화율 0%, CMP는 75% 수준으로 공정마다 격차가 크다는 것을 알 수 있었다. 장비엔지니어를 목표로 하는 이공계입장에 장비 국산화가 얼마나 절박한 과제인지 새삼 실감했다.
내 관심 직무와의 연결
SK하이닉스는 IDM 구조이기 때문에 전공정 엔지니어는 산화, 증착, CMP, 식각 등 모든 공정에 걸쳐 역할을 수행한다. 현재 연구실에서 진행 중인 LiTaO₃ 전해 이온화 CMP 연구는 전공정 엔지니어 직무와 직접적으로 연결되며, 슬라이드에서 확인한 CMP 국산화율 75%라는 수치는 아직 개선 여지가 있는 분야라는 점에서 차별화된 연구 경험이 될 수 있다고 생각했다. 장기적으로 관심 있는 반도체 장비 창업 방향과 관련해서도 파운드리·OSAT 생태계 내 틈새 장비 영역이 어디인지 이번 강의를 통해 좀 더 구체적으로 그려볼 수 있었다.
#반도체 #장비엔지니어 #FAB #윈스펙 #이공계