0. 반도체 산업 기본내용

 ! 메모리 반도체, 비메모리 반도체

 

  - 메모리 반도체

 반도체는 비메모리 반도체와 메모리 반도체로 나뉜다. 메모리 반도체는 다시 D램과 낸드플래시 메모리로 나뉘게 된다. D램은 정보를 기록하고 기록해 둔 정보를 읽거나 수정할 수 있는 메모리이나 전원이 꺼지면 데이터가 휘발되어 사라진다. 하지만 낸드플래시 메모리는 마치 USB처럼 전원이 꺼져도 데이터를 기억할 수 있는 메모리로 간단히 이해하면 된다.

 

 - 비메모리 반도체(로직 반도체, 파운드리)

 비메모리 반도체는 연산, 논리 작업 등과 같이 정보 처리를 목적으로 제작되는 반도체이다. 데이터 저장이 목적인 메모리 반도체와 달리 비메모리 반도체는 IT제품에 필요한 계산, 분석, 각종 기능을 하나의 칩에 통합한 것이다. 메모리 반도체의 경쟁력이 미세공정 전환을 통한 원가절감이라면 비메모리 반도체는 설계가 극히 어려워, 설계 능력이 제품의 성패를 가른다. 메모리 반도체가 대규모 투자가 필요한 장치산업의 성격이 강하다면 비메모리 반도체는 고도의 기술력과 창의성을 지닌 인력이 기업의 성패를 좌우하는 기술집약 산업이다. 

 

 위의 내용 중 자세한 내용은 아래의 링크를 들어가 보면 될 듯하다.

 

https://lhseti123.tistory.com/6#google_vignette

[반도체] DRAM, NAND, 비메모리의 기초 개념, 기술 발전 이해하기

 

 ! 메모리 반도체 플레이어

 

 - D램

 치킨게임 이후 업체는 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론으로 압축되었다. 각각의 점유율은 40.6%, 29.9%, 24.8%이다. 

 

https://www.thebell.co.kr/free/Content/ArticleView.asp?key=202212151634313280101293&svccode= 

반도체 D램 시장점유율, 삼성전자만 하락한 까닭

 

 - D램의 수요와 공급

 

D램은 독과점 산업이다보니 죄수의 딜레마 이론이 상당히 잘 적용되는 산업이다.

메모리 반도체 3사가 높은 이익률을 유지하는 것은 결국 3사가 (암묵적으로) 담합해서 과잉공급이 발생하지 않도록 공급을 최대한 통제하는게 제일 크다

18년도 슈퍼사이클 당시 삼성전자의 디램 영업이익률은 70%가 넘었다.

이경우 1) 고객사는 오버부킹을 통해 메모리 가격을 내려려 하고(증설유도) 2) 메모리 제조사들은 담합을 유지하지 못하고 증설의 유혹을 뿌리치지 못했다. 결국 18년 4분기에 판가가 하락하게됨 이후 19년도의 극도의 불황을 겪은 메모리 메이커들은 쉽사리 증설을 하지 않음

 

 

 - 낸드 D램처럼 아직 업체가 정리되지 않았다. 

 

https://www.thelec.kr/news/articleView.html?idxno=18892 

3분기 낸드 시장점유율, SK하이닉스 3위로 한계단 하락 - 전자부품 전문 미디어 디일렉

 

 ! 메모리 반도체의 특성

 

- 메모리 반도체들은 투자를 하지 않아도 공급이 늘어난다 (CAPA투자를 안해도)

 

이러한 것을 미세공정 전환효율이라고 하며 대략 디램은 12%, 낸드는 24%정도 된다. 이에따라 디램은 평균 판매가격(ASP)이 매년 10%정도, 낸드는 25%정도 하락한다. 디램은 독과점 사업이라 이익중심 경영, 낸드는 독과점 사업이 아니기 때문에 점유율 중심 경영을 했기 때문이다.

 

 

- 메모리 반도체 CAPEX투자 특성

 

1)장비투자 : 생산량에 직접적 영향을 준다. 비교적 일정조절이 쉽다.

cf. 감가상각 : 장비의 경우 삼성전자와 하이닉스는 5년, 마이크론은 7년. 건물 및 클린룸은 20~30년

2)건설투자 : 생산량에 직접적 영향은 없지만 장비를 재배치하거나 클린룸 건설에 필요하다. 일정조절이 어려우며, 그래서 미리미리 지어놔야 한다.

 

- 메모리 반도체의 공급을 줄이는 세가지 방법

 

1) 장비 투자를 줄인다 : 이 방법은 실제 생산량을 줄이는 데에까지 시간이 좀 걸린다. 장비 투자 후 6개월 정도 지나야 영향이 나온다.

2) 미세공정 전환을 늦춘다 : 가만히 있어도 생산성이 늘어나는 것을 줄이는 것인데 미세공정 전환을 늦추면 투자가 어느정도 줄어드나 이렇게 되면 장기적으로 기술 경쟁력에서 뒤쳐지게 된다.

3) 장비 가동률을 낮춘다(=웨이퍼 투입량을 줄인다) : 공급 감소에 가장 효과적이지만 가장 최후의 수단이다. 메모리 반도체는 자본집약적인 산업이라 고정비가 매우 높기 때문(원가의 50% 이상이 고정비) 이 방법은 가장 극약처방인 만큼 경쟁력이 뒤처지는 회사들부터 가장 먼저 시행하게 된다.

 

! 비메모리 반도체 플레이어

 

 

https://zdnet.co.kr/view/?no=20230314134450 

삼성전자, 파운드리 점유율 15.8%...TSMC와 격차 더 커졌다

 

! EUV 장비의 중요성

 

 - 파운드리와 디램에서 EUV장비는 필수다. (낸드를 생산하는데 EUV장비는 필요없음)

 

파운드리는 7나노 공정부터, 디램은 14나노 공정부터 EUV 장비를 본격적으로 양산에 적용중인 상황이다. 

파운드리는 물리적인 한계로 ArF로는 패터닝이 불가능해 EUV를 사용하나 디램은 물리적 선폭 한계에는 여유가 있지만 EUV를 통한 공정 감소를 목적으로 장비사용중이다. 

최신모델의 EUV 가격은 3000억원 정도이고 이 장비를 TSMC가 80대, 삼성전자가 40대, 하이닉스 5대, 마이크론은 1대 보유하고 있으며 오로지 ASML만 연 40대 정도 공급할 수 있다. 그런데 여기에는 독일 칼 자이츠 사의 광학거울, 일본 우시오전기 사의 광학레이저 등 전 세계에서 각 분야 최고 회사들이 공급하는 부품이 들어가는데. 그래서 중국의 EUV장비 국산화가 거의 불가능한 것이다. 단순히 ASML회사에서 기술과 인력을 빼돌린다고 해서 만들 수 없다.

 

- 디램 플레이어 들의 EUV 장비 사용 현황

 

삼전은 19년도 16나노급에 EUV 1공정, 14나노급에는 5공정을 적용, 하이닉스는 14나노급부터 1공정 적용. 마이크론은 24년도 11나노급부터 한번에 EUV5공정을 적용하려 계획 중이다. 삼전은 22년 들어 최초로 디램 선단공정 양산속도가 경쟁사들에 뒤쳐지고 있는데 가장 큰 원인은 바로 EUV때문이다. 그만큼 EUV 장비를 적용하는데 시행착오가 많이 필요하다는 의미. 하지만 마이크론은 한번에 11나노급에 EUV5공정을 적용하려한다. 많은 어려움이 생길 것으로 예상되는 상황이다.