[6.28 한경 컨센] 삼성전자, SK하이닉스의 메모리 증설에 따른 OSAT 수주확대 기대감과 다가오는 5G 네트워크 장악을 위한 삼성전자의 기지국용 차세대 핵심 칩

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[6.28 한경 컨센] 삼성전자, SK하이닉스의 메모리 증설에 따른 OSAT 수주확대 기대감과 다가오는 5G 네트워크 장악을 위한 삼성전자의 기지국용 차세대 핵심 칩

결국엔맑음 2021. 6. 28. 12:29

한눈에 보는 목차

1. 전 세계 반도체 공장 내년까지 29개 신규 착공 -- 장비기업 매출 160조 예상

2. 삼성전자의 신규 5G 기지국용 차세대 핵심 칩

3. Gan.SiC 전력 반도체 만드는 DB하이텍

4. 삼성전자/SK하이닉스의 메모리 증설 --OSAT관련 기업에 떨어질 낙수효과(수주 확대 예상)

5. 중국도 이대로 질 수 없다, 내년 미세공정의 관문 14 나노 반도체 양산

6. 세계 웨이퍼 1,2위 업체의 반도체 웨이퍼 증설 검토 --23년 반도체 웨이퍼 품귀현상 예상

7. OLED DDI 칩 부족으로 패널 못 만든다 --유일한 양산 가능 업체는 삼성전자, TSMC, UMC, 글로벌 파운더리

읽기 전 알고 가자 핵심 단어

SoC : 한 개의 반도체 칩에 완전 구동이 가능한 제품(오디오, 비디오, 모뎀 등의 멀티미디어용 부품)과 시스템(동적 RAM, 마이크로프로세서, CPU, GPU 등의 반도체)이 들어 있는 시스템 반도체, SoC을 이용하면 일반적으로 시스템의 크기가 작아지며, 조립 과정도 단순해진다. SoC의 구성이 복잡해지고 소프트웨어 비중이 늘어나면서 시스템 온 칩(System on Chip)을 소프트웨어 온 칩(Software on Chip)으로도 부른다. 대표적인 예로 최근 공급 부족이 화두가 되고 있는 스마트폰의 두뇌 역할을 하는 애플리케이션 프로세서(AP)가 있다.

RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit) : 무선통신용 초고주파 칩, 능동 소자 + 수동 소자를 하나의 반도체 칩 위에 무선 통신 회로를 구현한 것으로 증폭기로도 불린다. 대량생산이 용이하고 저가격·고신뢰성 제품으로 여러 가지 부품들을 하나의 집적회로 내에 구현할 수 있다. RFIC용 반도체 소자로는 주로 화합물(GaAs:갈륨 + 비소) 반도체와 실리콘 반도체가 사용되며, 화합물 소자는 차단 주파수가 높아 주로 2 GHz 이상의IC에 사용되고 있다. RFIC는 아날로그·디지털 핸드셋, 아날로그·디지털 코드리스 핸드셋, 페이저, 무선 랜 제품, 무선 모뎀, 시스템용 무선 인프라 등의 다양한 애플리케이션을 기반으로 시장이 형성되고 있다.

화합물 반도체 : 두 종류 이상의 원소로 구성되어 있는 반도체, <-> 단원소 반도체

두 종류 이상의 원소로 구성되어 있기 때문에 한 가지의 성질만 가진 단원소 반도체에 비해 성능 개선과 발열 문제 해결을 통한 효율성 개선에 필수적이다. 향후 전기차 시장과 RF 시장 내 부가가치 확보를 위해 화합물 반도체 시장 진출은 필수적이다. (관련된 국내 기업으로 실리콘웍스, 예스티, 에이프로, RFHIC 등이 있다)

Gan(질화갈륨) : GaN은 빠른 스위칭 속도와 밴드갭이 실리콘 대비 3배 높아 RF장비 및 가정 전력 변환 장치 사용에 용이하다.

SiC(실리콘 카바이드): 고전압과 고내열성을 보유하고 있고 밴드갭이 실리콘 대비 3배가 높아 전기차 및 전력 변환장치 사용에 용이하다.

OSAT : 전공정(설계도에 맞게 제조) 완료된 웨이퍼를 후공정(패키징 및 테스팅)을 완료하여 최종적으로 상용할 반도체 칩으로 제작 후, 완성 칩을 팹리스 업체에 전달하는 역할을 수행하는 기업들이다. (관련된 국내 기업으로 엘비세미콘, 네패스, 테스나 등이 있다)

DDI : 디스플레이를 구성하는 수많은 화소들을 조정해 다양한 색을 구현토록 하는 디스플레이 구동칩. 전달받은 디지털 신호를 RGB(Red-Green-Blue 삼원색) 아날로그 값으로 전환하여 스마트폰, 태블릿 PC, TV용 디스플레이 패널에 전달해 영상을 구현한다.

1. 전 세계 반도체 공장 내년까지 29개 신규 착공 -- 장비기업 매출 160조 예상

국가별로는 중국과 대만이 각 8개씩, 미국 6개, 유럽 중동이 총 3개, 일본과 한국이 각 2개씩이다.

분야별로는 파운드리가 29개 중 15개로 가장 큰 비중을 차지할 것으로 보이며. 신규 파운드리 팹의 웨이퍼 월 생산량은 최소 3만 장에서 최대 22만 장까지 다양하게 존재할 것으로 예상된다. 신규 메모리 반도체 생산시설은 2년간 4개 지어질 것으로 예상되며 생산량은 월 10만~40만 장일 것으로 추정되었다.

2. 삼성전자의 신규 5G 기지국용 차세대 핵심 칩

삼성전자 네트워크 사업부의 단독 행사에서 공개된 기지국용 차세대 핵심 칩은 총 3종으로 22년 출시될 차세대 고성능 기지국 라인업에 탑재될 예정으로 성능과 전력 효율은 높이되 기지국 크기를 줄일 수 있다.

2-1. 2세대 5G 모뎀 칩(5G Modem SoC)

데이터 처리 용량은 2배로 늘리면서도 셀당 소비전력은 절반으로 줄여, 5G 통신 필수 기능인 빔포밍(Beamforming) 연산도 지원한다.

2-2. 3세대 밀리미터 웨이브 무선통신 칩(mm Wave RFIC)

28 GHz와 39 GHz의 2개 고주파 대역 주파수를 지원하며, 안테나 크기를 약 50% 줄일 수 있는 첨단 기술을 탑재했다.

2-3. 무선 통신용 디지털-아날로그 변환 통합 칩(DFE-RFIC Integrated Chip)

저주파와 초고주파 통신에 사용되는 디지털 신호와 아날로그 신호를 상호 변환하는 칩으로 지원 주파수 폭을 최대 2배 늘리고 기지국의 무선 신호 출력을 높이면서도 소형화할 수 있다

더불어 고성능 이동통신 기지국 라인업의 2기 지국도 공개하였다.

2-4. 3세대 듀얼 밴드 콤팩트 매크로 기지국

업계 최초 2개의 초고주파 대역을 동시 지원하며, 현재까지 공개된 제품 중 최대인 2,400 MHz의 대역 폭을 지원한다.

2-5. 다중 입출력 기지국

전 세계에서 가장 널리 확산되고 있는 중대역 5G 주파수를 지원하여 400 MHz 광대역폭을 지원하며, 새로운 방열 기술을 적용해 최대 통신 속도는 높이면서도 소비전력은 20% 줄이고 크기는 30% 줄여 설치도 쉽다.

이를 통해 삼성전자는 5G 가상화 기지국 및 코어 분야 선두 업체임을 다시 한번 입증했다

3. Gan.SiC 전력 반도체 만드는 DB하이텍

GaN과 SiC 반도체는 기존 실리콘 대비 전력 효율과 내구성이 우수한 차세대 전력 반도체로 주목받고 있는 제품이다

4. 삼성전자/SK하이닉스의 메모리 증설 --OSAT관련 기업에 떨어질 낙수효과(수주 확대 예상)

경기 평택과 중국 시안, SK하이닉스는 경기 이천과 중국 우시 등에 메모리 생산라인 증설을 진행하고 있다. 는 경기 평택과 중국 시안, SK하이닉스는 경기 이천과 중국 우시 등에 메모리 생산라인 증설을 진행하고 있다. 신규 팹의 하반기 본격 가동으로 매출 상승이 기대되며 이에 따른 낙수효과는 OSAT 업체로 향한다. 메모리는 소품종 대량생산 제품으로 기술보호 차원에서 통상적으로 제조사에서 패키징과 테스트를 자체 처리하는 비중이 높아 외주비율은 8~10%이다. 이와 같은 비율을 유지하려면 메모리 생산라인의 증설에 맞춰 삼성전자와 SK하이닉스가 그만큼 후공정 라인을 추가해야 하는데 최근 분위기는 조금 다르다.

양사가 하반기부터 10 나노미터급 4세대 D램과 176단 이상 낸드플래시를 생산하는 등의 메모리 세대교체가 발생함에 고부가가치 제품이 늘어남에 따라 공정의 난이도가 증가하고 클린룸의 규모도 커졌다. 이에 맞춰 후공정 라인까지 마련하기는 두 회사에 부담으로 보이며 이에 따라 협력사 수주 확대로 이어질 전망이다.

OSAT 업계 관계자는 “작년 말부터 메모리 후공정 물량이 늘어나는 추세”라며 “비중도 10% 중반대로 확대될 가능성이 크다. 전체 파이가 커지기 때문에 업체 간 경쟁보다는 각자 맡은 물량 처리하기도 빠듯할 것”이라고 분석했다.

(관련 국내 기업 : 하나마이크론 SFA반도체 에이티세미콘 등)

5. 중국도 이대로 질 수 없다, 내년 미세공정의 관문 14 나노 반도체 양산

국산 14㎚급 반도체 제품의 내년 말 양산이 가능하다"며 "비 록 기술적인 난제들에 직면했지만 이미 희망을 보고 있다"라고 밝혔다. 환구시보는 "반도체 칩은 전자산업 고속 발전의 원동력"이라며 자 국 업계에서 28㎚, 14㎚ 반도체 제품이 각각 올해 말과 내년 말 양산이 가능할 것으로 전망하고 있다"라고 전했다. 회로선 폭이 좁은 미 세공 정 반도체일수록 전력 소비를 줄이고 부피를 작게 만들 수 있어 고가 스마트폰이나 5세대(5G) 이동통신 기지국 같은 첨단 전자제 품을 만들 때 꼭 필요하다. 중국의 미세공정 반도체 자립의 첨병은 파운드리(반도체 위탁생산) 업체인 SMIC(中芯國際·중신궈지)다

6. 세계 웨이퍼 1,2위 업체의 반도체 웨이퍼 증설 검토 --23년 반도체 웨이퍼 품귀현상 예상

웨이퍼 1~2위 업체 '신에츠'와 '섬코'의 현재 시장점유율 50% 이상으로 증설 시 두 회사의 영향력은 더욱 커지게 된다.

'섬코' 회장은 22년 후반부터 반도체 웨이퍼 품귀현상을 예상하며 현재 증설이 결정되더라도 24년부터 제품이 출하되기 때문에 23년까지 수요공급 불균형이 이어질 것으로 전망하였다. 두 회사는 증설을 명분으로 웨이퍼 단가 인상을 진행할 방침이며 현시점보다 50~60% 상승 가격을 목표로 두고 있다. 일부 고객사에서 이미 해당 가격에 동의한 것으로 전해지면서 웨이퍼 가격의 상승이 예상되며 국내 웨이퍼 업체 SK실트론은 보수적으로 접근할 것으로 보인다. 생산성 증대 위주로 캐파를 일정 부분 늘려가겠다는 계획이다.

7. OLED DDI 칩 부족으로 패널 못 만든다 --유일한 양산 가능 업체는 삼성전자, TSMC, UMC, 글로벌 파운더리

OLED DDI는 대체로 다른 칩보다 크다 보니 웨이퍼 1장으로 만들 수 있는 칩의 개수가 적다. 현재 OLED DDI 양산 공장을 갖춘 곳은 TSMC, 삼성전자, UMC, 글로벌파운드리뿐으로 이중 TSMC, 삼성전자, UMC만 비교적 충분한 웨이퍼를 확보했다. SMIC, HLMC, 넥스 칩은 OLED DDI 공정 기술을 개발하고 있지만 양산 일정은 확정되지 않았다.

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