목차

1. 강사소개

2. 업종 별 반도체 회사 분류

3. 직무소개 및 합격전략

업종 별 반도체 회사 분류

1. Integrated Device Manufacturer**(IDM) ✔️**
2. Fabless Company**(Fabless) ✔️**
3. Foundy Company**(Foundary) ✔️**
4. Packaging Company
5. Process Equipment Company
6. Process Material Company
7. Design Automation Company

→ 업종별로 분류하면 일반적으로 아는 반도체 회사는 세 종류이다. 반도체를 생산하는데 관여하는 회사 종류는 IDM,Fabless,Foundary 이다. 실제로는 7가지로 구성된다.

1. IDM → 회로에 대해서 특화된 공정이나 라인을 가지고 운영한다. ex) 삼성, Intel, 하이닉스 → 2,3번이 하는 것들을 다 한다.

회로를 설계하고 설계한 제품을 실제 공장에 넣어서 fab에 해서 칩을 찍어낸다.

대체로 IDM 회사들이 매출 상위권이다.

1. Fabless Company : 회로를 설계하고 회로 기판에 들어가는 설계도를 준다→인력중심 ex) 삼성의 LSI, 삼성의 메모리 사업부 (→ 같은 회사 내에서 IDM도 하고 Fabless도한다.), AMD, NVIDIA, Qaulcomm(퀄컴)
2. Foundry Company : Fabless에서 준 설계도를 가지고 칩을 찍어낸다.→장비나 공장 중심의 회사이다. 그래서 장비를 깔아야 하기 때문에 초기 비용이 어마어마하다. 자본, 장비투자에 대한 회사이다. ex) 삼성 파운드리, TSMC(매출의 90%가 파운드리에서 나온다) → 전공정까지 파운드리에서 담당한다
3. Packaging Company : 파운드리를 통해 칩이 나오는데 칩이 나온 것을 소비자가 그대로 쓸 수 없기 때문에 칩의 껍데기를 씌우는 역할 또는 기판 개선 → 후공정
4. Process Equipment Company : 공정 장비들을 개발하는 회사. 여기서 개발한 장비들은 대체로 파운드리 회사 혹은 IDM회사로 많이 간다. _+8대 공정 각각에 필요한 장비들이 다 다르다. 그 장비들은 굉장히 고가의 장비들이다. 그리고 굉장히 정교하게 잘 만들어야 한다. 그래서 이런 회사들이 굉장히 중요하다. 또한, Packaging 회사에서도 장비회사들의 도움이 필요하긴 하다. 대체로 IDM과 파운드리 회사에 의존도가 크다.
5. Process Material Company : 칩을 만들라고 하면 장비가지고만은 안된다. 장비에 들어가는 재료가 필요하다. 다양한 재료를 만들어주는 회사이다. → 포토공정에서 빛을 만들어주는 재료가 필요하다.
6. Design Automation Company : 5,6번과는 성격이 다르다. 칩을 만들기 전에 사전에 simulaiton을 해보는 회사이다. Simulation을 하기 위한 Tool을 만드는 회사이다. 그래서 주 고객사는 Fabless 회사들이 된다. 그렇기 때문에 ‘유형 자산’ 보다는 ‘무형’의 자산을 통해 거래를 한다(License 기반)

• 업종별로 반도체 회사들이 어떤 Flow를 가지고 반도체를 생산할까?

1. Design Infrastructure 를 구성해주는 회사가 있어야 한다. → foundry 회사들이 담당한다.( ex. TSMC) Process Technology Development : “이번에 7나도 공정을 개발했어,5나노 공정을 개발했어” → 공정에 대한 정보들을 가지고 있다. 이런 정보들이 library 형태로 존재한다. library 배포 → 자체적인 최적화된 회로 구성들의 자료들을 배포한다.

→

1. Product Design & Implementation → 주로 fabless : SoC Integration : 다양한 IP들을 결합해서 어떤 동작을 하는 회로를 만든다. → Synthesis : 프로그래밍 언어들로 구성된 것들을 gate level로써 전환해준다. → Physical Design(place&route) : gate들을 각각 어디에 배치를 하느냐, 어떻게 잇느냐라는 정보들이 들어있다. → p&l 까지 끝나면 이제 physical design verification(DRC(Design role chack → routing을 하는데 간격을 너무 좁게 해서 실제 칩으로 나올 때 이들 사이에서 노이즈가 발생해서 망가질 수 있으니 룰을 정해두는 것이다)/LVS, DFM(양산을 고려한 설계안, 실제 양산성이 있는지 검사한다) : 어떻게 잇고 어떻게 이어져 있는 지 물리적으로 볼 수 있다. → 그러고 나서 foundry로 넘어간다
2. product materialization → 주로 fab을 가진 회사(파운드리 사업) 이 주관한다 양산을 위한 준비 : OPC,ORC,Mask → silicon fabrication : 전공정(5대공정) → 후공정 : Bump → EDS(Electrical Die Sort : 잘라준다) → package → final test

*** 장비회사나 재료회사는 대체로 silicon fabricataion에 많이 관여한다.**

• 반도체 회사 직무 소개 1) 반도체 회로 설계 직무 → fabless, IDM (ex. 삼성전자 메모리사업부)
• **어떻게 회로를 구성해서 반도체를 동작시킬 것인지 ex) DRAM 회로를 구성한다고 할 때 DRAM 내에서도 Memory Array를 구성해야 되고, sense amps 등 각각 어떻게 배치하는 지 기본 ‘틀’이 되는 것을 제공하는 것이 반도체 회로 설계 직무이다.layout까지.
• role 1.** Digital(실제 코딩하는 형태)/아날로그(’버튜소’라는 툴을 가지고 선을 이으면서 회로를 만든다) 회로 설계 →**제품에 요구사항에 부합하는 회로설계 주요역할 : 알고리즘 구현을 위한 Logic Gate 회로 및 데이터 경로 설계 → digital로 설계하면 기능은 복잡하지만 엄청나게 빠른 동작을 요구하지 않는 경우이고/ 아날로그로 설계하면 기능이 상당히 단순하지만 동작이 빠르고 안정적인 동작을 요구한다.

2. solution 제품 개발 : DRAM이나 낸드 플래시 앞에 Solution이 붙는다. 왜냐하면 낸드 플래시 같은 경우에는 낸드 셀 자체적으로 안정적이지 못하고 에러도 많다. 이를 커버해줄 수 있는 알고리즘을 솔루션 제품이라고 한다. → controller Soc
3. 설계 회로 검증 : Design automation tool을 가지고 simulation을 돌려서 검증환경을 구축한다. 검증환경을 구축할 때 중요한 것은 최대한 많은 case와 최대한 빠르게 끝낼 수있도록 검증환경을 구축해서 설계 단계에서 빠르게 에러를 찾아내야 하는 것이다. → 검증 완성도 극대화
4. layout 설계 : 패턴을 설계하고 회로 특성마다 design role이 다르다. physical mapping이 될 때는 배선 간의 간격이 너무 짧으면 안 된다. 그래서 silicon에 얹혀지는 그런 physical한 회로를 봐야한다.
5. 이제 실제 칩이 만들어지고 wafer나 package 형태로 다시 들어오게 된다. 이것들을 설계한 부서들이 잘 알기 때문에 이쪽으로 다시 들어오고 이것들을 시험/평가/분석을 진행한다. 사용자가 요구한 spec대로 동작이 잘 되는 지 분석한다. 실제로 simulation이나 알고리즘을 짰던 대로 실제로 구현이 되는지 실증 단계에서 분석하고 다시 최적화를 진행한다. +디지털 simulation은 010101로 딱딱 나오지만 실제로 회로가 탑재된 웨이퍼나 패키지 형태로 칩이 나오고 나서 simulation을 하게 되면 회로가 일그러져 나온다. 그리고 이런 회로들을 오래 돌리면 열을 받는데 열을 받으면 트랜지스터 특성들이 달라진다. 각각 트랜지스터들끼리 타이밍이 틀어지고 회로가 엉키고 오동작할 가능성이 있다. 그래서 일부 트랜지스터들이 열을 받고 손상이 되어도 동작이 될 수 있도록 블락들을 독립적으로 설계할 수 있도록 반영한다. 그런데 망가진 회로를 커버해주는 그런 설계도 필요하다. + 설계 자동화 방법 개발

→ 전기,전자,임베디드 설계 등등**

2. 반도체 공정 설계 직무 : 공정 프로세스를 어떻게 설계하냐이다 → Foundry 회사, IDM

• 공정 설계 : 공정 전체의 process를 설계한다. 8대 공정을 진행하면서 7나노 공정을 한다고 하면 이걸 만들기 위해 각 공정별로 최대한 배선이 가늘고 정확히 나오도록 process를 set up한다. **혹은 AP가 아니라 자동차용 반도체를 설계한다고 하면, 자동차용 반도체는 핸드폰에 들어가는 반도체에 비해 면적에 대해 신경을 덜 쓴다. 그러나 굉장히 안정적이어야 한다! 그렇기 때문에 노드가 나노미터 단위가 아니라 훨씬 큰 단위를 사용한다. 예를 들어, 마이크로미터 단위까지 올라온다고 하면 이 마이크로미터 단위에 알맞는 공정단계를 set up을 해야한다. 물론 쓰이는 장비들도 다를 것이다. 또한, 각각 들어가는 material도 다를 것이다. 안정적으로 동작되도록 들어가는 material이 다를 것이다. 그래서 제품의 요구성능이나 품질을 위해 최적화된 공정이나 소자의 물리적 특성을 가지고 설계를 잘 해주는 것이 ‘공정설계’ 직무이다. simulation을 하면서 어디가 취약한지 보고 최적화를 한다. 아니면 ‘소자개발’을 할 수도 있다.

• layout architecture → 전기전자, 재료, 금속, 화공 : 다양한 step들을 알고 있어야 한다.

• Foundry 사업부에서 요구하는 공정설계 직무 : 다양한 고객의 요구스펙에 부합하는 공정 설계를 set up한다. 공정설계에서 실제로 사용하는 Run sheet (차량용 반도체)**

→ step별로 공정 기술 : 단일 공정 하나하나에 집중

1. 반도체 아날로그 IP 개발

2. 반도체 digital IP 개발 **3) Foundation Library IP 개발 : 각각의 IP들에 대해서 Standard Cell IP 설계/한 번 만들어 두면 몇 년 쓴다. 주요한 직무이다.

3. 설계방법론 연구개발 : digital적인 것들이 많이 들어간다.**

4. 반도체 공정 기술 직무 → Foundry, IDM, 각 장비 업체들도 공정기술에 대해 알아야 한다. : 증착 뿐만 아니라 공정 하나하나의 step도 줄여주는 직무도 수행한다. 품질 및 불량도 해결해줘야 한다. 추천과목 : 전자 + 재료,화공 → 반도체 동작원리를 잘 알아야 한다. 공정에 대해 체험을 해볼 수 있는 교육이 많이 있다. foundry회사는 전세계 fabless 회사들이 고객이 되기 때문에 글로벌한 역량이 필요함. 공정 기술 직무에서 쓰이는 sheet도 있다. 각각 step에 대한 최적화된 comment를 안내해준다.

5. 반도체 설비 기술 직무 + 반도체 회사 부서 → **반도체 장비 회사, 이 장비들을 전문적으로 다룰 수 있는 각 회사 내의 부서들 → 설비 유지보수 및 예방 조치 : pm(ex. 실리콘 웨이퍼를 장비에 올려놨을 때 map data를 보면 결과적으로 설비가 잘 가동되게끔 하는 것이 설비직무이다. map data를 보고 수평이 되도록 다시 빼서 cleaning을 해주고 다시 올려준다.),bm(고장 분석→장비가 고장이 나거나 shut down이 되었을 때 가장 최근의 로고를 보면서 어떤 step을 거쳐서 왜 망가졌는지 분석한다. 분석을 통해 다시 망가지지 않도록 조치를 취한다.) → 설비를 하다보면 다양한 데이터들이 나올 것이다. 어떤 step들을 보고 자동화 step으로 만들면 되겠다라고 판단하고 자동화를 해준다. → 기계에 대한 것도 알아야 한다.

파운드리 사업부 : 스마트팩토리 빅데이터를 가지고 어떤 진단이나 분석을 진행한다. 이것을 하기 위해 소프트웨어쪽의 역량도 필요하다.**

5. 반도체 packaging 직무 → Packaging 회사
6. 반도체 장비 회사 직무
7. 반도체 재료 회사 직무 → process material 쪽 회사
8. 반도체 EDA 설계 Tool 개발 직무 → design automation 회사들