반도체 원가를 결정하는 주요 요인은?

반도체는 원가를 결정하는 주요 요인은 무엇일까요?

 

반도체를 원가를 구성하는 인자로는 우선 실리콘을 비롯하여 웨이퍼를 만들기 위한 재료비가 있을 것이며, 이 웨이퍼를 구현하기 위해 사용되는 설비의 감가비, 또 설비 및 팹(반도체를 만들어 내는 공장)을 운영하기 위한 인력에 들어가는 비용 및 팹에 들어가는 전기 및 수도비 등 각종 경비로 구성이 될 것입니다.

 

뉴스를 보시면 아시겠지만, 반도체는 미세 공정을 다루는 작업이라서 사람이 직접 할 수 없으며 수많은 엄청나게 비싼 고가의 장비들이 필요하며, 그 장비들을 운용하기 위해 전문성을 가진 사람들을 항시 대기시켜야 해서 작업량이 많고 적음에 따라 사람을 쉽게 고용하거나 줄이지 못하기 때문에 일정한 인력들을 유지하여야 합니다. 또한 팹이나 해당 설비들은 24시간 운영되는 제로 들어가기 때문에 전체적인 비용 측면에서는 재료비를 제외하고는 고정비용적인 성격이 강합니다.

이에 반도체 원가를 이해하기 위해서는 고정비의 특성에 대해 이해가 필요합니다.

 

고정비의 특성

 

고정비는 위에 그림과 같이 총비용은 일정하고 그 비용을 양산 제품에 분배하는 것으로, 그 비용을 분배할 수 있는 모수가 많으면 많을수록 원가가 낮아지는 구조입니다. 위에 언급했듯이 반도체 팹은 어마어마한 투자금이 들어갑니다. 이 비용을 CAPEX(Capital Expenditures)라고 합니다. 그리고 팹의 결과물은 웨이퍼입니다. 즉 팹에서 들어가는 투자 비용인 CAPEX를 팹에서 나오는 웨이퍼들이 나누어 가지게 됩니다. 즉 단위 시간당 팹에서 생산되는 웨이퍼가 많으면 많을수록 총투자비를 나누어 먹는 모수가 낮아져 웨이퍼 원가가 낮아지는 구조입니다. 그래서 반도체 산업은 물량이 많을수록 원가가 개선되어 이익이 극대화되는 반면 물량이 적으로면 상대적으로 원가에 큰 부담 되는 원가에 취약한 구조를 가지고 있습니다. 이에 반도체의 원가를 낮추기 위해서는 우선 물량확보가 필수입니다. 

 

그리고, 물량확보와 함께 중요한 것이 수율입니다. 세트업체에서 웨이퍼를 나눈 각 칩 단위로 조립하기 때문에 반도체 회사는 웨이퍼를 칩 단위로 나누어 팔아야 합니다. 이에 따라 웨이퍼 원가를 다시 한번 칩으로 나누어야 각 칩의 원가가 결정됩니다. 즉 해 웨이퍼 위에 얼마나 많은 양질의 칩을 만들어 내는지에 따라서 칩 원가가 결정됨으로 반도체 회사들은 웨이퍼의 수율에 민감합니다. 동일한 웨이퍼 원가라도 웨이퍼 위의 칩 수율에 따라 칩 원가가 크게 바뀌기 때문입니다. 이런 수율을 관리하기 위해 공정별 수율 관리와 함께 팹 내 Class 관리가 필수적입니다. 쉽게 말해, Class 관리란 팹 내 먼지 수준을 관리하는 것입니다. 우리 눈에는 별거 아닌 미세먼지라도, 나노 단위로 진행되는 웨이퍼 위에 미세먼지는 상대적으로 큰 장애가 될 수 있으며 이는 수율 저하와 직결되기 때문입니다.        

 

결론적으로 반도체는 고정비를 줄일 수 있도록 물량확보가 필수적인 동시에 각 웨이퍼 위에 양질의 칩을 얼마나 만들어 낼 수 있느냐에 따라 해당 반도체의 원가 경쟁력이 결정된다고 볼 수 있습니다.

 

반도체 원가 흐름