파운드리 사업은 반도체 설계 전문 회사(팹리스)의 주문을 받아 반도체 칩을 제조하는 사업으로, 아무나 쉽게 진입할 수 없는 고도의 기술 집약적 산업입니다.
이는 막대한 초기 투자, 첨단 기술, 높은 운영 능력, 그리고 글로벌 경쟁 환경 때문에 소수의 기업만이 성공적으로 운영할 수 있습니다.
왜 파운드리 사업이 어려운가?
1. 막대한 초기 투자
최신 반도체 제조 공정(3nm 이하)을 구현하기 위해서는 수십조 원 규모의 투자가 필요합니다.
예를 들어:
EUV 장비(극자외선 리소그래피 장비): 한 대당 약 2천억~3천억 원.
신규 공장(팹) 건설: 10~20조 원 이상이 소요.
이러한 자본 부담 때문에 소수의 글로벌 기업만이 첨단 공정을 운영할 수 있습니다.
2. 최첨단 기술력 요구
미세공정 기술: 3nm 이하 공정은 극도로 정밀한 기술이 요구되며, 이를 구현하려면 리소그래피, 식각, 증착 등 다양한 첨단 기술이 필요합니다.
TSV(Through-Silicon Via), FinFET, GAA(Gate-All-Around) 등 혁신적인 기술이 지속적으로 개발되고 있습니다.
기술 격차를 좁히는 데 오랜 시간이 걸리며, 빠르게 변화하는 기술 트렌드를 따라가야 합니다.
3. 높은 운영 및 품질 관리 능력
반도체 제조는 극도로 정밀한 공정이 요구되며, 한 치의 오차도 허용되지 않습니다.
웨이퍼 불량률을 최소화하고, 수율(성공적인 칩 생산 비율)을 극대화하는 것이 핵심.
이는 운영 효율성과 기술 노하우가 필수적이며, 오랜 경험과 데이터 축적이 필요합니다.
4. 글로벌 경쟁과 생태계 의존성
현재 파운드리 시장은 **TSMC(대만)**와 **삼성전자(한국)**가 주도하고 있으며, 이들 기업과 경쟁하기 위해서는 차별화된 기술과 안정적인 고객 기반이 필요합니다.
반도체 제조에 필요한 핵심 소재(포토레지스트, 웨이퍼 등), 장비(EUV 리소그래피), 공정 기술을 공급하는 글로벌 생태계에 대한 의존도도 높습니다.
5. 팹리스와의 관계 및 신뢰 구축
파운드리 사업은 팹리스 기업(퀄컴, 애플, AMD 등)과의 신뢰가 중요합니다.
고객사는 최고의 품질, 낮은 가격, 높은 생산 안정성을 요구하며, 이를 충족하지 못하면 경쟁에서 뒤처지게 됩니다.
6. 고급 인재와 전문성 부족
반도체 제조는 물리학, 화학, 재료공학, 전기전자공학 등 다양한 분야의 고급 전문 인재를 필요로 합니다.
숙련된 인력 확보와 유지가 매우 어려운 과제입니다.
주요 파운드리 기업
1. TSMC(대만):
세계 1위 파운드리 기업.
3nm 공정 상용화 성공, 시장 점유율 약 60% 이상.
애플, 엔비디아, AMD 등 주요 팹리스 고객 보유.
2. 삼성전자(한국):
세계 2위, 시장 점유율 약 15~20%.
GAA 기술 기반 3nm 공정을 선도적으로 도입.
3. 글로벌파운드리(미국):
주로 7nm 이상의 중저가 공정에 집중.
미국 정부의 지원을 받아 성장.
4. SMIC(중국):
중국 최대 파운드리 기업.
기술적으로 TSMC, 삼성에 비해 약 5년 이상의 격차.
파운드리 시장 진입의 장벽
1. 규모의 경제
제조 규모가 클수록 단위 비용을 절감할 수 있습니다.
소규모 기업은 대규모 투자가 어려워 경쟁에서 밀리게 됩니다.
2. 기술 독점
TSMC와 삼성전자는 최첨단 기술을 독점적으로 보유.
첨단 공정 기술 확보에 오랜 시간과 자원이 필요합니다.
3. 공급망 의존도
반도체 장비(예: ASML의 EUV), 소재, 부품 등의 글로벌 공급망이 매우 제한적입니다.
특정 기업(예: ASML)에 대한 의존도가 높아 기술 확보가 쉽지 않습니다.
결론
파운드리 사업은 고도의 기술력, 대규모 투자, 운영 능력, 글로벌 공급망 관리가 필수적인 산업으로, 진입 장벽이 매우 높습니다. 현재 시장은 TSMC와 삼성전자가 주도하고 있으며, 일부 기업만이 첨단 공정 기술을 상용화할 수 있습니다.
따라서 파운드리 사업은 "아무나 할 수 없는" 산업으로, 성공하려면 막대한 자본과 장기적인 기술 투자, 그리고 시장 신뢰가 필요합니다.