신규 팹 용량이 레거시 부품을 지원할 수 있을까?

반도체 제조의 빠르게 변화하는 풍경에서, 더 작고, 더 빠르며, 에너지 효율이 더 높은 구성 요소로의 전환은 종종 주목을 받습니다. 그러나 전자 설계자와 엔지니어에게 상당한 영향을 미치는 동등하게 중요한 도전 과제는 새로운 반도체 공장에서 레거시 부품을 지원하는 것입니다. 이러한 레거시 구성 요소들은 시간의 시험을 견뎌냈으며 많은 응용 프로그램에서 중추적인 역할을 계속해서 수행하고 있으며, 최신 발전으로는 항상 충족될 수 없는 신뢰성과 성능의 조화를 제공합니다.

새로운 공장이 레거시 부품의 생산을 지원할 수 있을지 여부는 기술적 능력의 문제 이상입니다. 이는 경제적 타당성, 기술적 실현 가능성 및 전략적 중요성의 고려 사항이 얽힌 수수께끼입니다. 최첨단 기술과 증가된 용량으로 온라인에 들어오는 새로운 공장들이 레거시 부품의 지속적인 가용성을 보장하기 위해 활용될 수 있을까요?

레거시 부품의 역할과 가치

많은 레거시 부품들은 예상 수명을 초과하여 살아남았으며 다양한 응용 프로그램에 필수적입니다. 이러한 부품들은 간단한 커넥터와 개별 구성 요소에서부터 더 복잡한 집적 회로와 마이크로컨트롤러에 이르기까지 다양합니다. 기술의 빠른 발전에도 불구하고, 자동차, 산업 자동화, 방위 산업 등의 분야에서 입증된 신뢰성, 기존 시스템과의 호환성, 그리고 일부 경우 새로운 구성 요소에서 복제되지 않은 독특한 기능성 때문에 레거시 부품은 여전히 높은 수요를 유지하고 있습니다. 이러한 분야에서의 수요는 레거시 부품 생산을 지속하기 위한 노력을 계속해서 추진할 것입니다.

그 중요성에도 불구하고, 레거시 부품의 생산과 지원은 여러 도전에 직면합니다. 주요 문제는 제조 공정과 장비의 구식화로, 이러한 부품들의 지속적인 생산을 기술적으로 어렵고 경제적으로 비실용적으로 만들 수 있습니다. 또한, 공급업체들이 더 수익성이 높은 현대적인 제품에 초점을 맞추면서 오래된 구성 요소에 대한 원자재 조달이 점점 더 어려워질 수 있습니다.

팹 건설 붐이 진행 중입니다

3,000억 달러 이상의 활성 반도체 프로젝트가 다양한 개발 단계에 있으며, 2024년에 42개의 새로운 팹이 가동될 것으로 예상됩니다. 미국 정부는 2,800억 달러 규모의 CHIPS 법안을 통해 이러한 개발을 촉진하고 있으며, 이에는 반도체 제조, R&D 및 인력 개발을 위해 527억 달러가 배정되어 있습니다. 또한, 중국은 반도체 보조금에 약 730억 달러를 할당했습니다.

반도체 산업에서 새로운 제조 능력의 등장은 기존 부품에 대해 기회와 한계를 모두 가져오는 중요한 변화를 나타냅니다. 이 최첨단 시설들은 생산 효율성 증가, 더 작은 특징 크기 및 감소된 전력 소비를 약속합니다.

새로운 팹 능력은 반도체 산업에 흥미로운 기회를 제공하지만, 기존 부품 생산을 지원하는 능력은 미묘합니다. 이는 고급 제조 능력의 이점과 기술적 호환성, 경제적 타당성 및 전략적 자원 배분의 도전 사이를 저울질하는 것을 포함합니다. 기존 부품을 새로운 팹 생산 라인에 성공적으로 통합하려면 신중한 계획, 혁신적인 솔루션 및 새로운 비즈니스 모델이 필요하여 이를 실행 가능하고 지속 가능한 사업으로 만듭니다.

기존 부품을 새로운 팹에 통합하기

반도체 산업이 계속 발전함에 따라, 기존 부품 지원의 미래는 복잡하지만 산업의 중요한 측면으로 자리 잡고 있습니다. 이 미래는 기술 발전, 시장 수요 및 전략적 산업 변화를 포함한 다양한 요소에 의해 영향을 받습니다. 기존 칩 공급을 보장하기 위해 배치되고 있는 혁신 및 전략에는 다음이 포함됩니다:

고급 팹 개조 기술: 한 가지 신흥 접근 방식은 기존 부품을 현대 팹 기술을 사용하여 제조할 수 있도록 하는 고급 개조 기술의 개발입니다. 이는 오래된 구성 요소 디자인을 새로운 제조 공정과 호환되도록 적응시키는 것을 포함하며, 이는 오래된 것과 새로운 것 사이의 균형을 제공할 수 있습니다.

기존 생산을 위한 전문 팹 유닛: 일부 업계 플레이어는 기존 부품 생산에 전념하는 전문 팹 유닛을 설립하는 것을 고려하고 있습니다. 이 유닛은 현대 팹과 함께 운영되지만 오로지 기존 구성 요소의 생산에만 집중하여, 더 진보된 반도체의 생산과 상충하지 않으면서 그들의 지속적인 공급을 보장합니다.

협업 생태계: 칩 제조업체, 장비 공급업체 및 최종 사용자를 포함하는 협업 생태계의 구축은 중요합니다. 이러한 협업은 레거시 부품 생산에서 혁신을 촉진하고 이러한 구성 요소에 의존하는 다양한 산업의 요구를 효과적으로 충족시킬 수 있습니다.

사례 연구: 성공과 도전

새로운 팹에서 레거시 부품 생산의 통합을 탐색하는 과정에서 몇 가지 예시가 이러한 노력에서 직면한 성공과 도전에 대한 통찰력을 제공합니다.

텍사스 인스트루먼트(TI)의 새로운 300mm 웨이퍼 팹에서의 아날로그 생산: TI는 새로운 부품과 레거시 부품 생산의 균형을 맞추는 데 진전을 이루었습니다. 그들은 아날로그 생산 요구를 충족시키기 위해 특별히 새로운 300mm 웨이퍼 팹을 건설하고 있습니다 최첨단 노드보다 낮은 노드에서. “이 새로운 팹은 수십 년 동안 고객이 필요로 할 용량을 구축하기 위한 장기적인 300mm 제조 로드맵의 일부입니다,"라고 티아이의 회장 겸 CEO인 하비브 일란이 말했습니다. 이 전략적 접근은 레거시 부품 생산을 위한 새로운 팹 용량을 활용할 수 있는 가능성을 보여줍니다.

레거시 노드와 함께 삼성의 확장: 삼성 파운드리는 레거시 노드를 포함한 용량을 확장했습니다, 이러한 구성 요소에 대한 지속적인 수요를 인식하는 것을 보여줍니다. 이 움직임은 생산성을 높이고 반도체 시장에서 경쟁력을 유지하기 위한 보다 광범위한 전략의 일부로, 레거시와 현대 생산 능력의 성공적인 통합을 보여줍니다.

최근 자동차 산업 레거시 칩 부족: 미국 자동차 산업은 Covid-19 팬데믹 동안 레거시 칩의 부족으로 인해 상당한 도전에 직면했습니다. 높은 생산 능력에도 불구하고, 국내 공급은 특히 40nm 노드 이상의 레거시 칩에 대한 수요를 충족시킬 수 없었습니다. 이 부족은 미국 자동차 생산에 심각한 영향을 미쳐 차량 제조 일정을 크게 줄이고 인플레이션에 기여했습니다.

텍사스 인스트루먼트와 삼성과 같은 회사들이 성공적인 전략을 보여주었지만, 더 넓은 산업은 새로운 팹에서 레거시 부품 생산을 지원하는 모든 문제와 파급 효과를 해결하는 데 여전히 도전을 직면하고 있습니다.

레거시 부품 지원의 미래

레거시 부품을 지원하는 주요 도전 중 하나는 생산 비용과 기술적 실현 가능성 사이의 균형을 맞추는 것입니다. 오래된 디자인을 새로운 제조 공정에 적용하는 것은 비용이 많이 들 수 있으며, 이러한 노력의 경제적 타당성은 주요 고려 사항이 될 것입니다. 또한, 레거시 부품의 공급망은 제조 공정과 재료 가용성의 변화에 적응해야 합니다. 이는 새로운 공급업체를 찾거나 오래된 및 새로운 제조 기술 모두와 호환되는 대체 재료를 개발하는 것을 포함할 수 있습니다.

앞을 보면, 신규 제조 시설에서 레거시 부품을 지원하는 것은 단순히 기술적인 문제가 아니라 많은 이해관계자들의 공동 노력이 필요한 전략적 필수 요소입니다. 정책 입안자부터 제조업체, 공급업체, 최종 사용자에 이르기까지 협력적 접근 방식이 중요합니다. 산업이 지속적으로 혁신하고 성장함에 따라, 레거시 부품 생산을 새로운 팹에 성공적으로 통합하는 것은 산업이 과거를 존중하면서도 지속 가능하고 진보적인 미래를 향해 나아갈 수 있는 능력의 증거로 남을 것입니다.