‘수율’의 세계

 여러분 혹시 '수율'이라는 단어 들어보셨나요? 우리나라 말로는 '생산효율' 이라는 뜻입니다. 생산 효율이란 일정 시간 동안 얼마나 많은 양의 제품을 만들어냈는지를 나타내는 지표라고 합니다. 예를들어 100개의 물건을 만드는데 1시간이 걸렸다면 이 회사의 수율은 10%인 셈이죠. 그렇다면 삼성전자나 LG전자 같은 대기업에서는 어떻게 수율을 높일 수 있을까요?

삼성전자같은 대기업에서도 수율을 높이기 위해 노력하나요?

네 당연하죠! 특히 반도체 산업에선 더욱더 그렇습니다. 왜냐하면 반도체 공정 과정 중 불량품이 나오면 처음부터 다시 만들어야하기 때문에 엄청난 손실이 발생하게 됩니다. 그래서 초미세공정 기술과 더불어 수율을 높이는 일은 기업의 사활이 걸린 문제이기도 하죠. 하지만 안타깝게도 아직까지는 완벽한 수율을 달성했다고 보기 어렵습니다. 최근엔 TSMC라는 대만기업이 파운드리 시장 점유율 40%이상을 차지하며 압도적인 선두를 달리고 있죠. 한국 업체들이 분발해서 격차를 좁힐 수 있길 바랍니다.

그렇다면 왜 이렇게 수율을 높이려고 하는건가요?

앞서 말씀드린것처럼 수율이 낮으면 막대한 손해가 발생하기 때문입니다. 실제로 2019년 2분기 영업이익률 17.6%를 기록한 삼성전자이지만 메모리 사업부문의 경우 25나노 D램 및 낸드플래시 등 주요 제품의 수율 개선 지연으로 인해 이익률이 크게 하락했습니다. 또한 2020년 4월 발표된 SK하이닉스의 실적발표 자료에 따르면 매출액 8조1288억원, 영업이익 1조3665억원을 기록했는데 전년 동기 대비 각각 33.4%, 205.3% 증가했지만 당기순이익은 8539억원으로 53.7% 감소했습니다. 순이익이 줄어든 이유는 지난해 연말 성과급 지급 영향이며 이를 제외하면 오히려 작년대비 수익성이 좋아졌다고 하네요. 이렇듯 수율개선은 곧 기업의 생존과도 직결되는 문제이기 때문에 매우 중요하답니다.

그럼 수율을 향상시키기 위한 방법으로는 어떤 것들이 있나요?

먼저 미세공정기술 개발이 있겠죠. 현재 7나노미터(nm) 이하급 극자외선(EUV) 노광장비를 활용한 5나노 양산체제 구축 경쟁이 치열한데요, EUV 장비는 기존 불화아르곤(ArF) 장비보다 파장 길이가 14분의 1 미만으로 짧아 훨씬 세밀한 회로 패턴 구현이 가능합니다. 따라서 차세대 첨단 시스템반도체 제조 시 필수적인 요소죠. 다음으론 설비투자 확대가 있습니다. 앞서 말한 두가지 방법 모두 결국 투자비용이 많이 드는 작업이라 쉽지 않은 상황이네요. 마지막으로 다품종 소량생산 체제로의 전환 역시 한 가지 방법이 될 수 있겠네요.