반도체 공급망의 핵심 부문 반도체 공급 체인은 세 가지 주요 생산 단계로 구성된다.
- 설계
- 제작
- 조립, 시험 및 패키징
1. 반도체 설계
칩 설계에서 복잡한 소프트웨어를 사용하여 수백만 개의 커넥트를 연결한다. 칩, 센서 및 기타 부품에 대한 선택, 전자 구성 요소와 그것들이 상호 작용하는 방법에 대한 깊은 이해가 필요하다. 미국은 반도체 설계의 선도적인 시장이다. 디자인 서비스는 글로벌 반도체 공급망 부가가치의 약 3분의 1을 차지한다. 지적 재산권과 전자 설계 자동화(EDA)를 합치면 2.5%가 더 기여한다.
2. 칩의 제조
부가가치 측면에서 제조업은 세계 반도체 산업의 약 절반 가치를 차지한다. 이 과정은 주조 공장이라고 불리는 산업 공장에서 이루어진다. 그곳에서, 공학적인 위업은 손가락 끝만한 크기의 칩에 수십억 또는 심지어 수조 개의 작은 트랜지스터를 만들어냄으로써 달성된다. 실리콘, 광속 물질, 금속의 수많은 층이 얇은 웨이퍼에 도포되고 나중에 산화 및 레이저(리토그래피)에 의해 제거된다. 이 복잡한 공정은 오염을 방지하기 위해 클린룸에서 실시한다. 주조 공장은 글로벌 공급망에서 필수적인 부분일 뿐만 아니라 웨이퍼, 리소그래피용 첨단 레이저, 클린룸용 보호복 등을 제공하는 제조 자재 공급업체도 마찬가지다. 결과적으로, 생산은 매우 자본집약적이며, 현대 반도체 팹은 정기적으로 몇 십억 달러의 비용이 든다. 주요 주조 공장은 동아시아의 고소득 국가에 위치하고 있지만 미국과 유럽 일부 지역에도 있다. 이 지역들에는 잘 훈련된 기술자들과 숙련된 노동자들의 거대한 저수지가 있다. 글로벌 시장 선두주자는 세계 최대 규모이자 가장 앞선 전용 독립형(순극형) 반도체 파운드리인 대만 반도체 제조회사(TSMC)다. 매우 혁신적인 극자외선 리소그래피(EUV)가 대규모로 사용된다. 주조 공장의 공급업체는 전 세계에 있으며, 일부 유럽 기업은 시장을 선도하고 있다.
3. 조립, 시험, 패키징 (ATP)
생산 과정의 또 다른 중요한 부분은 조립, 시험, 포장이다. 이 생산 단계는 전 세계 산업 부가가치의 약 10%를 차지한다. 조립 단계에서, 반도체는 전자 장치에 내장된다. 그런 다음 이러한 장치를 광범위하게 테스트하여 결함이 있는 구성 요소를 선별한다. ATP 공정은 상당히 노동 집약적이며, 많은 공장들이 인도-태평양 지역의 저소득 국가에 위치해 있다.
