반도체 칩의 성능이나 구조에 대해선 많이 알려져 있지만, 실제로 제품 가격과 공급에 큰 영향을 주는 요소 중 하나는 ‘수율’입니다. 이 단어는 다소 생소할 수 있지만, 반도체 생산의 효율성과 직결되는 핵심 개념이죠.
이번 글에서는 수율이란 무엇이며, 왜 반도체 가격에 큰 영향을 주는지 자세히 설명해보겠습니다.
수율이란 무엇인가?
수율(yield)은 웨이퍼에서 생산된 칩 중, 실제로 정상 작동하는 칩의 비율을 의미합니다.
예를 들어, 하나의 웨이퍼에서 100개의 칩이 생산되었지만 그 중 80개만 완전히 작동한다면, 수율은 80%가 됩니다.
수율이 낮으면 어떤 일이 생길까?
- 원가 상승
- 똑같은 재료와 장비로 만들었는데도 20%가 불량이면, 남은 80%의 가격이 그 손실까지 반영해야 하므로 칩 단가가 상승합니다.
- 공급 불안정
- 예상보다 낮은 수율로 인해 출하 가능한 제품 수량이 줄어들면, 수요에 맞춘 공급이 어려워지고 가격 변동이 심해질 수 있습니다.
- 고성능 칩일수록 수율 관리가 더 중요
- 미세 공정이 적용된 고성능 칩일수록 제조가 까다롭고 결함이 발생할 확률이 높아집니다. 그래서 3nm, 5nm 같은 최신 공정에서는 수율이 ‘생산력’의 지표이자 경쟁력입니다.
수율은 어떻게 관리될까?
- 설계 최적화: 회로를 결함에 강하게 설계해 수율을 높이는 방법
- 테스트 및 선별: 생산 후 테스트를 거쳐 양품만 출하
- 공정 개선: 제조 장비의 정밀도 향상과 환경 통제를 통해 불량률 최소화
정리
- 수율은 ‘정상 작동 칩 비율’로, 생산 효율을 나타내는 핵심 지표
- 낮은 수율은 곧 높은 원가, 낮은 공급 안정성으로 이어짐
- 고성능 AI 반도체일수록 수율이 성능만큼 중요
- 수율 관리가 곧 반도체 기업의 기술력