반도체 산업

반도체 수율 90%라는 숫자에서 먼저 확인할 것

반도체 수율은 양품을 세는 기준과 검사 단계에 따라 의미가 달라집니다. 웨이퍼 수율, 칩 수율과 패키지 수율을 구분하고 양품당 원가를 계산하는 방법을 정리합니다.

수율은 투입한 대상 중 정해진 품질 기준을 통과한 비율입니다. 어느 단계에서 무엇을 분모로 삼았는지 알아야 의미가 있으며, 서로 다른 칩이나 검사 조건의 수율을 숫자만으로 직접 비교하면 안 됩니다.

양품의 범위가 먼저다

ASML은 웨이퍼 위에서 정상 작동하는 칩의 비중을 수율로 설명합니다. 실무 자료를 읽을 때에는 이 설명에 더해 어떤 전력, 속도와 기능 기준을 통과해야 하는지도 확인할 필요가 있습니다. 최고 성능 등급만 세는 수율과 낮은 등급을 포함해 판매 가능한 모든 칩을 세는 수율은 다릅니다. 공정 개발용 작은 시험 칩은 실제 대형 제품과 결함에 노출되는 조건도 다릅니다. 출처가 불분명한 수율 보도는 구체적인 분모와 제품 정보를 확보하기 전까지 정밀 원가 계산에 넣지 않는 편이 타당합니다.

검사 단계를 순서대로 연결하기

웨이퍼 검사에서 통과한 칩도 패키징 후 검사에서 불합격할 수 있습니다. Advantest는 웨이퍼 검사와 패키지 이후의 최종 검사를 구분해 설명합니다. 여러 단계의 통과율을 연결할 때에는 각 단계가 바로 앞 단계의 합격 물량을 분모로 하는지 확인합니다. 전체 투입 기준의 수율을 다시 곱하면 불량을 중복 반영하게 됩니다. 재작업으로 회수한 제품이 있는 경우에는 회수 비용과 추가 시간까지 포함해야 단순 합격률과 실질 생산 효율의 차이를 이해할 수 있습니다.

높은 수율도 충분조건은 아니다

양품이 늘어나면 동일한 투입비를 더 많은 제품에 나눌 수 있습니다. 하지만 검사 기준을 낮춰 통과율이 높아진 것이라면 제품 단가가 함께 낮아질 수 있습니다. 비용을 더 들여 검사와 재작업을 강화한 경우에도 수율 개선의 경제적 효과를 따로 계산해야 합니다. 분석자는 수율의 방향뿐 아니라 판매 등급별 구성과 양품당 총비용을 함께 살핍니다. 공식적으로 공개되지 않은 수율은 임의의 한 숫자로 확정하지 말고 몇 가지 범위에서 이익 민감도를 비교하는 데 그쳐야 합니다. 수율이 80%에서 90%로 개선되었다면 10%포인트 상승이며 양품 수는 같은 투입에서 12.5% 증가합니다. 퍼센트와 퍼센트포인트를 섞으면 개선 효과를 잘못 전달하게 됩니다.

예시로 확인하기

가상 예시로 후보 칩 1,000개 가운데 웨이퍼 검사에서 900개가 통과하고, 그 900개 중 패키지 최종 검사에서 95%가 통과하면 판매 가능한 칩은 855개입니다. 전체 수율은 90%×95%=85.5%입니다. 총 투입비 855만원을 이 양품에 배분하면 개당 1만원입니다. 두 단계의 수율을 더하거나 95%를 최초 1,000개에 적용하면 최종 양품 수를 잘못 계산합니다.

확인할 항목

  • 분모가 웨이퍼인지 칩인지 패키지인지 확인
  • 검사 기준과 판매 등급의 변화 확인
  • 단계별 통과율과 누적 수율 구분
  • 수율 개선에 들어간 추가 비용 반영

출처와 원자료

개념과 분석 방법을 설명하는 교육 자료입니다. 실제 기업 판단에는 해당 시점의 공시와 원자료를 확인하세요.

  1. ASML Measuring accuracy ↗
  2. Advantest Our Technology In-Depth: Semiconductor Test ↗