칩 공장에선 칩이 안 나온다
1나오는 건 칩이 아니라 원판
칩 공장에서 나오는 건 지름 300mm 원판이에요. 그 위에 같은 칩이 바둑판처럼 새겨져 있어요.
2남의 공장에 맡긴다
이 원판을 칩으로 바꾸는 일은 남의 공장에 맡길 때가 많아요. 조립과 검사를 대신 해 주는 공장을 OSAT(오샛)라고 불러요.
3칩마다 바늘을 대 시험
자르기 전에 원판 위 칩 하나하나에 바늘을 대고 전기로 시험해요. 불량 칩에는 표시를 남겨요.
4뒷면을 갈아 얇게
원판 뒷면을 갈아 얇게 만들어요. 머리카락(평균 약 70µm)보다 얇은 25µm 아래까지도 깎을 수 있는 장비가 있어요.
5다이아몬드 날로 자른다
1분에 최대 6만 번 도는 다이아몬드 날이 칩 사이 길을 따라 원판을 칩 하나씩으로 잘라요.
6가장 얇은 날은 10µm
가장 얇은 날은 10µm예요. 머리카락 굵기의 7분의 1이에요.
7앉히고, 선 잇고, 덮는다
떼어 낸 칩을 기판에 앉히고, 금이나 구리로 된 아주 가는 선으로 전극을 이은 뒤 검은 수지로 덮어요. 장비 모양은 설명용 그림이에요.
8시험은 한 번 더
다 만든 칩을 시험 장비에 꽂아 기능·속도·전력을 확인해요. 이 장비는 영하 55도부터 175도까지 식히고 달굴 수 있어요.
9맡기는 이유는 돈
비싼 장비를 여러 회사 물량으로 같이 돌리면 더 싸요. 후공정 장비와 공장은 큰 투자가 필요하거든요.
큰 쟁반에 쿠키를 한 판 구워 내는 가게가 있다고 해 봐요. 가게가 내놓는 건 낱개 쿠키가 아니라 쿠키가 줄지어 박힌 한 판이에요.
그 한 판에서 칸마다 맛을 보고, 얇게 다듬고, 칸을 따라 자르고, 포장하고, 마지막에 한 번 더 확인하는 일을 전문 포장 공장이 대신 해 주는 거예요. 그게 OSAT예요.
포장 기계는 비싸지만, 여러 가게의 쿠키를 같이 포장하면 기계를 쉬지 않고 돌릴 수 있어서 더 싸게 해 줄 수 있죠.
- 설계만 하는 회사(팹리스)는 거의 모든 제조 단계를, 원판을 직접 만드는 회사도 후공정 일부를 이런 공장에 맡겨요. 그래서 폰 속 칩도 이 단계를 거쳐 나와요.
- 후공정은 장비와 공장에 큰 투자가 필요해요. 여러 회사 물량을 함께 처리하는 OSAT가 있어서 칩 회사는 비용을 아끼고 핵심 일에 집중할 수 있어요.
해외 회사는 업계에 널리 알려진 대표 업체를 골랐고, 국내 회사는 소부장 자료에 이 주제와 관련해 나온 곳만 담았습니다. 회사 소개일 뿐 투자 추천이 아닙니다.
더 깊이 — 원문 요약·용어 정리·출처
반도체 공장이 내보내는 건 칩이 아니라 지름 300mm 원판입니다. 그 원판을 시험하고, 머리카락보다 얇게 갈고, 다이아몬드 날로 자르고, 포장해서 다시 시험하는 일 — 이걸 대신 해 주는 공장, OSAT를 3D로 따라갔습니다.
- 반도체 공장(팹)에서 나오는 건 300mm 원판입니다
- 이 원판을 칩으로 바꾸는 일은 남의 공장(OSAT)에 맡길 때가 많습니다
- 먼저 원판 위 칩마다 바늘(프로브 카드)을 대 시험하고, 불량엔 표시를 남깁니다
- 뒷면을 갈아 머리카락(약 70µm)보다 얇은 25µm 아래까지도 깎을 수 있습니다
- 1분에 최대 6만 번 도는 다이아몬드 날로 칩 사이 길을 따라 자릅니다
- 가장 얇은 날은 10µm, 머리카락 굵기의 7분의 1입니다
- 떼어 낸 칩은 기판에 앉혀 선을 잇고, 검은 수지로 덮습니다
- 완성된 칩은 영하 55도부터 175도까지 식히고 달구는 장비에서 한 번 더 시험을 봅니다
OSAT(Outsourced Semiconductor Assembly and Test)는 칩 회사 대신 조립(패키징)과 검사를 해 주는 공장입니다. 설계만 하는 팹리스는 거의 모든 제조 단계를, 원판을 직접 만드는 회사도 일부를 이런 공장에 맡깁니다.
맡기는 이유는 돈입니다. 후공정 장비·공장은 큰 투자가 필요한데, OSAT는 같은 장비를 여러 회사 물량으로 같이 돌려 더 싸게 해 줍니다.
지금 쥔 폰 속 칩도 원판에서 잘리고, 덮이고, 시험을 거쳐 나왔습니다.
- 웨이퍼(원판)
- 칩이 바둑판처럼 수백 개 새겨진 실리콘 원판. 300mm 원판이 표준이고, 두께는 처음에 약 0.775mm입니다.
- OSAT
- 반도체 조립·검사 외주 업체. 반도체 공장에서 원판을 받아 칩으로 완성합니다.
- 웨이퍼 프로브
- 자르기 전 원판 위 칩 하나하나에 바늘을 대 전기로 시험하는 공정. 불량 칩은 표시해 두고 조립하지 않아 조립비를 아낍니다.
- 백그라인딩
- 원판 뒷면을 다이아몬드 휠로 갈아 얇게 만드는 공정. 얇을수록 패키지를 낮게 만들고 여러 장을 쌓을 수 있습니다.
- 다이싱
- 칩 사이 좁은 길(스크라이브 라인)을 따라 원판을 칩 하나하나로 자르는 공정. 다이아몬드 날 대신 레이저를 원판 속에 모아 쪼개는 방식(스텔스 다이싱)도 있습니다.
- 와이어 본딩
- 칩의 전극과 기판(또는 리드프레임)을 금·구리 극세선으로 잇는 공정입니다.
- 최종 시험(파이널 테스트)
- 다 만든 칩을 소켓에 꽂아 기능·속도·전력을 확인하는 공정. 핸들러가 칩을 식히거나 달궈 극한 온도에서도 봅니다.
웨이퍼는 갈아내면 얼마나 얇아질까요?
웨이퍼 두께는 775µm인데, 25µm 아래까지 갈아요. 약 31분의 1이에요.
설계만 하는 회사는 거의 모든 제조 단계를 맡기고, 직접 만드는 회사도 후공정과 시험은 맡기기도 해요.
그래서 공장은 웨이퍼를 내보내고, 후공정 업체가 그걸 받아요.
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