미국 아날로그 반도체 기업 텍사스인스트루먼트(TI)가 전력관리반도체(PMIC) 생산공정을 8인치(200mm)에서 12인치(300mm)로 전환하면서, 관련 공정 전환속도가 빨라질 지가 관심이다. 여전히 PMIC 주력 공정은 8인치가 차지하는 가운데, 일부 기업들을 중심으로 12인치 양산이 본격화되는 추세다. 국내에서도 PMIC 전문 팹리스 실리콘마이터스도 일부 물량을 12인치에서 생산 중이다.

10일 업계에 따르면 TI는 12인치 BCDMOS(바이폴라-CMOS-DMOS) 공정을 통해 저전압 PMIC 본격 양산에 돌입했다. TI는 차량용반도체, 전력반도체 등을 주력으로 생산하는 종합반도체기업(IDM)이다.

TI 등이 PMIC 생산을 12인치 공정으로 전환하는 이유는 생산 효율성 때문이다. 12인치 웨이퍼는 8인치 웨이퍼 대비 면적이 2.25배 넓어 소품종 대량생산의 강점을 가진다. TI는 생산능력 극대화를 위해 지난해 하반기 12인치 신규 팹 RFAB2와 LFAB 가동을 시작했다.

PMIC 양산에 적용되는 BCDMOS는 아날로그소자(바이폴라)와 로직소자(CMOS), 고전압소자(DMOS)를 하나의 칩에 구현한 공정이다. 이를 통해 칩 크기 축소와 제조 시간 및 비용 절감이 가능하다.

TI는 먼저 저전압 PMIC 위주의 생산에 나섰다. PMIC는 전자기기에 전력을 공급·제어하는 반도체다. 저전압 PMIC 등은 스마트폰, 노트북 등 소비자용 IT 기기에 탑재되며, 고전압제품 대비 대량 생산에 적합하다.

PMIC 업계 관계자는 "12인치 공정을 통해 PMIC 생산 시 8인치 공정 대비 생산비용을 20% 가까이 아낄 수 있다"며 "소비자용 IT 제품 등에 사용되는 PMIC는 2~3년 내 12인치 제품 중심으로 전환될 것"이라고 전망했다.

TI 등 해외 기업뿐 아니라 국내 PMIC 기업도 공정 전환을 꾀하고 있다. 팹리스 실리콘마이터스는 최근 일부 물량을 삼성전자 파운드리 12인치 90/55nm 공정을 통해 양산을 진행하고 있다. 또한, TSMC, SMIC 등 파운드리 기업도 12인치 BCDMOS 공정을 통해 PMIC 생산을 지원한다. 

이외에도 반도체 수요 감소로 인한 파운드리 가동률 하락이 12인치 PMIC 전환 확대에 영향을 끼친 것으로 알려졌다. 가동률 하락이 지속되면서 주요 파운드리 기업들은 프로모션 제공에 나섰다.

업계 관계자는 "차량 및 산업용으로 사용되는 고전압 PMIC 생산은 현재 대부분 8인치 웨이퍼를 통해 생산되고 있다"며 "다만, 전기차가 상용화됨에 따라 고전압 PMIC 생산도 12인치 공정으로 옮겨갈 것"이라고 설명했다. 이어 "가격 구조 면에서 12인치 공정이 월등한 장점을 가지고 있기 때문에 8인치 PMIC 생산을 주력하는 기업의 경쟁력은 약화될 것"이라고 덧붙였다.

디일렉=노태민 기자 tmnoh@bestwatersport.com
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