#반도체 #장비엔지니어 #FAB #윈스펙 #이공계
1. 반도체란 무엇인가
- 도체/ 부도체 사이의 특성을 가진 물질 (상황에 따라)
- 주요 역할
(1) 스위칭 역할 : 전압을 조절해 전류의 흐름을 제어 ( WHY? : 수십억 개의 트랜지스터를 집적해 전기적 신호를 빠르게 켜고 끄는 기능이 가능)
(2) 정류 역할 : 전류의 흐름을 한 방향으로 흐르도록 함
(3) 신호 증폭 역할
(4) 기타 : 데이터 저장, 연산 처리, 이미지 해석, 신호 변환
>> 스스로 공부한 내용
〔원자들을 배열할 때, 파울리 베타 원리에 의해 전자 에너지가 미세하게 분리되면서 띠를 형성하게 되는데 이를 에너지 밴드라고 한다. 최외각 전자들이 모여있는 밴드를 가전자대, 그 다음 에너지 밴드를 전도대라 하며, 이 사이를 밴드갭이라고 하는데, 반도체는 밴드갭이 도체보다는 크고 부도체보다는 작아서 외부 에너지를 가했을 때, 가전자대에서 전도대로 전자가 이동할 수 있어서 반도체의 성질을 가진다.〕
2. 반도체 산업의 종류
- 반도체 산업 생태계
(1) 설계
(2) 웨이퍼 생산
(3) 패키징, 테스트
(4) 판매, 유통
<반도체 기업 종류>
(1) 종합 반도체
-모든 반도체 생산 공정을 종합적으로 갖춘 기업 ex) 삼성전자, 하이닉스
-한 회사가 팹을 갖추고 있음
-반도체 설계, 웨이퍼 가공, 패키징, 테스트 과정 모두 수행
(2) IP기업
-셀 라이브러리라고 하는 특정 설계 블록을 제공해 사용료를 받는 기업
-팹리스처럼 반도체 ‘설계’를 전문으로 함
-IP(intellectual property) : 지적 재산권
(3) 디자인 하우스
-팹리스 기업이 설계한 제품을 각 파운드리 생산공정에 적합하도록 최적화된 디자인 서비스를 제공하는 기업
-팹리스 반도체 설계도면을 제조용 설계도면으로 다시 디자인
-팹리스 기업은 레이아웃 검증과 같은 백앤드디자인을 직접수행X ⇒ 디자인 하우스 이용
(4) 팹리스
-반도체 설계만 하는 기업 ex) AMD, 엔비디아, 브로드컴
-설계를 제외한 웨이퍼 생산, 패키징, 테스트 등은 모두 외주
(5) 파운드리
-팹을 갖춘 생산 전문 기업 ⇒ 생산 공정을 전담하는 기업(수탁생산)
-자체 IP를 설계하기도 하고, IP회사들 제휴를 맺어 IP제공하기도 함
(6) OSAT
-반도체 패키징/테스트를 수탁하는 후공장 기업 ex) 네패스, SFA반도체, 하나마이크론
-IDM/파운드리 기업은 OSAT 기업에 위탁해 테스트 진행
<국내 반도체 산업별 장비업체>
=> 현재 반도체 장비사가 많으나 아직 해외에 많이 밀려있음, 국내의 장비사의 발전이 필요함.
<반도체 종류>
[시스템 반도체]
- 정의 : 연산, 제어, 신호처리, 통신 같은 기능을 수행하는 반도체
- 역할 : 컴퓨터, 스마트폰 등 두뇌(처리/제어) 역할
- 대표 제품 : 로직 / MCU / 아날로그, 혼합신호 / 통신 / 센서, 이미지 처리
- 특징 : 용도별로 요구 성능이 달라 종류 다양
[메모리 반도체]
- 정의 : 데이터를 저장하는 역할을 하는 반도체, 0과 1 형태로 정보 보관
- 분류 : DRAM(휘발성 메모리) / NAND Flash(비휘발성 메모리)
=>메모리 반도체 사이클이 돌고 있고, 현재 AI로 인해 반도체의 중요세가 올라 다시 반도체의 사이클이 돌아옴
반도체 정세
미국 : 설계, 연구개발(R&D) 강점
한국 : 메모리 반도체 설계에 특화
대만 : 웨이퍼 ATP 공정, 첨단 반도체 생산에 강점, 일부 소재 생산
일본 : 반도체 소재, 부품, 장비에 특화
유럽 : 칩 설계 관련 지식 재산권 보유
중국 : 반도체 국산화 노력
- 느낀 점 : 반도체의 기본적인 내용에 대해 알 수 있었고, 전체 국제 정세에 대해 알 수 있었다. 반도체는 AI 산업이나 인터넷 등에 영향을 많이 받으므로 트렌드를 잘 따라가는 것이 중요하고, 반도체에 필요한 소재, 부품, 장비 등의 내용을 잘 알아야겠다고 느꼈다.