반도체

1. 종류별

■ (종합반도체) 설계부터 완제품 생산 및 판매까지 모든 분야를 자체 운영하는 기업을 의미. 해외 종합반도체 기업으로는 대표적으로 인텔, 마이크론 등이 있으며, 국내는 삼성전자와 SK하이닉스가 있음.

- 삼성전자, DB하이텍,SK하이닉스

■ 메모리반도체

■   비메모리반도체(시스템반도체) 중앙처리장치(CPU)처럼 데이터를 해석·계산·처리하는 비메모리 반도체로 앙처리장치(CPU)·멀티미디어 반도체·주문형 반도체·복합형 반도체·파워 반도체·개별소자·마이크로프로세서 등 메모리 이외의 모든 반도체

◦ 5G, 자율주행차, 사물인터넷(IoT), 챗GPT 주로 활용

 

2. 과정별

종합반도체회사(IDM), 설계전문업체(팹리스), 위탁생산업체(파운드리), 패키징 및 테스트 업체(OSAT).

■ (전공정), 설계-노광(Photo) - 증착(Deposition) - 식각(Etching)의 과정.

- 노광공정은 웨이퍼에 감광액을 도포해 노광장비로 빛을 가해 회로 패턴을 새기는 것을 의미(회로)하며, 증착공정은 물리적·화학적 방법을 통해서 웨이퍼에 전기적 특성을 갖는 분자 또는 원자단위의 물질을 입히는 것을 뜻함(박막). 식각공정은 플라즈마 상태에서 특수한 가스를 주입해 불필요한 회로 부분을 선택적으로 제거하고 세정하는 것(세정).

 

1)   칩리스

◦ 칩 설게자산(반도체 지적재산:IP)만 보유한 기업으로 반도체 칩을 자체적으로 가지고 있지 않은 설계 기업. 칩리스 기업은 주로 IP(Intellectual Property)를 제공 즉 IP 기업은 반도체 칩을 설계하는 과정에서 블럭(코어)을 제공 대표기업은 ARM, 시놉시스 등

- 칩스앤미디어, 오픈엣지테크놀로지 등

2) 팹리스: 최상위 포식자

◦ 칩 설게수행 및 판매전문 생산시설 ×, 공장리스×

- 인텔(CPU, NPU) 엔비디아(GPU) AMD(CPU GPU NPU) 퀄컴(AP 통신용) 브로드컴(통신용) 미디어텍(AP) 삼성전자(AP 이미지센서) 인피니언(전력반도체) NXP(차량용반도체) 소니(이미지센서) 애플(AP: M1, M2 등)=>게임체인저 아마존(AWS AI반도체) 테슬라(도조, AI반도체) 구글(팜, AI반도체)

- 팹리스 삼성전자(3.3%)

1) AP(현재 6위, 6.6%) => 1위 퀄컴(37.7%) 추격

2) 이미지센서(,현재 2위 21.7%) => 1위 소니 (45.5%) 맹추격

- 삼성전자 LX세미콘, 파두, 텔레칩스, 넥스트칩, 제주반도체, 어보브반도체, 자람테크놀로지, 아나패스 등

3) 디자인하우스

◦ 일반적으로 파운드리 기업마다 제조공정의 특성이 다르기 때문에 제조를 위해 설계자산은 파운드리 기업에 맞게 다시 설계를. 즉 디자인하우스는 팹리스 기업과 파운드리 기업사이에서 가교역할. 대표기업 GUC(글로벌 유니칩)

- DSP(Design Solution Partner) : 디자인 하우스가 팹리스 기업에 직접 접촉 즉 디지인 하우스가 직접 영업)

- VDP(Virtual Design Partner): 삼성 파운드리가 팹리스 기업과 계약 체결 즉 디자인 하우스 선정 , 디자인 하우스가 파운드리 제조용으로 설계

- 가온칩스, 에디디테크놀로지, 코아시아

※ 국내 디자인하우스는 주로 후공정의 설계를 담당하는 경우가 많다.

4) 파운드리

◦ 설계전문 기업이 넘겨준 설계 도면대로 웨이퍼를 가공하여 반도체 칩을 전문적을 생산하는 기업 즉 칩 위탁생산전문 TSMC(60%), 삼성전자(12.8%), 인텔 등

- 파운드리 삼성전자(12.8%) => 1위 TSMC

- 삼성전자, SK하이닉스, DB하이텍 등

■ (후공정) 테스트 - 소켓 - 프로브 - 모듈패키징 - 완제품패키징

5) OSAT

◦ 후공정 업체, 주로 외주형식 팩키징 + 테스트

- 한미반도체, 하나마이크론, 네패스,  SFA반도체,  리노공업,  두산테스나,  테크윙,  LS세미콘 등

 

3. 내용별

■ 인쇄회로기판(PCB) 다수의 전자 부품을 표준화된 방식으로 고정 및 연결하기 위해 만들어진 배선이 패턴화되어 있는 기판, 설계 - 기판 - 표면처리(도금) - 가공 - SMT(부품실장) - 모듈화 공정을 거쳐 하나의 부품으로 사용. 주로 스마트폰, 디스플레이, 생활가전, 소형가전, 자동차 전장부품 등에 활용.

○ PCB는 형상에 따라 단면 PCB, 양면 PCB, 다층면 PCB, FPCB(연성회로기판)으로 구분

○ 다층 PCB(MLB)는 입체배선에 의한 고밀도 부품실장 및 배선 거리의 단축이 가능한 제품으로 컴퓨터, 휴대폰, 통신(5G) 등의 정밀기기에 사용. FPCB는 유연한 기판으로 휴대폰 및 테블릿에 적합하며 열 변형률이 적어 의료장비 또는 자동차(전장) 분야로 확대 추세.

○ FC-BGA는 칩보다 기판 크기가 더 커서 서버, 노트북, 전장 등에 탑재. FC-BGA는 상대적으로 고가이며, AI 등 고성능을 요구하는 고부가가치 제품에 주로 탑재

 

■ HBM(High Bandwidth Memory, 고대역폭 메모리 반도체) 여러 개의 D램을 수직으로 연결해 기존 D램보다 데이터 처리 속도를 혁신적으로 끌어올린 고부가가치, 고성능 메모리 제품.

✔ 여러 개의 D램을 수직으로 연결해 데이터처리 속도 높인 제품

✔ AI 딥러닝, 자율주행차 등의 산업 성장에 수요 급증

✔ 글로벌 HBM 시장 규모 '23년 20.4억 달러 → '28년 63.2억 달러 전망

- (피에스케이홀딩스) 잔류(Scum)를 제거해 주는 Descum 장비와 반도체 접합에 쓰이는 장비인 리플로우(Reflow) 장비 생산. SK하이닉스와 함께 MASS 리플로우를 장비를 공동 개발해 2022년부터 납품한 이력이 있음.

4. 소재

■ (전공정) 반도체 전공정 소재는 제조 공정(노광 - 증착 - 식각)과 관련된 화학소재

■ (후공정)

 

5. 기타

■ (이송장비) 반도체 전공정 장비전반을 컨트롤 하고 웨이퍼를 이송. LCD 이송장비(Index System)는 LCD 패널 생산공정에서 사용되는 물류장비로 유리기판을 이송

 

■ (클린룸) 청정실로도 불리며 공기 중 입자들의 집중이 제어되도록 설계해 먼지 유입·발생·유보를 최소화하는 방을 의미