반도체란? / 파운드리 낸드 / 메모리 비메모리란? / 반도체 제조과정
반도체
반도체(semiconductor)는 상온에서 도체와 애자, 유리 같은 부도체(절연체)의 중간 정도인 물질입니다.
가해진 전압이나 열, 빛의 파장 등에 의해 전도도가 바뀝니다
전기가 통하면 도체, 반대로 통하지 않으면 부도체라고 하는데요
반도체는 흐르게 할 수도 있고 안 흐르게 할 수 도 있는 중간 물질입니다
반도체 제조 과정
웨이퍼 제조 - 회로설계 - 웨이퍼 가공 - 검사 - 패키징
반도체를 만든다는 것은 샌드위치를 만드는 것과 같습니다
웨이퍼 제조
반도체의 도화지라고 생각하시면 됩니다
실리콘으로 만들어집니다
실리콘은 모래에서 추출합니다
실리콘원석을 가열 하여 녹여 실리콘 잉곳을 만들어
슬라이스 모양으로 자르면 실리콘 판이 나오는데
이것을 연마와 세정을 거쳐 웨이퍼를 만든다
이렇게 만든 동그란 얇은 판이 웨이퍼 위에 전극을 입히고 트랜지스터나 다이오드를 입히면 반도체 칩이 됩니다
회로설계
반도체칩(ic)은 층층이 있는 구조입니다
cpu나 메모리, 센서가 될 수 있습니다
반도체의 각층은 설계 도면이 필요합니다
설계 도면은 쭉 피면 50~100m 정도가 됩니다
각층은 유리의 마스크로 만듭니다
밑그림이라고 보면 됩니다
웨이퍼 가공
앞서 말씀드린 웨이퍼는 반도체의 도화지라고 말씀드렸는데요
얇고 수많은 층을 만들기 위해 웨이퍼를 가공해야 합니다
한달에서 두달 그리고 수많은 장비와 재료 높은 기술력이 필요한 부분입니다
웨이퍼 위에 보호막을 만듭니다 - 산화막을 만듭니다 - 감광액을 도포(회로를 만들때 빛을 만들기 때문에) - 웨이퍼에 회로설계한 마스크로 포토공정 - 식각 작업을 합니다 - 금속막 층과 절연막 층으로 나누어집니다 - 증착 공정 - 인을 주입
검사 단계
패키징
종합반도체 팹리스 파운드리
팹리스와 파운드리는 공정에 따라 나누어 집니다
종합반도체, 팹리스, 파운드리
크게는 이렇게 세가지로 나눌 수 있는데 각각은 어떤 기업이 있을까요?
종합 반도체
종합반도체(IDM : Intergrated Device Manufacturer)
반도체 설계부터 제작 전까지 수행하는 기업
종합 반도체 기업 : 삼성전자 sk하이닉스 intel micron
팹리스
생산설비 없이 설계에 주력하는 업체
팹리스 : sk실트론 퀄컴 tsmc db하이텍 smic
파운드리
설계도면에 따라 웨이퍼가공만 하는 기업
파운드리 : amkor hana
장비, 소재업체
장비업체 : 니콘 asml 한미반도체 psk tes
소재업체 : sk케미칼 하나머티리얼즈 이엔에프테크놀로지 wonik 솔브레인
메모리 비메모리
메모리와 비메모리를 나누는 것은 우리나라에서만 이렇게 구분해서 나누고 있습니다
메모리 반도체
D램, 모바일 메모리, 낸드(nand)플래시가 메모리 반도체에 속합니다
그 중에도 D램과 낸드플래시에 대해서 많이 들어보셨을 텐데요
D램은 휘발성(RAM) 낸드는 비휘발성(ROM) 입니다
메모리 반도체는 데이터를 기억하는 역할을 합니다
삼성전자 sk하이닉스 intel micron 등의 회사들이 메모리 반도체 업체이고요
D램은 pc 주기억장치
핸드폰, 서버, pc, tv, 그래픽카드, 태블릿, 클라우드서버 데이터센터 등에 들어갑니다
낸드(NAND)는 하드, rom, usb 와 같은 데이터를 저장하는 장치들에 들어가는 직렬로 배열되어 있는 반도체를 말합니다
모바일, D램(D램 낸드 합친것)은 모바일기기에 들어가는 메모리 반도체입니다
비메모리
데이터를 처리하는 역할을 합니다
CPU, ASIC, MDL, 파워반도체, 개별소자 등입니다
시스템 반도체, 센서, 다이오드, 트렌지스트 등 데이터를 처리해 반응하는 것들에 비메모리 반도체가 들어갑니다
오늘은 간단하게 반도체에 대해서 알아보았습니다
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