[산업분석] 반도체섹터_반도체란? (2)

지난 포스팅에서는 반도체의 사전적 정의를 비롯한 기본적인 반도체 관련 용어를 공부했다. 이번 포스팅에서는 추가적인 반도체 관련 용어를 공부하고 이해를 높이기로 한다.

 

메모리반도체 vs 비메모리반도체

메모리반도체는 정보를 저장하는 용도로 사용되는 반도체이며, 비메모리반도체는 연산, 논리작업 등과 같이 정보처리 용도로 사용되는 반도체로서 시스템반도체라고도 한다. D램과 S램이 대표적인 메모리 반도체이며, CPU가 대표적인 비메모리 반도체이다.

 

D램 vs S램

RAM이란 수시로 입출력이 가능한 메모리다. D-RAM은 어느 정도의 시간이 경과하면 기억된 정보가 지워지는 메모리반도체이다. 컴퓨터가 사라지기 전에 다시 정보를 기록해 놓기 때문에 우리가 느낄 수 없다. S램은 D램과 달리 전원이 켜져 있는 동안에는 정보가 계속 살아 있다. S램은 D램보다 속도가 빠르다. 컴퓨터에서 흔히 캐시메모리 라고 하는 것이 S램이다. S램에는 자신이 주로 쓰는 명령어가 들어 있어 컴퓨터 속도를 빠르게 해 준다. D램과 달리 전원이 꺼져도 계속 정보가 살아 있는 플래시 메모리반도체에는 주로 부팅 정보가 들어 있다.

 

낸드플래시

전원이 꺼져도 저장한 정보가 사라지지 않는 메모리 반도체로, '비휘발성 메모리'라고 부른다. 우리가 일상에서 사용하는 USB메모리, SSD가 대표적이고 스마트폰, PC의 주저장장치로 활용되며 사물인터넷(IoT), 빅데이터, 인공지능(AI)의 개발과 함께 수요가 증가하고 있다.

반도체 업체는 2차원 평면 형태의 반도체 저장용량을 늘리기 위해 회로 선폭을 좁게 만드는 미세 공정 경쟁을 벌여 왔으나 이 기술이 한계에 직면하였다. 이에 저장 공간을 수직으로 쌓아 가는 3차원 낸드플래시 기술 개발이 연구돼 활발한 양산이 이뤄졌다. 3차원 낸드플래시는 평면 낸드플래시에 비해 저장공간 집적도, 속도 및 내구성, 소비전력에 있어서도 수배 향상된 성능을 보이는 것으로 평가되고 있다.

 

소자(element)

반도체나 전기전자산업 관련한 내용에서 '소자'라는 표현이 많이 등장하여 알아보았다. 소자란 부품 구성의 최소 단위의 것으로, 소자를 더욱 분해하면 기능을 갖지 못하게 되는 것을 말한다. 다이오드, 트랜지스터나 저항, 콘덴서 등의 회로 부품을 지칭한다. 전기 회로에서는 코일, 콘덴서, 저항체를, 자성 재료에서는 페라이트 등을 사용한 자심을, 반도체 장치에서는 트랜지스터, 다이오드, 서미스터 등을 말한다. 개인적인 느낌으로는 일본식표현이 아닌가 싶고 좀 더 이해하기 쉬운 표현으로는 '부품'과 동일한 의미이다.

 

반도체소자

반도체소자는 반도체물질로 만든, 전자회로를 구성하는 소자이다. 사용하는 반도체 물질로는 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 갈륨비소(GaAs) 등과 같은 무기물과, 반도체 유기고분자(organic polymers) 등이 있다. 반도체 결정을 사용하여 발진, 증폭, 정류, 광전 변환, 자전 변환 등의 동작을 일으키게 하는 소자의 총칭. 예를 들어 트랜지스터, 다이오드, 정류 소자, 싸이리스트, 광전효과 소자, 반도체 저항소자, 자전효과 소자, 열전효과 소자, 집적회로(IC) 등이 있다.

 

집적도

1개의 반도체칩에 구성되어 있는 소자 수. 집적 회로(IC)는 반도체 기술을 이용하여 작은 실리콘 기판 위에 다이오드, 저항, 트랜지스터와 같은 다기능 디지털 소자를 집적하여 구성하는데, 집적도는 하나의 칩에 이러한 논리 소자가 몇 개나 구성되어 있는지를 나타내는 정도, 즉 칩당 소자 수를 의미한다.

 

인쇄회로기판(PCB, printed circuit board)

집적 회로, 저항기 또는 스위치 등의 전기적 부품들이 납땜되는 얇은 판. 대부분의 컴퓨터에 사용되는 회로는 이 인쇄 회로 기판에 설치된다. 보통의 인쇄 회로 기판이 만들어지는 순서는 다음과 같다. 절연체인 에폭시 수지 또는 베이클라이트 수지로 만든 얇은 기판에 구리박을 붙인 후에, 계속하여 구리박으로 남아 있기를 원하는 회로 배선에는 레지스트를 인쇄한다. 그리고 구리를 녹일 수 있는 식각액에 인쇄된 기판을 담그면 레지스트가 묻지 않은 부분은 녹는다. 그 후에 레지스트를 제거하면 구리박이 원하는 형태로 남아 있다. 부품을 꽂아야 하는 부분에는 구멍을 뚫고 납이 묻으면 안 되는 곳에는 푸른색의 납 레지스트를 인쇄한다.

 

웨이퍼

반도체 집적 회로의 원재료로 사용되는 실리콘 단결정으로 된 원판 모양의 기판. 이 기판에 빛을 쬐거나 불순물 가스를 확산시키는 가공법으로 트랜지스터, 저항, 콘덴서 등의 부품을 만들고 회로를 구성한다. 판의 크기는 지름이 약 5cm, 두께는 0.25mm 정도이다. 보통 하나의 웨이퍼에 가로세로 5mm 정도의 칩 수십~수백 개를 한꺼번에 만들고 이를 하나씩 잘라 내어 케이스에 포장한다.

웨이퍼

 

* 네이버 지식백과를 참조하여 개인적인 학습목적으로 작성하였습니다.