반도체, 한 장으로 읽다.

 

SEMICONDUCTOR PRIMER · 2026 EDITION

반도체,
한 장으로 읽다^Vol.01

반도체(Semiconductor)는 도체와 부도체의 중간 성질을 가진 물질로, 열·빛·전압에 따라 전류의 흐름을 조절할 수 있습니다. 주 원료는 규소(Si)이며, 오늘날 모든 전자기기의 두뇌이자 심장 역할을 합니다.

DOC · PRIMER-KR-01

SCOPE · 4 CHAPTERS

READ · ~ 6 MIN

UPDATED · 2026.08

Si

SILICON · 14

CH · 01

반도체의 종류

CLASSIFICATION BY FUNCTION

ROOT · NODE

반도체 SEMICONDUCTOR

 

 

메모리 반도체 MEMORY

STORE

데이터와 명령어를 저장·기억하는 창고 역할. 시장의 약 30%.

휘발성 · 전원 OFF 시 사라짐

D램 DRAM

CPU 작업대. 빠른 임시 저장

S램 SRAM

CPU 캐시. 훨씬 빠름·고가

비휘발성 · 전원 OFF 후에도 유지

낸드 NAND

대용량 저장. SSD·스마트폰

노어 NOR

읽기 빠름. 부팅 코드용

HBM HIGH BANDWIDTH MEMORY

D램을 수직으로 적층. AI 시대의 필수 부품

 

시스템 반도체 NON-MEMORY

COMPUTE

데이터를 연산·제어·처리. 기계의 뇌와 감각기관. 시장의 약 70%.

마이크로 컴포넌트 · 연산과 제어

CPU CENTRAL

컴퓨터의 메인 두뇌

GPU GRAPHIC

병렬 연산. AI 딥러닝 핵심

NPU NEURAL

AI 전용, 초저전력

AP APPLICATION

스마트폰용 통합 SoC

MCU MICRO CTRL

가전·자동차 제어용

CIS IMAGE SENSOR

카메라의 눈

아날로그 · 로직 IC

PMIC POWER MGMT

전력 분배·관리

DDI DISPLAY DRIVER

화면 픽셀 구동

CH · 02

산업 생태계

BUSINESS MODEL · WHO DOES WHAT

$0.1T+

과거엔 한 회사가 설계·생산을 모두 담당했지만, 공정이 고도화되고 공장 건설에 수십 조 원이 필요해지면서 역할이 철저히 분업화되었습니다. 오늘날 반도체 산업은 아래 다섯 유형의 기업이 사슬처럼 얽혀 돌아갑니다.

01 / 05

✎

팹리스

FABLESS · DESIGN

공장 없이 설계만 전담. 반도체의 건축 사무소.

NVIDIA · QUALCOMM
AMD · APPLE Silicon

02 / 05

⌂

파운드리

FOUNDRY · MANUFACTURE

설계도를 받아 위탁 생산. 초미세 공정 기술력이 관건.

TSMC (대만)
SAMSUNG Foundry (한국)

03 / 05

◆

IDM

INTEGRATED DEVICE MFR.

설계부터 생산·테스트·패키징까지 모두 자체 수행.

INTEL · SAMSUNG
SK HYNIX · MICRON

04 / 05

◫

OSAT

PACKAGING & TEST

웨이퍼를 포장하고 검사하는 후공정 전문 기업.

ASE · AMKOR
JCET · SPIL

05 / 05

§

IP 기업

SEMICONDUCTOR IP

설계 블록을 만들어 로열티로 대여하는 지식재산 기업.

ARM (영국)
SYNOPSYS · CADENCE

CH · 03

8대 공정

FROM SAND TO CHIP · 8 STAGES

모래에서 추출한 실리콘이 반도체 칩이 되기까지, 수백 번의 세밀한 과정을 8단계로 나눕니다.

전공정 FRONT-END 검사 EDS 후공정 BACK-END

STEP · 01

웨이퍼 제조

WAFER

 

실리콘 기둥을 얇게 썰어 둥근 도화지를 만듭니다.

STEP · 02

산화

OXIDATION

 

표면에 얇은 산화막을 형성해 절연 보호막을 만듭니다.

STEP · 03

포토

PHOTO · EUV

 

자외선(EUV)으로 회로 밑그림을 그립니다.

STEP · 04

식각

ETCHING

 

필요 없는 부분을 화학적으로 깎아냅니다.

STEP · 05

증착 · 이온 주입

DEPOSITION

 

얇은 막을 쌓고 불순물을 주입해 전기적 성질을 부여합니다.

STEP · 06

금속 배선

METALLIZATION

 

회로들을 금속선으로 연결해 신호가 흐르게 합니다.

STEP · 07

EDS 검사

DIE SORTING

 

전기를 흘려보내 정상 칩과 불량 칩을 골라냅니다.

STEP · 08

패키징

PACKAGING

 

낱개로 자른 칩을 밀봉해 최종 제품으로 만듭니다.

FRONT-END  01 — 06  /  TEST  07  /  BACK-END  08

KEY TOOL · EUV LITHOGRAPHY at STEP 03

CH · 04

미래 트렌드

WHAT'S NEXT · KEY MOVEMENTS

01

미세화의 극한

NANO RACE · GAA

회로 선폭을 얼마나 얇게 그리느냐(3나노 → 2나노 → 1.4나노)가 파운드리의 핵심 경쟁력. 얇아질수록 성능↑ 전력↓. 이를 위해 GAA(Gate-All-Around) 트랜지스터 구조가 도입되고 있습니다.

CURRENT

3nm PRODUCTION

NEXT

2nm (2025~26)

STRUCTURE

FinFET → GAA

02

어드밴스드 패키징

CHIPLET · 2.5D · 3D

미세화가 물리적 한계에 다다르자, 서로 다른 기능의 칩을 레고처럼 이어붙여 성능을 극대화하는 첨단 패키징이 부상. 칩렛(Chiplet)과 HBM 적층이 대표적입니다.

METHOD

CHIPLET · 3D STACK

DRIVER

AI · HBM DEMAND

SHIFT

FRONT → BACK-END

03

차세대 전력 반도체

MOBILITY · SiC · GaN

전기차와 자율주행 확산으로 자동차 한 대에 들어가는 반도체가 수천 개로. 고전압·고열에 강한 SiC(탄화규소)와 GaN(질화갈륨) 기반 전력 반도체가 급부상 중입니다.

MATERIAL

SiC · GaN

USE

EV · 5G · SOLAR

EDGE

HIGH V · HIGH TEMP

SEMICONDUCTOR PRIMER · KR · 2026 EDITION

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