반도체 산업

[용어 해설]

용어	내 용
반도체 집적회로(IC)	반도체 집적회로(semiconductor integrated circuit)는 손톱만큼 아주 작고 얇은 실리콘 칩으로, 그 안에는 수만 개에서 수십 억 개 이상의 전자부품들(트랜지스터, 다이오드, 저항, 캐패시터)이 들어있음. 이러한 전자 부품들이 서로 정확하게 연결되어 논리게이트와 기억소자 역할을 하게 됨
칩(Chip)	반도체의 얇고 작은 조각판 표면에 많은 논리 소자를 구성해 놓은 집적 회로(IC)
웨이퍼(Wafer)	웨이퍼(Wafer)란 반도체 집적회로를 만드는 중요한 재료로, 실리콘(Si), 갈륨 아세나이드(GaAs) 등을 성장시켜 얻은 단결정 기둥(Ingot)를 적당한 지름으로 얇게 썬 원판모양의 판을 말함
Wafer Size	웨이퍼(Wafer)의 크기는 50 mm ~ 450 mm 까지 다양한 종류가 있으며, 구경이 크면 1장의 웨이퍼에서 많은 집적회로 칩을 생산할 수 있기 때문에, 시간이 지날수록 구경은 커지고 있음
반도체 제조 장비	반도체 제조 장비는 크게 전공정(칩 제조), 후공정(조립 및 검사), 기타 장비로 구분. 실리콘 웨이퍼를 가공하여 칩을 만드는 전공정 장비가 70%이상 차지. 후공정 장비중 패키징장비가 약 12%, 공정별 각 단계마다 불량여부를 검사하는 검사장비가 약 7%를 차지.
300mm 반도체 중고장비	300mm 실리콘 웨이퍼를 가공하여 반도체를 생산할 수 있는 제조장비가 일정기간 사용 후 거래. 현재 시장은 신장비 위주로 공급되며, 중고장비 시장은 초기 단계. 참고로 300mm에서 생산할 수 있는 반도체칩수는 200mm대비 생산량 225% 증가
200mm 반도체 중고장비	200mm 실리콘 웨이퍼를 가공하여 반도체를 생산할 수 있는 제조장비가 일정기간 사용 후 거래. 대부분 OEM이 제품(장비) 생산 단종. 현재 중고장비 주요 시장으로 180여개 200mm 생산 팹이 있음.
Back end (후공정) 반도체 중고장비	웨이퍼 절단(Sawing), 칩 접착(Die Bonding), 금속연결(wire bonding), 성형(molding)공정을 후공정(조립)이라 하며, 이 공정에 사용하는 후공정장비와 검사 및 기타 장비를 포함 당사에서는 Back end로 구분
As is 판매 장비	반도체 장비 (특히 전공정 장비)는 같은 모델이라도 사용하는 고객에 따라 사양이 다르며, 반도체 중고장비 판매시 고객의 사양에 맞게 개조하는 작업(리퍼비시 refurbish로 칭함)없이 현상태 그대로 판매하는 것을 As is 판매로 지칭.
Power on 판매 장비	As is 판매이나, 장비의 고장이나 부품 손망실 등 장비의 이상 유무를 확인하기 위해 power on test후 판매를 지칭. 단순 as is판매대비 장비의 value가 높아지며 고객의 만족도 커짐.
리퍼비시 (Refurbish, Refurbishment)	반도체 장비 (특히 전공정 장비)는 같은 모델이라도 사용하는 고객에 따라 사양이 다르며, 반도체 중고장비 판매시 고객의 사양에 맞게 개조하는 작업을 리퍼비시(refurbish)라 함.
리퍼비셔(Refurbisher)	리퍼비시를 전문으로 하는 업체를 Refurbisher라 함
Reconfiguration	고객의 사양에 맞게 장비의 각 모듈을 교체, 재배치하는 작업
매각대행 (Remarketing)	Remarketing(매각대행)이란 고객사(유저 등)의 의뢰를 받아 Remarketer(매각대행업체)에서 고객사의 장비를 대행판매하는 것을 말하며 이러한 대행 판매를 Remarketing service(매각대행서비스)라 함.
OEM	Original Equipment Manufacturer. 반도체장비 제조업체를 말하며 대표적인 OEM으로 AMAT(Applied Material), ASML, LRC(LAM Research), TEL(Tokyo Electron) 등이 있음
3rd Party	중고장비 공급자중 OEM을 제외한 딜러, 리퍼비셔, 리스사 등 통칭하여 Third party라 칭함. 가장 큰 규모의 플레이어인 주요 OEM (AMAT, ASML, LAM등) 등은 연간 2,000억-4,000억 수준의 매출을 기록하며 시장을 주도하고 있으며, 약 600-700개의 Third Party가 가격, 서비스 품질 등을 내세워 OEM과 치열하게 경합하기도 한다. 통상적으로 중고장비 유통시장은 OEM을 제외한 Third party 시장을 의미함.
클러스터	클러스터(Cluster)는 글로벌한 반도체 중고장비 허브를 만드는 것을 목표로 전세계 고객들이 필요한 중고장비, 서비스, 부품을 한국의 강소기업들과 협력하여 일괄적으로 공급하는 사업으로 당사에서는 전세계 고객들에게 장비, 서비스, 부품을 일괄적으로 제공하는 플랫폼 구축을 추진중인 사업을 뜻함.
팹(Fab)	반도체 생산라인을 뜻함. 반도체 제조, 가공을 의미하는 Fabrication의 약어.
IDM	Integrated Device Manufacturer(IDM)은 제품 설계부터 완제품 생산까지 모든 분야를 자체 운영하는 '종합 반도체 업체(IDM)'를 뜻하며 대표적인 회사로 삼성전자, SK하이닉스, 인텔 등이 있음.
Foundry	반도체 제조과정만 전담하는 '파운드리 업체(Foundry)'를 뜻하며 대표적인 회사로 TSMC, SMIC, 동부하이텍 등이 있음.
Fabless	설계 기술만을 가진 '반도체 설계 업체(Fabless)'로 반도체 설계 기술은 있으나 생산 라인이 없는 업체를 뜻하며 대표적인 업체로 퀄컴, AMD 등이 있음. 반도체 개발에서 설계가 가장 중요하지만 이를 생산하기 위해선 실제 생산라인이 필요. 하지만 하나의 생산라인 건설에는 천문학적인 비용이 소요되기 때문에, 설계 전문인 팹리스 업체는 파운드리 업체를 통해 위탁 생산을 함.
OSAT	Outsourced Semiconductor Assembly and Test 외주반도체 조립, 테스트 아웃소싱업체. OSAT에서 사용하는 반도체장비들이 주로 후공정장비임.
Photo 공정	설계한 회로패턴을 웨이퍼로 옮기는 공정. 주요 장비로 노광(Exposure) 장비인 Stepper, Scanner와 감광액 도포와 현상(Development)에 쓰이는 Track 장비가 있음
Stepper	노광(Exposure) 장치의 일종으로 Reticle의 Pattern을 광학 Lense를 사용하여 Wafer위에 축소 노광하여 전사하는 방식
Scanner	노광(Exposure) 장치의 일종으로 Scan방식
CMP 공정	평탄화 공정 (CMP). 웨이퍼 표면에 여러 층의 막을 형성하면서 튀어나오게 된 부분을 연마하여 제거하는 공정.
Etch 공정	웨이퍼에 그려진 회로패턴을 식각(Etch)하여 정밀하게 완성하는 공정. 식각에는 건식 또는 습식 식각이 있음
CVD 공정	Chemical Vapor Deposition. 반도체 공정기술의 하나로 화학반응을 이용하여 Wafer 표면위에 단결정의 반도체막이나 절연막등을 형성하는 증착공정.
Metal 공정	금속 배선 공정 (Metal)
Diffusion 공정	반도체 제조공정중, 고온의 전기로 내에서 Wafer에 불순물을 확산시키는 과정으로 반도체 층의 일부분에 대한 전도 형태를 변화시키기 위한 공정이며, 주요 장비로 Furnace 등
Implant공정	반도체소자가 원하는 전기적 특성을 가지도록 반도체기판 위에 필요한 부분에만 고전압으로 가속된 이온을 물리적으로 주입하는 공정을 임플란트 공정이라 하며, 장비를 Impanter라 함
SMT 장비	표면실장(Surface mount technology)을 위한 장비를 말하며, 주요 장비로 Chip mounter, Screen printer, Reflow oven 등
Chip Mounter	SMT의 핵심 장비로 반도체칩을 PCB에 실장하는 기능 수행.
PCB	Printed Circuit Board. 인쇄회로기판
Handler	반도체 제조공정 모두 마친 후 최종 검사하는 장비. 테스터 핸들러라 함.
MCU	Microcontroller의 약자. 시스템 전반적인 명령을 처리하는 main chipset (CPU) 이외에, 단순한 명령을 처리하기 위해 별도로 사용하는 sub-CPU
MEMS	micro electro mechanical systems, 미세전자기계시스템. 실리콘이나 수정, 유리 등을 가공해 초고밀도 집적회로, 머리카락 절반 두께의 초소형 기어, 손톱 크기의 하드디스크 등 초미세 기계구조물을 만드는 기술
SOC	System On Chip, 여러 가지 기능을 가진 시스템을 하나의 칩으로 구현한 기술집약적 반도체
Flash Memory	Flash memory는 데이터를 보존하는 비휘발성 메모리의 일종. 반도체 칩 내부의 전자회로 형태에 따라 NAND형과 NOR형으로 구분되며, NAND 플래시는 NOR 플래시에 비해 용량을 늘리기 쉽고 쓰기 속도가 빠르다는 장점이 있음
Analog	Digital IC에 반대되는 말로서 Analog Signal을 취급하는 집적회로를 말함
ASIC	Application Socific Integrated Circuit 범용 IC와는 달리 사용자의 주문에 따라 제조되는 주문형 IC를 위미함.

[반도체 사업 개괄]

반도체는 "산업의 쌀"이라고 일컫어질 정도로 전자산업의 핵심적인 소재이며, 컴퓨터, 스마트폰, 가전제품 등 생활에 밀접한 전자 제품 뿐 아니라 군수, 자동차 등 다양한 산업에서 활용되고 있습니다. 또한, 반도체를 제조하기 위해서는 다양한 공정을 거쳐야 하며, 반도체 산업이 대규모 장치 산업임에 따라 반도체 장비산업, 반도체 재료산업 등 여러 후방산업을 두고 있습니다. 

반도체 장비는 웨이퍼공정인 전공정장비, 칩에 배선작업을 하고 패키지를 씌워 안정성 있는 제품으로 만드는 조립장비, 성능을 시험하는 검사장비, 가스를 공급하거나 웨이퍼를 건조시키고 옮기는 등 각각의 칩 제조공정을 돕는 관련장비 등으로 구분 가능합니다. 반도체 제조 공정은 다음과 같습니다.

[반도체 공정 설명]

구분	공정명	공정 설명
1	웨이퍼 제작 (Wafer)	규소(Si)를 녹여 규소봉(ingot)을 만든 후 얇게 절단하여 웨이퍼(Wafer)를 만드는 과정.
2	회로 설계 Circuit design	주어진 공정조건에 맞추어 제품의 특성을 구체화하여 회로를 설계
3	마스크 제작 (Mask)	반도체를 개발 및 생산하기 위한 일종의 원판 필름을 만드는 과정
4	웨이퍼 가공 공정(fabrication) (* 공정을 수백번 반복진행)
	노광 (Lithography)	설계한 회로패턴을 웨이퍼로 옮기는 공정
	식각(Etch)	웨이퍼에 그려진 회로패턴을 정밀하게 완성하는 공정
	확산 (Diffusion)	웨이퍼에 특정불순물을 주입하여 반도체 소자 형성을 위한 특정 영역을 만드는 공정
	C&C (Cleaning&cmp)	불순물을 가속하여 웨이퍼의 내부에 침투하여 전자 소자의 특성을 만들어 줌
	박막증착 (ThinFilm)	소자들을 상호연결 시키고 그 표면을 증착하는 공정
5	Wafer 제작 완료
6	패키지(Package) 공정
	후공정 (패키지 공정)	BackGrind: Wafer 원판에서 회로가 없는 뒷면을 갈아 얇게 만드는 공정
		Wafer Saw: 얇게 만든 Wafer를 개별 Chip으로 분리 하는 공정
		Die Attach: 양품으로 선별된 개별 Chip을 Substrate기판에 붙이는 공정
		Wire Bond: Chip과 Substrate기판을 전기적으로 연결해주는 공정
		Moid: EMC(Epoxy Mold Compound)로 Chip이 실장된 기판을 감싸주는 공정
		Marking: 제품표면에 제품번호를 레이져로 새기는 공정. 새로 만든 제품을 한 개의 개별제품으로 분리하는 공정
		Solder Ball Mount: 회로기판에 솔더 볼을 붙여 아웃단자를 만들어주는 공정
		Saw Singulation: 기판 형태로 만든 제품을 한 개의 개별 제품으로 분리하는 공정
7	테스트 공정	완성된 반도체는 모듈 또는 단품의 형태로 각종 테스트
8	SMT 실장 공정	완성된 반도체나 모듈을 PCB Board 등의 위에 실장하는 공정

위에서 볼 수 있듯이 웨이퍼 가공 공정을 수백차례 진행하게 되고 단계별로 다양한 공정을 거쳐서 최종적인 반도체 제품이 생산됩니다. 반도체 생산 라인을 구성하기 위해서는 해당 공정별로 다양한 반도체 장비가 필요합니다.

또한, 반도체 장비는 단순히 한 번의 개발에 머무르지 않고, 지속적인 기술 개발을 통해 제조공정의 효율성 도모, 원가의 절감, 생산력 극대화 등이 이루어지며 신제품 개발, Refurbishment 등이 이루어지고 있습니다. 

장비별 수요로는 부가가치가 높고 고도의 기술력을 필요로 하는 전공정장비와 검사장비가 주축을 이루고 있고, 국내기업들이 시장경쟁력이 있는 부분인 조립장비와 관련장비가 나머지를 차지하고 있습니다. 반도체 업체에서는 수요시기별로 전공정장비와 조립장비가 설비투자초기에 집중적으로 일시 발주되며 검사장비는 후기에 단계적으로 발주하고 있습니다.

공정별로 필요한 반도체 장비는 다음과 같으며, 당사는 공정별로 다양한 반도체 중고 장비를 구비하고 있습니다.

[반도체 제조공정별 주요 장비]

구분	공정	장비	비고
전공정 장비	Photo	Coater, Developer, Stepper, Aligner	실리콘웨이퍼를 가공하여 Chip을 만드는 작업
	Etch	Etcher, Asher, Stripper
	세정, 건조	Wet Station, Wafer Scrubber, Dryer
	열처리	Furnace, Anealing M/C
	불순물주입	Ion lmplanter
	박막형성	CVD, PVD, Epitaxial 성장, CMP
조립장비	Dicing	Scribber, Dicer	Chip에 리드선을 붙이고 패키징하는 작업
	Bonding	Die Bonder, Wire Bonder, Tuner Lead Bonder
	Packing	Molding Press, Trimmers, Lead Anealer, Lead Former
	Marking	Ink Marking, Laser Marking
검사장비	검사 장비	LSI검사시스템, VLSI검사시스템, 메모리검사시스템, CCD, 검사시스템, 트랜지스터검사시스템	단계마다 불량여부를 검사하는 작업
	프로빙 장비	프로버, LASER Repair, Test Handler
	에이징 장비	에이징 장비, 번인 장비, IC 선별 장비
	기타 장비	Environment Chamber, Leak Detector, Pressure Cooker
	계측기	파형분석기, 트리밍장비
	검사장비	Optical Metrology, CD-SEM, TEM
기타 관련 장비	Transfer System	Wafer 반송장치, 자동반송시스템, 자동반송Station
	순수약품용 장비	Ultra-filteration, Osmosis Unit, Sterilizer
	가스용 장비	가스생산, 가스정화기, 가스탐지
	클린룸용	Clean Bench, Clear-Tunnel, Clean Draft Chamber 공기정화

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