[월드투데이 성연수기자] 반도체기사를 읽다보면 처음보는 전문용어들이 우후죽순 몰아친다.  모든 기사에서 전문용어를 일일이 다 알려주지 않을뿐더러, 그렇다고 기사를 읽다가 검색하고 다시 돌아오면 기사를 보던 흐름이 끊기기 마련이다.

반도체란 전기가 잘 통하는 '도체'와 전기가 특정 상황에서만 전기가 통하는 '부도체'의 중간 영역을 의미한다. 즉, 반도체는 특정 불순물을 인위적으로 주입해 전기가 통하거나 통하지 않게 조절할 수 있는 물질 혹은 그 물질로 만든 제품을 의미한다.

대표적인 반도체 물질은 실리콘이 있다. 실리콘은 지각에서 산소 다음으로 많이 존재하는 원소로, 지각 질량의 28%를 차지하고 있다. 산업에서 반도체 제작에 핵심적으로 사용된다.

산업에서 반도체란 'IC' 또는 '칩'이라 불리는 '직접 회로'를 의미한다. 하나의 '실리콘 기판'에 트랜지스터, 다이오드, 저항, 커패시터 등 많은 소자를 집적해 만든 초소형 '전자회로'다.

반도체는 0과 1로 이루어진 디지털 기기에 사용되어 전기의 흐름을 0과 1로 표현할 수 있게 만들어 전자기기를 제어하거나 정보를 기억하는 장치에 사용된다.

반도체는 설계, 웨이퍼생산, 칩 분리, 패키징, 품질검사, 출하와 같은 과정을 걸쳐 생산된다.

반도체 생산 전에 하는 '설계', 반도체를 만들 수 있는 터인 '웨이퍼' 생산, 웨이퍼를 기기에 삽입할 수 있도록 낱개의 칩으로 하나하나 자르는 '칩 분리', 전자기기에 장착할 수 있게 칩을 성형하고 포장하는 '패키징', 품질검사, 출하의 과정을 거쳐 반도체가 생산된다.

웨이퍼는 반도체의 주재료로 실리콘을 이용해서 제작한다. 불순물을 넣지 않은 실리콘은 아직 부도체 상태이기 때문에 여러 공정을 거쳐 반도체 성질을 지니게 만든다. 

모바일 시대로 넘어오면서 점점 더 작아지고 복잡해지는 전자기기의 등장에 더 작은 반도체를 만드는 것이 중요해졌고 공간의 한계를 극복하기 위해 웨이퍼에 '나노미터 단위'의 회로 선폭을 그려 넣는 '초미세 공정 기술'이 주목받게 되었다.

나노는 10억분의 1미터로 머리카락의 10만분의 1에 해당하는 길이이다. 2나노는 2나노미터를, 3나노는 3나노미터를 의미한다. 

또한 제조뿐 아니라 수율도 중요하다. 반도체에서 수율은 결함이 없는 합격품의 비율을 의미한다. (정상 작동하는 칩의 수/칩의 최대 개수 )*100으로 계산하는데, 수율이 높을수록 생산성이 높음을 의미하며 공정장비의 정확도와 청정도, 공정 조건 등 여러 제반 사항에 영향을 받는다.

이 모든 과정을 한 회사가 할 수도 있지만, 다른 기업과 협업해 하나의 반도체 생태계를 이룬다.

반도체 생산의 어떤 부분을 담당하느냐에 따라 IDM, 팹리스, 파운드리로 구분할 수 있다.

IDM은 종합 반도체 기업(Integrate Device Manufacturer)으로 설계, 생산, 판매까지 모든 공정을 갖춘 곳을 뜻한다. 대표적인 곳이 삼성전자다.

팹리스는 웨이퍼 생산장비를 Fabrication facility라고 하는데, 앞의 세글자를 따서 FAB라고 부른다. 이러한 웨이퍼 생산장비(FAB)가 없는 회사를 Fabless, 팹리스라 한다. 즉 설계만 하고 생산을 안 하는 업체를 뜻한다. 웨이퍼는 반도체의 주재료이니 웨이퍼 생산장비가 없는 곳이니 설계만 한다고 표현하는 것이다.

팹리스가 설계만 하는 업체라면 파운드리는 외부에서 설계를 받아 반도체만 위탁 제작하는 업체를 뜻한다.

반도체는 크게 메모리 반도체와 시스템 반도체로 구분할 수 있다.

시스템 반도체는 저장된 정보를 기반으로 연산, 명령을 내리며 정보를 '처리'하는 역할을 한다. 컴퓨터의 CPU가 대표적인 시스템 반도체다.

메모리 반도체는 정보를 '저장'하는 역활을 한다. 메모리 반도체는 정보 저장이 영구적인지에 따라 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리로 나뉜다.

휘발성 메모리는 전원을 끄면 정보가 날아가는 메모리로, 비휘발성 메모리보다 처리 속도가 빠르다. 비휘발성 메모리는 전원을 꺼도 그대로 정보가 남아있다. 속도는 느리지만 영구적으로 정보가 저장되며 SSD, 낸드 플래시에 사용된다.