반도체란?반도체 제조를 지원하는 【테스터】를 아십니까?
우리가 쾌적하게 생활하기 위해서, 반드시 필요로 하는 「반도체」.
「반도체」는 PC나 스마트폰, 자동차, 가전 등 친밀한 다양한 것에 탑재되고 있습니다.그, 반도체를 제조할 때에 필수 불가결한 「테스터」의 존재를 아십니까?
반도체란?
세상에는, 「도체」라고 불리는 전기를 통하는 물질과 「절연체」라고 불리는 전기를 통하지 않는 물질이 존재하고 있습니다.반도체는 도체와 절연체의 중간 특성을 가진 물질입니다.게르마늄이나 실리콘 등의 반도체는 온도에 따라 전기를 통과하거나 전기를 통과시키지 않거나 전기 저항률이 변화하는 물질입니다.이 특성을 활용함으로써 전기 흐름을 제어할 수 있습니다.
현재는 넓은 의미로 반도체를 재료로 한 트랜지스터, 다이오드 등의 소자 단체, 집적 회로(IC)나 LSI 등도 포함하여 반도체라고 불리고 있습니다.
반도체의 궤적은 1947년 미국의 벨 연구소에서 물리학자 존 버딘과 월터 브래튼에 의해 점접촉 트랜지스터가 발견된 것으로 시작됩니다.
1950년대에는 다수의 소자를 하나로 정리한 집적회로인 IC나 대규모 집적회로인 LSI가 개발되어 PC나 워드 프로세서 등과 함께 사회에 침투해 갔습니다.
2030년까지는 100조엔을 돌파하는 기세의 반도체 시장입니다만, 반도체는 우리의 생활에 밀접하게 관련되어 있어 대부분의 전기 제품에 탑재되게 되었습니다.
예를 들어, 스마트폰, TV, PC를 움직이는 CPU, 에어컨, LED 전구 등의 친밀한 가전으로부터, 은행 ATM이나 기차의 운행, 통신 등의 사회 인프라에도 보급되고 있습니다.예를 들어, 스마트폰에는 약 50개의 반도체 칩이 사용되어 데이터의 처리나 기록시에 이용되고 있습니다.
현재 세계 연간 반도체 소비량은 1조개 이상으로 알려져 있습니다.세계 산업의 자동화, 디지털화(5G, AI, 클라우드) 등의 배경과 반도체 기술의 향상(소형화, 효율화, 에너지 절약)은 더욱 중요해지고 진화하고 있습니다. VR/AR, 자율주행, EV화 등 새로운 기술 실현의 중요한 열쇠를 잡는 가까이 없어서는 안되는 존재, 그것이 반도체입니다.
반도체의 크기
반도체 기술의 향상과 함께 반도체 칩이나 회로 자체의 사이즈도 작아지고 있습니다.
1977년 세계 최초의 개인용 컴퓨터의 저장 용량은 최대 48킬로바이트였습니다.그 후, 기억 용량은 비약적으로 증가하는 동시에 크기, 무게는 상당히 작아졌습니다.
현대에서는 1테라바이트의 용량이 당연했습니다만, 그 배경으로서 반도체 회로 기술이 향상되어 반도체의 「집적도」가 높아진 점을 들 수 있습니다.
2023년 현재 일본계 반도체 기업이 회로폭 2나노미터※의 반도체 개발에 착수하고 있어 주목받고 있습니다.
※(1나노미터는 1센치의 1천만분의 1 「1cm=10,000,000nm」로, 약 머리카락 1개의 두께의 10만분의 1)
반도체의 종류
반도체의 종류는 주로 「로직 반도체」 「메모리 반도체」 「기타」의 3종류입니다.
"로직 반도체"는 기본적인 논리 연산 기능을 가진 반도체를 말합니다.
주로 데이터의 처리나 기기를 제어하는 것으로, 예로서 스마트폰이나 PC에 탑재되고 있는 CPU등을 들 수 있습니다.
"메모리 반도체"는 데이터의 저장 유지 기능을 갖는 반도체를 말한다.
주로 데이터를 격납하는 것으로, 예로서 PC에 탑재되고 있는 DRAM이나, 외부 접속 가능한 기억 매체의 플래시 메모리 등을 들 수 있습니다.
「기타」로서는, 높은 전압, 큰 전류를 취급할 수 있는 「파워 반도체」나, 빛이나 소리, 온도나 습도, 압력 등을 측정할 수 있는 「아날로그 반도체」등이 있습니다.
반도체 제조 공정
반도체 제조에 있어서는 합계 1000 이상의 공정이 필요하고, 각각의 공정에 있어서 매우 높은 청정도가 필요합니다.공정은 설계 및 전 공정·후 공정으로 분류할 수 있습니다.
【전공정】・・・ 웨이퍼 구입, 성막, 노광과 현상, 에칭, 도핑, 검사 등
【후공정】・・・다이싱, 와이어 본딩, 몰딩, 검사 등
※ 약 1000 칩을 동시에 제작
참고) 반도체 제조 장치는 매우 비쌉니다.예를 들면 첨단 반도체의 제조에 필요한 노광 장치
(EUV)는 네덜란드 ASML사의 독점 시장이 되어 있어, 1대 무려 200~400억엔도 합니다.
반도체 테스터의 큰 역할
반도체는 스마트폰, 컴퓨터, 자동차 등 많은 제품에 빼놓을 수 없는 존재 때문에 '산업의 쌀'이라고 합니다.최근에는 반도체가 점점 고도화되고 중요도가 증가하고 있기 때문에, 「산업의 뇌」라고 불리는 경우도 있습니다.
우리의 일상생활에 있어서 빼놓을 수 없는 중요한 역할을 담당하는 반도체입니다만, 그 품질과 신뢰성을 확보해, 문제나 결함이 없는 제품을 제공하기 위해서 「반도체 테스터」로 검사를 실시합니다.설계대로 작동하는지 확인합니다.반도체 종류마다 로직 반도체용으로는 '로직 테스터', 메모리 반도체용으로는 메모리 테스터, 기타 아날로그 테스터로 크게 분류됩니다.
반도체 테스터는 다양한 반도체
・품질 보증(정상 동작하는지 테스트)
・불량품의 배제, 고성능의 확인(고속 데이터 처리 성능 등 테스트)
・안전성과 신뢰성의 확보(예를 들면 자동운전이나 의료기기, 통신 인프라 등)
・기술의 진화(테스트 방법의 개발과 개선, 테스트 시간 단축)
에서 매우 중요한 역할을 하고 있습니다.
※회로폭 3nm→2nm로 진화하면 검사에 필요한 시간은 20배로 폭증!반도체의 비용에 직결!
'반도체 테스터'를 통해 우리가 일상적으로 사용하는 전자기기의 품질과 신뢰성을 유지하여 보다 편리하고 안전하고 안심한 생활을 보낼 수 있습니다.
TOTOKU는 이러한 반도체 검사에 필요한 다양한 제품을 개발하고 있습니다.
자세한 내용은업종 소개 페이지를 참조하십시오.
정리
TOTOKU에서는 반도체 관련 제품은 물론, 그 이외에도 우리의 삶을 지원하는 다양한 제품을 취급하고 있습니다.
어떤 곳에 TOTOKU의 제품이 사용되고 있는지, 자세히 알고 싶은 분은여기를 참조하십시오.
