(서평) 반도체 구조 원리 교과서

반도체 구조 원리 교과서 - 논리회로 구성에서 미세 공정까지, 미래 산업의 향방을 알아채는 반도체 메커니즘 해설 ㅣ 지적생활자를 위한 교과서 시리즈
니시쿠보 야스히코 지음, 김소영 옮김 / 보누스 / 2023년 12월

최근 회사에서 SDV(Software Defined Vehicle)의, HW영역에 대한 스터디 및 전략 방향을 수립하는 업무를 담당하였는데, SoC Supplier(Sillcon) 로드맵에 을 접할 기회가 있었습니다. SoC, SIP, Chiplet, IC등 전문적인 용어가 많이 나와 개인적으로 스터디를 하고 있었는데, '반도체 구조 원리 교과서' 서적으로 통해 기본기를 정립하는 기회였습니다. 회사가 반도체 제조 업체는 아니지만, 통합(사용)하는 입장에서 어떤 관점/방향성으로 업무를 해야 하는지에 대한 가이드를 잘 제시하여 많은 도움이 되었습니다.

첫번째 챕터인 '반도체의 일반적인 특성'에서는 개론 부분으로 반도체가 무엇인지 설명 부분입니다. 저는 자동차 전기장치 부품영역 반도체 관심이 많지만, 일단은 여러 분야에서 필수적으로 적용되는 부품으로, 기본적인 원리를 알게 되었고 "전자 기기의 성능을 결정하는 전자 부품(집적회로)" 명확한 정의도 remind가 되었습니다. 실리콘이 무엇인지? P형 N형 반도체가 무엇인지? 등 기본적인 개념들도 포함이 되어, 관련 업계 있는 분들도 도움이 될 것으로 보입니다.

회사에서 업무하다보면 '집적회로라는 말을 자주 듣곤 합니다.. LSI(Large Scaled IC)이며, 고성능 전자기기를 구현하기 위한 부품으로 언급을 하고 있습니다. 현재 고성능을 요구하는 영역에서는 원칩 형태로 되어 있는데, System On Chip으로 알고 있습니다. 제품에 적용 되다보니 폼펙터(Foam Factor)에도 영향을 주게 됩니다. '경박단소'가 반도체 산업에서 경쟁력으로 보고 있어 고성능화 더불어 소형화/경량화가 주요 목표로 되어 있습니다. 반도체가 추구하는 방향성 및 주요 부품소자(+매커티즘)에 대해서도 자세하게 설명이 되어 있습니다.

반도체 구조 스터디를 해보면, 아날로그/디지털에 대한 기본 개념에 대해서도 이해를 해야 합니다. 아날로그는 10진수 기반의 숫자이며, 디지털은 0과 1로 구성이 되지요. 반도체는 디지털 기반으로 이벤트가 활성화/비활성화가 됩니다. CPU / 메모리 / IO/(외부기기와 인터페이스) / 버스 등 내부 핵심 주요 부품으로 사용자가 원하는 동작을 수행하게 됩니다. 그림 기반으로 설명이 되어 쉽게 이해 할 수 있도록 구성되어 있습니다.

반도체가 어떻게 만들어지는지 공정에 대해 설명하고 있습니다. 각 공정에 따라 반도체 성능을 결정하게 되는데, 무결성 요구되어 고도의 전문성이 요구됩니다. SK하이닉스, 삼성반도체 등에서 해당 공정에 전문성이 있는 인원들을 수시 모집을 한다고 알고 습니다. 각 공정을 책임지는 인원들에 대한 처우/대우는 다른 산업대비 높다고 합니다.

마지막으로 광반도체의 기본원리에 대한 내용입니다. 광반도체 기기 종류는 많이 있다고만 알고 있는데, 주요 광반도체 디바이스에 대한 분류 및 특성에 대해 이해하는 페이지 입니다. 특히 이미지센서는 차량영역에 센싱 역할을 목적으로 중요한 디바이스라고 알고 있습니다. 기본원리 이해를 통해 각 산업영역에서 어떻게 적용되는지 전반적으로 조명 하였습니다.

반도체 영역은 모든 산업에 기저가 되어, 기본 용어 및 매커니즘 이해가 중요 합니다. 반도체 구조 원리 교과서를 통해 반도체 산업에 대해 이해를 하고 실무에 적용하기 위한 레퍼런스로 활용하면 좋을 것으로 보입니다. 반도체 산업에 종사하는 인원 이외 연구개발직에 종사하는 모든 분들에게 추천합니다.

- 이 서평은 출판사로부터 도서를 제공받아 주관적인 견해에 의해 작성하였습니다