국내 반도체 산업은 통신기기, 정보기기, 자동차, 군사, 항공 등 다양한 분야에 사용되고 있으며, 스마트폰, 태블릿PC, 디지털TV, 스마트가전 등 컴퓨팅 및 정보저장에 대한 새로운 수요가 확산되면서 시장규모가 지속적으로 확대되고 있다. 1980~1990년대 PC와 함께 급격한 성장을 보인 반도체 산업은 2000년대에 들어서면서 휴대폰을 비롯한 모바일 기기가 성장을 이끌었는데 시기별로 위기도 있었지만 세계 경제 규모 확대와 산업 고도화에 따라 꾸준히 성장해왔으며, 향후 에너지, 바이오분야로 발전되어 지속적인 부가가치를 창출할 것으로 전망했다.

또한 반도체 산업의 성장을 이끌어갈 사물인터넷의 등장으로 부품(반도체)시장 또한 확대될 것으로 예상했는데, 관련 반도체인 프로세서(25%), 통신칩(22%), 센서(32%)의 성장으로 사물인터넷 시장 규모를 넘어설 것으로 예상했다. 본 보고서는 반도체 산업 시장의 기술/장비 동향 및 세부시장(메모리반도체, 비메모리반도체, 시스템반도체, 차량용반도체, 전력반도체, IoT반도체)동향을 수록하였다.

Ⅰ. 반도체 산업 시장동향 및 기술/장비동향 29

1. 반도체 산업 시장동향 29
1) 반도체 산업 개요 29
(1) 산업 구분 29
1.1) IDM(Integrated Device Manufacturer) 29
1.2) 파운드리 30
1.3) 팹리스 회사 30
1.4) 조립 회사 30
(2) 산업 규모 31
2.1) 반도체 시장 31
2.1.1) 반도체 생산액/점유율 추이 32
2.1.2) 반도체 업계현황 33
2.2) 반도체 장비 33
2.3) 반도체 재료 34
2) 국내외 시장동향 36
(1) 국내 시장 36
1.1) 반도체 시장동향 36
1.1.1) 반도체 시장 추이 36
1.1.2) 시스템 반도체 비중 증가 39
1.1.3) 세계 반도체 시장 내 국내 반도체 업체 비중 40
1.1.4) 반도체 출하량 전망 40
1.2) 메모리 반도체 공급업체의 새로운 변화 42
1.2.1) DRAM산업 3강체제 재편 42
1.2.2) DRAM 및 NAND 플래시 메모리 산업에서 삼성전자의 경쟁력 강화 44
1.2.3) 메모리 반도체 산업의 삼성전자 45
1.3) DRAM 가격 하향 안정화 47
1.3.1) 공급과잉 국면 지속 47
1.3.2) IT 수요 부진 지속 49
1.4) 투자축소효과로 회복이 예상되는 DRAM산업 51
1.4.1) 2H16 DRAM산업 완만한 약세 지속될 전망 51
1.4.2) 2017년 DRAM산업의 회복세 전망 53
1.4.3) 1Q17 이후 DRAM가격의 회복세 시현 예상 55
(2) 국외 시장 57
2.1) 반도체 시장동향 57
2.1.1) 반도체 시장 확대 57
2.1.2) 반도체 시장규모 57
2.1.2) 반도체 시장 전망 58
2.2) 글로벌 반도체 산업이슈 59
2.2.1) 중국의 메모리 반도체 시장 59
a) 중국 IT업체의 반도체 시장 진출 59
b) 중국 정부의 적극적인 지원 61
c) 중국의 반도체 산업은 칩 설계와 후공정 중심으로 발달 63
d) 반도체라인 직접 투자에 적극적인 중국 업체 70
e) 270조원에 달하는 반도체 수입 규모와 국가안보 이슈 71
f) 중국의 반도체 시장 진출에 대한 미국의 견제 72
3) 반도체 산업 투자전략 74
(1) 2016년 메모리 반도체의 성장 동력 : 3D NAND 74
(2) 반도체 장비 및 소재 76
2.1) 반도체 장비 76
2.2) 반도체 소재 76
(3) 업체 동향 78
3.1) 삼성전자 78
3.2) SK 하이닉스 81
3.3) SK머티리얼즈 83
3.3.1) 기업개요 83
3.3.2) 반도체 산업 투자전략 동향 84
3.4) 솔브레인 85
3.4.1) 기업개요 85
3.4.2) 반도체 산업 투자전략 동향 85
2. 반도체 기술동향 87
1) 반도체 기술 87
(1) 신 구조 반도체 87
(2) 신 소재 88
(3) 차세대 노광 기술 89
(4) 실리콘 기반 CMOS 반도체 91
4.1) 실리콘 기반 반도체 소자 기술개발 현황 91
4.1.1) 1960년 91
4.1.2) 1960년 ~ 2011년 91
4.1.3) 2014년 이후 92
4.2) 실리콘 기반 CMOS 반도체 소자의 문제점 92
(5) 차세대 저전력 반도체 소자 93
5.1) Tunnel FET(TFET) 93
5.2) Nano electro mechanical Switch(NEMS) 95
(6) Negative Capacitance FET 97
6.1) Negative capacitance의 개요 97
6.2) 주요 Negative capacitance FET 연구동향 98
2) 반도체 기술전망 100
3. 반도체 장비동향 102
1) 반도체 장비 시장동향 102
2) 반도체 장비 104
(1) Wafer Fab 장비 104
1.1) Epitaxial Deposition Equipment 104
1.2) Oxidation System 104
1.3) Diffusion System 105
1.4) Ion Implantation System 106
1.5) Physical Vapor Deposition System 107
1.6) Chemical Vapor Deposition System 107
1.7) Photolithography System 108
1.8) Etching System 109
(2) Assembly 장비 110
2.1) Die Attach Equipment 110
2.2) Wirebonder Equipment 110
2.3) Molding Equipment 111
2.3.1) Preheating chamber 111
2.3.2) Plunger 111
2.3.3) Melting Pot 111
2.3.4) Runner 111
2.4) DTFS(Deflash Trim Form Singulation) Equipment 112
2.5) Solder Plating Equipment 112
(3) Test 장비 114
3.1) ATE(Automatic Test Equipment) 114
3.2) Test Handler 114
3.3) Tape and Reel Equipment 115
3) 반도체 장비 업체 117
(1) 국내 117
1.1) 국내 업체 현황 117
1.2) 국내 업체의 문제점 118
1.2.1) 높은 대기업 의존도 118
1.2.2) 국외 업체의 장비 시장 장악 118
1.2.3) 국내 장비 업체 대응력 119
1.3) 국내 업체 문제점 해결방안 120
1.3.1) 원초기술과 응용기술 확보 120
1.3.2) 장비의 국산화 121
1.3.3) 기업의 이윤확보 및 국가 정책의 전환 121
1.3.4) 국내 창업 지원 121
(2) 국외 122

Ⅱ. 반도체 산업의 세부시장 동향 127

1. 메모리 반도체 127
1) 메모리 반도체 개요 및 분류 127
(1) 메모리 반도체 개요 127
(2) 메모리 반도체 분류 128
2.1) ROM 128
2.1.1) MASKROM 129
2.1.2) PROM 130
2.1.3) EPROM 131
2.1.4) UVEPROM 132
2.1.5) EEPROM 132
2.2) RAM 133
2.2.1) SRAM 134
2.2.2) DRAM 135
2.2.3) FPRAM 136
2.2.4) EDORAM 137
2.2.5) 고속 DRAM(High Speed DRAM) 139
2.2.6) SDRAM 139
2.2.7) RDRAM 141
2.2.8) DDR SDRAM 143
2.2.9) DDR2 SDRAM 144
2.3) 플래시 메모리 147
2.4) 차세대 메모리 149
2.4.1) PRAM 150
2.4.2) FRAM 150
2.4.3) MRAM 151
2) 메모리 반도체 시장동향 154
(1) 시장 안정화 유지 155
(2) Mobile DRAM 중심 성장 156
(3) NAND 수요기반 성장 157
(4) 주요 업체 실적제고 추세 158
3) 메모리 반도체 기술동향 159
(1) DRAM 기술개발 동향 159
(2) NAND Flash 개발 동향 161
(3) PcRAM(Phase Change Memory) 162
(4) ReRAM(Resistive Memory) 163
(5) STT-MRAM(Spin-Transfer Torgue Memory) 165
2. 비메모리 반도체 167
1) 비메모리 반도체 개요 및 분류 167
(1) 비메모리 반도체 개요 167
(2) 비메모리 반도체 분류 168
2.1) MICRO COMPONENT 169
2.2) Liner IC 169
2.3) Power IC 170
2.4) ASIC 170
2.5) LCD DRIVER IC 171
2) 비메모리 반도체 시장동향 172
(1) 국내 172
1.1) 시장동향 172
1.2) 시장규모 173
1.3) 주요 업계현황 173
(2) 국외 176
2.1) 시장동향 176
2.2) 시장규모 176
2.3) 주요 업계현황 176
2.4) 시장전망 178
3. 시스템 반도체 179
1) 시스템 반도체 개요 및 특징 179
(1) 시스템 반도체 개요 179
1.1) 시스템 반도체 정의 179
1.2) 시스템 반도체 응용 분야 182
(2) 시스템 반도체 분류 184
(3) 시스템 반도체 특징 185
3.1) 특화된 기업의 분업화 가능 185
3.2) 기술 집약적 산업 186
3.3) 설계 능력 기반 경쟁력 확보 186
3.4) 다품종 소량 생산 방식 186
3.5) 수요 변화에 비탄력적 187
2) 시스템 반도체 국내외 시장동향 188
(1) 국내 188
1.1) 시장동향 188
1.1.1) 시스템 반도체 중요성 증가 188
1.1.2) 시장 점유율 증가 189
1.2) 시장규모 189
1.3) 시장전망 189
(2) 국외 191
2.1) 시장동향 191
2.2) 시장규모 191
(3) 시장전망 195
3) 시스템 반도체 정책동향 198
(1) 국내 198
(2) 국외 199
2.1) 대만 199
2.2) 중국 199
2.3) 미국 200
2.4) EU 200
2.5) 일본 200
4) 시스템 반도체 기술동향 201
(1) 국내 생산현황 201
(2) 국내 시스템 반도체 산업 경쟁력 202
2.1) 기술 경쟁력 202
2.2) 특허 경쟁력 204
2.3) 산업 생태계 경쟁력 204
2.4) 민간 R&D 투자 현황 206
(3) 국내외 기술 개발 동향 207
3.1) 전력·에너지 반도체 207
3.2) 자동차용 SoC 207
3.3) 프로세서 SoC 207
3.4) 스마트 기기용 프로세서 208
3.5) 스토리지 SoC 208
3.6) SSD 208
3.7) 통신방송 SoC 208
3.8) DTV SoC 209
3.9) 고주파 반도체 209
3.10) 센서 반도체 209
3.11) 바이오·의료기기 SoC 209
3.12) 이식형 센서 및 관련 기술 209
3.13) Display Driver 반도체 210
3.14) 프로그래머블 로직 반도체 210
4. 차량용 반도체 211
1) 차량용 반도체 개요 및 특징 211
(1) 차량용 반도체 개요 211
1.1) 차량용 반도체 정의 211
1.2) 차량용 반도체 응용 분야 212
(2) 차량용 반도체 분류 214
(3) 차량용 반도체 특징 218
3.1) ECU 218
3.2) 차량용 센서 219
3.3) 액츄에이터 구동 IC 222
3.4) 통신 방식 224
3.5) PMIC 225
2) 차량용 반도체 시장동향 228
3) 차량용 반도체 기업동향 233
(1) 국내기업 233
1.1) 현대/기아차 235
1.1.1) 기업개요 235
1.1.2) 차량용 반도체 동향 236
1.2) 삼성전자 238
1.2.1) 기업개요 238
1.2.2) 차량용 반도체 동향 238
1.3) 매그나칩 반도체 240
1.3.1) 기업개요 240
1.3.2) 차량용 반도체 동향 241
1.4) SK하이닉스 242
1.4.1) 기업개요 242
1.4.2) 차량용 반도체 동향 242
1.5) 아이에이 243
1.5.1) 기업개요 243
1.5.2) 차량용 반도체 동향 243
1.6) 넥스트칩 245
1.6.1) 기업개요 245
1.6.2) 차량용 반도체 동향 245
1.7) 텔레칩스 247
1.7.1) 기업개요 247
1.7.2) 차량용 반도체 동향 247
(2) 국외기업 248
2.1) Freescale 248
2.1.1) 기업개요 248
2.1.2) 차량용 반도체 동향 248
2.2) Infinion 250
2.2.1) 기업개요 250
2.2.2) 차량용 반도체 동향 250
2.3) Renesas 251
2.3.1) 기업개요 251
2.3.2) 차량용 반도체 동향 251
2.4) 기타업체 252
5. 전력 반도체 254
1) 전력 반도체의 개요 254
(1) 전력 반도체의 개념 254
(2) 전력 반도체의 분류 256
2.1) 개별 소자 256
2.2) 집적회로(IC) 257
2.3) 모듈 258
(3) 전력 반도체의 특징 259
2) 전력 반도체 국내외 시장동향 261
(1) 국내 261
1.1) 시장동향 261
1.2) 전력 반도체의 종류 263
1.3) 전력 반도체 제품 264
(2) 국외 265
2.1) 시장동향 265
2.1.1) 전력 반도체 소자 시장 265
2.1.2) 파워 IC 시장 동향 265
2.1.3) 고전압 전력에너지 반도체 시장동향 265
2.2) 시장규모 266
2.3) 전력에너지 반도체 R&D 현황 267
2.3.1) 미국 267
2.3.2) 유럽 267
2.3.3) 일본 267
2.3.4) 중국 267
(3) 시장전망 268
3.1) 분야별 시장 전망 270
3.1.1) 정보통신 분야 271
3.1.2) 가전 기기 분야 271
3.1.3) 산업 기기 분야 271
3.1.4) 자동차 분야 272
3) 전력 반도체 기업동향 273
(1) 국내기업 273
(2) 국외기업 276
2.1) 인피니언 277
2.2) TI(Texas Instrument) 278
2.3) ST마이크로 279
2.4) 맥심 279
2.5) 프리스케일 279
2.6) 미쓰비시전기 279
2.7) 도시바 280
2.8) 르네사스 280
2.9) 롬 281
2.10) IR 281
4) 전력 반도체 기술동향 284
(1) 국내 284
(2) 국외 287
6. IOT 반도체 290
1) IOT 반도체 개요 290
2) IOT 반도체 시장동향 292
(1) 부문별 시장동향 292
1.1) 자동차관련 IoT 시장 292
1.2) 산업용 사물인터넷 시장 292
(2) 시장전망 293
(3) 기업 동향 296
3) IOT 반도체 기술동향 298
(1) IOT 반도체 기술개발 동향 298
1.1) 인텔 298
1.2) 안나푸르나 299
1.3) 퀄컴 299
1.4) 삼성전자 300
(2) IOT 반도체 소재 및 공정 302
2.1) 소재 302
2.1.1) 무기화합물 302
2.1.2) 유기화합물 303
2.2) 공정 304
2.2.1) NEMS 제조 공정 304
2.2.2) 박막반도체 제조 공정 304
(3) IOT 반도체 제품동향 306
3.1) 스마트홈 306
3.1.1) Nest Protect 306
3.1.2) 홈챗(HomeChat) 306
3.2) 오피스 307
3.2.1) Wind Smart Office 307
3.2.2) Biz 스카이프 307
3.3) 공장 308
3.3.1) HAII4YOU Factory 솔루션 308
3.3.2) 아카사이(Akasai) 309
3.4) 이동수단 309
3.4.1) 구글 카 309
3.4.2) 프로젝트 타이탄 310
3.5) 건강 310
3.5.1) Owlet 310
3.5.2) 헬스킷(Healthkit) 311
3.6) 소매 311
3.6.1) 아이비콘(iBeacon) 311
3.6.2) 아이케그(iKeg) 시스템 312
3.6.3) 얼굴인식 자판기 312

Ⅲ. 반도체 공정기술 및 표준화 동향 317

1. 반도체 공정기술 317
1) 공정기술 317
(1) 제조 공정 317
1.1) 회로 설계 317
1.1.1) 디지털 IC 설계 317
1.1.2) 아날로그 IC 설계 317
1.2) 웨이퍼 가공 318
1.3) 패키징 319
(2) 반도체 패키징 기술 321
2.1) 반도체 패키징 기술 개요 321
2.1.1) 반도체 패키징 기술 및 제품 321
2.1.2) 반도체 패킹징의 필요성 321
2.2) 반도체 패키징 공정 321
2.2.1) Back Grinding 공정 321
2.2.2) Sawing(Dicing) 공정 321
2.2.3) Die Attaching 공정 322
2.2.4) Wire Bonding 322
2.2.5) Molding 322
2.2.6) Marking 322
2.2.7) Solder Ball Mount 322
2.2.8) PKG Sawing 322
2.3) 반도체 테스트 공정 322
2.3.1) Assembly Out 323
2.3.2) DC Test & Loading/Burn-In 323
2.3.3) Post Burn-In 323
2.3.4) Final Test 323
2.4) 반도체 패키지 종류 324
2.4.1) QFN(Quad Flat No-Lead) 324
2.4.2) TSOP(Thin Small Outline Package) 325
2.4.3) BOC(Board On Chip) 325
2.4.4) MCP(Multi Chip Package) 326
2.4.5) FCB(Flip Chip Bonding) 327
2.4.6) SiP(System in Package) 328
2.4.7) WLCSP(Wafer Level Chip Scale Package) 328
2.4.8) POP(Package On Package) 329
2.4.9) FOWLP(Fan Out Wafer Level Package) 330
2.4.10) TSV기술(Through Silicon Via) 331
2.4.11) 인터포저(Interposer) 332
2.4.12) 유연 패키지 기술(Flexible Package) 333
2.5) 반도체 패키징 기능 334
2.5.1) 전력 공급 334
2.5.2) 신호 연결 334
2.5.3) 열 방출 334
2.5.4) 외부로부터의 보호 334
2.6) 반도체 패키징 재료 335
2.6.1) 기판(Substrate) 335
2.6.2) 금속선 336
2.6.3) 솔더볼과 리드프레임 336
2.6.4) 몰딩 컴파운드(Molding Compound) 337
2.6.5) 본딩 와이어 338
2.6.6) 에폭시/페이스트 339
2.6.7) DAF 340
2.7) 반도체 패키징 기술 진화 342
2.7.1) 리드프레임 계열 패키지 342
2.7.2) BGA 계열 패키지 342
2.7.3) 패키지 레벨에서의 융합 343
2.8) 반도체 패키징 기술의 전망 344
2) 반도체 공정 기술 동향 345
(1) 반도체 공정 기술 발전 동향 346
1.1) 트랜지스터의 크기 : Moore’s law 346
1.2) 2D 트랜지스터에서 3D 트랜지스터로 개념의 혁신 347
1.3) 리소크래피 이슈 : 193nm ArF와 EUV 349
1.4) 실리콘 웨이퍼 : 450nm 시대 350
1.5) 3차원 멀티칩 패키징 351
(2) ALD를 이용한 최신 증착기술 353
2.1) TIT-ZAZ capacitor 형성기술 353
2.2) High-k metal gate 354
2.3) Sidewall spacer 355
2.4) Surface passivation of high mobility channel 356
2.5) Double patterning 357
2. 반도체 표준화 동향 359
1) 차세대 반도체 표준화 동향 359
(1) 유연 반도체 메모리 소자 표준화 359
1.1) 유연 전자소자 개요 359
1.2) 유연 전자소자 기술동향 360
1.3) 유연 반도체 메모리 소자 시장동향 360
1.4) 유연 전자소자 기업동향 361
1.5) 유연 반도체 메모리 소자 표준화 필요성 361
1.6) 유연 반도체 메모리 소자 표준화 현황 363
(2) 차량용 반도체 표준화 365
2.1) ISO 26262 365
2.2) ISO TC 22 367
(3) 웨어러블 디바이스 표준화 368
(4) IoT 반도체 기술 표준화 371
4.1) OneM2M 371
4.2) OIC 371
4.3) AllSeen Alliance and Thread Group 371
4.4) IoT 보안 Alliance 372
4.5) OCEAN 372
(5) 시스템 반도체 표준화 373