◎ 도서소개

반도체 산업은 4차 산업혁명의 도래에 따라 스마트 모빌리티, 스마트 홈 등 다양한 응용분야의 핵심 조력자(Enabler)로서 무엇보다 중요한 시기가 되었으며, 우리나라는 세계 1위의 기술력을 확보한 메모리반도체 산업을 토대로 향후 반도체산업의 경쟁력을 좌우할 시스템반도체 분야의 시장 점유율 확대를 위하여 총력을 다하는 정책을 수립하고 추진하고 있으며, 삼성전자도 2019년 초 시스템 반도체 전략로드맵을 발표하면서 사내 역량을 강화하고 있다.
2019년은 미중 무역 갈등으로 촉발된 패권경쟁의 심화로 세계경제의 불확실성이 증가하고 있으며, 이는 자국의 기술유출을 방지하는 보호무역, 기술 쇄국주의의 양상을 뛰면서 차세대 반도체라 불리는 지능형 반도체, AI반도체 등 시스템반도체의 기술확보와 자립 능력이 국가간 경쟁으로 더욱 주목을 받고 있는 실정이다.
시스템반도체의 경쟁력 확보는 현재 빠르게 진행되는 4차 산업혁명의 주요 기술과 시장에서의 성공과 실패를 좌우할 핵심기술로 자리 잡을 것으로 보인다.
반도체산업은 4차 산업혁명의 시대가 되면서 기존의 집적화되고 크기가 핵심이었던 기술이 저전력, 초경량, 초고속의 방향으로 진화하고 있으며, 소품종 대량생산의 시장특성으로 새로운 수요가 창출되면서 품목이 다양해지고 있으며, 개별화된 생태계도 협업과 융합이 가속화되는 방향으로 변화되고 있다.
한편, 반도체 시장의 주도권을 둘러싸고 주요국은 기술혁신에 박차를 가하고 있다. 미국은 메모리는 물론 시스템 반도체 분야 모두에서 높은 시장점유를 하고 있으며 뉴로모픽칩과 차세대메모리 개발에 열을 올리고 있다. 중국은 ‘반도체 굴기’를 선언하며 메모리 반도체에 집중 투자를 결정한데 이어, 차세대 반도체 기술 확보에도 적극적인 지원을 강화하고 있다. 일본도 예전보다는 경쟁력이 떨어졌다고는 하나 소재/장비 분야는 세계 최고의 경쟁력을 갖추고 있다.
국내 메모리 반도체 분야는 세계 시장에서 압도적 점유율을 자랑하고 있지만 중국의 메모리반도체 시장 진출이 예상되면서 공급과잉의 가능성이 점쳐지고 있는 상황이며, 2019년은 폭락에 가까운 가격하락으로 업체간 치킨게임의 양상을 보이는 등 부침을 겪고 있는 어려운 한 해가 되고 있다.
이에 현재의 시장 경쟁력을 유지하기 위해서는 차세대 메모리 소자, 공정, 장비의 초격차전략도 필요하지만, 전반적으로 국내의 경쟁력이 취약한 시스템 반도체 시장, 특히 차량용 반도체, 모바일 AP, 파워 반도체 등에서의 경쟁력 확보가 절실한 실정이며, AI반도체 등 첨단 반도체 기술 확보도 소홀하면 안 될 것으로 지적되고 있다.
이에 IRS글로벌에서는 변화하는 환경에 선제적으로 대응하기 위해 업계 관계자들에게 조금이나마 도움이 되고자 반도체 산업의 최근 동향과 기술개발 전략을 조사 분석하여 본서를 발간하게 되었으며, 모쪼록 도움이 되길 기대해 본다.

◎ 목차

Ⅰ. 반도체산업 시장 실태와 전망

1. 반도체산업 개요와 최근 동향
  1-1. 반도체산업 개요와 최근 동향
    1) 정의와 개요
      (1) 정의
      (2) 범위 및 분류와 용도
    2) 반도체 제조공정
      (1) 반도체 칩의 제조 공정
      (2) 팬-아웃 웨이퍼 레벨 패키지(FOWLP) 기술
  1-2. 2019년 반도체 시장 동향과 전망
    1) 2019년 반도체 품목별 시장 전망
    2) 2019년 반도체 가격동향과 전망
    3) 반도체 파운드리 시장 동향과 전망
    4) 국내 반도체 수출 동향
      (1) 최근 동향
      (2) 2019년 수출 전망
  1-3. 2019년 메모리반도체 가격하락 요인 및 전망
    1) 2019년 가격하락의 원인과 특징
    2) 메모리반도체 가격 전망
    3) 국내 반도체산업 영향
      (1) 반도체 장비 분야
      (2) 반도체 재료 분야

2. 반도체 장비ㆍ소재산업 동향
  2-1. 반도체 장비산업
    1) 정의와 특징
    2) 산업환경과 시장규모
  2-2. 반도체 소재산업
    1) 정의와 특징
    2) 산업환경과 시장규모
  2-3. 국내 반도체 장비, 소재산업 구조와 경쟁력
    1) 산업구조
      (1) 수직계열화
      (2) 높은 수입의존도
    2) 경쟁력 평가
      (1) 반도체 장비 경쟁력
      (2) 반도체 소재 경쟁력
    3) 주요 기업 동향
      (1) 반도체 장비기업 동향
      (2) 반도체 소재기업 동향
  2-4. 반도체 핵심 부품소재 시장동향과 전망
    1) 포토레지스트
      (1) 기술개발 방향
      (2) 주요 기업 동향
      (3) 시장 전망
    2) ALD 전구체
      (1) 기술개발 방향
      (2) 주요 기업 동향
      (3) 시장 전망
    3) 연마재(CMP 슬러리)
      (1) 기술개발 방향
      (2) 주요 기업 동향
      (3) 시장 전망
    4) TSV용 패키징 소재
      (1) 기술개발 방향
      (2) 주요 기업 동향
      (3) 시장 전망

3. 주요국 반도체산업 지원 정책 동향
  3-1. 중국의 반도체 굴기 전략과 동향
    1) 개요
      (1) 주요 추진경과
      (2) 중국 반도체 산업현황
    2) 반도체산업 굴기 전략
    3) 성과와 과제
  3-2. 기타 주요국 정책 동향
    1) 미국
    2) EU
    3) 일본

Ⅱ. 차세대 유망 반도체 기술동향과 시장전망

1. 차세대 유망 반도체 기술 및 시장동향
  1-1. 지능형반도체 시장동향과 전망
    1) 개념 및 범위
      (1) 개념 및 정의
      (2) 기술분류(Technology Tree)
    2) 지능형 반도체 시장동향
      (1) 시장동향
      (2) 시장규모 전망
    3) 기술개발 동향과 주요 이슈
      (1) 기술개발 동향
      (2) 주요 이슈
  1-2. AI 반도체 개발동향과 전망
    1) 개요
      (1) 배경
      (2) 정의와 유형
    2) AI 반도체 시장 동향
      (1) 시장 분류와 특성
      (2) 시장 전망
    3) AI 반도체 대응 주요 국가별, 업체별 동향
      (1) 미국 기업
      (2) 중국 기업
      (3) 한국 기업
  1-3. 전력(파워) 반도체
    1) 개념과 정의
      (1) 정의 및 개요
      (2) 분류와 범위
    2) 시장의 특성
      (1) 시장의 특성
      (2) 기술개발 방향
    3) 주요 기업 동향
    4) 시장 전망
  1-4. 자동차용 반도체
    1) 개념과 정의
      (1) 정의 및 개요
      (2) 분류 및 범위
    2) 시장의 특성
      (1) 산업의 특성
      (2) 기술 개발 방향
      (3) 자율차 영상 분석용 SoC
    3) 주요 기업동향
    4) 시장 전망

2. 반도체 수요를 견인하는 플랫폼 시장 동향과 전망
  2-1. 5G 상용화 동향과 전망
    1) 개념
      (1) 개념
      (2) 이동통신 발전과정
      (3) 주요 핵심기술별 정의
    2) 글로벌 5G 시장 전망
    3) 글로벌 5G 상용화 동향과 전략
      (1) 국내 5G 추진동향
      (2) 해외 주요국의 5G 상용화 동향과 전략
  2-2. IoT(사물인터넷) 시장동향과 전망
    1) IoT 기술 개요
      (1) IoT 개념
      (2) IoT 구성 요소
      (3) IoT의 프로토콜과 플랫폼
      (4) OCF 기술 사양 (Architecture)
    2) IoT 핵심 요소인 통신기술
      (1) 5G
      (2) LPWA
    3) 향후 IoT 기술적 과제
      (1) 시큐리티
      (2) 정보 증가
      (3) 자율성
      (4) 기기 관리 운용
      (5) 개방성
      (6) 개인정보
    4) IoT 분야별 시장 동향과 전망
      (1) 플랫폼
      (2) 네트워크
      (3) 디바이스
      (4) 국내 IoT 가입자 추이
    5) IoT 국내외 표준화 동향
      (1) 국제 표준화
      (2) 국내 표준화

3. 반도체 주요 수요산업 동향과 전망
  3-1. 스마트폰 시장 동향과 전망
    1) 2019년 글로벌 스마트폰 시장 전망
    2) 5G 휴대폰 글로벌 출시 경쟁
    3) 국내 스마트폰 수출 동향
  3-2. 컴퓨터 및 주변기기 시장 동향
    1) 2019년 컴퓨터(노트북, 태블릿 PC) 시장 전망
      (1) 컴퓨터 및 노트북
      (2) 태블릿 PC
      (3) SSD
    2) 게이밍 노트북 성장세 주목
    3) 국내 컴퓨터 및 주변기기 수출 동향
  3-3. 웨어러블 기기 시장동향과 전망
    1) 웨어러블 기기 시장전망
    2) 스마트워치 시장 동향
    3) 주요 업체별 동향
  3-4. 클라우드 컴퓨팅 시장동향
    1) 클라우드 컴퓨팅 개요
      (1) 정의와 등장 배경
      (2) 장점 및 특징
    2) 분류 및 적용분야, 핵심 기술
      (1) 분류
      (2) 적용분야
      (3) 핵심기술
    3) 국내외 시장 현황
      (1) 세계 시장
      (2) 국내 시장
    4) 향후 전망
    5) 국내 클라우드 컴퓨팅 정책 동향
  3-5. 초대형 데이터 센터 구축 동향과 전망
    1) 개념과 특징
    2) 해외 대형 데이터센터 구축 현황
    3) 국내 대형 데이터센터 구축 동향
  3-6. 자율주행자동차 개발동향과 전망
    1) 개념 및 범위
      (1) 개념 및 정의
      (2) 기술분류
    2) 글로벌 시장 동향 및 전망
      (1) 자율주행차 상용화 시기 전망
      (2) 자율주행차 상용화를 위한 선결 과제
      (3) 자율주행차 시장규모 전망
      (4) 자율주행 기반 모빌리티 등장 전망
      (5) 자율주행 기술 특허, 국내 기업이 두각
    3) ‘자율주행 배송’ , 차세대 모빌리티 혁신 선도

4. 국내 반도체산업 지원 정책 동향과 기술개발 전략
  4-1. 국내 시스템반도체 비전과 전략
    1) 시스템반도체 산업 현황 및 중요성
      (1) 산업 현황
      (2) 시스템반도체의 중요성
    2) 국내 시스템반도체 산업의 현황 및 문제점
      (1) 산업 현황
      (2) 문제점
      (3) 기회 요인 및 시사점
    3) 시스템반도체 비전과 전략
      (1) (팹리스) 수요 창출 및 성장단계별 지원을 통해 글로벌 수준 성장 촉진
      (2) (파운드리) 첨단시장 및 틈새시장 동시 공략으로 세계 1위 도약
      (3) (상생협력) 팹리스-파운드리 상생협력 생태계 조성
      (4) (인력) 민ㆍ관 합동 대규모 인력 양성 (‘30년까지 약 1.7만명 규모)
      (5) (기술) 산업의 패러다임을 바꾸는 차세대반도체 핵심기술 확보
  4-2. 지능형 반도체 분야 미래 성장동력 종합 실천계획과 전략
    1) 개념 및 정의
      (1) 개념
      (2) 범위
      (3) 주요 핵심 기술별 정의
      (4) 2020년 핵심 제품 유형
    2) 종합분석 및 추진전략
      (1) 종합분석
      (2) 추진전략
    3) 목표 및 단계별 추진전략
    4) 전략별 세부 추진내용
      (1) 지능형반도체 도약 기반 구축
      (2) 차세대 제품개발 플랫폼 구축
      (3) 미래시장 주도형 산업발전 기반구축

Ⅲ. 차세대 반도체 특허 및 기술개발 전략과 연구과제

1. 차세대 반도체 관련 기술 특허 동향
  1-1. 반도체 기술 특허동향
    1) 인공지능(AI) 반도체 특허 동향
    2) 3D메모리 반도체 특허동향
    3) 메모리 반도체 특허 동향
    4) 전력반도체 특허동향
    5) 자동차용 반도체 특허동향
  1-2. 반도체 소재, 장비 기술 특허동향
    1) 포토레지스트 특허 동향
    2) 반도체 제조기술 분야 특허 동향
    3) 반도체 패키징분야 특허 동향
    4) 반도체제조, 노광기술 특허 동향

2. 차세대 반도체 기술 개발을 위한 기술 로드맵
  2-1. IITP, ICT R&D 기술로드맵 2023(지능형 반도체 기술 분야)
    1) 최종 로드맵 대상 기술 (7개 품목 17개 기술)
    2) 2023 기술로드맵
  2-2. 지능형센서(반도체) 기술분야 중소기업형 기술개발 로드맵
    1) SoC 부품
    2) 전력반도체소자
    3) 고주파 반도체
    4) 광학부품 및 기기
    5) 반도체 검사장비
    6) 반도체 패키징 소재
    7) 반도체 공정장비
    8) 반도체 센서
    9) 반도체 화학 소재

3. 차세대 핵심 반도체 기술 개발을 위한 연구과제
  3-1. 2019년 제1차 소재부품산업미래성장동력사업(반도체 분야)
    1) 저탄소 배출을 위한 신재생에너지 변환시스템용 저손실/고효율/고신뢰성 1700V급 Trench 게 SiC 파워반도체 개발
    2) 초고내압용 3.3kV 및 4.5 kV급 SiC 스위칭 소자 개발
    3) 6인치 이상 CMOS 호환공정 기반 100V/200V급 고성능 GaN 전력소자 개발
    4) 650V GaN IPM 및 Gate Drive IC 개발
    5) 1700V / 250A급 SiC MOSFET Module 개발
    6) IoT용 CMOS 기반 단일칩 모션 감지 센서 개발
    7) 스마트폰 디스플레이 전 영역에서의 지문 인식 솔루션 개발
    8) NAND Flash 공정을 적용한 단일 칩 대용량 Serial Flash Memory 개발
    9) 자동차 조향장치용 홀센서 IC
    10) 모바일 OLED 디스플레이용 10W급 3채널 PMIC
    11) AR/VR용 xLED 구동 CMOS Backplane IC 개발
    12) 80인치급 초대형 정전용량식 터치스크린 컨트롤러 IC
    13) 리튬 2차전지의 범용 1셀 배터리 보호 모듈
    14) 자율 경량 이동체를 위한 제어 SoC 개발
    15) 무인/스마트 매장용 IEEE 802.15.4q 기반 저전력 무선통신 SoC 개발
    16) 자동차용 반도체 소자 및 압력센서 모듈
    17) 차량용 근거리 센서를 위한 SoC 개발
    18) Euro NCAP 대응 인케빈 카메라용 지능형 신호처리 반도체 기술 개발
    19) 뉴로모픽 반도체 칩 및 모듈 개발
    20) 다채널 카메라 기반 ADAS 기능 지원 및 EVITA Full security level을 만족하는 70,000 DMIP 스마트 차량용 AVN/Cockpit 전용 SoC 개발 
    21) 다중 홉(Multi-hop) 기반 대규모 네트워킹을 위한 Bluetooth Low Energy(BLE) SoC 개발
    22) 차세대 서버용 DDR 메모리모듈(DDR5 DIMM) PMIC
    23) AI용 빅데이터 처리를 위한 고효율 48V DC-DC 컨버터 IC 개발
    24) 차세대반도체 R&D 수행 개발환경 구축 및 주력산업분야 상용화 연계 지원
    25) 고선택비 원자층세정(Atomic Layer Cleaning)공정용 차세대 Hard Mask Strip 장비 개발 및 상용화
    26) 미래반도체 산업원천기술 개발
    27) 3D NAND flash memory 제조용 warpage control layer 증착공정 및 장비 개발
    28) 5G 이동통신을 위한 GaN기반 전력 증폭기용 리드리스 표면실장형 고방열 RF 패키지 기판기술 개발
    29) 저진공 플라즈마를 이용한 반도체 공정장비용 고밀도 및 고품질 세라믹 코팅 기술 개발
    30) 반도체 CMP공정의 chemical 품질관리를 위한 LPC(Large Particle Counter)
  3-2. 2019년 현재 진행중인 반도체 기술 연구과제
    1) Full-color Micro LED 디스플레이용 LED 드라이버 SoC 개발
    2) PM 1.0 이하 초미세 먼지 센서 SoC 및 모듈 개발
    3) 인공지능 스피커용 고성능ㆍ저전력 음성 신호 처리 SoC 개발
    4) 스마트 기기용 UFS형 초고속 플래시 메모리 모듈 개발 
    5) 첨단반도체소자 제조공정시스템 위한 공정계측 융복합(Integrated Methodology) 장비용  측정 모듈 개발
    6) 시스템반도체 글로벌 시장 진출을 위한 R&BD 플랫폼 구축
    7) IoT용 저전력 인터페이스 통합형 전력관리 SoC 개발
    8) 콘트롤러 SoC가 내장된 메모리 응용 솔루션 개발
    9) 디지털 고음질 ANC(Adaptive Noise Cancellation) SoC 개발 및 솔루션 개발
    10) 저전력 고감도 터치 콘트롤러 및 시스템 개발
    11) 무선전력송신 SoC 및 시스템 솔루션 개발
    12) FPV용 Full HD급 마이크로 디스플레이 칩셋 및 모듈 개발
    13) 3상 BLDC/PMSM motor향 IPM(Intelligent Power Module) 개발
    14) 모바일 기기용 지문인식 센서 개발
    15) IoT 및 모바일 기기 보안을 위한 Crypto SoC 개발
    16) (총괄)전기자동차 및 신재생에너지용 SiC 파워반도체 산업 경쟁력 강화를 위한 SiC MOS 소자 기술 개발 및 일괄 공정 구축
    17) (1세부) 전기자동차 및 신재생에너지용 1200V/150A급 Trench형 SiC MOSFET 소자 개발
    18) (2세부) 신재생에너지 및 상용차용 1700V/50A급 Trench형 SiC MOSFET 소자 개발
    19) 고속, 저손실 100V/10A급 GaN-on-Si 파워 FET 소자 개발
    20) 650V/50A급 저저항 Super Junction 파워 MOSFET 개발
    21) 1200V급 고효율 Super Junction Trench Si IGBT 기술 개발
    22) 100V/600A급 MOSFET 모듈 개발
    23) 산업용 650V급 MOSFET 모듈 개발
    24) 100V급 GaN IPM(Intelligent Power Module) 개발
    25) IoT 디바이스용 고효율 Advanced Energy Hub 시스템 기술 개발
    26) (총괄)반도체산업향 미래반도체 원천기술 개발(세부5과제 포함)
    27) 광전집적 기술을 활용한 데이터센터용 초고속, 저전력 송수신 부품 원천기술 개발
    28) (세부)반도체산업향 미래반도체 원천기술 개발
    29) AR/VR용 자체발광형 고휘도, 고해상도 마이크로 디스플레이 및 컨트롤러 SoC 기술개발
    30) 효율적인 빅데이터 처리를 위한 서버용 기계학습 가속 스케일러블 하드웨어 원천기술 개발
    31) 스마트 모바일 및 IoT 디바이스를 위한 뉴럴셀(Spiking Neural Cell) 기반 SoC 원천기술 개발
    32) 저전력, 고성능 빅데이터 서버용 프로세서-메모리-스토리지 통합 구조 원천기술 개발
    33) 의료기기 및 헬스케어 디바이스용 융복합 경량 SW-SoC 솔루션 개발

Ⅳ. 반도체산업 분야별 주요업체 사업동향 및 전략

1. 반도체 업체
  1-1. 삼성전자
    1) 일반현황
    2) 사업현황
  1-2. SK하이닉스
    1) 일반현황
    2) 사업현황
  1-3. DB하이텍
    1) 일반현황
    2) 사업현황
  1-4 대덕전자
    1) 일반현황
    2) 사업현황
  1-5. 에스에프에이
    1) 일반현황
    2) 사업현황
  1-6. 서울반도체
    1) 일반현황
    2) 사업현황
  1-7. 유니퀘스트
    1) 일반현황
    2) 사업현황

2. 반도체 장비
  2-1. 미래산업
    1) 일반현황
    2) 사업현황
  2-2. KEC
    1) 일반현황
    2) 사업현황
  2-3. 원익IPS
    1) 일반현황
    2) 사업현황
  2-4. 이오테크닉스
    1) 일반현황
    2) 사업현황
  2-5. 한미반도체
    1) 일반현황
    2) 사업현황
  2-6. 주성엔지니어링
    1) 일반현황
    2) 사업현황
  2-7. 레이언스(코스닥)
    1) 일반현황
    2) 사업동향
  2-8. AP시스템
    1) 일반현황
    2) 사업현황

3. 반도체 재료
  3-1. SK머터리얼즈
    1) 일반현황
    2) 사업현황
  3-2. 한솔케미칼
    1) 일반현황
    2) 사업현황
  3-3. 실리콘웍스
    1) 일반현황
    2) 사업현황
  3-4. 이녹스첨단소재
    1) 일반현황
    2) 사업현황
  3-5. 해성디에스
    1) 일반현황
    2) 사업현황
  3-6. 오션브릿지
    1) 일반현황
    2) 사업현황

Ⅴ. 반도체 관련 주요 통계

1. 글로벌 시장규모 및 전망
2. 주요국별 시장
3. 구성요소 및 애플리케이션별 시장
4. 주요업체별 매출ㆍ점유율
5. 집적 회로(Integrated Circuit)
6. 반도체 설비 시장