전력 반도체
CPU나 LSI 등의 반도체가 주로 연산이나 기억을 할때 전력의 제어나 변환을 하는 것이 파워 디바이스입니다. 반도체라고 하면 IC(집적회로)를 상상할지도 모릅니다만, 파워 디바이스는, IC보다 큰 전압, 전류를 취급할 수 있는 반도체입니다. 예를 들어, 기차 주행으로 전력을 제어하고 있는 것은 인버터라고 하는 전원 회로입니다만, 거기에는 GTO나 IGBT (절연 게이트 바이폴라 트렌지스터 )라고 불리는 파워 디바이스가 있습니다. 초당 수백 번에서 수만 번까지 전원을 켜고 끄고 수천 볼트라는 높은 전압을 다룰 수있는 파워 디바이스이기 때문에 가능합니다.
오늘날 우리의 일상생활에 빠뜨릴 수 없는 에어컨이나 냉장고, 전자레인지, 밥솥, 액정 TV 등 가전제품은 물론, 지구온난화 대책에는 빠뜨릴 수 없는 하이브리드카, 연료전지, 태양전지나 풍력발전 등 또한 효율적인 IGBT를 비롯한 파워 디바이스가 내장된 인버터가 사용되고 있습니다. 전력 반도체는 실리콘 소재가 주류이지만, 새로운 반도체재료 로서 SiC(탄화규소)나 GaN(질화 갈륨 )이 있습니다. 실리콘보다 전기를 통과하기 쉽고 전력 손실이 크게 줄어 듭니다. 이것에 의해 효율 향상이나 소형화를 도모해, 하이브리드 자동차의 연비 향상, 전기 자동차, 전철을 비롯해 다양한 기기의 효율 향상, 절전화가 기대되고 있습니다.
MEMS
MEMS는 Micro Electro Mechanical Systems의 약자로 센서, 액추에이터, 전자 회로 등의 미소 기계 요소 부품을 실리콘 웨이퍼 위에 만들어진 초소형 시스템으로 LSI( 반도체 )의 제조 기술을 응용한 미세 가공 기술로 만들어집니다. MEMS는 다양한 제품의 초소형화에 기여하고 있습니다. 예를 들어, 프로젝터의 디지털 마이크로디스플레이(DMD)와 잉크젯 프린터의 헤드부에 있는 미소 노즐, 자이로스코프, 압력 센서, 가속도 센서, 유량 센서 등의 각종 센서 등이 있습니다. 또, 의료용으로서 혈액 검사 칩이나 카테터 등에도 응용되고 있습니다.
저의 개인적인 생각이지만 결국 맴스는 반도체 제작 기술로 매우 작은 디바이스를 만드는 것이라고 생각합니다. 이 작은 디바이스라 함은 기존의 굉장히 가속도 센서를 눈에 보이지 않을 정도의 크기로 초소형화 시키는 것 입니다. 이 기술이 발전 한다면 다양한 디바이스들을 작은 곳에 집약적으로 구현 시킬 수 있을 것이며 생산에 드는 비용또한 감소하기에 유망분야라고 생각합니다. 또한 MEMS의 가장 큰 특징은 종래의 LSI가 평면상에 전자회로를 집적하고 있었던 것에 비해, 입체적으로 쌓아 올리는 적층 기술에 의해, 전기적인 기능 뿐만 아니라, 메카니컬 기구를 웨이퍼 상에 대량 만들 수있는 점에 있습니다. 이를 통해 LSI의 추가 고성능화, 대용량화를 실현할 수 있습니다. 향후 MEMS에 의해 센서 등의 디바이스는 한층 소형화, 저소비 전력화를 실현할 것으로 기대되고 있습니다.
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