하나머티리얼즈 사업
· (핵심사업!!) 실리콘 부품(Electrode, Ring 건식식각장비업체에 납품) : 실리콘(Si), 실리콘카바이드(SiC, 반도체 에칭, 증착에 사용) + 파인세라믹 / 원재료 : 폴리실리콘, 단(다)결정Ingot / 반도체 장비업체에 부품판매
· 반도체 특수가스 매각 : 20.2월 143억원에 솔머티리얼즈에게 매각
기회
· 실리콘부품은 소모성부품이기에 약 2년동안 7~15일의 주기로 교체수요 발생
· SiC 수요 증가(전력반도체에 쓰임) -> 실리콘 음극재, 반도체, LED, 태양광, 우주항공, 핵융합, 에너지 등
· 반도체업체 세액공제 증가 ( 대기업 8% -> 15% / 중소기업 16% -> 25%) + 22년 투자증가분 +10%공제
· (플라즈마) 건식식각 수요 증가 중 -> SiC가 플라즈마를 견딜 수 있기 때문
·
리스크
· 반도체 경기침체(23년) 예상으로 반도체제조사 설비투자 감소 가능성
· 소재와는 다르게 장비, 부품은 따로 투자가 있어야 수주가 나오는 상황
업데이트 :
우리나라 반도체수출액 꾸준한 우상향 : 반도체 소재를 공급하는 하나머티리얼즈에게는 호재
메모리(낸드, 디램)시장 23년 침체 예상. 다만, 비메모리가 주력인 파운드리 사업 완만한 성장(비메모리는 반도체시장 70% 점유율) : 반도체의 핵심 실리콘부품을 공급하는 하나머티리얼즈에게는 전방업체들의 상황이 중요.
주요주주 :
하나머티리얼즈 :
2020년 2월 반도체소재인 특수가스부문을 솔머티리얼즈에 143억원을 주고 넘겼고요. 현재는 반도체부품인 실리콘부품(Si, SiC)과 파인 세라믹을 공급하고 있습니다.
주로 식각공정에 들어가는 장비를 만드는 업체에 납품을 하고 있는데요. 식각공정은 습식과 건식으로 나뉘는데 하나머티리얼즈는 건식식각장비업체에 주로 납품하고 있어요. 건식식각이 반도체식각공정에서 대세로 자리하고 있는데요(이유 참고[반도체 식각공정 쉽게설명]). 건식식각 장비 중 Electrode, Ring 이 두 가지를 만드는 장비업체에 납품합니다.
여기서 잠깐!!
식각장비에 대한 설명을 잠깐 하자면요.
· Electrode : 가스를 통과시켜 실리콘 웨이퍼표면에 각종 가스를 일정하게 분사시켜주는 역할
· Ring : 챔버(Chamber)내에서 플라즈마가 정확한 위치로 모여지도록 하는 역할 + Electrode를 웨이퍼에 평행하게 고정시켜주는 역할
1. 실리콘 잉곳(Si Ingot) :
실리콘은 원소기호 Si로 표시되는 규소를 의미하죠. 하나머티리얼즈는 실리콘 잉곳을 생산을 하는데요. 잉곳이란 주형에 제련된 물질을 부어넣어 고체화한 금속덩어리를 뜻해요. 쉽게 말해 규소로 이루어진 원기둥이라 생각하면 됩니다. 이 실리콘 원기둥을 일정 간격으로 자르면 웨이퍼가 되는 것이죠.
웨이퍼 만드는 제조공정을 보면 더 쉽게 이해가 가능한데요. 실리콘 결정들을 잘 모아서 하나의 덩어리(=잉곳)로 만들어요.그리고 앞서 설명했듯 잘게 절단을 하죠. 그러면 웨이퍼모양이 나올텐데, 표면이 매끄럽지 못하겠죠. 표면을 매끄럽게 하기 위해 연마(=polishing)를 해줍니다. 그러면, 웨이퍼제조가 완성이 되는 것이죠.
참고로 웨이퍼가 넓어질 수록 반도체회로를 더 많이 새길 수 있겠죠. 국가에서 국책과제로 내세울 정도로 웨이퍼크기의 중요성을 느낄 수가 있는데요. 현재 600mm(지름60cm)를 목표로 580mm까지 개발에 성공한 것을 알 수 있습니다.
하나머티리얼즈의 주 원재료는 폴리실리콘과 잉곳이에요. 잉곳이 좀 더 많은 매입액 비중(52.3%)을 차지하고 있죠.
2. 실리콘 카바이드(SiC, 탄화규소) : 공정시간이 길고 고주파를 견뎌낼 때는 SiC Ring
실리콘 카바이드 반도체(SiC=탄화규소, 탄소+규소 강한 결합)는 기존 실리콘 반도체보다 더 발전한 개념이에요. SiC는 고전압, 고전류, 고온에서도 동작이 가능하죠. 보통 실리콘은 고온이 되면 동작을 멈춰요. 근데, 실리콘 카바이드는 동작이 가능하죠. 열전도성도 높아서 뜨거워지면 적은 에너지로 금방 냉각할 수도 있죠.
그리고 SiC의 가장 큰 장점은 이름에서도 알 수 있듯 실리콘의 성질을 그대로 가지고 있다는 것이에요. 즉, 기존 실리콘 공정을 바꿀 필요없이 그대로 사용이 가능한데, 고전압, 고온, 고전류의 특성을 가져가는 것이지요. 그래서 전력반도체 같은 것에 필수적으로 SiC가 쓰입니다.
여기서잠깐!!
전력반도체에 대한 설명을 간단하게 할게요.
· 기존 실리콘과 다르게 고전압, 고전류, 고온에서 사용하는 반도체를 전력반도체라고 합니다.
· 이러한 특성 때문에 전력이 강하게 필요한 전기자동차, ESS 등에 전력반도체 수요가 강핳게 나타나고 있습니다.
또한, 반도체 증착공정 중 한 방법인 화학적 기상증착기법(CVD, Chemical Vapor Deposition)에 SiC가 쓰이면서 그 중요도는 더욱 커지고 있습니다. 다만, 아직까지 공정시간이 길기 때문에 하나머티리얼즈는 FAB의 요구에 따라 Si, SiC를 공급할 예정이라 합니다.
3. 파인 세라믹스 : 부서지지 않는 도자기
세라믹스(Ceramics)의 어원은 그리스어의 Keramos에서 왔는데요. 이는 흙이나 모래와 같은 천연원료를 물과 혼합하여 불로 이용하여 구워낸 물질을 뜻해요. 어원에서도 알 수 있듯 불로 구워내어 고온에 굉장히 잘 견딥니다. 부식도 잘 되지않죠. 심지어 금속보다도 단단합니다.
하지만 이상해요. 세라믹은 도자기의 주원료로 알고 있는데. 불에 강한 것은 알겠는데, 도자기란 것이 쉽게깨지는 걸로 알고있다고 말이죠. 맞아요. 이전의 세라믹은 그랬죠. 하지만, 1970년대 이후 과학자들은 세라믹 내에 있는 불순물의 양을 조절하고 고순도의 미세한 원료를 얻고 고온에서 열처리하면 정말 단단한 세라믹을 얻을 수 있다는 것을 발견하게 됩니다. 이것이 바로 파인 세라믹스(Fine Ceramics)인 것입니다. 고순도로 만들어졌기에 정제된이란 뜻을 가진 'Fine'을 앞에 붙인 것이죠. 파인 세라믹스가 얼마나 강하냐면 우주선이 대기권을 지날 때 1500도의 온도를 견뎌야하는데요. 이때 파인 세라믹스로 내외장을 마감하면 이러한 온도를 견딜 수가 있게되는 것이죠.
연구실적으로 보는 하나머티리얼즈의 현주소 :
하나머티리얼즈의 연구실적과 연구계획을 보면 당사의 현상황과 미래 비전을 볼 수 있다고 생각을 하는데요. 연구실적을 같이 봐볼까요.
우선, 증착공정의 방식 중 하나인 화학적 기상증착방법인 CVD는 얇은 박막을 반도체 표면에 코팅을 해주는 것이 목적이죠. CVD를 할 때 실리콘카바이드가 들어간 코팅장비가 쓰이는 것을 알 수 있어요. 또한, 식각공정에 쓰이는 플라즈마 방식(고에너지로 원자를 쳐서 양이온으로 웨이퍼표면을 부딪혀 깍는 것)에 단결정의 실리콘소재가 쓰이는데 이러한 기술개발을 하나머티리얼즈가 한 것을 알 수 있습니다.
연구실적 뿐만 아니라 특허기록도 봐볼까요. 실리콘카바이드 다른 말이 탄화규소이죠. 이 탄화규소를 정제할 때 분말형식으로 만들어야 제조하기가 편리한데요. 이러한 탄화규소 분말 특허를 취득했고요. 앞서 설명했듯, 식각공정의 플라즈마방식으로도 전자를 유도한 전극판 조립구조에서도 특허를 취득한 것을 알 수 있습니다.
정리하자면, SiC, 단결정실리콘(=실리콘 잉곳)에 치중을 하고 있다는 것을 알 수 있습니다.
하나머티리얼즈에 대한 지속적인 업데이트는 맨 위 상단을 참고하면 유익합니다 :)
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