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반도체_전공정장비/CVD, ALD

주성엔지니어링, High-k 증착장비로 살아남을 기업 같습니다만..(쉽게설명!!)

주성엔지니어링 사업

· 반도체 전공정 증착장비 : (PE) CVD, ALD / 국내 50.4%, 중국 49.3%, 대만 0.18%
· 디스플레이 증착장비 : Oxide TFT, LTPS TFT 증착장비, Encapsulation 장비
· 태양광

매출비중 : 반도체, 디스플레이, 태양광장비 83.8%(반도체 84.3, 디스플레이 15.6, 태양광 0.005), 원부자재 16.2% / 22년 기준


기회
· 메모리, 비메모리 ADL장비 레퍼런스 보유
· High-k 증착할 수 있는 ALD장비 개발(SiO2 > HfO2 게이트소재 대응까지 함께)

리스크
· 중국향 매출 50%이상 넘음.
·



업데이트 :


반도체 High-K용 ALD 증착장비 양산시작하면서 본격적인 매출액 증대

파란색 : 매출액 / 노란색 : 영업이익률


주주구성(22년말 기준) :

 


주성엔지니어링

주성엔지니어링은 반도체 전공정 증착장비인 CVD, ALD장비를 생산 및 제조하는 업체에요. 전 세계 M/S 10% 정도의 비중을 차지하고 있습니다(21년 기준). 특히, 최근에 HrO2(하프늄옥사이드)+ High-K을 증착할 수 있는 ALD를 개발 및 양산에 성공하였습니다. 디스플레이 장비도 매출액 15% 정도 비율로 생산을 하는데요. Oxide TFT, LTPS TFT 전용 증착장비를 생산하고 있습니다. 물론, 이를 보호하는 봉지공정장비도 제착할 수 있는 능력을 갖춘 회사입니다.
매출비중 84% 이상(22년기준)을 차지하는 반도체 증착장비를 살펴볼까요. High-k ALD장비 + 낮은 온도에서 가능케하는 CVD 장비들이 있다는데요.

High-K 증착 ALD장비 :


  High-K는 유전율이 높다는 말인데요. 즉, 유혹할 '유', 전기 '전'을 써서 전기를 유혹하는 비율이 높다는 의미이죠. High-k가 왜 지금 가장 핫한지는 'High-K, Low-K 세상 제일 쉽게 설명'을 꼭 보길 추천합니다. 글을 보고왔다면, 기존 절연막이 실리콘옥사이드(SiO2)에서 하프늄옥사이드(HfO2)로 전환되고 있다는 것을 알 수 있을거에요. 절연막소재가 변함으로써 이것을 증착하는 장비에도 변화를 요구했는데요. 주성엔지니어링은 하프늄옥사이드 절연막을 증착할 수 있는 ALD장비를 개발해냈습니다. ALD는 Atomic Layer Deposition의 약자로 원자단위로 증착하는 것을 의미하죠. 아직, 반도체 증착공정을 보지 않았다면, '증착공정 쉽게이해'를 보고오길 바랍니다.

 

SDP(Space Divided Plasma) CVD : 공간분할 플라즈마 증착기


  반도체 공정은 고온에서 주로 진행이 돼요. 냄비에 물을 끓인다고 해볼까요. 물의 온도가 30~40도라면 냄비 뚜껑에 수증기 하나 맺히지 않을 것이에요. 그런데, 물의 끓는 임계점인 100도에 도달하면 팔팔 끓으면서 냄비에 수증기가 맺히겠죠. 증착공정도 마찬가지에요. 반도체 기준으로 700도 이하는 낮은 온도라서 제대로 특수가스들이 흡착되지 못하죠. 그러나, 고온으로 하면 장비부품들이 견디기 힘들고 에너지 비용도 많이 드는 것이 사실입니다. 만일, 낮은 온도에서 증착공정이 가능하다면 에너지비용도 아끼고 반도체 소자들도 보호할 수 있겠죠. 이 기회를 틈타 주성엔지니어링은 300도 이하의 낮은 온도에서 증착이 가능한 PE CVD(플라즈마 화학증착), LP CVD(저압 화학증착), ALD 장비 등을 개발해 냈습니다.

  특히, 20nm 이하의 전공정에서 쓰이는 장비 대부분을 대체할 수 있어서 삼성전자 같은 반도체 제조사들이 러브콜을 보낼 확률이 높다고 할 수 있습니다.

증착장비는 디스플레이 공정에서도 쓰이는데요. 특히, OLED TFT를 증착하는 장비를 만들고 있어요. Oxide TFT, LTPS TFT가 대표적입니다. 물론, 유기층을 보호하는 봉지장비도 보유하고 있습니다.

Oxide TFT, LTPS TFT 증착장비, 봉지장비 :  


  Oxide TFT는 높은 전자이동속도를 가능케 하는데요. 제가 올린 'a-Si, Oxide, LTPS TFT의 모든 것'을 참고하면 차이를 알 수 있어요. TFT는 Thin Film Transistor의 약자에요. 디스플레이에서 트랜지스터는 반도체와 같이 전기적 신호를 결정할 수 있는 스위치의 역할을 합니다. 또한, 디스플레이는 '보여줘야'하기 때문에 픽셀도 있죠. 픽셀을 RGB(빨강, 초록, 파랑)로 구성되어있는데요. 이 R, G, B의 비율을 어떻게 달리하냐에 따라서 색이 달라지는 것은 다들 알고 있을거에요. 이 비율을 컨트롤하는 것도 트랜지스터가 합니다. 이 트랜지스터를 얇은 박막형태로 만들었기 때문에 TFT이라고 부르는 것이죠.

전자속도만 보면 LTPS가 가장 빠르다. 다만, 균일성이 없어서 누설전류가 생긴다는것이 문제.

  위 표는 a-Si, Oxide, LTPS를 비교한 것인데요. 점점 디스플레이가 TV용도로만 쓰이는 것이 아닌 유튜브, 게임, 영화, 태블릿 기능까지 하면서 고성능이 필요해졌죠. 결국, 전자기기란 전자의 이동속도가 기기의 속도를 결정하는데요. Oxide의 전자 이동성을 보면 10 정도로 중간 정도에 위치하고 있는 것을 알 수 있습니다.

  전자속도가 가장 빠른 LTPS는 Low Temperature PolySillicon의 약자인데요. 최근 OLED 공정에 가장 많이 쓰이는 트랜지스터입니다. 자세한건 'LTPS 제조공정 쉽게이해'를 참고하면 투자아이디어를 얻을 수 있을거에요. 주성엔지니어링은 LTPS TFT도 만드는 증착장비를 제작합니다.  

기판 위에 TFT를 얹는 실제 증착공정. 주로 플라즈마를 이용하여 증착한다. / 만든이 : LSNB


연구실적으로 보는 주성엔지니어링의 현주소 :


  개인적으로 주성엔지니어링의 연구실적과 연구계획을 보면 동사의 현 상황과 미래 비전이 보인다고 생각을 하는데요. 같이 몇 개만 살펴볼까요.

   앞서 High-K로의 전환은 절연막소재인 SiO2에서 HfO2으로 전환을 촉발했다고 했죠. 이러한 하프늄옥사이드를 증착할 수 있는 ALD장비 개발한 것을 R&D를 통해 확인할 수 있습니다

  결국, 반도체라는 것은 칩과 기판위에 올라간 소자들이 작동하는 것인데요. 그럴려면, 소자들을 보호하는게 중요하겠죠. 하지만, 기존 반도체 공정은 너무나 뜨거워서 소자들을 보호하기 힘들었어요. 이에 대한 대응으로 낮은 온도에서도 증착할 수 있는 LP CVD를 개발 한 것을 볼 수 있습니다.

 


경쟁사 원익IPS, 유진테크가 궁금하다면 '원익IPS 쉽게 이해'와 '유진테크 쉽게 이해'를 보고 투자아이디어를 얻길 바랍니다.

주성엔지니어링에 대한 지속적인 업데이트는 맨 위 상단을 참고하면 유익합니다 :)