반도체 세정장비 제조업체 동향

기사입력 2016.06.01 11:23
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  2014년 반도체 세정장비 시장은 미미하지만 마이너스 성장을 나타내었다. 2015년은 메모리 관련의 투자가 확대 경향에 있으나, 로직 관련 투자가 불투명하여서 지속적인 마이너스 기조가 유지될 것으로 보인다. 최근 반도체 설비투자는 3차원이나 미세화 등의 첨단 투자가 중심이 되고 있어 신규라인의 증설은 거의 보이지 않는다. 세정에서는 기존의 기술, 장비를 연명시켜 사용하는 것이 많아서 사업 환경 측면에서는 심한 추위가 계속되고 있다. 세정장비는 매엽식과 배치식으로 크게 두 종류가 있다. 매엽식은 주로 첨단 로직이나 파운드리, 배치식은 메모리, 파워디바이스, SAW디바이스 등에서 채용하고 있으며, 메모리 관련 투자가 확대되고 있기 때문에 배치식의 구성 비율이 상승 경향에 있다. 기타의 세정장비로써는 물리적 세정을 하는 (세루버: Serubber)가 있다. 동 장비는 리소그래피 공정의 전 세정이나 공정 반복의 경우 시행하는 세정과 패턴 (도매를) 느끼지 않는 보조적인 세정 응용에 사용되고 있어 배치식과 조합하는 경우가 많다.
 
  반도체 세정장비의 공급업체로 스크린 홀딩스(구 DNS)가 시장을 주도하고 있으며, 그 외에 한국 SEMES, 미국 Lam Research, 일본의 TEL, 시바우라 메카트로닉스 등이 있다. 앞서 이야기한 바와 같이 최근의 반도체업계를 살펴보면 신규라인이나 신공장의 건설이 적기 때문에 시장점유율 변화가 거의 없는 상황으로 현재, 스크린 홀딩스가 50% 정도의 점유율을 차지하고 있는 것으로 보인다. 첨단 분야에서는 20nm 프로세스용의 장비 출하에 더해서 16nm용도 본격적으로 일어나고 있다. 10nm 이하의 프로세스용에 관해서는 기본적인 프로세스가 확립되지 않아서, 소자업체의 움직임을 보면서 개발을 진행할 것이라고 말한다.
    
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▶ 각 장비업체의 사업 동향
 
1) 아프레시아 테크놀로지(Apprecia Technology) - 일본

  2013년 1월에 다쯔모(주) 그룹 산하로서 3년째를 맞이하는 지금은 시나리오 효과가 크게 발휘되어서 최첨단의 3D-NAND 나 이지미센서, 로직 등을 위해 동 사가 손대고 있는 각종 장비의 채용, 도입이 가속되고 있다. 이 때문에 동 사에서는 현재 영업능력의 강화를 도모하고 있으며 인력을 충원 중에 있다. 새로이 해외에서는 신규 고객 확보도 가시권에 들어와 있으며 대만, 중국을 중심으로 아시아 지역에서의 사업 강화를 노력하고 있다. 주문이 확대되고 있는 동 사의 장비, 기술로 2015년에 과거 최고의 수주, 매출이 예상되고 있는 것은 인산재생장비 및 슬러리 혼합 공급시스템이다, 예를들면 대용량화의 교체에서 기대되고 있는 3D-NAND나 고속, 고화질이 요구되는 이미지센서에서는 다층화에 따른 질화막 처리공정이 종래보다 비약적으로 증가 경향에 있다. 다라서 처리능력 향상이 요구되고 있는 인산재생장비에서는 대용량형 고속처리의 라인-업을 확충하고 고객의 수요에 최적화한 기술개발을 진행하고 있다고 한다. 한편 매엽식 세정장비에서는 TSV 프로세스에 있어서 via-middle에서의 Si 에칭와 (Si Recess)나 UBM/RDR(High end Micro-Bump 등), 정밀세정 등의 응용분야 개발을 추진하고 있다. 그 중에서도 via-middle에 있어 Si Recess는 동 사가 수년전부터 주력하여 고객과의 평가를 축적한 영역이다. 여기에서는 웨이퍼의 접합도 중요한 스텝이 된다. 동 시스템에 관해서는 다쯔모가 손대고 있어 조합에 의해 폭넓은 솔루션을 제공하는 것도 가능하다. 2016년부터 아시아 중심으로 양산이 시작할 것으로 보고 있어서, 다쯔모와 협력하여 도입을 위한 접근을 가속할 것이라고 한다.

  새로이 동 사에서는 High end TSV 프로세스에 있어서 via 측벽, 하부의 폴리머 제거 수요에 대응하기 위한 리프트-오프 장비의 개발, 평가를 진행하는 등 개발 분야가 다양하다. 최근 이들 최첨단 프로세스에 대응하는 장비개발에서는 사용하는 세정액의 최적화가 불가결하게 되므로 동 사에서는 세정액 업체와의 공동개발을 적극적으로 진행하고 있으며, 기술정밀도, 개발속도를 더욱 향상시키고 있다.
 
2) K C Tech. - 한국

  오염방지 때문에 반도체, 디스플레이용 세정장비 및 CMP 장비를 주력 제품으로 하고 있다. 또한 소모품인 연마용 재료인 세리아 슬러리를 생산하고 있어 안정적인 성장과 높은 수익성을 유지하고 있다. 특히, 동 사는 고객의 다양화에 성공하고 있고, 삼성전자나 SK Hynix, LG Display, BOE 등의 대형 거래선에서도 높은 평가를 받고 있다. 사업실적 추이를 보면 2014년 매출/영업이익은 각각 3,570억원 / 312억원을 달성하였으며, 2015년은 매출 4,410억원, 영업이익 429억원이 예상된다. 2016년 매출은 5,000억원 초과를 목표로 하고 있다. 한국증권회사의 자료에 의하면 동 사 매출(2015년 예상)의 구성 비율은 반도체 관련장비 49%, 디스플레이 관련 장비 32%, 재료 관련 19% 순으로 되고 있다. 삼성전자가 전체의 51.2%를 점하고 있어 특정업체 편중에 대한 우려도 있다. 최근의 매출 확대 배경에는 삼성전자나 SK Hynix 등의 반도체 신규공장 건설계획에 의한 세정장비의 수요 증가가 있다. 또한 반도체공정의 미세화에 따른 장비의 수주 증가 등도 동 사의 매출 증대에 기여하고 있다. 새로운 CMP와 관련된 세리아 슬러리의 수요도 견고하다. 특히, 동사의 디스플레이용 습식 세정장비의 경우 경쟁 상대인 SEMES의 공급부족이 매출 증대에 기여할 것으로 예상되어 디스플레이 장비분야의 2015년 매출이 800억원을 상회할 가능성도 있다. 동 사는 매년 100억원 정도를 연구개발에 투자하여 국내 787건, 해외 95건의 특허를 보유하고 있다.
 
3) 스크린 홀딩스(구 DNS) - 일본

  2014년 10월 1일부로 지주회사 체제로 이행하여 Dainippon Screen제조(주)(DNS)에서 스크린 홀딩스로 명칭을 개명하였다. 반도체 세정장비는 사업회사인 ㈜Screen Semiconductor Solution 이 담당하고 있다. 2015년 4~6월 분기의 ㈜Screen Semiconductor Solution 매출은 전년동기대비 1.2% 감소하였으며, 영업이익은 개발투자등 고정비 등의 중가로 감소하였다. NAND Flash용의 장비투자가 왕성한 반면, DRAM이나 파운드리, High end 스마트폰의 성장 둔화와 가격 하락에 의한 투자 억제 영향에 있다. 1/4분기 수주는 381억엔으로 그 중 44%가 메모리용. 하반기에는 시장의 불투명한 상황이 더 강해지고 있으나, 현재로서는 전체 매출은 1,590억엔을 계획하고 있다.

  2014년 현재 동 사의 시장점유율은 배치식 세정장비가 61%, 매엽식 세정장비가 47%로 세계 1위를 차지하고 있다. 이번 분기의 장비별 판매 비율에서는 약 60%를 차지하고 있는 매엽식이 새로운 점유율 증대를 목표로 하고 있다. 주력 제품은 2010년 2월에 발표한 300mm 웨이퍼 대응 매엽식 세정장비“SU-3200”. 28nm 이후 프로세스에 대응하여 종래 장비대비 2.5배 이상의 생산성을 가능하게 하였다. 또한 독자개발의 Clean 챔버“APAC”에 의한 세정(Super Clean Concept)으로 세계 최고 수준의 청정도를 실현하고 있다. 착실히 점유율을 신장시켜 Defect Standard의 지위를 획득하고 있으며, 개량을 지속적으로 하므로써 신뢰성, 완성도를 더욱 높이고 있다.

  메모리나 파운드리 외에 이미지센서용의 수요도 활발하다. 현재는 20~28nm용이 중심이나, 16nm도 이후 일부 수요가 일어날 것으로 예상하고 있다. 10nm 세대용 개발도 하고 있어 이후의 미세화에 대해서는 소자업체의 동향을 보고 대응할 방침이다. 한편 배치식 장비는 시장이 축소 경향에 있으며, 메모리나 파워디바이스, SAW디바이스 등 배치식 처리를 위한 200nm 이하의 공정용으로 강한 수요도 있다. 또한 파워디바이스나 MEMS 등을 목표로 한 제품 컨셉 “프론티어 프로젝트 제품”을 라인-업하여 사업 확대를 도모하고 있다. 박막 웨이퍼에 대응한 매엽식 세정장비 “SU-2000”, 배치식 세정장비“CW-1500”, 패턴 웨이퍼 외관검사장비“ZI-2000”등을 라인-업 하고 있다. 450mm 웨이퍼 대응으로는 소자업체의 계획에 대응한 개발을 진행하고 있다. 미국 컨소시움에 시험장비를 공급한 것과 더불어 언근(彦根)사업장에 평가실을 설치하여 평가의 수요에 대응하고 있다.
 
4) SEMES - 한국

  삼성전자의 자회사로 사업실적이 양호한 추세이다. 2015년 1분기는 전년동기대비 54.1% 증가한 3,278억원의 매출을 나타내었으며, 영업이익은 전년동기대비 6배나 증가한 350억원의 고성장을 기록하고 있다. 동 사는 반도체 및 디스플레이장비 전문업체로써, 1993년에 삼성전자와 DNS(현 스크린 홀딩스)가 합병으로 한국DNS를 설립하였으며, 2010년에는 DNS가 보유한 전 주식을 삼성전자가 522억원에 양도받아 자회사화 하였다. 2013년 1분기는 적자로 어려웠으나, 그 이후 견조한 흑자세를 유지하고 있다. 그러나 동 사의 양호한 실적은 내부거래가 증가한 결과도 있다. 2015년 1분기 내부 거래액은 전년동기대비 1,000억원이 증가한 3,158억원으로 구성 비율은 매출액 전체의 96%에 달하고 있다. 2015년 사업실적은 반도체시장의 성장과 더불어 삼성전자에서의 발주 증가에 힘입어 양호한 성장을 예상하고 있다.(철저한 삼성 위주의 삼성자회사)
 
5) Dalton - 세정용 리프트-오프 장비와 유기 박리 세정장비

  2015년도(2014년 10월~2015년 9월)에 있어서 반도체 관련기기의 수주, 매출 모두 전년도대비 2배 이상 성장하는 고성장을 기록하였다. 스마트폰 관련의 설비 투자가 양호한 추이를 보인 것이 주효하여 주력기종인 리프트-오프 장비의 주문이 크게 증가함과 동시에 유기 박기 세정장비도 양호한 추세이다. 2016년은 2배 이상의 증가는 아니나 두자리 성장을 위한 대책을 취할 것이다. 자동차, 에너지, 스마트폰 등의 부품 관련에서 설비 투자가 계속될 것으로 보고 있다. 해외에서는 대만, 중국을 중심으로 한 주문이 증가 경향에 있어 향후에도 해외 비중은 높아질 것이라 한다. 주도업체로써 시장을 견인하고 있는 리프트-오프 장비는 독자 개발의 (DoM Set System)을 창착한 신기종 SL, ML형이 크게 주목받고 있다. 종래의 리프트-오프 장비는 매엽처리가 기본이었으나, 신기종에서는 매엽처리를 일절 하지 않고, 모든 공정을 배치 처리만으로 할 수가 있다. 최대 2개 카세트 셀(웨이퍼 50매)을 세정액으로 tape 시킨 후, 특수한 세정액 중고압 Jet로 웨이퍼를 수납한 채로 일괄적으로 메탈을 제거한다. 이렇게 함으로써 매엽처리에 비해서 생산성을 대폭적으로 향상시키는 것이 가능하게 되었다. DoM Jet System에서는 처리조 내에 대량으로 나오는 Gas를 회수할 필요가 있으나, 동 사에서는 박리된 메탈 막이나 레지스트 잔재물을 조 외부로 신속히 배출할 수 있는 Quick Dump 기능이나 저장탱크내에 Meshed Lap을 새로이 개발하고 있다.

  이 방식으로도 필터를 사용하지 않고 회수가 될 수 있기 때문에 순환필터의 수명을 대폭적으로 연장할 수 있다고 한다. 한편, 최근 동 사가 주력하고 있는 것이 폴리실리콘을 형성하는 “양극산화장비”이다. 전류밀도와 사용하는 용액에 의해서 공의 직경이나 층의 두께도 조절 가능하여 태양전지의 제조공정만이 아니고 MEMS(각종 센서 등)공정용으로도 향후 매출 증대가 기대된다.
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