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반도체 기술 변화 짚어보기 - 7) 어닐링공정: 고유전율 절연막의 계면 전하 특성 개선 위한 저온 어닐링수요 증가 어닐링 장비 시장은 국산화율이 낮으나 High-K 유전막이 도입되면서 절연막의 개면 전하 특성 개선을 위한 저온 고압 수소 어닐링 장비가 주목 받고 있다. 현재 고압 수소(100%) 어닐링 장비를 생산 가능한 업체는 국내의 HPSP 가 유일하며 반도체 소자 집적도가 향상될수록 고압 수소 어닐링 장비 시장도 함께 성장할 것으로 전망된다.   (1) 어닐링 장비 트랜드 2021 년 기준, 어닐링 장비 시장 규모는 약 12 억달러이며 Applied Materials, Mattson, Veeco 가 91% 점유율을 차지하고 있다.  국내 업체로는 삼성전자의 비상장 자회사인 SEMES, 이오테크닉스, HPSP 가 있으나 글로벌 점유율은 미미한 수준이다.  반도체 제조 업체들의 CAPEX 가 개선되면서 어닐링 장비.. 2024. 9. 17.
반도체 기술 변화 짚어보기 - 6) 식각공정: 쿼츠, SiC, 코팅/세정, Si/SiGe 선택적 식각액 수요 증가 식각 장비 시장은 진입 장벽이 높아 국산화율이 낮으나 소재와 부품의 경우 상당 부분 국산화가 진행됐다. 또한 최근 반도체 회로 선폭이 좁아지고 적층수가 증가하면서 식각에 사용되는 플라즈마 노출도와 농도가 높아지고 있는 추세다. 플라즈마 노출도, 농도 증가에 따른 쿼츠 및 SiC 부품, 원가 절감 위한 코팅 및 세정, Si/SiGe 층 선택적 식각을 위한 식각액 수요 증가할 전망하는 바 국내 식각 소재와 부품 업체의 수혜가 기대된다.  (1) 식각 장비 트랜드  상위 3 개 업체 점유율 91% 2021 년 식각 장비 시장 규모는 약 200 억달러이며 Lam Research, TEL, Applied Materials 가 91%의 점유율을 차지하고 있다. 국내 업체로는 삼성전자의 비상장 자회사인 SEMES 가.. 2024. 9. 17.
반도체 기술 변화 짚어보기 - 5) EUV 채용 본격화에 따른 부품 수요 증가 포토리소그래피은 진입 장벽이 높아 장비, 소재, 부품 국산화율이 낮은 영역이다. 특히 7nm 이하 반도체부터 주로 사용되는 EUV 관련 장비, 소재, 부품 시장은 아직 개화되지 않은 시장이며 당사는 EUV 채용이 본격화되면서 관련 장비, 소재, 부품을 개발하고 있는 국내 업체들에 대해 주목할 필요가 있을 것으로 판단한다. (1) 장비의 시장 트랜드  트랙 장비는 TEL 점유율 88.9% 포토리소그래피 공정은 크게 코팅, 노광, 현상으로 나뉜다. 코팅과 현상은 한 장비에서 수행 가능하며 이러한 장비를 트랙(Track) 장비라고 부른다. 트랙 장비 시장 규모는 30~40 억달러 수준으로 일본 반도체 장비 업체인 TEL 이 90% 가까운 점유율을 차지하고 있다. 트랙 장비 생산 가능한 업체는 국내 업체는 삼성.. 2024. 9. 16.
반도체 기술 변화 짚어보기 - 4) 증착 공정의 변화: Epitaxy, High-K HKMG 와 GAAFET 상용화가 본격화됨에 따라 High-k, Si/SiGe 증착 장비와 전구체의 수요가 증가할 것으로 전망된다. HKMG 에서 High-k 유전막은 CVD 를 통해 형성되고 GAAFET 에서 Si/SiGe 층은 epitaxy 를 통해 성장된다. 당사는 High-k 와 Si/SiGe 소재에 대해 이해하기 위해 증착 방법 분류와 전구체에 대해 설명하고 어떤 국내 업체들이 수혜를 받을 수 있는지 알아보자.   (1) 증착 장비 시장 트랜드: 상위 3 개 업체 점유율 73.2%  증착 공정은 반도체 전공정에서 가장 큰 비중을 차지하는 공정 중 하나이며 장비 시장에서 가장 큰 규모를 가지고 있다. 증착 장비 시장은 2021 년 Applied Materials, Lam Research, TEL.. 2024. 9. 16.
반도체 기술 변화 짚어보기 - 3) NAND, 200 단을 넘는 양산 제품 NAND 구조: 실리콘 기판, 터널링 산화막, 트랩층, 블로킹 산화막, 컨트롤게이트 NAND 는 실리콘 기판, 터널링 산화막, 트랩층(혹은 플로팅게이트), 블로킹 산화막, 컨트롤 게이트로 구성되어 있다.  터널링 산화막은 실리콘 기판과 트랩층 사이에 있는 매우 얇은 산화막으로 게이트에 전압이 걸리면 실리콘 기판에 있는 전하가 뚫고 트랩층으로 들어갈 수 있다.  트랩층은 전하를 저장할 수 있는 레이어이며 6 면이 절연막으로 둘러 쌓인 구조다. 트랩층은 과거 플로팅게이트라고 불리는 도체(주로 폴리실리콘)를 사용했지만 2006 년부터는 집적화에 유리하고 전자 누설 위험이 낮은 부도체(주로 SiN)를 사용하기 시작했다.  블로킹 산화막은 트랩층에 갇힌 전하가 컨트롤 게이트로 들어오지 못 하게 막아주는 유전막(절.. 2024. 9. 16.
반도체 기술 변화 짚어보기 - 2) GAAFET 채용의 본격화 현재 반도체 소자에 쓰이는 구조는 대부분 MOSFET GAAFET 을 언급하기 앞서 트랜지스터 종류에 대해 먼저 설명하고자 한다. 트랜지스터 종류는 크게 BJT(Bipolar Junction Transitot, 접합형 트랜지스터)와 FET(Field Effect Transitor)로 나뉜다. FET 은 BJT 에 비해 전력 소모량도 적고 면적도 작아 고집적 디지털 및 아날로그 IC 에 적합하다.  현재 반도체 소자에 주로 쓰이는 FET 은 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor FET)으로 메탈, 산화막, 반도체가 차례대로 중첩된 FET 이다. 앞에서 설명했던 HKMG 구조가 바로 MOSFET 이다. 또한 MOSFET 은 채널의 구조에 따라 Planar FET(평면형), FinFET(.. 2024. 9. 15.
반도체 기술 변화 짚어보기 - 1) 미세공정이 가져오는 트랜지스터 구조의 변화 DRAM, NAND, 비메모리 반도체 모두 트랜지스터라는 구조를 모두 포함하고 있다. 이러한 구조를 기반으로 구성되어 있기 때문에 반도체 소자의 성능은 트랜지스터와 직결된다.  트랜지스터는 입력과 출력 사이에 시간 차가 발생하며 이를 게이트 딜레이라고 부른다. 게이트 딜레이는 회로의 속도가 낮아지는 주요 원인이며 전류의 양과 반비례한다. 이에 따라 트랜지스터의 발전은 전류의 양을 늘리는 것이 주축이 되어 왔다.  포화 전류(Saturation current) 방정식을 보면 전류의 양은 게이트의 폭(W), 전하 운반체의 이동성(μ), 유전막의 capacitance(C)에 비례하며 채널 길이(L)에 반비례한다. 또한 유전막의 capacitance 는 유전막의 유전율(ε), 면적(A)과 비례하며 유전막의 두께.. 2024. 9. 15.
삼성전자의 HBM 관련 현재 상황 및 이슈 정리 현재까지 정보를 종합해 볼때 삼성전자의 HBM 엔비디아 공급 상황은 다음과 같이 정리할 수 있다.1. HBM3 공급 상황: 삼성전자는 엔비디아에 HBM3까지는 공급하고 있는 것으로 보인다. 로이터 통신에 따르면, 삼성전자가 엔비디아에 HBM3를 납품하기 위한 퀄 테스트를 처음으로 통과했고, 이 HBM3는 엔비디아의 중국 시장용 저사양 칩인 H20 GPU에 사용될 예정이라고 한다.  지난 9월 3일 대만 시장조사기관 트렌드포스는 "삼성이 (SK하이닉스, 미국 마이크론에 비해) 다소 늦게 뛰어들었지만, 최근 HBM3E 인증을 완료하고 H200용 HBM3E 8단 제품의 출하를 시작했다"며 "블랙웰 시리즈에 대한 인증도 순조롭게 진행 중"이라고 밝혔다. 그러나, 이것은 양산제품은 아니고 테스트를 위한 제품 출하.. 2024. 9. 13.
NVIDIA의 Blackwell 설계 결함 및 마스크 수정 이슈 최근에 엔비디아 주가 하락의 배경에는 차세대 AI 가속용 GPU인 '블랙웰'(Blackwell)의 생산 과정에서 마스크를 변경했다는 사실 때문이었다. 이에 대해 짚어볼 필요가 있다.   마스크 변경의 배경과 블랙웰의 문제점 엔비디아는 지난 8월 말, 2분기 실적 발표에서 블랙웰 GPU의 생산 수율을 개선하기 위해 마스크를 변경했다고 밝혔다. 젠슨 황은 "포토마스크 변경이 완료됐다. 기능적인 변경은 필요하지 않았다. 현재 블랙웰, 그레이스 블랙웰, 그리고 다양한 시스템 구성의 기능 샘플을 샘플링하고 있다. 컴퓨텍스에서 선보인 약 100가지 유형의 블랙웰 기반 시스템이 구축돼 있으며, 엔비디아 생태계가 이를 샘플링할 수 있도록 지원하고 있다. 블랙웰의 기능은 그대로 유지되며 4분기에 생산을 시작할 예정이다".. 2024. 9. 12.

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