2023년 글로벌 신규 PCTC선 인도량은 76,800CEU로, 연간 공급 증가율이 2%에 불과하다. 

즉, 2023년 자동차운반선 시장은 물동량 증가율이 선박공급 증가율보다 높아, 선박 인도가 진행되는 2024년까지 PCTC선 용선료의 시황 강세가 지속될 것으로 전망한다.

2025년까지 자동차운반선 용선료(운임)은 계속 높게 유지될 것 전망 

1) 중국 자동차 업체들의 수출 전략 본격화 

PCTC용선료가 증가하는 가장 큰 이유는 완성차들의 해상 수출 물량의 증가도 있지만, 특히 과거에는 시장에 나오지 않았던 중국발 유럽향 자동차 수출 물량이 증가하고 있기 때문이다. 중국 SAIC(상하이기차), Geely, BYD의 유럽시장 판매량은 2022년에 각각 YoY+300%,YoY+80%, YoY+400%을 기록했다. 중국자동차딜러협회에 따르면, 중국의 유럽 수출 자동차 물량은 2020년 17만대에서 2021년 52만대, 2022년 87만대로 급증했다. 전체 수출 물량에서 차지하는 비중도 16%→24%→28%로 지속 상승했다. 기존 중국의 자동차 수출은 러시아/이란/중남미 위주로 이루어졌으나, 최근 친환경차로 유럽 시장 진출을 확대하고 있으며 개선된 상품성을 바탕으로 기존 시장에서도 점유율을 높이고 있다. 2022년에 유럽시장 내 중국자동차의 판매량이 급증한 이유는 가성비 친환경 차량 때문이다. 최근 유럽에서 경기침체가 확산되면서 가격이 저렴한 소형 세그먼트 중심으로 소비자들의 인기를 끌고 있다.

중국 로컬 자동차 업체들은 유럽 전기차 시장에서 2030년까지 시장점유율 20%까지 확대하는 것을 목표로 하고 있다. 중국-유럽 간 노선 수요는 급증하는데 선박 수는 고정이므로 글로벌 자동차운반선 부족 현상은 지속될 수 밖에 없다. 2021년부터 중국업체 BYD, SAIC 등이 2년에 걸쳐 8,900CEU급 20척 이상을 자체 발주를 했지만, 인도시점이 2024년말까지므로 2025년까지는 절대적으로 배가 부족한 상황이 지속될 것으로 전망한다.

2) 중고차, Fleet 차량들은 아직 운송 수요 재개 안된 상황 

2020년부터 억눌린 해외 중고차 운송 수요와 Fleet 차량 판매는 2023년부터 활발하게 시작되어 아직 운반이 재개되지 않았다는 점에서 추가적인 운송 수요를 얻을 수 있다.

3) 환경 규제로 인한 선박 감소 

환경 규제로 인한 공급 부족 이슈도 있다. 글로벌 자동차운반선은 약 750대 규모인데, 환경 해운 규제(CII, EXI)로 고령화 선박의 운영 효율성이 매우 낮아 2025년 폐선이 가속화된다. 이에 2024~2025년 신조선 인도 전까지 선복 공급을 크게 늘리지 못하는 상황이다. 즉,2023~2025년은 자동차 해상 운송 수요는 증가하는 것과 달리 배는 턱없이 부족할 전망이다.

- 현대글로비스 주가는 겨울철 약세, 3월 저점의 패턴을 보임. 보수적인 사업계획과 컨센서스 미스가 잦은 4분기 실적 때문

- 감익은 불가피. 2023년 부문별 매출 전망은 물류 +0.1%, 해운 +4.4%, 유통 +1.2%로 소폭 상승할 전망

- 자동차 생산 증가임에도 보수적 추정의 가장 큰 요인은 환율하락에 따른 수익성 감소와 하반기로 갈수록 완성차에서의 재고가 축적되기 때문

- 2023년에는 해운/항공 운임 안정화로 작년 수준의 P 상승 효과는 누릴 수 없으나, Q에 해당하는 자동차 판매 호조로 현대차그룹 해외 공장 가동률 상승 수혜가 극대화되는 시점

- 주가 부진의 이유는 2022년 높은 실적 base에 대한 부담감, 소위 2023년 증익 모멘텀 부재때문인 것으로 판단하고 있다. 원달러환율 하락에 따른 마진 감소 우려, 해운/항공 시장 운임의 급락, 수급 등도 이유가 됐지만, 올해 자동차 업황 우려로 인한 투자심리 악화가 핵심적인 원인으로 판단된다. 현대차그룹의 중국과 러시아 철수도 리스크로 자리잡고 있다

- 그러나 Q에 해당하는 2023년 자동차 판매 현대차 YoY+6%, 기아 YoY+9%를 전망하고, 생산 역시 YoY+20% 초과할 것으로 예상되기 때문에 가격(P) 하락에 대한 우려는 과도하다. 2022년 실적 체력이 높아졌음을 감안한다면 주가는 다시 저평가 영역으로 진입한 것으로 판단된다. 러시아와 중국의 부진은 인도와 미국이 상쇄할 전망이다.

미국: 2023년에도 여전히 견조할 시장 

미국시장은 연 1,600만대~1,800만대 규모 시장이다. 현대차그룹의 미국 실적이 견조할 것으로 기대되는 이유는 

1) 일본업체의 점유율 지속 하락으로 시장점유율 11%대 도달 가능성이 높고, 

2) 2023년 출고판매량이 현대차 37만대와 기아 39만대로 회복할 전망이며, 

3) 약 3년간 판매가 저조했던 Fleet 차량 수요의 회복이 관측되고 있기 때문이다.

특히, Fleet(렌터카, 법인 등의 영업용 차량)의 강한 수요는 2024년까지 지속될 것으로 전망되며, 전체 판매를 견인할 것으로 판단한다. Fleet 판매 증가는 2023년부터 본격화되어 최소1년 이상 이어질 것으로 전망한다.

신흥국(베트남, 말레이시아, 인도네시아, 태국): 전기차 영역에서 우위 

현대차그룹은 동남아시아 진출도 추진 중인데, 우려되는 점은 이미 일본업체(Toyota/Honda등)의 시장점유율이 70% 가까이 되는 시장이라는 것이다. 그러나, 전기차 시장에서는 기회가 열려있다. 인도네시아와 태국에서 2023년 전기차 진흥 정책이 발표됐다. 전기차 모델이 없는 일본 업체들을 대신해 현대차그룹이 전기차 초기 시장점유율을 선점할 기회가 있다고 판단한다. 현대차 인도네시아 공장은 2022년부터 7만대 생산했는데, 2023년 12만대, 2024년 20만대로 증가할 것으로 전망된다. 현지공장 양산모델 중 아이오닉5가 초기 시장 점유율을 확보하게 될 가능성이 높다.

유럽: 경쟁강도 강하지만 인기차종 위주로 수요 강한 편 

유럽은 2023년에 유독 힘든 시장이다. 경기침체가 심해 전체 자동차 수요 자체도 YoY+1%로 예상되는 시장이고, 중국 업체들까지 ICE/EV/HEV 모두 진출하여 경쟁 강도가 강해졌기 때문이다. 그러나, 현대차의 투싼/싼타페/코나, 기아의 스포티지/쏘렌토/니로와 같이 현지 차종과 친환경차 모델 위주로 수요가 견고한 편이기 때문에 시장점유율 10.2%까지 상승할 것으로 전망한다.

무선충전 기술 주목 

충전의 편의성을 고려하면 무선충전 기술이 주목받을 것이다. 전기차 무선충전은 정류장이나 도로 바닥에 무선충전기(송신부)를 매설하면, 무선충전장치(수신부)를 장착한 차량이 정차 시 충전되는 방식이다. 유선충전과 달리 차량에 무거운 커넥터를 연결하거나 충전기를 조작할 필요가 없어 간편하고, 수시로 충전할 수 있으며, 교통약자도 쉽게 이용 가능하다는 장점이 있다. 전기차 무선충전에는 자기유도, 자기공진, 전자기파 방식이 존재한다.

1) 자기유도 방식은 전력 송신부 코일에서 자기장을 발생시키면, 자기장이 수신부의 코일에 유도돼 전력이 전달되도록 하는 기술이다. 전송 효율이 높고, 충전시간이 짧은 장점을 가지지만, 전송거리가 짧아 충전패드에 밀착해야 하고, 동시에 어려 대를 충전하기 어렵다는 단점을 가진다.

2) 자기공진 방식은 송신부 코일에서 공진주파수로 진동하는 자기장을 생성해 동일한 공진주파수로 설계된 수신부 코일에 전력이 집중적으로 전달되도록 하는 기술이다. 장단점은 자기유도 방식과 반대이다. 즉, 전력 전송거리가 긴 만큼 충전패드에 정확하게 정차하지 않아도 충전할 수 있고, 복수 차량의 동시 충전이 가능하다. 반면에 충전 효율이 낮고, 충전시간이 길어진다.

3) 전자기파 방식은 멀리 떨어진 충전기가 수백 ㎒에서 수 ㎓ 대역을 사용해 원격으로 전력을 보내고 센서가 전기에너지를 수집하는 방식이다. 전송 효율이 낮고, 전자파 환경 문제가 발생한다.

정해진 노선을 반복 운행하는 전기버스가 무선충전 기술을 적용하기 쉬울 수 있다. 주행가능 거리가 짧은 단점을 극복할 수 있다. 전기버스 무선충전 실증 기술로서 도로 위를 달리면서 충전할 수 있는 ‘자기공진 형상화 기술’이 주목받고 있다. 이는 도로 밑에 설치된 전선에 전류를 흘려 자기장을 발생시키고, 버스 하부에 장착된 집전 장치에서 자기장을 모아 전기에너지를 변환하는 원리이다. 이 기술을 이용하려면 도로에 급전 레일을 설치하고, 급전 인버터로 전류를 흘려 보내야 한다. 버스 하부의 집전장치와 연결된 레귤레이터로 배터리를 충전하면서 작동한다.

충전로봇 상용화 기대

머지않아 자동 충전 로봇 이 상용화될 것이다

충전로봇은 장애물을 피해 대상 전기차까지 이동해야 하고 충전기를 충전구에 체결해야 한다 차량의 주차 위치 충전구 형태 날씨 장애물 충전 케이블의 무게 등 고려해야 할 변수가 많다 이를 위해 3D 카메라 및 라이다 인공지능 자율주행 제어 기술 등이 결합돼야 한다. 향후 자율주차 관제 시스템 등과 연계하면 로봇이 주차된 전기차들을 순차적으로 충전하는 등 활용도가 더욱 높아질 것이다

연평균 30% 내외 성장

시장조사 기관 들은 전기차 충전 인프라 또는 충전소 시장이 2030 년까지 연평균 30% 내외 성장 할 것으로 예상한다 전기차 시장 성장률과 유사 할 수밖에 없다

- Roland Berger 에 따르면 , 글로벌 전기차 충전 시장은 올해 550 억달러에서 2030 년 3,250 억달러로 연평균 29% 성장할 전망이다 미국 시장의 경우 20 30 년 충전기 제조(HW) 플랫폼 운영 (SW)충전 인프라 운영 (CPO) 시장이 각각 47%, 11%, 42% 를 차지할 것이다

- Global Market Insights 에 따르면 글로벌 전기차 충전소 시장은 2021 년 119 억달러에서 2030 년 1,195 억달러로 연평균 27% 성장할 전망이다 완속충전소 는 20 21 년 50 억달러 규모인데 레벨 2완속충전소가 연평균 2 5% 성장 할 것이다 지역별로는 아시아 태평양 이 가장 높은 43% 의 성장률을 기록할 전망이다

- 글로벌 충전소 갯 수의 경우 MarketsandMarkets 에 따르면 2022 년 235 만곳에서 2027년 1,462 만 곳으로 5 년간 44% 씩 증가할 전망이다

21년말 공용 충전기 180 만기

국제에너지기구(IEA) 자료에 의하면 전세계 공 용 충전기 수 가정 용 제외 는 2021 년 말 기준 180 만 기에 도달 했고 이 중 1/3 이 급속충전기 이다 2021 년 설치량 은 전년 대비 37% 증가 했다. 

지역별로는 중국이 월등하게 많고 특히 급속충전기 구축 상태가 우수하다 전세계 급속충전기의 83%,완속충전기의 56% 가 중국에 설치돼 있다 이는 중국의 높은 전기차 보급률과 인구 밀도가 높은 도시 특성을 반영한 결과이다

유럽에서는 공용 완속충전기 보급이 활발한데 네덜란드 8 만기 프랑스 5 만기 독일 4 만기 영국 3 만기 이탈리아 2 만기 노르웨이와 스웨덴 각각 1.2 만기 순이다. 2021년 유럽연합의 공용 충전기 수를 기준으로 한 차충비(충전기당 전기차 수 비율)는 14 이고 전기차당 평균 충전 가능 용량은 1 kW 수준이다 유럽 내 가장 큰 시장인 프랑스 독일 영국은 유럽연합의 공용 충전기 가용성 권고 기준을 충족시키지 못하고 있다. 

미국 공용 충전기 보급 느린 편

대체 연료 데이터센터 에 의하면 미국에서 운영 중인 충전소는 5 만곳 , 충전기는 13 만기 이상이다 충전소의 93% 는 공 용 으로 사용 할 수 있고 17% 는 고속도로 6% 는 주간 Interstate) 고속도로에 위치해 있다 직류 급속충전기는 필요에 따라 편중돼 있다 99% 는 공 용 으로 사용 할 수 있고 25% 는 고속도로 16% 는 주간 고속도로에 위치해 있다 미국 인구의 8% 가 공 용 충전소에서 10 ㎞ 이상 떨어진 곳에 살고 있다 .

Before 시장: 장비업체 직납 시장. 교체수요 발생하지만, 고객사 증설이 매출의 플러스 알파

Before 시장은 장비업체들이 해당 소모품을 사용한 후 문제없이 작동하는 것, 즉 신뢰성이 중요한 시장이기 때문에 퀄을 받기까지의 시간이 최소 1~2년 가량 소요된다. 따라서 동일한 소모품을 생산할 기술력을 확보하더라도 안정적인 양산력 등을 검증 받기까지 오래 걸리기 때문에 진입장벽이 높으며, 장비사에게 퀄을 받아서 납품했다는 것 자체가 레퍼런스가 된다. 이러한 이유들로 Before 시장은 After 시장 대비 단가와 마진율이 높다

After 시장: 칩메이커 직납 시장

After 시장은 워런티 기간이 끝난 소모품을 복제해 칩메이커에 직납하는 시장으로 Before 시장 대비 단가가 저렴하다. 하지만 TAM 관점에서는 고객사의 라인이 늘어나면 늘어날수록 After 시장은 계속해서 커지는 구조이다. 따라서 After마켓은 전체 시장의 Q 성장에는 의구심이 없으나 우려가 되는 것은 단가(P)이다. 지금과 같은 다운턴에서 칩메이커가 단가 인하를 요구할 수 있기 때문이다.

1) 식각: 전공정 소모품 중 가장 빠른 교체주기 

전공정 소모품 중에 교체주기가 짧은건 식각공정에 사용되는 제품들이다. DRAM테크 노드의 미세화에 따른 종횡비 상승, NAND 단수 증가에 따라 플라즈마 주사율을 더 높여야 해 식각 환경이 계속해서 가혹해지고 있다. 즉 교체주기가 계속해서 짧아지고 있다. 타 소모품들은 보통 제품의 수명주기까지 사용되고 교체된다.

식각하고자 하는 대상들은 다양한 물질로 증착이 되어있다. 유전체(절연막, Dielectric)는 어떤 반응으로 생성하는가의 차이가 있긴하나 SiO2가 대부분이다. 유전체 식각은 Si, SiC ring을 웨이퍼 엣지 ring으로 사용한다. 전도체(Conductor) 식각은 유전체보다는 상대적으로 덜가혹한 식각 환경이고, 에칭 시 산소를 활용이 적기 때문에 쿼츠(SiO2) 기반의 소모품을 사용한다. 쿼츠 원소에 산소(O2)가 있기 때문에 산소가 포함될 시, 쿼츠링 마모 속도가 더 빨라지기 때문이다.

Si ring과 SiC ring은 어느 한 타입의 ring이 시장을 잠식하기 보다는 식각환경이 가혹해지면서 함께 성장할 것이다. SiC ring은 플라즈마 식각을 진행하는 과정에서 탄소 파티클이 떨어져 나올 수 밖에 없다. 따라서 메모리, 비메모리를 통틀어 가장 가혹한 식각 환경이라 볼 수 있는 3D NAND의 에칭 홀 형성시에는 수명이긴 SiC ring이 계속 사용될 것으로 예상한다. 반면 횡방향의 미세화가 tech migration의 중심인 DRAM 식각에는 파티클 이슈에서 자유로운 Si ring 사용이 선호될 것이다.

유전체 식각이 전도체 식각에 비해 플라즈마 RF 파워가 더 쎄기 때문에 Si, SiC ring의 교체주기가 쿼츠에 비해 상대적으로 짧다. 현재 다운턴을 지나고 있지만 업황이 돌아서면 Si, SiC ring 수요도 다시 가파르게 늘어날 것이다. Before 마켓의 하나머티리얼즈, 티씨케이, 원익QnC, After 마켓의 월덱스, 케이엔제이의 업황회복 시 수혜를 예상한다. Before 마켓은 After 대비 소모품의 단가가 비싸기 때문에 마진율이 상대적으로 높고, 이로 인해 valuation에 after 마켓 대비 프리미엄을 받는 상황이다.

2) 증착/확산: 거대한 교체 수요가 도래한다 

확산 공정시 웨이퍼를 100장 이상 끼워넣고, 쿼츠 튜브를 씌워주는 과정이 필요한데 이 때 웨이퍼가 꽂히는 소모품이 쿼츠 보트이다. 식각공정처럼 소모품의 마모가 활발히 이뤄지는 공정이 아니기 때문에 3년 정도 후에 교체를 해준다. 2020년 삼성전자/SK하이닉스의 DRAM/NAND 합산 CAPA는 110k 증가했던 것으로 추정하는데, 해당 시기에 나갔던 쿼츠 튜브, 쿼츠 보트의 교체주기가 도래하고 있다. 2021년 삼성전자/SK하이닉스의 DRAM/NAND 합산 CAPA 증가는 205k로 더 큰 교체 수요가 기다리고 있다. 업황과는 무관한 수명이 다한 교체이고, 쿼츠웨어 업체들인 원익QnC, 월덱스 등의 수혜를 예상한다.

3) 부품 세정/코팅 비즈니스: 가동률에 직접적인 영향

세정 비즈니스는 전공정 장비에 들어가는 부품들에 파티클 등 오염물이 붙게되고, 이를 습식 혹은 건식 방식으로 세척해주는 것이다. 세정과 함께 수요가 발생하는 것이 코팅이다. 코팅은 장비에 사용된 부품들이 반복되는 공정에 노출돼 마모되거나 손상된 부분을 코팅해 줌으로써 반도체 제조사 입장에서는 부품 수명 연장으로 비용절감을 가능하게 해준다. 국내에서 세정 비즈니스를 영위하는 업체는 코미코,원익QnC, 한솔아이원스, 싸이노스 등이 있다. 국내에서 코팅 비즈니스를 영위하는 회사는 코미코, 한솔아이원스 등이 있다.

세정/코팅 비즈니스는 기본적으로 고객사의 fab 가동률에 영향을 받기 때문에 전방 업황이 관련 업체들의 실적으로 이어진다. 제품 제조가 아닌 서비스 제공이어서 세정과 코팅을 위한 공장, 장비를 갖추기만 하면 영업 레버리지 효과가 크게 발생한다. 업황 부진으로 인한 실적 부침을 피할 수는 없을 것이나, 주가는 이를 이미 선반영했다는 판단이다. 따라서 고객사 가동률 회복에 따른 코미코의 실적회복을 예상한다

삼성전자의 Pivot 에 대한 당위성에 대한 근거

① 4Q22 DRAM 점유율 45%로 2019 년 이후 분기 최대치 달성

② 후발 주자들의 감산과 대규모 Capex cut 으로 점유율 하락 위험 제한적

③ 메모리 적자 사이클 진입에 따른 연결 영업적자에 대한 위험

④ 역대급 재고와 더불어 후발주자 대비 높은 재고를 보유하기 시작

⑤ 점유율 확대 전략 유지에도 업계 재편 가시성은 제한적

※ 삼성전자는 1Q23 부터 메모리 영업적자를 기록하기 시작하면서 연중 내내 메모리 사업은 영업적자를 지속할 것으로 전망된다는 점에서 점유율 확보 전략 유지에 대한 당위성은 과거 대비 낮을 수 밖에 없다

※ SK 하이닉스, 마이크론 대비 늦은 감산 결정과 예상을 하회하는 수요 상황은 삼성전자의 DRAM 재고를 경쟁사대비 높게 만들 것이다. 경쟁사들은 선제적 감산으로 2Q22 부터 재고주수의 하락이 예상되며, 삼성전자의 경우 3Q22 부터 재고주수가 하락 할 것이다.

※ 재고가 낮은 업체가 다가올 Restocking 사이클에서 상대적으로 유리할 것이라 판단한다.

- 당사는 1Q23 말 기준 삼성전자, SK 하이닉스의 DRAM 재고는 10 주 후반에 이르기 시작할 것으로 전망한다

- 통상 업계의 적정재고 수준이 3~5 주라는 점을 감안하면, 유래없이 높은 재고이다.

- 완제품 재고가 매우 높은 상황에서 전공정을 거치고 있는 웨이퍼를 즉각적으로 완제품화시킬 유인이 없다는 점에서 재공재고도 역대급 수준일 수 밖에 없다.

- 당사의 생산과 출하 변화율에 따른 DRAM 재고 시나리오에 따르면 연말까지 DRAM 재고가 10 주 이내로 하락하기 위해서는 9% 이상의 생산 감소와 9%이상의 수요 성장이 동시에 진행되어야 한다

- 2023 년 삼성전자의 생산 Flat 과 SK 하이닉스의 생산 -5% 수준의 생산 계획이 그대로 유지될 경우, DRAM재고는 연말까지 10주를 상회할 가능성이 매우 높아진다.

- 현재 시나리오라면, 2023년 DRAM가격 반등은 사실상 어렵다는 결론으로 귀결된다

긍정적 신호들 

- 최근 TSMC 등 비메모리 업체들의 실적 흐름이 바닥을 잡는 모습이다. 추세성은 지속 확인이 필요하지만, 긍정적인 현상이라 판단한다

- TSMC 실적의 핵심 변수는 ‘가격’이 아닌 ‘출하량’이라는 점에서, 고객사의 주문량이 회복되면 메모리보다 더 먼저 실적이 개선된다.

- TSMC 의 분기 기준 가동률은 3Q23부터 개선될 것으로 기대되며, 12M Fwd. EPS 컨센서스는 그 전에 상승이 가능할 것으로 판단한다.

- 현재 메모리 업황 관점에서 ‘가격’ 상승보다 ‘출하량 증가에 따른 재고 소진’이 선행되어야 한다는 점에서 TSMC 의 실적 컨센서스 반등은 긍정적 시그널이다

- DRAM 보다 빠르게 업황이 악화된 NAND 는 삼성전자를 제외한 대부분의 업체들이 현금원가에 근접하기 시작했다.

- 메모리의 전방은 동일하다는 점에서 현금원가에 근접하고 있는 NAND 가격 하락에 따른 수요의 탄력성이 소폭이나마 발현되고 있다

- DRAM 역시 1Q23 부터 삼성전자를 포함한 주요 3 사가 모두 영업적자 구간에 진입하기 시작해 현금원가와의 격차가 20~30% 수준까지 좁혀지기 시작할 것으로 판단되는데, 해당 수준은 2012 년을 마지막으로 한 번도 도달한 적이 없다

- 결국 DRAM 역시 2Q23 내 수요의 가격 탄력성이 나타나기 시작하며, 출하량의 반등 및 수출 금액의 낙폭 축소가 시작 될 것으로 전망한다.

- 2023년 하반기 및 2024 년 공급 증가에 관련이 깊은 2023년 DRAM Capex 는 2022 년 대비 큰 폭으로 감소할 것으로 전망된다

- 마이크론과 SK하이닉스는 2022 년 대비 50% 수준의 Capex cut 계획과 더불어 공급 증가에 영향을 미치는 설비투자의 경우 그 이상 감축하겠다고 발표했다. 삼성전자 역시 DRAM Capex 규모는 2022 년과 유사하지만, 설비투자 비중은 하락 할 것이라 언급했다

- 2024 년 공급 증가에 대한 우려만큼은 과거 대비 낮은 상태에서 수요 회복을 기다리게 될 것이라는 것을 의미한다.

- 장기 성장을 위한 Capex 외의 단순 생산 증가를 통한 점유율 확대 목적의 Capex 유지는 추가 가격 하락의 여지를 제공할 것이라는 점에서 Capex 는 과거 대비 더 보수적 관점에서 검토 될 가능성이 높다고 전망한다

식각은 건식/습식으로 나뉨. 건식: 특수가스 사용 습식: 에천트(식각액) 사용

식각은 건식 식각(Dry etching)과 습식 식각(Wet etching)으로 나뉜다. 건식 식각은 비등방성의 특징 때문에 정밀한 식각이 필요할 때(미세 패턴 구현) 사용된다. 장비에 식각을 위한 특수가스를 주입한 후 플라즈마, 스퍼터링 등 다양한 방법으로 식각하고자 하는 부분을 제거하는 방식이다. 건식 식각에 주로 사용되는 특수가스를 대응하는 국내업체는 SK specialty, 원익머트리얼즈, 티이엠씨, 한솔케미칼, 후성 등이 있다. 습식 식각은 액체인 에천트(Etchant)를 사용해 식각하는 방식으로 정밀한 식각 보다는 높은 선택비를 통한 많은 양의 식각을 필요로 하는 곳에 사용한다. 에천트 제조업체는 솔브레인, 이엔에프테크놀로지 등이다.

NAND: 높이 쌓는 만큼, 많이 깎아야 한다 

삼성전자와 SK하이닉스가 양산 중인 176단은 더블 스택을 채택하고 있고, 삼성전자는 128단까지 싱글스택을 고수했었다. 싱글 스택이든, 더블 스택이든 결국 3D NAND는 단수를 높이며 저장용량을 증가시키는 방향으로 발전 중이다.

3D NAND 단수 증가가 식각 소재업체들에 미치는 영향은 1) 몇 단이 쌓이든 질화막은 고선택비 식각액으로 제거해 주어야 하고, 2) 높아진 NAND 높이를 홀에칭해 줄 특수가스(Xe) 수요가 증가한다는 것이다

질화막 식각에 사용되는 고선택비 인산계 에천트는 솔브레인이 삼성전자와 SK하이닉스에 독점적 지위로 공급 중이기 때문에 지속적인 수혜를 예상한다. 92단 이상 부터는 기존에 사용하던 CF 계열의 특수가스로는 에칭 홀 형성이 어려워 Xe(제논) 가스가 주로 사용되고 있고, 원익머트리얼즈와 티이엠씨가 고객사에 공급 중이다.

GAA 공정은 Si / SiGe의 순차적 증착 및 SiGe 제거 필요

삼성전자가 3nm부터 도입할 GAA(Gate-All-Around) 구조 트랜지스터는 Si,SiGe를 순차적으로 Epitaxial 방식으로 적층하는게 첫번째 공정이다. 이후 산화막(더미 게이트)를 증착시키고 더미 게이트를 제외한 나머지 부분을 건식식각해 준다. 이후 소스와 드레인 형성을 위한 폴리실리콘을 증착해주고, 더미 게이트를 제거한 후 SiGe를 선택적으로 식각해 제거해 준다.

SiGe 증착 소재, 식각 소재 업체들의 수혜 예상 솔브레인의 수혜 폭 클 것

GAA와 FinFET 공정은 결국 Si/SiGe를 Epitaxial 방식으로 적층 해주는지의 여부에서부터 차이가 난다. Epitaxial이란 단결정 격자 상태인 웨이퍼 위에 동일하게 격자 형태로 물질을 성장시키는 것을 의미한다. SiGe층 증착을 위한 프리커서/특수가스를 제조할 수 있는 한솔케미칼, 원익머트리얼즈, 오션브릿지 등의 수혜가 기대된다. SiGe층 식각은 건식 식각과, 습식 식각 모두 다 가능하나 건식 식각의 에칭 속도와 선택비 한계로 초산계(아세트산) 에천트가 사용될 것으로 예상되며 솔브레인과 한솔케미칼의 수혜를 예상한다. SiGe 식각은 아세트산(CH3COOH), 과산화수소(H2O2), 불화수소(HF)를 섞은 에천트를 사용할 것이기 때문이다.

CVD, ALD 장비에 사용된 소재 종류에 따라 절연막(Dielectric), 금속막(전도층)을 형성할 수 있다. 반도체의 절연막으로는 산화막(SiO2)이 주로 사용되는데 형성 방법과 막질의 특성에 따라 다른 프리커서/특수가스가 사용된다. 절연막은 하고자 하는 역할은 비슷하나 사용되는 곳의 특성에 따라 물성, 명칭이 다르다. 웨이퍼 소자 간의 절연 기능을 하는 절연막을 STI(Shallow Trench Isolation), 소자 층 위에 형성된 절연막을 ILD(Inter Layer Dielectrics), 그 위의 금속배선층간의 절연 기능을 하는 절연막을 IMD(Inter Metal Dielectrics)라고 한다.

STI/ILD/IMD에 사용되는 절연막 형성을 위해 TEOS, SiH4, OMCTS 등의 프리커서가 사용된다.

게이트 절연막: 미세화에 따른 Higk-K가 필수 

게이트 절연막은 게이트에 전압이 걸리게 되면 절연막과 접촉하는 웨이퍼에 전하를 응집해주어 소스와 드레인 사이에 전하의 이동 통로인 채널을 만들어 주는 역할을 한다. 절연막이 얼마나 많은 전하를 응집할 수 있는지가 바로 반도체 성능을 결정짓는 요인 중 하나인 정전용량(Capacitance)이다. 또한 절연막은 전하가 새는 현상인 누설전류를 막는 역할을 한다. 누설전류가 많다는 것은 그만큼 칩의 전력 효율성이 떨어진다는 것이다.

높은 정전용량 확보를 위해서는 세가지 조건이 필요하다. 정전용량 공식에 따라 

1) 절연막의 면적이 넓거나 

2) 절연막의 두께가 얇거나 

3) 절연막의 유전율값 K가 높을수록 정전용량이 높아진다. 

선폭 미세화는 채널 길이의 짧아짐을 의미하기 때문에 게이트와 웨이퍼의 접촉면에 형성된 절연막의 접촉 면적도 줄어들 수밖에 없다. 또한 절연막의 두께도 이미 충분히 얇아졌기 때문에 정전용량을 높이기 위해서는 결국 유전율을 높여야 한다.

인텔은 2007년 45nm 제품부터 HKMG 구조 적용을 발표했다. 테크 노드 미세화가 계속됨에 따라 정전용량을 높이면서 누설전류를 줄이는데 한계에 봉착했기 때문이다. 당시 인텔은 HKMG는 기존 SiO2 절연막 대비해서 정전용량이 60%우수하고 누설 전류를 100배 줄이는 효과가 있다고 발표했다

현재 45nm 이하의 트랜지스터 게이터 절연막은 High-K, 그 중에서도 하프늄이 많이 사용되고 있으며 TDMAHf, HfCl4 등 다양한 프리커서가 사용되고 있다. 삼성전자향 게이트 절연막용 하프늄 프리커서는 현재 아데카가 독점적 지위로 공급 중인 것으로 파악된다.

DRAM : Capacitor 하프늄, Peri HKMG 적용, 멀티패터닝용 희생막 EUV 영향 

DRAM Capacitor 절연막용 High-K 물질은 ZrO2(지르코늄)이 주로 사용됐었고, 디엔에프, 레이크머티리얼즈 등이 고객사에 공급 중이다. 한솔케미칼, 솔브레인도 High-K 제품 라인업은 갖췄다. Capacitor 절연막용 High-K 프리커서는 지르코늄과 함께 이제는 하프늄도 같이 사용되고 있다. 테크 노드 미세화로 인해 capacitor가 얇아져 유전율을 더 높일 필요가 있었기 때문이다.

SK하이닉스는 1Znm 부터 Capacitor 절연막용 High-K에 지르코늄과 함께 하프늄을 적용한 것으로 추정되며, 향후 1a, 1b로 넘어가고 선단공정의 비중이 늘어남에 따라 하프늄 프리커서 사용량이 가파르게 늘어날 것이다. SK하이닉스향 하프늄 프리커서는 레이크머티리얼즈가 SK트리켐을 통해서 납품 중이며, 레이크머티리얼즈의 Capacitor향 하프늄 시장 확대 수혜를 예상한다.

DRAM 멀티패터닝용 희생막 수요는 단기간에 급감하진 않을 것

DIPAS, DIMAS 등은 멀티패터닝용 희생막으로 사용되는 프리커서다. 이론적으로는 DRAM의 모든 노광 공정을 EUV로 대체한다면 멀티패터닝용 희생막이 필요없지만 당장은 쉽지 않다. DRAM 공정이 진행되면서 1개 layer에 뭐가 적합한지에 대해 검증이 돼야만 EUV를 도입하는 것인데, 지금도 삼성전자는 5개 Layer, SK하이닉스는 1개 Layer 정도에 EUV를 사용하는 것으로 파악된다. 멀티패터닝용 프리커서는 한솔케미칼, 디엔에프 등이 고객사에 공급 중이다

따라서 멀티패터닝 희생막용 프리커서 시장은 향후 DRAM 노광공정에 EUV를 얼마나 적용 하느냐에 따른 잠식 정도, 그리고 DRAM 출하가 얼마나 많이 되느냐가 성장률을 좌우할 것이다

3D NAND에 사용되는프리커서 제조업체 모두의 수혜 예상

3D NAND의 산화막(SiO2), 질화막(Si3N4) 형성을 위한 프리커서로 HCDS,SiH4 등이 사용되고 있으며, NAND용 High-K에는 Al2O3가 사용되고 있다. HCDS는 덕산테코피아, 디엔에프, 한솔케미칼, 오션브릿지 등이 제조하고 있다. 3D NAND의 Gap-fill에 주로 사용되는 TriDMAS는 한솔케미칼, 레이크머티리얼즈 등이 제조하고 있다. Al2O3 형성을 위한 TMA는 레이크머티리얼즈, 오션브릿지 등이 제조하고 있다.

3D NAND 증착 공정에 사용되는 프리커서를 제조하는 업체들은 NAND 단수 증가에 따른 사용량(Q) 증가로 지속적인 매출 성장이 예상된다. 삼성전자는 현재 7세대 V NAND(176단) 양산을 시작했고, 2024년(8세대) 280단대를 거쳐 2025년(9세대)에는 300단을 건너뛰고 400단대를 양산할 가능성도 있다