온세미컨덕터, 울프스피드 등의 기업을 포스팅 하면서 8인치 SiC반도체웨이퍼에 대한 관심이 높아졌음. 8인치(200mm)실리콘카바이드반도체가 앞으로 대세가 될 것이 분명하다면, 이곳으로 돈이 몰릴텐데 SiC반도체웨이퍼 관련주 중에 진짜 수혜주는 무엇일까 라는걸 찾는게 중요하다는 생각임. 진짜 수혜주는 가장 큰 문제점을 해결해주는 기업이 될 것이 분명함.
이에, 8인치SiC반도체웨이퍼생산이 어려운 이유를 분석하고 이 어려움을 해결해주는 기업은 어디가 있는지 찾는것이 우선이라고 생각함. SiC반도체웨이퍼는 왜 생산이 어려운걸까?
2022년 5월 준공된 울프스피드 공장도 수율이 안나왔다.
업계의 선두주자라고 알려져 있는 울프스피드는 2022년 5월 모호크밸리에 8인치 SiC반도체웨이퍼를 생산할 수 있는 공장을 준공했음. 그런데, 이 공장에서 만드는 웨이퍼들의 품질이 영 좋지 않음. 불량 비율이 너무 높아서 납품하기가 어려움. 개선도 잘 안되었음. 그만큼 8인치SiC웨이퍼는 만들기가 힘들다는 것을 반증함. 울프스피드는 1년 6개월 뒤인 2023년 2분기 실적발표때가 되서야 수율이 좋아졌고 이제야 좀 수요가 있다 라는 발표를 하기도 함.
업계의 선두주자인 울프스피드도 1년 6개월을 넘게 고생해서 수율을 올렸는데, 그렇다면 8인치SiC반도체웨이퍼는 왜 만들기가 어려울까? 기술적인 문제를 서술하자면 너무 말이 길어지니 최대한 간략하게 설명해봄.
일단, 많은 기업들이 도대체 왜 굳이 8인치 SiC반도체웨이퍼를 만드려고 노력하는지를 알아야함.
8인치 SiC반도체웨이퍼는 왜 필요한걸까?
일단 웨이퍼가 무엇인지부터 알아야함. 반도체 웨이퍼란 도화지 같은 존재임. 도화지 위에 그림을 그리듯이, 웨이퍼는 반도체를 그리는 종이 라고 생각하면 쉬움. 종이의 품질이 좋을수록 그림의 품질도 좋아지고, 크기가 클 수록 더 많은 그림을 그릴 수 있다는 비유를 생각하면 이해가 쉬움.
SiC반도체의 순이익은 2가지로 결정되는데, 첫 번째는 Epitaxy 성장(증착)공정이고 두 번째는 Big Wafer(크기)에 임. Epitaxy성장(증착)은 품질에 관한 이슈이고 Big Wafer는 생산성에 관한 이슈임. 여기서 Big Wafer, 즉 크기가 큰 웨이퍼를 만들수록 한번에 많은 반도체를 만들 수 있기 때문에 크기가 큰 웨이퍼일 수록 생산 단가가 낮아짐.
SiC반도체는 일반 반도체보다 10배가 더 비싼 반도체이기 때문에 가격을 낮추는게 상당히 중요함. 이런 이유로 기존 6인치 웨이퍼에서 8인치 웨이퍼를 만들고자 노력하는 것임.
8인치SiC반도체웨이퍼를 만들기 어려운 이유는?
SiC반도체웨이퍼는 소재부터 일반 반도체와 다름. SiC는 탄화규소라는 물질인데 이 물질은 인조다이아몬드로 사용될 만큼 매우 단단하고 녹는점도 높음. 따라서 SiC반도체의 특징은 내구성이 높고 고열에도 잘 버틴다는 장점이 있는 것임.
문제는 이 장점이 생산의 어려움으로 작용하다는 사실임. 탄화규소는 녹여서 성형을 해야 하는데 녹는점이 2700도 이상 인데다가 사실상 1700도 이상이 넘어가면 공기중으로 날라가버림. 유리처럼 녹여서 모양을 만드는게 너무 어렵다는 것.
모양을 만드는 것도 어려운데 그 위에 결정을 쌓아서 올리는 방법도 너무 어려움.
이런 이유로 최대한 작은 크기로 조금씩 만들어내는 기술을 안정화시킨게 현재의 6인치 SiC반도체웨이퍼인데, 이걸 8인치까지 늘리려고 하니 더 많은 열과 더 큰 장비가 필요해지고 이 장비를 설계하고 운용하는 기술이 아직까지는 미흡하다는 것.
반도체 웨이퍼라는 것은 뚝딱 하고 만들어지는게 아니라, 수 많은 장비 제조기업들과의 협업을 통해서 만들어지는데 8인치SiC반도체웨이퍼는 이제 막 생태계가 만들어지기 시작하는 분야다 보니 협력사들조차 기술개발이 미흡한 상황임. 8인치SiC반도체를 만들고자 하는 기업이 나서서 생태계를 구축해야 하는데 시간도 오래 걸리고 투자비용도 비싸서 어려움이 있는 것.
대표적인 8인치SiC반도체웨이퍼 관련주는?
기업이 돈을 버는 방법은 사람들의 문제를 해결해주고 돈을 받는다는 것임. 8인치siC반도체웨이퍼를 생산하고자 하는 기업이 있고, 이 기업이 기술적 문제로 어려움을 겪고 있다면 이 어려움을 해결해주는 다른 기업은 큰 이득을 얻을 수 있을 것임. 그럼 어떤 기업들이 있을까? 이게 핵심이겠음.
ASML이 문제를 해결하고 큰 돈을 벌듯이, 8인치실리콘카바이드반도체웨이퍼 시장에서 ASML같은 기업을 찾는다면 큰 수익을 얻을 수 있을 것임.
네이버나 구글에 SiC반도체관련주, 수혜주 등을 검색하면 이상한 기업들이 나오는게 확인됨. SiC반도체와는 별 관계가 없는 기존 반도체 기업들이 추천되기도 하고 통신 반도체를 만드는 기업이 추천되기도 하는데 모두 별 관계가 없는 기업들임. 진짜 SiC반도체웨이퍼 관련주는 지금까지 4개 정도임.
- 어플라이드 머티리얼즈(Applied materials, 티커 AMAT) : 미국의 반도체 장비 기업으로, SiC반도체 제조용 CMP시스템과 이온주입기기를 비롯한 다양한 장비 제작함. 특히 이온주입기기 점유율 55%를 차지하고 있으며 SiC반도체웨이퍼 장비에서 의미있는 매출을 올리고 있는 기업임.
- 액셀리스 테크놀로지스(ACLS) : AMAT와 동일한 이온주입기기를 만드는 기업임. SiC전력반도체가 방향성을 잡으면서 함께 성장함. 주가가 엄청나게 올랐음. 삼성전자와도 협업 중.
- 아익스트론(Aixtron, 티커 AIIXY) : 독일의 반도체 장비 기업. GaN전력반도체와 SiC전력반도체 생산에 필요한 MOCVD장비를 제작
- Veeco(티커 VECO) : 미국의 반도체 장비 기업. 증착 기술과 레이저 기술에 강점을 가지고 있으며 반도체 가공 표면 이물질 등을 처리하는 습식 장비를 생산함.
위 4개 정도에 불과함. 위 4개 기업 중 어플라이드 머티리얼즈와 엑셀리스 테크놀로지가 이온주입기기라는 장비에서 실질적인 이익을 내고 있는것으로 확인됨. 한국 기업들 중에는 8인치실리콘카바이드웨이퍼를 직접 생산하는 SK실크론이 거의 유일한 관련주인데 상장이 안되어 있으니 패스. 위 4개 기업들 중에서 투자를 진행하면 될 것임. 별 상관도 없는 한국 기업들에게 투자하는건 도박이니 추천하지 않음.
글을 마치며
전기차 시장, ESS, 재생에너지 등 배터리를 활용한 시장은 반드시 성장할 것이 분명하고 SiC전력반도체도 함께 성장할 것임. 그 중에서 미래에는 반드시 8인치SiC반도체웨이퍼를 생산해야함. 울프스피드나 온세미컨덕터처럼 직접 생산하는 기업의 성장성도 좋겠지만 장비를 납품하는 장비주들의 성장성도 좋겠다 라는 생각이 들어서 찾아봄.
위 4개 기업들 중 정말 더 괜찮다고 생각하는 기업들은 따로 찾아볼 예정. 모두 성투하세요.
