반도체 투자자분들이라면 ASML에 대해서 들어보셨을 것입니다. 오늘은 EUV가 왜 중요한지와 함께 ASML이 압도적인 이유를 짧막하게 정리를 해보겠습니다.
<내용 정리>
출처 : SK하이닉스
1. 반도체 EUV 노광 공정이란 반도체 포토 공정(패턴을 만드는 공정)에서 리소그래피(극자외선 파장의 광원)을 이용하는 제조공정. 더 쉽게 이야기 해서 빛으로 회로를 새기는 것임.
2. 이 공정이 중요한 이유는 반도체 공정 내 시간에서 절반 이상을 차지 약 60%, 생산 비용에서도 1/3 이상을 차지하고 있음.
*시간, 비용은 경쟁력과도 연관
출처 : SK하이닉스
3. 공정 과정을 보면 웨이퍼(피자로 치면 도우)는 감광물질로 코팅이 되고 스캐너라고 불리우는 포토 공정(패턴을 만드는 공정) 설비로 들어감.
출처 : 파크시스템스 원자현미경
4. 설비 과정에서 정말 미세한 현미경으로 봐야 할 정도로 미세하면서 작은 회로(전기가 흘러 다니는 회로)소자가 생성.
5. 이 EUV 노광 기술이 중요한 이유는 '반도체 미세화'. 지름 300mm로 제한된 웨이퍼에 미세한 회로를 최대한 많이 새겨 넣어야 좋음. 성능과 전력 효율도 더욱 높일 수 있음.
출처 : SK하이닉스
6. 과거 EUV 노광 기술에선 미세 회로를 만들려면 노광 공정도 수십번 반복해야 함
>기존엔 빛의 파장으로 ArF를 사용(20나노 급 이상에서만 쓰임)
>10나노 급 반도체 생산하면서 자연스럽게 한계.
ASML 설립할 때 당시의 건물
7. 하지만 EUV 장비를 통해서 공정 단계를 대폭 줄인일 수 있음. 이 때 등장한 것이 바로 ASML
>네덜란드 기업인 ASML은 10나노 이하의 회로를 그릴 수 있는 극자외선 EUV 장비 공급
>특히 5나노 아래의 미세 공정에는 필수적임.
*ASML은 반도체 제조장비업체 회사인 ASM인터내셔널이 노광장비 사업부를 떼어내고 네덜란드 필립스와 함께 만든 회사임.
8 공정 단계를 대폭 줄일 수 있다는 것은 가격경쟁력과 원가 절감. 기업의 입장에선 필수적.
8-1. 과거까진 EUV노광장비 도입은 비메모리 반도체 선단공정이었음.
8-2. 하지만 메모리 D램 업체까지 EUV를 도입(삼성전자 등) - 고성능 메모리를 필요로 하는 데이터센터, 인공지능 수요 대응
>단 삼전의 경우 EUV 공정 조기 도입을 통해 오히려 생산 수율도 낮고 비싼 장비 사용해서 생산 원가는 당장 높음. 하지만 향후 기술력을 통해 달라질 수 있음.
9. 최근 n년간 반도체 트렌드는 '나노공정'으로 미세화. TSMC의 O나노 양산 성공, 삼성전자 O나노 양산 성공 등 > 하지만 나노 공정을 대폭 줄이는 것도 한계가 있기 때문에 기업 뿐만 아니라 투자자들도 '후공정' 쪽에 관심(차라리 후공정 패키징을 통해서 성능을 극대화)
10. 노광 장비 점유율 시장 내 ASML은 시장 점유율 85%가 넘고, 실제 EUV장비로는 1등(2등 니콘과 3등 캐논은 사실상 시장에서 철수 계획, 사실상 100%)
*2010년 당시만 하더라도 ASML의 점유율은 노광장비 시장에서 약 60%대였지만 현재는 85%가 넘는다.
11. 반도체 노광 공정에 있어서 필수적인 EUV 장비를 독점 공급하는 ASML은 1대 팔 때마다 2,000억씩 남김. 작년엔 총 42대 판매(TSMC, 삼성, 인텔 등이 주요 고객사)
>게다가 향후 노광장비 기술이 고도화 될수록 앞으론 가격도 2~3배 이상 뛸 것으로 봄(최대 5,000억까지)
11-1. 주문을 넣으면 대략 받기까지 18개월 가량이 걸릴 정도다.
2020년 이재용 형님은 ASML 본사로 찾아가서 물량 요청한 바 있음.
12. ASML의 실적을 보면 2021년 기준 연매출 25조원, 이익률도 무려 53%, 장비 수주액도 엄청난 상황. 매출액은 오히려 크게 흔들리지 않고 압도적인 영업이익률도 유지.
*참고로 한국 코로나19 3차 재난지원금 규모가 9.3조 규모였음.
13. 하지만 반도체 미세화 공정에 대한 우려도 생김(미세화를 하려고 해도 막상 간격이 서로 좁아서 전류 누설 등 문제).
13-1. 미세화를 통해 성능이 꾸준하게 높아졌지만 공정이 오히려 복잡해지면서 미세화도 더욱 어려워지고 있음.
13-2. 업계에선 2~3나노가 한계라고 주장(1990년대만 하더라도 50나노면 트랜지스터가 제대로 작동할 수 있었다고 함)
13-3. 자연스럽게 미세화보단 뒷단에 있는 패키징 쪽 관심(패키징 기술이 발전하면 칩 사이즈도 축소되고 효율성도 높아짐)
>현재 삼전, TSMC를 제외하고 3나노 공정 양산 기업은 없음.
13-4. ASML 장비가 좋다고 하더라도 삼전, TSMC의 기술력이 다른 이유는 공정기술, 소재 균일도, 소자 기술 등에 따라서 수율이 차이가 있음.
14. 그럼에도 불구하고 노광장비에 대한 수요는 계속 이어질 것 = ASML의 독점 우위
> 이미 줄인 나노를 다시 늘리는 것은 사실상 불가능.
> 반도체 공정 내에서 노광장비 공정은 필수적임+이젠 D램 EUV시대까지
> 반도체 미세화 공정에 대한 관심은 조금 낮아질 수 있으나 5년 내에 ASML의 장비를 과연 대체할 수 있을까?
>경쟁자 마저 물러가는 시대에 ASML은 압도적이다
>게다가 ASML은 EUV가 아닌 DUV(심자외선) 이머저번 장비로도 상당한 탄력을 받고 있음. DUV는 EUV보다 기술적 수준이 낮지만 레거시나 선단 공정에서 쓰임.
워렌버핏 曰 "경제적 해자가 있는 기업에 투자하라"는
말이 절로 떠오르는 기업 ASML
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