GAA 반도체 관련주 이슈 원인
미국 정부가 중국에 대한 반도체 기술 접근 추가 규제를 검토하고 있다는 소식에 게이트올어라운드 (Gate All Around) GAA 관련주들이 시장의 관심을 받고 있습니다.
GAA 규제가 중국의 자체적인 GAA 칩 개발 능력을 제한하는 데 초점을 맞출지 아니면 미국 반도체 업체를 비롯해 해외 업체들이 중국 업체에 제품을 파는 것까지 차단하는 것인지도 불분명하다고 블룸버그는 전했습니다.
GAA 반도체 관련주 이슈 히스토리
| 2024.06.12 | ✔️ 미국 정부가 중국에 대한 반도체 기술 접근 추가 규제를 검토하고 있다는 소식 👉뉴스확인 |
| 2024.02.22 | ✔️ 삼성전자가 모바일 반도체 설계 시장의 절대 강자인 ARM과 동맹을 강화하고 차세대 반도체 파운드리(위탁 생산) 시장 경쟁력 확보 👉뉴스확인 |
| 2023.10.25 | ✔️삼성전자가 게이트올어라운드(GAA) 기술 초격차에 나서며, 2027년 양산 예정인 1.4nm 공정부터 나노시트를 4개로 늘린다는 계획 발표 👉뉴스확인 |
GAA(Gate-All-Around) 란?
단채널 현상 (Short Channel Effect)
게이트(Gate)에 전압이 가해지면 트랜지스터는 채널(Channel)을 통해 소스(Source)에서 드레인(Drain)으로 전자가 흐르면서 동작하게 됩니다. 하지만 트랜지스터가 점점 작아지면, 소스와 드레인 간 거리가 가까워지게 되어 누설 전류가 발생하고, 결국 너무 짧아진 게이트는 제 역할을 하지 못하게 됩니다.
이처럼 단채널 현상은 단어의 이름처럼 전류의 흐름을 조절하는 게이트의 길이가 너무 짧아짐에 따라 발생하는 모든 현상들을 말합니다.
GAA(Gate-All-Around)
전류가 흐르는 채널의 네 개 면을 게이트가 둘러싸는 형태의 트랜지스터 구조
단채널 현상을 극복하기 위해 1차원 Planar FET부터 3차원 FinFET까지 트랜지스터 구조도 함께 발전해 왔습니다.
GAA(Gate-All-Around)는 전류를 더 확실하게 제어할 구조를 고민한 결과 탄생한 구조입니다. 4개의 채널을 4개의 게이트로 둘러싼 형태로 기존보다 더 정교한 전류 조절과, 더 확실한 전류 제어가 가능하기 때문에 성능과 특성 측면에서 훨씬 좋은 이득을 얻을 수 있습니다.
MBCFET™(Multi-Bridge Channel Field Effect Transistor)
‘MBCFET™(Multi-Bridge Channel Field Effect Transistor)’은 삼성전자 반도체만의 독자적 GAA 구조입니다.
초기 GAA 구조의 채널(Channel)을 보다 넓게 만들어서, 기존 대비 통로가 넓어지기 때문에 저항이 줄어들고, 그로 인해 전류가 더 많이 흐르게 되어 누설 전류를 더욱 효과적으로 제어할 수 있습니다.
이러한 MBCFET™은 기존의 트랜지스터보다 전력 소모를 줄이면서도 성능을 향상할 수 있는 차세대 반도체 기술로 평가됩니다. 기존 Nanowire보다 넓은 Nanosheet 형태로 통로가 넓어졌기 때문에 전류가 더 많이 흐를 수 있고, 원하는 수준까지 소비 전력을 줄일 수 있는 장점이 있습니다.
GAA 반도체 관련주 업종 동향 및 특징
- GAA는 반도체의 기존 트랜지스터 구조인 핀펫의 한계를 극복할 수 있는 기술.
- 5나노 핀펫 구조와 비교시 전력은 45%절감되고, 성능은 23% 향상되면서, 면적은 16% 축소되는 효과를 발생
- 엔비디아, 인텔 등은 삼성전자나 대만 TSMC와 함께 내년에 GAA 기술을 적용한 반도체를 대량으로 생산한다는 계획
- 삼성전자는 3나노부터 GAA를 양산한 노하우를 바탕으로 GAA 2나노로 TSMC를 추격한다는 방침
- 삼성전자는 “GAA 공정 양산 규모는 2022년 대비 꾸준히 증가하고 있다”며 “선단공정 수요 성장으로 인해 향후 큰 폭으로 확대될 전망
- Si와 SiGe층을 형성하는 증착(Deposition) 장비와 희생층 SiGe를 제거하는 에천트(Etchant) 수요가 대폭 증가할 것으로 전망
- GAA는 실리콘(Si)과 실리콘 게르마늄(SiGe)을 층층이 쌓아서 습식으로 만드는 방식. 이때 쌓인 회로와 회로를 구분하고 보호하는 아주 얇은 박막을 입혀야 하는데, 여기에 원자 수준의 박막을 증착할 수 있는 장비가 바로 ALD
- ALD는 아주 작은 원자를 이용해 박막을 만드는 기술로, 반도체 공정의 미세화 트렌드에 맞춰 더 얇게 막질을 형성할 수 있는 중요한 장비로 주목받고 있다. 기존 CVD(화학기상증착법) 방식 대비 수백 배 이상 얇은 것
GAA 반도체 관련주, 테마주, 대장주
솔브레인 (GAA 반도체 대장주)
- 반도체 공정용 화학재료, 디스플레이 공정용 화학재료, 2차 전지 소재 등을 생산하고 있으며 국내의 주요 반도체, 디스플레이, 2차 전지 제조사에 제품을 공급하고 있음.
- 동사의 고객사는 국제 시장을 선도하는 디스플레이 패널 생산, 반도체 칩 생산, 2차 전지 생산업체가 있음.
- 현재 삼성전자, 삼성디스플레이, SK하이닉스, LG디스플레이 등 국내 반도체 및 디스플레이 제조사에 공정용 화학 재료 등을 안정적으로 공급 중.
- 3nm GAA 공정에 솔브레인이 개발한 식각액이 사용 (GAA구조는 Si와 SiGe 스택을 핀 어레이로 식각한 후 등방성 식각으로 핀에서 SiGe를 제거해서 와이어 혹은 시트를 남기는 공정이 적용되며며 이 공정에서 SiGe와 Si를 선택적으로 제거하기 위한 정밀한 식각 공정이 필요
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원익IPS (GAA 반도체 수혜주)
- 인적 분할로 설립된 신설회사로 2016년 5월 재상장, 분할 전 회사인 원익홀딩스가 영위하던 사업 중 반도체, Display 및 Solar 장비의 제조사업부문을 담당. 2019년 2월 원익테라 세미콘 합병으로 국내 대형 장비 기업으로 도약함.
- 사업 부문 구성은 반도체, 디스플레이, 장비 및 장치 유지 보수에 필요한 부품, 그리고 기술용역 등으로 이루어져 있음.
- 전방 산업의 투자에 따라 삼성전자 평택 공장의 ALD 장비의 수주가 증가함. 그러나 실제 인도까지 매출 감소는 불가피하며, 하반기에나 매출로 인식 가능. 평택 진위3산업단지에 부지면적 2만2520㎡규모의 신사옥 준공. CAPA 2배 이상 증가 예정.
- 원익IPS는 1998년 세계 최초 ALD 장비 양산에 성공한 기업으로, 전체 매출 절반 이상을 삼성전자가 차지
- ALD에서도 플라즈마를 활용한 PEALD(플라즈마 원자증착법) 장비를 삼성전자와 공동개발 중
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유진테크 (GAA 반도체 테마주)
- 반도체 박막을 형성하는 전공정 프로세스 장비를 개발, 생산하는 반도체 전공정 장비 업체
- 반도체 소재 부문에서는 국내 반도체 소자업체에 DRAM 캐패시터용 고유전율 물질 박막 증착에 필요한 전구체의 판매량 증진에 집중함.
- 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론 등 유수의 글로벌 반도체 회사들과 제조장비 공급계약을 체결함.
- 유진테크의 ALD 장비는 배치(Batch, 일괄 처리) 타입 기반으로, 장비 한 대당 150장의 웨이퍼를 한 번에 넣어 처리할 수 있어 높은 생산성을 강점
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그린리소스 (GAA 반도체 관련주)
- 주 목적사업은 반도체 및 디스플레이 공정 장비용 부품에 적용되는 내식성과 내플라즈마성을 제고하는 보호코팅을 위한 코팅소재의 제조 및 코팅임.
- 동사가 2013년에 국내 최초로 반도체용 APS 코팅 소재를 국산화에 성공하였고, 와이엠씨, 제니스월드, 아이씨디엠 등 국내 디스플레이 건식식각장비 APS 코팅 업체로 납품함.
- 삼성전자를 고객사로 두고 국내 유일 3나노 5나노 공정의 반도체 건식 식각 장비 부품용 초고밀도 코팅 기술을 보유
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주성엔지니어링
- 반도체 및 디스플레이, 태양전지, 신재생에너지, LED, OLED 제조장비의 제조 및 판매를 영위
- 종속회사를 통해 관련장비의 해외판매 및 서비스 업무 등을 수행하며, 다수 공정 중에서도 증착공정에 필요한 장비를 제조하여 고객사에 주 납품하고 있음.
- 종속회사를 통하여 위 제조장비의 부품 및 원자재 가공 제조, 관련 장비의 해외판매 및 서비스 업무 등을 영위하고 있음.
- 커패시터용 ALD 장비를 세계 최초로 개발했고, 이를 기반으로 트랜지스터를 제조하는 ALD 기술 개발
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한솔케미칼
- 정밀화학 제품으로 반도체, 디스플레이, 제지 및 섬유에 사용되는 과산화수소, 섬유에 사용되는 차아황산소다, Polymer 합성시 중합개시제로 주로 사용되는 BPO를 생산하고 있음.
- 또한 제지/환경제품으로 제지산업에서 부재료로 사용되는 라텍스외 제지약품, 폐수처리 등에 사용되는 고분자응집제 등을 생산함.
- 주요 매출처로는 삼영순화, 삼성SDI, 한솔제지, 삼성디스플레이, 글로텍 등이 있음.
- GAA는 Si와 SiGe의 선택적 식각(wet etching) 공정 시에 초산(CH3COOH)과 함께 대량의 과산화수소(H2O2)를 포함한 희석액을 사용할 것으로 예상되고, 희석액 내 과산화수소의 사용량도 메모리 및 기존 파운드리 공정 대비 크게 증가할 것으로 판단
- 한솔케미칼은 P3를 포함한 삼성전자의 첨단 파운드리 공장에 과산화수소를 공급
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에이디테크놀로지
- 반도체 소자의 설계 및 제조(ASIC)를 주요 사업으로 영위함.
- 시스템 반도체 시장의 ODM 업체이며, 시스템 반도체 요구를 받아 IP 업체의 특정 IP와 파운드리 업체인 TSMC 기반으로 시스템 반도체 칩을 개발, 생산하는 팹리스 기업임.
- 매출실적에서는 제품(양산)이 75.38%, 용역(개발)이 23.69%, 기타 0.15% 를 차지하여 매출의 대부분을 차지하고 있음.
- 에이디테크놀로지는 2023 세계 최대 반도체 설계 자산(IP) 기업 중 하나인 Arm의 토탈디자인프로그램 파트너
- 디자인솔루션파트너(DSP) 최초로 삼성전자 파운드리 3나노 설계 프로젝트를 수주하는 성과. 3나노 GAA를 적용하고 2.5차원(2.5D) 패키징을 구현하는 설계를 고객사에 제공
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이엔에프테크놀로지
- 전자산업용 재료관련 정밀화학 제품의 개발 및 생산, 판매를 주업으로 하고 있으며, 전자재료 사업부문을 영위.
- 전자재료 사업부문의 품목은 프로세스케미칼, 칼라페이스트, 반도체 CMP용 Slurry로 구분됨.
- 일부 OEM 형태 매출을 제외하고는 전 제품/상품을 본사 영업팀에서 국내 및해외에 직접 판매하고 있으며, 2007년부터 중국에 진출하여 가시적인 성과를 보이고 있음.
- 이엔에프테크놀로지는 2010년 모리타 화학과의 합작 회사인 팸테크놀로지를 설립 후 반도체향 불산계 식각액의 점유율을 높여가기 시작
- 2023년 하반기부터 불화수소 자체 생산 본격 시작
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가온칩스
- 삼성 파운드리의 공식 디자인 솔루션 파트너로서 삼성 파운드리 공정을 사용하여 시스템 반도체를 설계하고자 하는 팹리스 고객사에 시스템 반도체 디자인 솔루션을 제공하고 있음.
- 팹리스 고객사의 요청에 따라 웨이퍼 형태의 반도체칩을 조립하고, 테스트하여 최종 완제품 형태로 가공하여 공급하는 사업도 진행하고 있음.
- 최근에는 시스템 반도체 회로설계 부분까지도 시스템 반도체 디자인솔루션에 포함하고 있음.
- 삼성전자는 AI 반도체 생산을 위해 소프트뱅크의 ARM 설계 자산을 2나노(nm), 3나노의 최선단 GAA(Gate-All-Around) 공정에서 협력 강화
- SoC 회로설계부터 AI 칩 생산까지 턴키 솔루션을 유일하게 제공하는 가온칩스는 ARM과 파트너십 계약 1년 만에 ARM 디자인 파트너 (AADP) 중 베스트 디자인 파트너상을 수상해 향후 ARM과 협업은 강화
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테스
- 반도체 제조에 필요한 전공정 장비(PECVD, LPCVD, Gas Phase Etch&Cleaning 등)의 제조를 주된 사업으로 영위함.
- 2013년 반도체 전공정 장비인 LPCVD와 PECVD의 양산에 성공하였고, 비정질탄소막을 증착하여 신규 PECVD는 반도체 3D NAND 공정에 적용함.
- 주요 매출 구성은 반도체 장비(PECVD,GPE)와 디스플레이 장비(UVC LED 장비 등)으로 76.95% 이루어짐.
- 테스는 전공정 중에서 박막 형성을 위해 사용되는 증착장비인 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)와 건식식각장비인 Gas Phase Etch & Cleaning 장비를 생산하여 국내 반도체 소자 업체에 공급
- GPE는 불화수소 가스를 사용해서 웨이퍼 표면의 산화막만 선택적으로 깎아내는 제품으로 기존 플라즈마를 이용한 장비보다 미세공정에서 유리하고 웨이퍼에 부담이 적다는 특징. 테스는 GPE 장비를 삼성전자 뿐만 아니라 SK하이닉스로도 공급
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