[반도체 장비] 테스

1. 개요

 

당사의 명칭은 주식회사 테스이고 영문명은 TES Co., Ltd.이고 약식으로는 (주)테스라고 표기한다.  2002년 9월 19일에 설립되었으며, 2008년 5월 20일 코스닥시장에 상장되었다. 소재지는 경기도 용인시 처인구 양지면 중부대로 2374-36이고 중견기업에 속한다. 

 

 

2. 사업의 개요

 

당사는 반도체 소자 생산에 필요한 전공정 장비 제조를 주력사업으로 영위하며 반도체 장비 관련 매출이 전체 매출의 95% 이상을 차지하고 있다.
반도체 공정은 크게 웨이퍼를 가공하여 칩을 만드는 전(前)공정과 만들어진 칩을 조립하고 검사하는 후(後)공정으로 나눌 수 있으며, 당사는 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 공급하고 있다.
그 외에도 디스플레이 제조에 사용되는 박막봉지장비(Thin Film Encapsulation system)와 UVC LED용 웨이퍼 제작에 사용되는 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 장비를 개발하여 국내외 관련 업체에 납품하고 있다.

 

 

3. 주요제품 및 매출 현황

 

4. 박막증착기술

 

박막증착기술은 물리적기상증착기술법(Physical Vapor Deposition. PVD)과 화학적기상증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD)으로 나누어진다.​

PVD는 고진공 분위기에서 고체 상태의 물질을 열 또는 운동에너지에 의해 증기로 기판의 박막을 형성하는 방법이고 CVD는 진공 또는 저압의 불활성 기체 분위기에서 금속염이나 금속을 함유한 고분자 물질을 열이나 플라즈마 또는 빛 등으로 분해하여 기체의 반응으로 원하는 성분의 박막을 증착 시키는 방법이다.

 

PVD법이든, CVD법이든 최종적인 형태는 박막을 증착한다는 것은 동일하다. 그 과정은 물리적이냐와 확학적이냐에 따라 서로 다른 과정을 통해서 증착이 이루어지는 것이다.​

CVD는 Chemical Vapor Deposition의 약자로 외부와 차단된 챔버 안에 기판을 넣고 증기 상태의 가스를 공급해서 열, 플라즈마, 빛 또는 임의의 에너지에 의해서 분해를 일으켜 기판의 성질은 변화시키지 않고 고체 박막을 증착하는 대표적인 방법이다. CVD는 다양한 재료에 적용이 가능하고, 층의 성분을 조절할 수 있으며, 미세 구조 조절이 가능하지만 박막 형성 반응 시 기판의 안정도를 고려해야줘야 하고, 부산물을 중화해 주어야 하기 때문에 비용이 비싸다. 

 

CVD는 챔버의 압력 조건에 따라 세 가지로 나눌 수 있다. 

 

 

챔버의 진공도를 대기압 상태에서 실시해서 주로 열에너지에 의존해서 반응을 시킨다. APCVD System은 CVD 공정 초기의 형태로, 지금은 많이 다루지 않는데 이는 주로 소자 내의 층간 절연막을 형성하는데 사용된다.

 

​챔버의 진공도가 저압이며, 고온의 열에너지로 반응을 유도한다. APCVD보다 낮은 압력을 가해서 thin film을 만드는 방식으로 tr의 게이트 층으로 사용되는 박막 형성 시 주로 사용된다. LPCVD의 경우 웨이퍼를 한 번에 많이 처리할 수 있는 장점이 있다.

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챔버의 진공도가 저압이며, 저온의 열에너지와 RF 전력에 의한 plasma로 반응을 시킨다. 여기서 사용되는 플라즈마는 어떤 용기 내의 Gas 분자에 전기장을 걸고, 압력을 1~10 Torr 범의로 해줄 때 분자가 양전하와 전자로 분리된 제 4의 상태를 말한다. 사실, 분자 자체를 고온에서 반응시켜 CVD를 시킬 수 있지만, 이 경우 그 과정에서 하부 층의 Metal Line에 손상을 주어 요즘은 비교적 저온에 의한 공정인 PECVD 기법을 사용한다. (저온은 380~400℃ 온도를 말함)

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A의 경우 반응 기체가 기판 표면에 흡착된 후 반응하기 전에 급속도로 표면을 따라 이동하여 두께가 균일하고 conformal coverage를 갖는다. → PECVD

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B의 경우 흡착된 반응 기체가 표면을 이동하는 정도가 작으면 증착 속도는 기체 분자의 도달각에 비례한다. 이는 속도가 빠르면 당연히 멀리 가서 증착될 것이고, 그림에 90℃ 이상의 지점에 증착되거나 90℃ 보다 작은 지점에 증착될 것이다. -  속도에 따라 증착되는 위치가 다르다. 따라서 그림에서 설명하는 막의 두께는 벽을 따라 점차 감속하게 된다.→ LPCVD

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C의 경우 기체 분자의 mean free path가 작으면 cusp가 형성된다. 흡착되기 전 기체가 자유롭게 이동할 수 있는 거리를 의미한다. → APCVD

 

 

5.  앞으로 매출증진이 기대되는 신규 장비

 

1) GPE(건식 식각장비)

https://www.thelec.kr/news/articleView.html?idxno=15697 

테스, 삼성 파운드리용 GPE 장비 '퀄테스트' 최종 통과 - 전자부품 전문 미디어 디일렉

GPE 장비는 불화수소 가스를 사용해 웨이퍼 표면에 있는 산화막을 깎아내는 건식 식각장비다. 테스는 지난 2010년 메모리향 GPE 장비를 상용화해 삼성전자와 SK하이닉스 등 주요 반도체기업에 공급해왔다. 매출 비중이 가장 높은 최대 고객사인 삼성전자 메모리 라인의 경우 도쿄일렉트론(TEL)과 테스의 GPE 장비가 7대 3, 혹은 6대 4의 비율로 도입되고 있는 것으로 알려졌다.
테스는 GPE 장비를 파운드리 공정에도 공급하기 위한 연구개발도 진행해왔다. 파운드리용 장비는 각 공정에 양산을 의뢰한 고객사에 최적화된 방식으로 설계(커스터마이징)를 해야 하기 때문에 메모리용 장비 대비 개발 난도가 훨씬 높다. 각각의 고객사로부터 장비에 대한 승인 절차도 밟아야 한다. 현재 삼성전자 파운드리 공정의 GPE 장비는 일본 TEL이 사실상 독점 공급하고 있다.
테스가 개발한 파운드리용 GPE 장비는 2020년 초 데모 테스트를 통과했다. 이후 삼성전자와의 지속적인 협업을 통해 지난해 11월에는 최종 퀄테스트를 마무리했다. 최종 퀄테스트 통과는 해당 장비가 실제로 양산이 가능한 단계에 접어들었다는 것을 의미한다.
이에 따라 테스의 파운드리용 GPE 장비는 올해부터 삼성전자 신규 파운드리 공정에 본격적으로 도입될 것으로 전망된다. 현재 삼성전자는 경기도 평택시에 신규 파운드리 팹인 P3를 구축하고 있다. 올해 상반기부터 각 공급사로부터 장비를 조달받을 계획이다.

2) Low K 증착 장비(Low K PECVD)

https://www.thelec.kr/news/articleView.html?idxno=16439 

테스, Low-K PECVD 장비 첫 국산화 '눈앞'…상반기 상용화 전망 - 전자부품 전문 미디어 디일렉

Low-K 물질은 실리콘옥사이드 대비 저장 가능한 전하 용량이 낮으나, 그만큼 신호전파의 지연이 크게 줄어 전류를 빠른 속도로 흐르게 할 수 있다는 장점이 있다. 때문에 Low-K 물질은 배선이 빽빽하게 밀집된 구간에 필요한 층간 절연막 소재로 적합하다는 평가를 받는다. 특히 반도체 미세화 공정의 발달로 칩의 집적도가 높아지면서 Low-K 물질에 대한 수요도 함께 증가하는 추세다.
Low-K 물질 증착장비의 국산화 사례가 이번이 처음이라는 점도 의미가 있다. Low-K 증착장비는 해외의 주요 반도체 장비업체인 어플라이드머티어리얼즈가 주도해 온 장비로, 그간 국내 메모리 제조업체들은 전적으로 수입에 의존할 수밖에 없었다. 국내 반도체 업계가 국산화 및 공급망 다변화에 속도를 내고 있는 만큼, 테스도 이번 Low-K 물질 증착장비 국산화로 매출을 확대할 수 있을 것으로 전망된다.

3) BSD(Back side Deposition) 장비- 웨이퍼 후면 증착 장비

 

웨이퍼 후면 증착을 살짝 엿볼 수 있는 기사

 

https://www.thelec.kr/news/articleView.html?idxno=10897 

"고적층 3D 낸드, 웨이퍼 휘어짐 현상 해결이 과제" - 전자부품 전문 미디어 디일렉

벡터 DT 시스템은 플라즈마화학기상증착(PECVD)으로 웨이퍼 보우의 경제적인 제어 솔루션을 제공한다. 웨이퍼 전면에는 닿지 않고 웨이퍼 후면에 가변 카운터 스트레스 박막을 증착해 웨이퍼 형상을 관리한다. 벡터 DT 솔루션을 적용하면 노광 결과 향상, 보우로 인한 결함 감소, 고성능 하이 스트레스 박막 적용이 가능해진다. 두께가 두꺼운 박막을 적용하면서도 웨이퍼 변형을 최소화할 수 있다는 의미다.

최근 연구

연구비

6. 매출액 및 영업이익 추이

 

7. 컨센서스 

 

8. SWOT

 

S - 삼성전자, SK하이닉스 필수로 들어가다시피하는 장비회사(증착, 식각)

W - 싸이클 있는 반도체 산업에 수주를 받아야지만 어닝 서프라이즈가 나옴. 적자가 날 때도 많음. 

O - 신규 장비 매출 성장이 있을 것으로 보임. 중국향 영업도 하고자 함.

T - 23년에는 장비 투자가 슬로우해질 것으로 보여 피크아웃이 될 수 있음.

     전세적으로 반도체 업황에 대해 호의적이지 않은 시각이 있음.