반도체 화학 기상 증착(CVD) 장비 시장 규모, 점유율 및 동향 분석 보고서: 응용 분야별(파운드리, 집적회로 제조업체(IDM), 메모리 제조업체), 제품 유형별(대기압 화학 기상 증착(AP CVD), 고밀도 플라즈마 화학 기상 증착(DP CVD), 저압 화학 기상 증착(LP CVD), 금속유기화학 기상 증착(MO CVD)) 및 지역별(북미, 유럽, 아시아 태평양, 중동 및 아프리카, 라틴 아메리카) 예측, 2024-2032년

시장 역학

시장 동인

반도체 및 마이크로 전자 기기 수요 증가

반도체는 복잡한 마이크로 전자 회로에 통합될 경우 고성능 컴퓨팅, 운영 제어, 입출력 관리, 데이터 처리, 저장, 센싱, 무선 통신, 효율성 향상 및 전력 관리와 같은 다양한 기능을 합리적인 비용으로 제공합니다. 반도체 산업은 빠른 발명 덕분에 더욱 저렴하고 첨단화된 제품을 기하급수적으로 생산할 수 있었습니다. 또한, 지난 한 해 동안 소비자 행동의 급격한 변화로 전 세계의 관심이 기술로 집중되었습니다. 팬데믹으로 인한 제약에 대응하여 재택근무 및 재택학습 환경을 지원하는 장비와 인프라에 대한 수요가 급증했습니다.

정부와 업계 관계자들은 사물인터넷(IoT) 시장을 혁신하고 성장시킬 잠재력을 지닌 마이크로일렉트로닉스 분야의 발전을 예의주시하고 있습니다. 특히 대역폭 제약이 심화됨에 따라 가상현실(VR) 및 증강현실(AR) 기술의 활용이 증가하면서 마이크로일렉트로닉스 연구 개발(R&D)이 확대될 것으로 예상됩니다.

여러 최종 사용자 분야에서 해당 기술 채택률 증가

다양한 응용 분야에 사용되는 세라믹 박막 및 코팅을 제조하는 데 있어 빠르게 발전하고 있는 기술 중 하나는 금속유기 전구체(MOCVD)를 이용한 화학 기상 증착(CVD)입니다. 탄소 나노튜브(CNT), 그래핀, 실리콘 나노와이어(Si-NW)는 전기 자동차용 배터리 부품의 개발 및 생산으로 인해 수요가 증가하고 있는 나노기술 소재입니다.

웹에 통합된 무선 의료 기기, 웨어러블 기기, 그리고 반도체 기반의 3D 프린팅을 통한 장기 및 의료 기기 제작은 미래 의료 서비스 제공 방식에 있어 새롭고 창의적인 변화를 가져올 핵심 요소가 될 것입니다. 최첨단 네트워크 연결 자율주행 차량에는 최신 기술 기능을 갖춘 3,000개 이상의 칩이 탑재될 수 있습니다. 반도체는 현재의 팬데믹 상황처럼 비즈니스, 학습, 엔터테인먼트, 가족 및 친구와의 소통 등 모든 것이 원격으로 이루어지는 시대에 기존의 물리적 공간을 넘어 통신 네트워크를 유지하는 데 필요한 기술 인프라를 제공합니다.

전 세계 많은 스마트 도시들이 시민들을 위한 도시 서비스와 핵심 공공 기반 시설 개선에 힘쓰고 있습니다. 이를 위해 도시 기반 시설의 거의 모든 부분을 다양한 기기와 연결해야 하며, 이러한 기기들은 다시 개인과 연결될 것입니다. 반도체는 이러한 상호 연결된 기반 시설에 필수적인 동력이 될 것입니다. 따라서 이러한 모든 응용 분야가 반도체 산업의 성장을 견인하고 있습니다.

시장 제한

기술에 대한 높은 투자

반도체 제조를 위한 CVD 공정은 까다롭고 비용이 많이 듭니다. 파운드리와 반도체 조립 및 테스트 아웃소싱(OSAT) 업체들이 증가하는 칩 수요를 충족하기 위해 생산량을 늘려감에 따라 자본 지출에 대한 압박이 가중될 것으로 예상됩니다. 새로운 파운드리 건설에는 150억 달러에서 200억 달러가 소요될 수 있으며, 상당한 제조 전문 지식과 탄탄한 인프라가 필요합니다. 후공정 조립, 패키징 및 테스트 시설에는 50억 달러에서 70억 달러가 투자될 수 있습니다. 또한 기업들은 매출의 상당 부분을 자본 지출과 연구 개발에 투자합니다.

반도체 산업에서 경쟁력을 유지하려면 기업은 매출의 상당 부분을 연구 개발(R&D)과 신규 공장 및 설비에 지속적으로 투자해야 합니다. 업계의 기술 변화 속도가 매우 빠르기 때문에 기업은 더욱 복잡한 설계와 공정 기술을 개발하고, 미세한 형상의 부품을 생산할 수 있는 생산 설비를 도입해야 합니다. 미국 반도체산업협회(SIA)에 따르면, 최첨단 반도체 부품을 설계하고 생산하는 능력은 매출의 약 30%에 달하는 업계 전반의 투자율에 발맞춰 지속적으로 노력해야만 유지할 수 있습니다. 이러한 모든 요인들이 시장 성장을 저해합니다.

시장 기회

다양한 연구 활동

시장에서는 다양한 연구 활동이 활발히 진행되고 있으며, 이는 시장 참여자들이 CVD에 투자하도록 유도하는 여러 요인으로 작용하고 있습니다. 예를 들어, 2021년 12월, 중국, 영국, 싱가포르의 나노화학, 지능형 소재, 물리학 분야 국제 연구팀인 자오롱 첸(Zhaolong Chen) 연구팀은 Advances 저널에 사파이어 웨이퍼 상에 고도로 배향된 단층 그래핀을 직접 생성하는 기술을 발표했습니다. 이 연구팀은 고온에서 전자기 유도 CVD 방식을 적용하여 그래핀 층을 제작하는 데 성공했습니다. 이 방법은 전하 이동도가 크게 향상되고 면저항이 낮아진 그래핀 층을 얻을 수 있게 해주었습니다.

또한, 2020년 7월, 아그니트론은 이중 용도 아길리스(Agilis) 장비를 이용한 금속유기화학기상증착(MOCVD) 방식으로 반도체 소재인 산화갈륨을 생산하는 기술을 개발했습니다. 이 기술은 필요에 따라 다른 소재로 대체하는 것도 가능하게 합니다. 이러한 모든 연구 개발 노력은 시장 성장에 엄청난 잠재력을 제공합니다.

세그먼트 분석

글로벌 반도체 화학 기상 증착 장비 시장은 적용 분야 및 지역별로 세분화됩니다.

신청을 통해전 세계 반도체 화학 기상 증착(CVD) 장비 시장은 파운드리, 집적 회로 제조업체(IDM), 메모리 제조업체로 구분됩니다. IDM이 시장을 주도하며 예측 기간 동안 연평균 성장률(CAGR) 9%를 기록할 것으로 예상됩니다. IDM은 로직, 센서, 광전자 및 개별 부품을 포함합니다(메모리 제조업체 제외). 집적 회로 제조업체(IDM)는 집적 회로(IC)를 설계하고 판매합니다. 전통적인 IDM은 자체 브랜드 칩을 제조 시설에서 설계하고 생산합니다. 다른 제조업체들이 로직 및 메모리 분야에서 평면 아키텍처를 버리고 복잡한 3차원(3D) 구조를 선호하는 추세인 반면, IDM은 10nm를 넘어 5nm, 나아가 3nm까지 노드 스케일링을 추구합니다. 집적 회로 생산의 핵심 단계는 박막 증착(CVD)입니다. 박막 성장에 가장 흔히 사용되는 방법은 CVD입니다. CVD 공정에서 웨이퍼 상에 박막을 형성하기 위해 전구체와 반응물을 공정 챔버에서 혼합한 후 안정 상태에 도달하도록 합니다. 향후 반도체 IC 수요는 소비자 가전 및 마이크로 전자 제품 판매 증가에 힘입어 성장할 것으로 예상됩니다. 또한, 반도체 IC 수요 증가로 반도체 소자 제조업체의 생산 능력이 향상될 것으로 예상되며, 이는 화학 기상 증착(CVD)에 대한 시장 수요 증가로 이어질 수 있습니다.

두 번째로 큰 산업 분야는 메모리 제조업체입니다. 반도체 사업의 주요 제품군 중 하나는 메모리 반도체입니다. 전 세계적으로 데이터 소비가 증가함에 따라 메모리 제품에 대한 수요도 증가하고 있습니다. 다양한 업체들이 소비자 가전 및 데이터 센터의 수요 증가에 대응하여 메모리 사업을 확장하고 있습니다. 2020년 8월, 삼성은 한국 평택에 위치한 제2생산 라인에서 16GB LPDDR5 DRAM의 양산에 돌입했습니다. 삼성의 3세대 10nm급(1z) 공정으로 제조된 새로운 16Gb LPDDR5는 최고의 모바일 메모리 성능과 최대 용량을 자랑하며, 5G 및 AI 기능과 같은 이점을 소비자에게 제공합니다. 이는 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD) 기술의 성장을 활용한 것입니다. 또한, 특수 진공로 제조업체인 한국의 써모박(ThermVac Inc.)은 2022년 1월부터 국내외 고객의 요구에 부응하기 위해 900°C~2,400°C의 고온에서 사용 가능한 CVD 장비의 공정 기술 및 설계·제조 기술을 지속적으로 개발할 예정이다. 이는 반도체, 태양 에너지, 휴대폰, 항공우주 및 방위산업 등 첨단 기술 분야에서 고온 내열성 CVD 부품에 대한 수요가 증가하는 추세에 부합하는 것이다.

지역 분석

지역별로 보면, 전 세계 반도체 화학 기상 증착 장비 시장은 아시아 태평양, 북미, 유럽 및 기타 지역으로 구분됩니다.

아시아 태평양 지역이 시장을 장악했다그리고 기록될 것으로 예상됩니다.연평균 성장률 9.1%예측 기간 동안 전기 자동차 수요 증가가 아시아 태평양 자동차 반도체 시장의 빠른 성장을 견인할 것으로 예상됩니다. 자율주행차는 이미 주요 자동차 제조 국가에서 많은 구매자를 확보했으며, 자동차 제조업체들은 자율주행차 혁신, 생산 및 개선에 지속적으로 매진해야 합니다. 인도는 인구 규모 덕분에 세계에서 가장 빠르게 성장하는 경제 중 하나가 되었으며, 향후 몇 년 동안 인도의 자동차 반도체 시장은 빠르게 성장할 것으로 전망됩니다. 향후 자동차 산업을 지원하는 견고한 반도체 연구 개발 인프라는 인도 반도체 시장에 새로운 기회를 창출할 것입니다.

북아메리카북미 반도체 시장은 세계에서 두 번째로 큰 규모를 자랑하며, 2031년까지 30억 달러 규모로 성장할 것으로 예상됩니다. 연평균 성장률(CAGR)은 6.9%에 달할 것으로 전망됩니다. 무역 긴장과 국가 안보 우려가 고조됨에 따라 미국은 한국, 대만, 중국에 비해 반도체 생산에서 뒤처지지 않기 위한 새로운 전략을 수립하고 있습니다. 북미 지역의 전자 산업과 반도체 솔루션 분야의 성장이 산업 발전을 견인할 것으로 예상됩니다. 증착 장비는 구리 전극, 고유전율(High-K) 유전체 게이트 스택, 구리 배리어/시드층 등 다양한 반도체 제품을 생산합니다. 이러한 수요 증가로 인해 반도체 산업의 성장이 더욱 가속화될 전망입니다.전자 부품자동차 산업의 성장세는 반도체 수요를 촉진하여 화학 기상 증착(CVD) 시장에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 예상됩니다. 수십 년 동안 미국 기업들은 현대 기술의 근간이 되는 프로세서 개발을 선도해 왔습니다. 미국의 반도체 기술 우위는 경제적 지배력과 기술력의 중요한 원동력입니다. 미국의 반도체 산업은 인공지능(AI), 양자 컴퓨팅, 5G와 같은 첨단 무선 네트워크 등 미래 핵심 기술 분야에서 세계적인 선도적 지위를 유지하고 있습니다. 미래 기술의 발전과 함께 반도체 칩에 대한 수요가 증가함에 따라 이 지역의 CVD 장비 및 기기 수요도 직접적으로 증가할 것입니다.

유럽유럽은 세계에서 세 번째로 큰 반도체 산업 지역입니다. 필립스 반도체, ST마이크로일렉트로닉스, 인피니언 테크놀로지스 등 유럽 최대 반도체 제조업체 세 곳을 비롯한 여러 대형 및 중형 반도체 기업들이 유럽에 자리 잡고 있습니다. 세계적으로 기술 의존도가 높아짐에 따라 반도체 생산 및 유통 시장의 잠재 규모는 계속 증가할 것이며, 이에 따라 유럽의 화학 기상 증착(CVD) 시장도 성장할 것입니다. 유럽연합(EU)은 주요 사업의 핵심 기술을 미국과 아시아에 의존하는 것을 지양하기 위해 유럽 내에 첨단 반도체 공장을 건설하는 방안을 검토하고 있습니다. EU는 10나노미터(nm) 미만의 미세 구조를 가진 반도체를 제조하고, 궁극적으로는 2나노미터(nm) 크기의 칩을 생산하는 방법을 연구하고 있습니다. 이는 5G 무선 시스템, 커넥티드 카, 고성능 컴퓨팅 등 핵심 기술에 필요한 칩을 대만과 같은 국가에 대한 의존도를 줄이기 위한 것입니다. 예를 들어, TSMC의 주요 고객사인 애플은 미국에 본사를 두고 있는 반면, 유럽 고객사는 주로 첨단 기술이 적용되지 않은 칩을 구매하는 자동차 제조업체들입니다. 2021년 1분기 TSMC 매출에서 유럽 및 중동 지역 고객이 차지하는 비중은 6%에 불과했으며, 북미 지역(67%)과 아시아 태평양 지역(17%)이 그 뒤를 크게 이었습니다. 또한, 해당 지역에 대한 투자 증가가 시장 성장률에 영향을 미칠 것으로 예상됩니다.