반도체 8대 공정과 각 단계별 대표 기업 점유율 (간편본)

반도체 8대 공정 프로세스와 각 단계별 대표 기업들의 시장 점유율을 간편하게 정리합니다.

반도체는 전자 기기의 핵심 부품이며, 제조 과정은 고도의 정밀성과 기술력을 요구하는 복잡한 공정으로 이루어져 있다. 반도체 칩이 완성되기까지는

웨이퍼 제조 → 산화 → 포토리소그래피 → 식각 → 이온 주입 → 증착 → 금속 배선 → 패키징 & 테스트 

8단계를 거친다.

이 글에서는 반도체 8대 공정의 원리와 , 주요 기업들의 점유율을 간단하게 알아보자

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1. 웨이퍼 제조 (Wafer Manufacturing)

공정 설명

반도체 칩의 기초가 되는 실리콘 웨이퍼를 생산하는 과정이다.

• 원재료: 고순도 실리콘 (Si, 99.9999999%)
• Czochralski (CZ) 방법을 이용해 실리콘을 녹여 단결정 실리콘 주괴(ingot)를 성장
• 잉곳(Ingot)을 얇게 절단하여 웨이퍼(Wafer) 형성
• 표면 연마 및 세정 후 불순물 제거
• 웨이퍼 크기: 현재 300mm(12인치) 웨이퍼가 주류이며, 450mm 웨이퍼 개발이 논의됨

핵심 기업 및 점유율

• 신에츠화학 (Shin-Etsu Chemical, 일본): 세계 1위 웨이퍼 생산업체 (점유율 30%)
• SUMCO (일본): 글로벌 점유율 25%
• SK실트론 (한국): 글로벌 점유율 15%, 삼성전자, TSMC 등에 공급

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2. 산화 (Oxidation)

공정 설명

웨이퍼 표면에 산화막을 형성하여 절연층을 만드는 과정이다.

• 열 산화 (Thermal Oxidation): 산소 또는 수증기를 이용해 실리콘 표면을 SiO₂로 변환
• 산화막 역할: 전기적 절연 및 이온 확산 방지
• 박막 산화 기술: 최신 반도체에서는 ALD(원자층 증착) 방식이 도입되고 있음

핵심 기업 및 점유율

• Applied Materials (미국): 시장 점유율 35%, 반도체 산화막 공정 장비 1위
• Tokyo Electron (TEL, 일본): 시장 점유율 20%, 산화 공정 관련 CVD(화학기상증착) 장비 공급

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3. 포토리소그래피 (Photolithography, 노광)

공정 설명

웨이퍼 위에 초미세 회로 패턴을 형성하는 핵심 공정으로, 빛을 이용하여 감광성 물질(포토레지스트, PR)에 패턴을 새긴다.

• EUV (Extreme Ultraviolet) 공정: 13.5nm 파장의 극자외선을 활용하여 5nm 이하 초미세 공정 구현
• DUV (Deep Ultraviolet) 공정: 기존 ArF, KrF 기반 리소그래피 기술
• 마스크 정렬: 포토리소그래피의 정밀도를 높이기 위해 사용

핵심 기업 및 점유율

• ASML (네덜란드): EUV 장비 시장 점유율 100% (독점)
• Nikon (일본), Canon (일본): DUV 장비 시장 점유율 Nikon(20%), Canon(10%)

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4. 식각 (Etching, 에칭)

공정 설명

포토리소그래피에서 형성된 패턴을 기반으로, 원하지 않는 부분을 제거하는 공정이다.

• 습식 식각 (Wet Etching): 화학 용액을 이용해 웨이퍼 표면을 용해
• 건식 식각 (Dry Etching, 플라즈마 식각): 플라즈마를 활용한 이온 반응으로 물질을 제거 (미세 공정 필수)

핵심 기업 및 점유율

• Lam Research (미국): 시장 점유율 45%, 식각 장비 시장 1위
• Applied Materials (미국): 시장 점유율 35%, 식각 및 증착 장비 분야 선도

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6. 증착 (Deposition, 박막 형성)

공정 설명

웨이퍼 위에 얇은 박막을 증착하여 반도체 소자의 전기적/화학적 특성을 개선하는 과정이다.

• CVD (화학기상증착, Chemical Vapor Deposition): 균일한 박막 형성을 위해 화학 반응 이용
• PVD (물리기상증착, Physical Vapor Deposition): 금속 박막을 증착하는 방법

핵심 기업 및 점유율

• Applied Materials (미국): 시장 점유율 40%
• Tokyo Electron (일본): 시장 점유율 30%

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7. 금속 배선 (Metallization, 인터커넥트)

공정 설명

반도체 내부에서 전류를 흐르게 하기 위해 금속 배선을 형성하는 과정이다.

• 구리(Cu) 배선 기술: 저저항성 특성으로 데이터 전송 속도 향상

핵심 기업 및 점유율

• Applied Materials (미국): 시장 점유율 45%
• Tokyo Electron (일본): 시장 점유율 35%

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8. 패키징 & 테스트 (Packaging & Testing)

공정 설명

반도체 칩을 보호하고 기기에 장착할 수 있도록 패키징하는 과정이다.

• FCBGA (Flip Chip Ball Grid Array): 고성능 반도체 패키징 기술

핵심 기업 및 점유율

• ASE (대만): 시장 점유율 50%
• Amkor Technology (미국): 시장 점유율 30%

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