반도체 - 고순도 흑연 CVD-SiC 관련한 업체

보통 천연 흑연은 제련산업의 용광로와 주조공정의 내화물로 사용되기도 하며, 감마재, 브레이크 라이닝, 연필 등에 주로 사용하고 있다. 흑연의 경우 매장량 자체는 세계적으로 풍부하지만, 아프리카 지역에서 채굴되더라도 처리와 정제는 대부분 중국에서 이뤄진다. 이 때문에 미국 등 주요국은 사용되는 흑연 70~80%를 중국에서 수입한다.

 - 광물자원통계포털 DB https://www.kigam.re.kr/menu.es?mid=a30102021307

 - KOSIS https://kosis.kr/statHtml/statHtml.do?orgId=428&tblId=DT_KIGAM_1009 

 

 

또한 흑연은 리튬 이온 배터리 등 이차전지의 핵심 음극 소재로도 쓰인다. 이를 위해서 불순물을 제거해 99.9% 수준의 고순도로 정제를 해서 사용한다.

 

고순도 흑연 제품은 티씨케이가 일본 TOKAI CARBON에서 원재료를 들여와 

티씨케이 (064760)

 

1996년 설립해 반도체용 고순도 흑연제품 100% 생산을 위해서 일본의 TOKAI CARBON CO.,LTD.와 대한민국의 (주)케이씨, 슝크카본테크놀로지(유)의 합작계약에 의거 당사가 설립했다.

 

 

주요제품

고순도 흑연(Graphite)을 이용한 반도체 및 태양전지용 실리콘 잉곳을 생산하는 Growing 장비용 Graphite 부품(이하 고순도 흑연 제품)을 국내 최초로 국산화하여 제조, 판매하고 있으며, 반도체 Device업체에서 사용하는 장의 Solid SiC Wafer, Ring 등을 판매중에 있습니다. 또한 SiC coating사업으로 반도체 ALD 장비에 들어가는 Susceptor류와 LED Chip 생산용 Wafer Carrier를 제조, 판매 하고 있습니다. 

 

잉곳은 실리콘으로 만든 실리콘 기둥이다 [반도체 용어 사전: 잉곳]

실리콘 잉곳, 삼성전자

반도체 ALD장비 (원자층증착장비)는 증착공정에 사용한다. 증착공정은 웨이퍼 표면에 얇은 막을 씌워 전기적 특성을 갖도록 만드는 공정. [반도체 용어 사전] 증착

증착장비 업체로 테스, 원익IPS, 주성엔지니어링, 유진테크 등이 있다.

 

티씨케이의 주요 매출 구성에서 Solid SiC 제품이 다수를 차지하고 있다.

2021년 정기공시

 

12인치 SiC Wafer

8인치 SiC Wafer의 제품개발에 성공하여 양산하고 있으며, 이를 기초로 한 응용기술로 12인치 SiC Wafer를 개발

 

 

Solid SiC 제품

국내 최초의 CVD-SiC로(爐) 도입으로 그동안 수입에 의존해 왔던 CVD SiC Coating 부품의 국산화 실현 업체라는 이미지 부각과 신속한 납기대응, 품질강화 전략으로 신규대체 품목수를 확산시켜 이 부문에 대한 수익을 증대하고 있습니다. SiC Cathode, SiC Ring의 국산화 실현으로 높은 시장 점유율을 보이고 있습니다.

 

CVD-SiC Ring

Ring은 Wafer 바깥 자리에 위치하여, Device의 생산 수율을 높여 주는 역할을 한다. 보통 Wafer의 재질과 동일한 Silicon 소재가 주류를 이루나, Plasma 이온 등에 의한 침식이 빠르게 진행되는 소모성 부품입니다. Plasma의 내화학성이 뛰어난 반응 소결 SiC 소재를 사용한 Ring 등이 Silicon 소재를 대체하려는 시도가 진행되나, 반응 소결 SiC의 불순물이나, Particle 문제로 인하여 반응 소결 SiC 소재의 사용이 제한되고 있는 실정입니다.

 

 

이러한 문제점을 근본적으로 해결하기 위하여 Silicon 소재보다 Life Time이 길며, 불순물이 없는 CVD-SiC Ring을 개발해 공급하고 있다. CVD-SiC링 제작에는 CVD를 도넛 모양 그라파이트(흑연) 표면에 SiC를 증착시킨 후 떼어내면 위, 아래 2곳에서 SiC링이 만들어진다. 실리콘 링은 단결정 실리콘을 성장시킨 기둥인 잉곳을 얇게 자른 후 가운데를 파내 만든다.

 

원재료

Graphite(고순도 흑연)가 가장 큰 비중을 차지하고 있으며, 최대주주인 TOKAI CARBON CO.,LTD.로부터 매입하고 있습니다. 당사는 TOKAI CARBON CO.,LTD.와 매년 초에 품목별로 협상을 통하여 원재료 구입단가를 정하고 있습니다. 

 

 

CVD-SiC 경쟁

실리콘카바이드(SiC) 소재 포커스링 시장이 올해 다자 경쟁구도로 재편된다. 업계 1위 티씨케이를 비롯해 일본 페로텍, 미국 쿠어스텍코리아 등과 케이엔제이(272110), 하나머티리얼즈(166090) 등 국내 업체가 생산라인을 신·증설하거나 추진하고 있다.

 - `블루오션` 실리콘카바이드(SiC) 소재 포커스 링 시장 경쟁 본격화, 2017, 전자신문

 

 

 

케이엔제이(272110)

2005년 설립해 디스플레이 제조용 장비인 Edge Grinder(엣지그라인더)와 검사장비 분야에서, 2010년 신규사업으로 CVD-SiC(탄화규소) 제품군 분야에 진출한 후 LED제조용 SiC 코팅제품 및 반도체 웨이퍼 에칭공정용 소모품인 SiC Focus Ring 등을 생산/공급해 오고 있습니다.

 

 

CVD-SiC 원재료

당사는 주요 구입 품목인 그라파이트를 국내의 그라파이트 가공 업체로 부터 용도에 맞게 가공 된 형태로 매입하고 있습니다

 

 

 

하나머티리얼즈(166090) 

반도체 등의 제조공정에 사용되는 실리콘 부품(Si-Parts)사업과 신규사업인 실리콘카바이드사업(SiC-Parts)으로 구성

 

실리콘 부품과 실리콘카바이드 분야 사업을 중점

매출의 구조는

 

주요 원재료는 잉곳을 많이 이용하고 있다.