PECVD(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition) 장비의 메모리 시장 성장 가능성

메모리 반도체 시장에서 중요한 역할을 하고 있으며, 향후 몇 년간 지속적인 성장이 예상됩니다. 

CVD공정

시장 전망

  전 세계 반도체 CVD 장비 시장은 2025년 약 180억 달러에서 2030년 약 240억 달러로 성장할 것으로 예측되며, 연평균 성장률(CAGR)은 약 5.95% 수준입니다(참고: Mordor Intelligence 보고서). 이 중 PECVD는 주요 세그먼트로, 2024년 기준 전체 CVD 시장의 약 38.8%를 차지하며 가장 큰 비중을 보이고 있습니다(참고: Coherent Market Insights).

 메모리 반도체(DRAM, NAND, HBM 등)에 특화된 PECVD 장비는 고집적화와 고성능 요구로 인해 수요가 증가하고 있으며, 전체 PECVD 시장에서 약 40~50%를 차지할 가능성이 있습니다. 이는 메모리 시장이 반도체 산업의 핵심 성장 동력 중 하나이기 때문입니다.

메모리별 수요:

DRAM: 10나노 이하 공정에서 얇고 균일한 절연막(SiO₂, SiN 등) 형성이 필수적이며, PECVD는 저온 증착과 높은 단계 커버리지(step coverage)로 이 공정에 적합합니다. DDR5 및 LPDDR5 수요 증가로 20252030년간 연평균 68% 성장 가능성이 있습니다.

NAND: 3D NAND의 층수가 200층 이상으로 증가하면서, 고종횡비(high aspect ratio) 구조에 맞는 정밀한 박막 증착이 요구됩니다. PECVD는 이를 충족하며, NAND 시장의 연평균 성장률은 약 5~7%로 전망됩니다.

HBM: 고대역폭 메모리(HBM3, HBM3E 등)는 TSV(Through-Silicon Via)와 하이브리드 본딩 기술에 의존하며, PECVD는 절연층과 확산 방지막 형성에 필수적입니다. HBM 시장은 AI와 데이터센터 수요로 인해 2025년부터 연평균 15% 이상 고성장이 예상됩니다.

향후 성장 배경

메모리 반도체의 고집적화와 기술 진화

메모리 칩은 더 작고 효율적인 설계를 위해 공정 노드가 미세화되고(예: DRAM 1a/1b 노드, NAND 200+층), 3D 구조가 보편화되고 있습니다. PECVD는 이러한 복잡한 구조에서 얇고 균일한 박막을 저온에서 증착할 수 있어 필수적입니다.

예: HBM3E는 고성능 컴퓨팅(HPC)용으로 TSV와 SiCN 기반 절연층을 활용하며, PECVD 장비 의존도가 높습니다.

AI 및 데이터센터 수요 급증

AI, 머신러닝, 클라우드 컴퓨팅의 확대로 HBM과 같은 고대역폭 메모리 수요가 폭발적으로 증가하고 있습니다. 엔비디아의 GPU와 같은 AI 칩은 HBM3/HBM3E를 대량 채택 중이며, 이는 PECVD 장비의 수요를 직접적으로 견인합니다.

글로벌 데이터센터 시장은 2025~2030년간 연평균 10% 이상 성장할 것으로 보이며, 이는 메모리 생산 확대와 PECVD 장비 수요 증가로 이어집니다.

5G 및 IoT 확산

5G 네트워크와 IoT 기기의 보급으로 고성능, 저전력 메모리(예: LPDDR5, NAND)의 수요가 증가하고 있습니다. PECVD는 이러한 메모리의 제조 공정에서 필수적인 역할을 하며, 특히 저전력 소자에 적합한 저온 증착 기술로 각광받고 있습니다.

국산화 및 공급망 강화

SK하이닉스와 같은 메모리 선두 기업은 PECVD 장비의 국산화를 추진 중이며, 예를 들어 국내 기업 ISTE가 개발한 SiCN PECVD 장비는 2025년부터 SK하이닉스에 공급될 예정입니다. 이는 외산 장비 의존도를 줄이고 비용 효율성을 높여 시장 성장을 가속화할 요인입니다.

지속 가능한 기술 개발

PECVD는 기존 LPCVD 대비 빠른 증착 속도와 에너지 효율성을 제공하며, 친환경 공정 요구에 부합합니다. 반도체 업계가 탄소 배출 저감과 지속 가능성을 강조함에 따라 PECVD의 채택이 늘어날 가능성이 높습니다.

결론

PECVD 장비는 메모리 시장에서 2025년부터 2030년까지 연평균 6~8% 수준의 안정적인 성장, 특히 HBM 분야에서는 15% 이상의 고성장이 예상됩니다. 성장의 주요 배경은 메모리 칩의 고집적화, AI·데이터센터·5G 수요 증가, 공급망 국산화, 그리고 지속 가능한 기술 트렌드입니다. SK하이닉스와 같은 기업이 HBM 및 DRAM 생산을 확대하면서 PECVD 장비의 중요성은 더욱 부각될 것이며, 이는 메모리 시장에서의 성장 잠재력을 더욱 강화할 것입니다.