Applied Materials(AMAT): 미국산 반도체 공급망

반도체가 디지털 경제의 새로운 '석유'인 이유

오늘날 거의 모든 전자 기기는 반도체 부품을 사용합니다. 세탁기부터 자동차, 컴퓨터, 휴대폰에 이르기까지 거의 모든 제조 기기나 기계에는 일종의 칩이나 전자 기판이 내장되어 있습니다.

이로 인해 반도체는 현대 경제에서 가장 중요한 공급원 중 하나가 되었습니다. 그리고 강대국들의 전략적 관심사이기도 합니다. 반도체 시장은 컴퓨터, 인터넷, 클라우드 및 스마트폰, 그리고 이제는 AI와 사물 인터넷(IoT)의 영향으로 연이은 성장을 거듭했습니다.

출처: 응용 재료

반도체 산업에 투자하는 한 가지 방법은 다음과 같이 칩을 생산하는 회사에 투자하는 것입니다. TSMC (TSM ) or 인텔 (INTC ) (각 회사에 대한 자세한 보고서는 링크를 따라가시면 보실 수 있습니다.)

또 다른 방법은 반도체 파운드리에 장비, 소재, 기계를 제공하는 회사에 투자하는 것입니다. 파운드리는 대규모 칩과 기타 반도체를 생산하기 위해 최고의 신뢰성 있는 장비를 제공할 수 있는 전문 공급업체에 의존합니다.

반도체 제조는 매우 정밀한 과학이기 때문에 칩 생산업체는 최고의 장비만을 원합니다. 그리고 매우 복잡한 작업이므로, 이는 소수의 전문 공급업체만이 달성할 수 있습니다.

그 결과, 칩을 만드는 과정의 각 작업은 매우 전문화된 기업에 의해 수행되면서 복잡한 생태계가 등장했습니다.

출처: 생성적 가치

이러한 상황은 공급업체들에게 강력한 가격 결정력과 강력한 경제적 참호를 제공합니다. TSMC와 같은 기업들은 기존 공급업체를 고수할 것이며, 그렇지 않으면 운영에 차질이 생길 위험을 감수할 것입니다.

또한, 기존 매출이 추가 R&D에 투자될 수 있는 자금을 창출하는 긍정적인 추진력이 생기고, 이로 인해 잠재적인 신규 경쟁자가 동일한 기술적 성과를 달성하는 데 어려움을 겪게 됩니다.

따라서 반도체가 전략적 자산이 됨에 따라, 칩 파운드리의 성장으로부터 이익을 얻을 수 있는 장비 공급업체에 투자하는 것이 합리적일 수 있습니다. 어떤 칩 제조업체(TSMC, 엔비디아, 인텔 등)가 궁극적으로 반도체 수요 증가로 가장 큰 이익을 얻을지는 중요하지 않습니다.

가장 큰 반도체 장비 회사 중 하나는 ASML (ASML )EUV(극자외선) 리소그래피를 독점하고 있는 회사와 칩 및 기타 반도체 제조 공정의 여러 단계에 사용되는 장비를 보유한 또 다른 회사인 Applied Materials가 있습니다.

출처: 기술 통찰력

Applied Materials(AMAT) 개요

Applied Materials는 1967년 설립 이후, 1971년 상장 이후 반도체 제조 혁신의 중심에 서 있었습니다.

오늘날까지도 실리콘 밸리에 본사를 두고 있는 이 회사는 미국 최대의 반도체 장비 제조업체로서, 미국이 반도체 공급망을 국내로 재편하고자 하는 상황에서 부러움을 사는 입지를 굳건히 하고 있습니다. 이러한 증가하는 수요에 대응하기 위해 지난 600년간 미국 내 신규 시설에 최대 5억 달러를 투자했습니다.

출처: 응용 재료

어플라이드 머티어리얼즈는 1984년 일본에 기술 센터를 개설하고, 중국에 기술 센터를 개설한 최초의 기업으로, 국제화를 이룬 최초의 미국 반도체 회사 중 하나였습니다.

이 회사는 35,700개국 24개 도시에서 약 207명의 직원을 고용하고 있습니다. 회사는 27.18억 7.18천만 달러의 매출과 약 XNUMX억 XNUMX천만 달러의 GAAP 순이익을 기록했습니다.

이 회사는 22,000년에만 3.2억 달러가 넘는 R&D 투자를 통해 무려 2024개 이상의 특허를 보유하고 있습니다.

Applied Materials의 핵심 전문성은 일관된 품질을 유지하면서 원자 수준과 산업적 규모로 재료를 개질하는 것입니다. 이는 회사 모토에서도 잘 나타납니다.

더 나은 미래를 건설하다 - 한 번에 한 원자씩

이 회사는 처음에는 신생 반도체 산업에 화학 물질을 판매하는 것으로 시작했으며, 1987년에 Precision 5000이라는 화학 기상 증착(CVD) 장비를 출시하면서 점점 더 진보되고 복잡한 기계를 제품에 추가했습니다.

Applied Materials의 최신 기계 라인업에는 반도체 제조를 지원하는 다양한 제품이 포함되어 있습니다.

예를 들어, 대부분은 엔지니어가 아닌 사람들에게는 완전히 이해하기 어려울 것입니다. "금속 및 산화물 배리어 필름", "색상 변환 및 홀로그램 필름" 또는 "챔버 내 패턴 금속층".” 하지만 이러한 도구는 반도체 생산 전문가에게는 필수적인 도구이며, 많은 전문가가 심각한 경쟁을 거의 또는 전혀 겪지 않습니다(적어도 현재로서는, 아래 중국의 반도체 공급망 섹션 참조).

출처: 응용 재료

응용 재료 사업 모델

기계 및 공구 판매가 회사의 핵심이기는 하지만 실제로는 매출의 상당 부분이 반복적이며, 전체 매출의 약 60%를 차지합니다.

이러한 정밀 기계는 많은 유지관리, 소모품, 수리 등이 필요하기 때문입니다. 평균적으로 이러한 계약은 2.6년간 지속되며 90% 이상의 경우 갱신됩니다. 이는 계약이 체결되면 회사 매출이 안정적으로 유지된다는 것을 보여줍니다.

어플라이드 머티어리얼즈는 신규 반도체 파운드리 구축 또는 기존 파운드리 업그레이드를 위한 서비스와 지원도 제공합니다. 따라서 레퍼런스 전문가로서 파운드리의 최종 설계에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.

또한, 이를 통해 회사는 고객의 기술적 과제, 요구 사항 및 장기 전략적 목표에 대한 심층적인 지식을 얻을 수 있으므로 R&D 및 판매 측면에서도 독보적인 이점을 얻을 수 있습니다.

응용 재료 부문

회사는 사업 영역을 반도체 시스템, 글로벌 서비스, 디스플레이의 세 부문으로 구분했습니다. 그중에서도 가장 중요한 부문은 반도체 시스템으로, 회사 매출의 대부분을 차지합니다.

출처: 응용 재료

스크롤하려면 스와이프하세요 →

반도체 시스템

Applied Materials 툴은 실리콘 웨이퍼 제작부터 시작하여 수십 개의 고급 칩, 메모리 등으로 전환하는 모든 단계에 사용됩니다.

출처: 응용 재료

이 단계에는 다음이 포함됩니다.

• 재료 증착: 질화규소와 같은 매우 순수한 물질, 구리 및 텅스텐과 같은 도체, 강자성 물질과 같은 화합물의 박막을 만드는 것입니다.
  • 이러한 전구체 물질은 온도, 압력, 전기 및 자기장, 플라즈마, 유량, 시간과 같은 변수를 제어하여 정밀하게 증착됩니다.
• 재료 제거: 반도체 웨이퍼를 손상시키지 않도록 표적 원자를 선택적으로 제거하는 것은 정밀해야 합니다. 이 기술은 라디칼 기반 화학 반응을 이용하여 주변 물질을 손상시키지 않고 표적 물질을 제거하며, 시야가 확보되지 않은 경우에도 작동할 수 있습니다.
• 재료 수정: 이제 적절한 형상으로 만들어진 재료는 여전히 완전한 기능을 발휘해야 합니다. 가열, 냉각, 이온 충격 및 주입, 화학 처리, 그리고 이온 주입(도핑이라고도 함)이 필요할 수 있습니다.
• 분석: 반도체 부품이 정해진 프로토콜에 따라 생산된 후에도 모든 것이 계획대로 진행되었는지 확인하는 것이 중요합니다. 따라서 웨이퍼를 고속으로 스캔하여 잠재적인 파티클, 패턴 결함 및 기타 문제를 파악하는 것이 중요합니다.
• 연결: 칩이 완성되어 제대로 작동하는지 확인되면 "패키징"해야 합니다. 패키징은 칩을 시스템의 나머지 부분과 연결하고, 열을 방출하며, 습기, 습도, 방사선 등 물리적 손상 및 환경적 위협으로부터 보호하는 역할을 합니다.

출처: 응용 재료

PPCAt

현재 Applied Materials의 반도체 제조에 대한 초점은 소위 "PPACt 각본”(전력, 성능, 면적, 비용, 출시 기간)

핵심 아이디어는 다음과 같습니다. 무어의 법칙칩 용량이 2년마다 두 배로 늘어난다는 아이디어는 점점 둔화되고 있습니다.

출처: 이코노미 스트

따라서 업계는 칩 성능을 향상시킬 새로운 방법을 필요로 합니다. 또한, 최신 AI 애플리케이션을 위한 첨단 칩만큼이나 전력 생산이 중요한 과제가 되면서, 칩 성능을 높이면서 전력 소비를 줄이는 것이 점점 더 큰 과제가 되고 있습니다.

AI의 자연적 한계는 칩이 아니라 전기입니다. 미국만 해도 AI 야망을 유지하기 위해 92기가와트의 전력이 추가로 필요할 수 있습니다. 이는 원자력 발전소 92개를 건설하는 것과 맞먹는 수요입니다.

참고로, 지난 30년 동안 미국에서 이런 발전소가 두 개만 건설되었습니다.

에릭 슈미트 – 전 구글 CEO

따라서 성능과 전력 소비를 모두 높이는 것이 중요한 요소입니다.

"면적"과 "비용"은 다른 두 가지 중요한 기술적 요소로, 필요한 트랜지스터, 센서, 전원 공급 장치를 모두 나노스케일에서 밀어 넣을 수 있는 물리적 공간이 문제가 되며, 이는 적어도 비용 효율적인 방식으로 생산 규모를 확대하고 수익성을 확보하기 위해서입니다.

마지막으로, 이러한 새로운 솔루션을 신속하게 구축하는 능력(Time to Market) 또한 중요합니다. 새로운 생산 라인을 신속하게 구축하고 새롭고 더욱 진보된 설계를 구축하는 것은 Applied Materials의 고객에게 수십억 달러의 가치를 제공할 수 있습니다.

마지막으로, 반도체 제조의 환경 영향을 줄이는 것도 중요하며, 이는 회사에 추가적인 판매 포인트를 제공합니다.

새로 제조된 모든 부품은 수리성이 더 뛰어나도록 설계되었으며, 가능한 한 수리 및 재제조에 재생 부품을 사용하여 지속 가능성과 비용 효율성을 높이고 있습니다.

Global Services

이 세그먼트에서는 Applied의 Actionable Insight Accelerator(AI)를 사용합니다.^x) 고객에게 기술 이전, 램프, 장치 성능을 최적화하기 위한 고급 솔루션을 제공합니다.

Applied Materials는 본질적으로 반도체 파운드리의 목표를 달성하는 가장 좋은 방법에 대해 조언하는 컨설턴트이자 전문가 역할을 합니다.

이 세그먼트에는 "공급망 솔루션"인증되고 세척된 부품을 유지관리에 제공하고, 부품을 고객 공장 근처에 배치하여 기계 가동 중단 시간을 최소화합니다.

이 컨설팅은 다음과 통합될 수 있습니다. 회사의 스마트 팩토리 솔루션AI 기반 자동화와 고급 스케줄링 기술을 통해 수율, 위험, 결함, 장비 가동 중단, 처리량 증가, 사이클 타임 단축 등 거의 모든 측면에서 생산성이 향상되었습니다.

출처: 응용 재료

표시

Applied Materials는 또한 OLED(유기발광다이오드) 디스플레이(스크린, TV 등) 생산을 위한 기계를 제공하고 있습니다. MAX OLED 솔루션.

출처: 응용 재료

OLED 기술을 TV, 태블릿, PC의 대형 화면에 적용함으로써 최종 결과물이 다른 디스플레이 기술보다 우수해졌습니다.

이 독점 제조 방식은 뛰어난 픽셀 배치 정확도를 구현하여 개구율을 두 배 이상 향상시킵니다. 그 결과, 최대 3배 더 높은 밝기와 제곱인치당 최대 2,000픽셀의 해상도를 갖춘 대형 디스플레이가 구현됩니다.

MAX OLED 솔루션은 디스플레이 전력 소비를 최대 30%까지 줄이고 디스플레이 수명을 최대 5배까지 늘립니다.

R&D 및 EPIC 센터

Applied Materials의 성공은 수십 년간의 연구 개발을 통해 얻은 기술적 우수성과 전문성에 기반을 두고 있으며, 이를 통해 전자 제품 제조에서 가능성을 더욱 확대해 나가고 있습니다.

미래의 R&D 노력에 크게 기여할 새로운 EPIC 센터(장비 및 공정 혁신 및 상용화)는 2026년 봄에 운영을 시작할 예정입니다.

출처: 응용 재료

실리콘 밸리의 Applied 캠퍼스에 위치하는 이 시설은 협력적 반도체 공정 기술 및 제조 장비 R&D를 위한 세계에서 가장 크고 가장 진보된 시설이 될 것입니다.

수십억 달러 규모의 이 시설은 칩 제조업체, 대학, 생태계 파트너와의 협력적 혁신을 위한 최첨단 클린룸이 180,000만 평방피트가 넘는 독특한 폭과 규모의 역량을 제공하도록 설계되었습니다.

목표는 학문적 발견에서 새로운 기술의 산업적 배포로의 전환을 획기적으로 가속화하여 그 과정을 수년 단축하는 것입니다.

응용 벤처

Applied Materials는 내부 R&D 노력 외에도 유망한 스타트업과 기술에 투자하고 있습니다. Applied Venture 브랜드.

이 VC 부문은 연간 약 100억 달러를 투자하고 있으며, 현재까지 90개국에서 19개 이상의 회사에 자금을 지원했으며, 그 중 10개 이상이 이미 IPO를 완료했습니다.

투자의 초점은 첨단 제조(3D 프린팅, 로봇 공학, 자동화), 첨단 소재, AI 및 빅 데이터, 에너지 기술(배터리, 태양광, 열전, 수자원), 생명 과학, 반도체 기술 및 디스플레이입니다.

지정학, 수출 통제 및 중국 위험

모든 반도체 파운드리와 장비 제조업체에게 중국과 미국 간의 지정학적 긴장은 위협입니다.

그 결과 미국은 일반적으로 미국 지적 재산권이 포함된 이런 기계를 주요 경쟁자에게 수출하는 것을 차단하고 있어, 최첨단 장비를 중국에 판매하는 것이 불가능해졌습니다. 이는 국내 반도체 산업과 AI 연구를 훼손하려는 의도입니다.

이는 중국이 국내 산업에 수천억 달러의 보조금, 특혜 구매, 기타 지원을 쏟아붓고 있음을 의미합니다. 여기에는 칩 파운드리뿐만 아니라 ASML, 어플라이드 머티어리얼즈, 램 리서치와 같이 반도체 제조의 핵심 장비를 생산하는 기업들에 대한 대안을 창출하는 것도 포함됩니다.

장기적으로(5~10년) 이러한 노력이 성공한다면 회사에 위협이 될 수 있습니다.

• 중국 주조업체와의 거래가 중단되면 영원히 사업을 잃을 가능성이 큽니다.
• 국내 기술을 사용하는 신규 파운드리에서 생산된 칩은 국제/서구 파운드리와 경쟁하게 되어 Applied Materials 장비에 대한 수요가 감소할 수 있습니다.
• 중국과 동맹을 맺은 국가(예: 러시아)나 중립국(대부분 동남아시아 국가)은 향후 새로운 주조 공장에 Applied Research의 기계 대신 중국의 박막 증착 기계나 기타 장비를 도입할 수도 있습니다.

이러한 위험은 심각하지만 과장해서는 안 됩니다.

첫째, 서구 주도 반도체 산업의 전체 기술 스택, 지적 재산권, 그리고 기술 전문성을 그대로 복제하려는 노력은 엄청난 노력입니다. 따라서 어느 정도 성공할 가능성은 있지만, 60년 이상 구축되어 여전히 빠르게 혁신되고 있는 생태계를 따라잡는 데는 여전히 시간이 걸릴 것입니다.

둘째, 어플라이드 머티어리얼즈의 폭넓은 제품군은 또 다른 보호 장치입니다. 따라서 EUV 분야의 획기적인 발전은 ASML과 같은 단일 기술 기업에는 어려움을 초래할 수 있지만, 어플라이드 머티어리얼즈는 10~20년 후에도 여러 기술 분야에서 여전히 선두를 유지할 가능성이 높으며, 중립국의 모든 파운드리 업체에게는 여전히 최선의 선택입니다.

마지막으로, 어플라이드 머티어리얼즈의 설치 기반 규모는 R&D 자금 흐름 개선과 중국 경쟁업체와의 가격 경쟁 승리로 이어질 수 있음을 의미합니다. 따라서 어플라이드 머티어리얼즈의 기술력이 더 이상 독보적이지 않더라도, 오랫동안 쌓아온 상업적 우위가 중국 파운드리 업체들에게 충분한 경쟁력을 제공하지 못할 것이라는 점은 결코 확실하지 않습니다.

재무: 성장, 마진, 자본 수익

Applied Materials의 매출 성장은 주로 반도체 부문에서 이루어졌지만, 장기적으로는 서비스 부문의 성장으로도 이어질 가능성이 있습니다.

주요 부문의 영업 이익률은 전반적으로 안정적이었고, 디스플레이 부문은 성장세를 보였습니다.

출처: 응용 재료

회사는 수년에 걸쳐 배당금을 꾸준히 늘려왔으며, 2018년에는 순 증가가 이루어졌고, 2024년 배당금은 5년 수준에 비해 거의 2017배가 되었습니다.

출처: 응용 재료

회사는 2014년 이후 유통주식 수를 줄인 뒤 자사주를 다시 매수하고 있습니다.

출처: 응용 재료

맺음말

Applied Materials는 글로벌 반도체 생태계에서 필수적인 기업으로, 모래(실리콘)를 나노스케일의 복잡한 조각으로 가공하여 고급 컴퓨터 칩을 형성하는 공정의 모든 단계에 핵심 장비를 공급합니다.

이 회사는 미국 내 반도체 생산의 재지화, AI와 IoT에 대한 수요 증가, 전 세계적인 디지털화와 전기화 추세 등 여러 가지 장기적 추세로부터 이익을 얻을 것으로 예상됩니다.

또한 궁극적으로는 보조금과 중국의 국가적 전략적 이익에 힘입어 떠오르는 중국 경쟁업체를 포함한 경쟁 위협에 대처할 수 있는 좋은 위치에 있습니다.

최신 Applied Materials(AMAT) 주식 뉴스 및 동향