컴퓨팅
Applied Materials (AMAT): 미국 내 반도체 공급망
왜 반도체가 디지털 경제의 새로운 ‘석유’가 되었는가
Nearly every electronic device today utilizes some semiconductor components. From washing machines to cars to computers and phones, virtually every manufactured device or machine contains a chip or an electronic board of some sort.
이 때문에 반도체는 현대 경제에서 가장 중요한 공급품 중 하나이며, 대국들의 전략적 관심사이기도 합니다. 반도체 시장은 연속적인 물결을 타고 성장했으며, 처음에는 컴퓨터, 그 다음에는 인터넷, 그 다음에는 클라우드와 스마트폰, 그리고 현재는 AI와 사물인터넷(IoT)으로 추진되었습니다.
반도체 산업에 투자하는 한 가지 방법은 TSMC (TSM ) 또는 Intel (INTC ) (각 기업에 대한 자세한 보고서는 링크를 참고하십시오)와 같은 칩을 생산하는 기업에 투자하는 것입니다.
또 다른 방법은 반도체 파운드리를 위한 장비, 재료 및 기계를 제공하는 회사에 투자하는 것입니다. 이러한 파운드리들은 특수 공급업체에 의존하며, 대규모 칩 및 기타 반도체를 생산하기 위해 최고의 신뢰성을 갖춘 장비를 제공받아야 합니다.
반도체 제조는 매우 정밀한 과학이기 때문에, 칩 생산업체는 가장 우수한 도구만을 원합니다. 그리고 이는 복잡한 작업이므로, 소수의 매우 전문화된 공급업체만이 이를 제공할 수 있습니다.
그 결과, 칩 제조 과정의 각 작업을 초고도로 전문화된 기업들이 수행하는 복잡한 생태계가 형성되었습니다.
출처: Generative Value
이는 이러한 공급업체들에게 큰 가격 책정 권한과 강력한 경제적 해자를 제공합니다. TSMC와 같은 기업은 기존 공급업체를 고수하거나 운영에 차질을 빚을 위험을 감수해야 합니다.
또한 기존 매출이 R&D에 재투자되는 긍정적인 선순환 구조를 만들며, 이는 잠재적인 신규 경쟁자가 동일한 기술적 성과를 달성하기 어렵게 합니다.
따라서 반도체가 전략적 자산이 됨에 따라, 장비 공급업체에 투자하는 것이 타당할 수 있습니다. 이는 칩 파운드리의 확대에서 이익을 얻으며, 최종적으로 어느 칩 제조업체(TSMC, Nvidia, Intel 등)가 가장 큰 혜택을 받든 관계없이 성장하는 반도체 수요에 따라 장비 공급업체가 이익을 얻기 때문입니다.
가장 큰 반도체 장비 기업 중 하나는 ASML (ASML )이며, EUV(극자외선) 리소그래피에 대한 독점권을 보유하고 있습니다. 그리고 많은 다른 반도체 및 기타 반도체 제조 단계에 장비가 존재하는 또 다른 기업은 Applied Materials입니다.
출처: Tech Insights
Applied Materials (AMAT) 한눈에 보기
(AMAT )
Applied Materials는 1967년 설립 이후 1971년 상장까지 반도체 제조 혁신의 중심에 있었습니다.
오늘날에도 실리콘밸리에 본사를 두고 있으며, 미국 내 반도체 장비 제조업체 중 가장 큰 규모를 자랑합니다. 이는 미국이 반도체 공급망을 국내에서 재배치하려는 움직임에 있어 매우 매력적인 위치입니다. 이러한 성장 수요에 대응하기 위해 지난 5년간 미국 내 시설에 최대 6억 달러를 투자했습니다.
Applied Materials는 1984년 일본에 기술 센터를 개설하고, 중국에 최초로 기술 센터를 연 최초의 미국 반도체 기업 중 하나였습니다.
이 회사는 24개 국가와 207개 도시에 걸쳐 약 35,700명의 직원을 고용하고 있습니다. 매출은 271억 8천만 달러, GAAP 순이익은 약 71억 8천만 달러였습니다.
2024년 한 해에만 32억 달러 이상의 R&D 투자로 22,000건 이상의 특허를 보유하고 있습니다.
Applied Materials의 핵심 전문성은 원자 수준에서 재료를 변형시키고, 산업 규모에서 일관된 품질을 유지하는 데 있습니다. 이는 회사 모토에 잘 나타나 있습니다:
더 나은 미래를 구축합니다—한 번에 하나의 원자씩
초기에는 반도체 산업에 화학 물질을 판매하면서 시작했으며, 이후 1987년 정밀 5000(Precision 5000)이라는 화학 기상 증착(CVD) 장비를 도입하면서 점차 고급 복합 장비를 추가했습니다.
Applied Materials의 최신 기계 라인업은 반도체 제조를 지원하는 다양한 제품을 포함합니다.
대부분은 비엔지니어에게는 이해하기 어려운 제품들입니다. 예를 들어 “금속 및 산화물 차단막”, “색상 변환 및 홀로그래픽 필름”, 혹은 “챔버 내 패턴화된 금속 층” 등이 있습니다. 그러나 이들은 반도체 생산 전문가에게는 필수적인 도구이며, 현재(아래 중국 반도체 공급망 섹션을 참고) 거의 경쟁이 없습니다.
Applied Materials 비즈니스 모델
While the sales of machinery and tools are the core of the company, a lot of its revenues are actually recurring, around 60% of total revenues.
이는 이러한 정밀 기계들이 많은 유지보수, 소모품, 수리 등을 필요로 하기 때문이며, 평균 계약 기간은 2.6년이며 90% 이상이 갱신됩니다. 이는 계약이 체결된 후 매출 안정성을 반영합니다.
Applied Materials는 새로운 반도체 파운드리 설립이나 기존 파운드리 업그레이드를 위한 서비스와 지원도 제공합니다. 따라서 레퍼런스 전문가로서 파운드리 최종 설계에 강력한 영향을 미칠 수 있습니다.
This also gives the company a unique advantage in terms of R&D and sales, as it provides it with a deep knowledge of its customers’ technical challenges, needs, and long-term strategic objectives.
Applied Materials 사업 부문
The company split its activities into 3 segments: semiconductor systems, global services, and displays. By far the most important segment is semiconductor systems, responsible for the bulk of the company’s revenues.
스크롤하려면 스와이프 →
| 사업 부문 | 주요 역할 | 전형적인 제품/서비스 | 비즈니스 모델 비고 |
|---|---|---|---|
| Semiconductor Systems | 웨이퍼 가공 및 첨단 패키징용 도구 | 증착, 식각, 이식, CMP, eBeam 검사, 인터커넥트, 패키징 | 공장 구축 및 기술 노드와 연계된 대규모 순환 주문 |
| Global Services | 설치 기반 지원 및 최적화 | 정비, 예비 부품, 스마트팩토리, AIx 분석, 컨설팅 | 높은 갱신률; 다년 계약; 약 60% 반복 매출 비중 |
| Displays | OLED/LCD 생산용 장비 | MAX OLED 솔루션, 대면적 증착 | 대형 패널 및 IT OLED 채택을 통한 지속적인 성장 |
반도체 시스템
Applied Materials tools are present at almost every step, starting from the creation of a silicon wafer, and turning it into dozens of advanced chips, memories, etc.
These steps include:
- 재료 증착: 실리콘 질화물과 같은 매우 순수한 재료, 구리 및 텅스텐과 같은 전도체, 그리고 강자성 물질과 같은 화합물의 얇은 박막을 만드는 과정.
- 이러한 전구 물질은 온도, 압력, 전기 및 자기장, 플라즈마, 유량 및 시간과 같은 변수를 제어하여 정밀하게 증착됩니다.
- 재료 제거: 목표 원자를 선택적으로 제거해야 반도체 웨이퍼를 손상시키지 않으며, 라디칼 기반 화학을 사용해 주변 재료를 손상시키지 않고 목표 물질을 제거합니다. 또한 시야가 없어도 작동할 수 있습니다.
- 재료 변형: 이제 적절히 형성된 재료는 완전한 기능을 유지해야 합니다. 이를 위해 가열, 냉각, 이온 폭격 및 주입, 화학 처리, 그리고 이온 주입(도핑이라고도 함)이 필요할 수 있습니다.
- 분석: 반도체 부품이 정해진 프로토콜에 따라 생산된 후에도 모든 과정이 계획대로 진행됐는지 확인하는 것이 중요합니다. 따라서 웨이퍼를 고속으로 스캔하여 입자, 패턴 결함 및 기타 문제를 식별해야 합니다.
- 연결: 칩이 완성되고 기능이 확인되면 “패키징”이 필요합니다. 이는 칩을 시스템의 나머지 부분에 연결하고, 열을 방출하며, 습기, 수분, 방사선 등 물리적 손상 및 환경 위협으로부터 보호합니다.
PPCAt
The current focus of Applied Materials in semiconductor manufacturing is the so-called “PPACt playbook” (Power, Performance, Area, Cost, Time to Market).
핵심 아이디어는 무어의 법칙, 즉 칩의 용량이 2년마다 두 배가 된다는 개념이 둔화되고 있다는 것입니다.
출처: The Economist
따라서 업계는 칩 성능을 향상시킬 새로운 방법이 필요합니다. 또한 전력 소비를 낮추면서 칩 성능을 높이는 것이 점점 더 큰 과제가 되고 있습니다, 왜냐하면 전력 생산이 최신 AI 애플리케이션을 위한 첨단 칩만큼 중요한 문제가 되고 있기 때문입니다.
“AI의 자연적 한계는 칩이 아니라 전기입니다. 미국만 해도 AI 야망을 유지하기 위해 추가로 92기가와트의 전력이 필요할 수 있는데, 이는 92개의 원자력 발전소를 건설하는 것과 동등한 규모입니다.
비교를 위해 보면, 지난 30년 동안 미국에서는 이러한 규모의 발전소가 두 개만 건설되었습니다.
따라서 성능을 지속적으로 향상시키면서 전력 소비를 관리하는 것이 중요한 요소가 됩니다.
“면적”과 “비용”은 다른 두 중요한 기술 요소이며, 물리적 공간에 모든 트랜지스터, 센서 및 전원 공급 장치를 집어넣는 것이 나노스케일에서 비용 효율적인 방식으로 문제가 됩니다. 이는 생산을 확대하고 수익성을 확보하기 위해 필수적입니다.
마지막으로, 이러한 새로운 솔루션을 빠르게 배치하는 능력(시장 진입 시간)도 중요합니다. 새로운 생산 라인을 신속히 구축하고 더 진보된 설계를 배포하는 것은 Applied Materials 고객에게 수십억 달러의 가치를 제공할 수 있습니다.
마지막으로, 반도체 제조의 환경 영향을 줄이는 것도 중요하며, 이는 회사에 추가적인 판매 포인트가 됩니다.
새로 제조된 모든 부품은 더 높은 수리성을 위해 설계되며, 가능한 경우 재생 부품을 사용해 수리 및 재제조에 활용함으로써 지속 가능성과 비용 효율성에 기여합니다.
글로벌 서비스
This segment uses Applied’s Actionable Insight Accelerator (AIx) to provide advanced solutions to its customers to optimize technology transfer, ramp, and device performance.
본질적으로 Applied Materials는 여기서 컨설턴트이자 전문가로서 반도체 파운드리에게 목표 달성을 위한 최적 방안을 조언합니다.
이 부문에는 “공급망 솔루션”도 포함되며, 이는 인증 및 청정 부품을 제공해 유지보수 시 기계 가동 중단 시간을 최소화하고 고객 파운드리 근처에 부품을 배치합니다.
이 컨설팅은 회사의 스마트 팩토리 솔루션과 통합될 수 있으며, AI 기반 자동화, 고급 스케줄링 기술을 통해 수율, 위험, 결함, 장비 가동 중단, 처리량, 사이클 타임 등 거의 모든 지표에서 생산성을 향상시킵니다.
디스플레이
Applied Materials는 OLED(유기 발광 다이오드) 디스플레이(스크린, TV 등) 생산용 기계인 MAX OLED 솔루션도 제공합니다.
OLED 기술을 TV, 태블릿, PC와 같은 대형 화면에 적용함으로써 최종 결과는 다른 디스플레이 기술보다 우수합니다.
이 독점 제조 방법은 뛰어난 픽셀 배치 정확성을 제공하며, 개구 비율을 두 배 이상 높입니다. 그 결과, 최대 3배 더 높은 밝기와 인치당 2,000픽셀까지 해상도를 갖춘 대형 디스플레이가 구현됩니다.
MAX OLED 솔루션은 또한 디스플레이 전력 소비를 최대 30% 줄이고, 디스플레이 수명을 최대 5배 증가시킵니다.
R&D 및 EPIC 센터
Applied Materials’ success is built on its technical excellence and expertise, fueled by decades of R&D to push further what is possible in the manufacturing of electronics.
향후 R&D 노력의 주요 기여자는 2026년 봄에 가동을 시작할 새로운 EPIC 센터(Equipment and Process Innovation and Commercialization)입니다.
이곳은 세계 최대이자 가장 진보된 협업 반도체 공정 기술 및 제조 장비 R&D 시설이 될 것이며, Applied 캠퍼스 실리콘밸리에 위치합니다.
수십억 달러 규모의 이 시설은 180,000평방피트가 넘는 최첨단 클린룸을 갖추고 있어, 칩 제조업체, 대학 및 생태계 파트너와의 협업 혁신을 위한 독특한 폭넓은 역량과 규모를 제공합니다.
목표는 학술적 발견에서 산업적 적용으로의 전환을 수년 단축하여 새로운 기술의 상용화를 급속히 진행하는 것입니다.
Applied Venture
Besides internal R&D effort, Applied Materials is also investing in promising startups and technology through its Applied Venture brand.
이 VC 부문은 연간 약 1억 달러를 투자하며, 현재까지 19개 국가의 90개 이상 기업에 자금을 제공했으며, 그 중 10개 이상이 이미 IPO를 완료했습니다.
The focus of the investment is advanced manufacturing (3D printing, robotics, automation), advanced materials, AI & big data, energy technologies (batteries, solar, thermoelectrics, water), life sciences, semiconductor tech, and displays.
지정학, 수출 통제 및 중국 위험
For all semiconductor foundries and equipment manufacturers, the geopolitical tensions between China and the USA are a threat.
즉각적인 결과는 가장 진보된 장비를 중국에 판매할 수 없게 되는 것입니다. 미국은 일반적으로 이러한 미국 지적 재산권이 포함된 기계의 수출을 차단하여 현지 반도체 산업 및 AI 연구를 약화시키려 합니다.
이는 또한 중국이 수백억 달러 규모의 보조금, 우선 구매 및 기타 지원을 자국 산업에 투입하고 있음을 의미합니다. 여기에는 칩 파운드리뿐만 아니라 ASML, Applied Materials, Lam Research와 같은 기업의 대체 기술을 만드는 것이 포함됩니다.
In the long run (5-10 years), these efforts could pose a threat to the company if they succeed:
- 중국 파운드리와의 비즈니스 손실은 영원히 회복되지 않을 가능성이 높습니다.
- 국내 기술을 사용하는 새로운 파운드리의 칩이 국제/서구 파운드리와 경쟁하여 Applied Materials 장비에 대한 수요가 감소할 수 있습니다.
- 중국에 동맹인 국가(예: 러시아) 또는 중립적인 동남아시아 국가들은 향후 새로운 파운드리에서 Applied Research(아마도 Applied Materials)의 기계 대신 중국산 박막 증착 기계 등을 배치할 수 있습니다.
While serious, this risk should not be overstated.
첫째, 서구 주도 반도체 산업의 전체 기술 스택, IP 및 기술 전문성을 복제하려는 노력은 거대한 과제입니다. 따라서 어느 정도 성공하겠지만, 60년 이상 걸쳐 구축된 생태계를 따라잡는 데는 여전히 시간이 걸릴 것이며, 혁신 속도도 빠릅니다.
둘째, Applied Materials의 사업 범위 자체가 또 다른 보호막입니다. 따라서 EUV에서의 돌파구가 ASML과 같은 단일 기술 기업에 위협이 될 수는 있지만, Applied Materials는 10~20년 후에도 여러 기술 분야에서 선두를 유지할 가능성이 높아 중립 국가의 모든 파운드리에게 여전히 최선의 선택이 될 것입니다.
Lastly, the scale of Applied Materials’ installed base means more cash flow for R&D and winning an eventual price war with Chinese competitors. So even if the company’s technology is no longer unique, it is far from certain that its long-established commercial advantage will not prove to be a sufficient moat for foundries out of China.
재무: 성장, 마진, 자본 수익
Applied Materials’ revenue growth is mostly driven by the semiconductor segment, although this might, in the long run, lead to growth in the service segment as well.
Operating margins have been overall stable in the main segments, and growing in the display segment.
회사는 수년간 배당금을 꾸준히 증가시켜 왔으며, 2018년에 가속화된 순증가를 보였고, 2024년 배당금은 2017년 수준에 비해 거의 5배에 달합니다.
회사는 또한 주식 재매입을 진행하고 있으며, 2014년 이후 발행 주식 수를 감소시켰습니다.
결론
Applied Materials는 전 세계 반도체 생태계에서 핵심적인 기업으로, 모래(실리콘)를 나노스케일의 복잡한 패턴으로 변환하여 고급 컴퓨터 칩을 만드는 모든 단계에 핵심 장비를 보유하고 있습니다.
이 회사는 미국 내 반도체 생산 재배치, AI 및 IoT에 대한 수요 증가, 디지털화 및 전기화가 증가하는 글로벌 추세 등 여러 장기적인 트렌드로부터 혜택을 받을 것입니다.
It is also ultimately well-positioned to handle competitive threats, including from emerging Chinese competitors propped up by subsidies and China’s national strategic interest.
최신 Applied Materials (AMAT) 주식 뉴스 및 개발
