미국 모래와 중국 반도체, 일본의 합성 석영 도가니 기술력

아래 내용은 언더스텐딩의 ‘미국 모래 뭐가 다르길래? 중국 반도체가 쩔쩔매는 이유‘를 내 입맛에 맞게 남겨놓았다. 링크는 하단에 있다.

미국이 중국산 반도체에 관세를 50%로 올리려고 한다. (25%에서 50%)로 상향하려고 함.
레거시 반도체에도 똑같이 적용하겠다는 의미이다.
중국이 왜 반발을 못하는지에 대한 설명이다.
결론은 미국의 모래를 일본의 합성 석영으로 도가니를 만드는 기술이 유일한 시스템으로 갖춰져 있기 때문이다. 중국은 기술력이 없다. 중국이 일본의 기술력을 이용하지 못하면 반도체를 만들 수 없다.

*참고 (3N부터 고순도 석영)
모래에서 순도를 높이면 실리콘을 만들 수 있다.
실리카의 함량에 따라 활용처가 결정된다.
1N  90%  콘크리트
2N  99%  광학유리, LCD
3N  99.9%  특수유리 및 세라믹
4N   99.99%  할로겐 램프
4N5  99.995%  탸양광셀 제조용 도가니
5N  99.999%. 폴리실리콘 반도체 제조용 도가니
6N  99.9999%  반도체 제조용 도가니
8N  99.999999%  태양광셀
9N  99.9999999%  프리미엄 태양광셀
11N  99.99999999%  반도체

*폴리실리콘 : 모래속에 있던 실리카룰 정제해 금속으로 만들었다가 5N으로 만든것이다.
이 5N을 11N으로 만들기 위해 도가니에 폴리실리콘을 넣고 녹여 불순물을 제거하는 과정을 거쳐 잉곳이 나온다. 이 잉곳을 잘라서 웨이퍼를 만드는 것이다.
위 과정에서 도가니가 깨끗해야 하고, 석영이여야 한다.
이 미국산 석영의 공급이 전세계의 90%를 차지한다.

미국 스프르스 파인의 광산의 석영 모래가 없으면 반도체를 만들 수 없다?

(참고. 벨기에로 소유권이 넘어간 상태)

중국 70% 폴리실리콘 생산, 미국 4% 생산, 하지만 매장량은 미국이 많다.
미국에서 생산하고 일본에서 도가니를 만든다.

- 메모리 -
삼성전자(한국)
도시바(일본)
마이크론(미국)
SK하이닉스(한국)
인텔(미국)

- 잉곳/웨이퍼 -
SUMCO(일본)
ShinEtsu(일본)
SK실트론(한국)
SKC솔믹스(한국)
MEMC(한국)

- 석영 도가니 -
ShinEtsu(일본)
Coorstek(일본)
JSQ(일본)
Momentive(미국)
쿼츠테크(한국)
-태양광셀 도가니를 만드는 수준, 반도체용 도가니는 아직 못 만든다.

- 폴리실리콘 -
Wacker(독일)
Sunedison(미국)
Tokuyama(일본)
OCI(한국)

- 도가니에 합성 석영도 들어간다. 천연 석영은 실리카의 순도를 5N 이상으로 올리기 어려우므로 합성을 사용한다.
- 합성석영을 만들 수 있는 곳은 일본 밖에 없다.
- 천연석영보다 합성석영의 가격이 5배 더 비싸다.
- SK실트론도 웨이퍼를 만들때 99% 일본산 석영 도가니를 사용한다.

그러므로 미국 모래와 일본 합성 석영 도가니 기술이 있어야 반도체용 웨이퍼를 만들 수 있다.

https://youtu.be/kyV3HM7Ucdk?si=15N-zaddvBo5tc3w