금번 2분기 실적을 통해 25년까지 장기 호황이 이어질 수 있는 단서들이 재확인됐다. 8월부터 대형주 대비 상대적으로 Valuation 부담이 적은 중소형주(소부장)들을 중심으로 우호적 주가 환경이 전개될 것으로 예상한다. 중소형주 선별 조건은 1) 인프라, 2) 미세화/HBM, 3) Valuation으로 선정하며, 에스티아이, 주성엔지니어링, 아스플로 최선호주 의견을 유지한다.

단기적으로 미중분쟁에 따른 불확실성이 높아지는 과정에서, 중국의 첨단 장비 조달에 따른 국내 중화권 매출 비중 높은 소부장에 대한 우려가 확대될 수 있다. 그러나 오히려 ASML, TEL 등 해외 장비사의 수출 제한에 따른 반사수혜가 국내 소부장에게 확인된다. 장비 내 미국 기술이 10% 이상 포함 여부가 관건이다. 주성엔지니어링은 높은 내재화 비율로 해당되지 않는다. 지난 3년간, 관련 우려에 따른 주가 하락은 오히려 단기 기회였음을 주목한다.

- TSMC 의 CoWoS Capa 증설과 함께 HBM 공급업체도 늘어난 현재는 메모리 업체들 의 수익성 확보 가 주요 과제로 떠오른다 . 

- HBM 은 DRAM 다이에 TSV 공정으로 Via Hole 을 뚫어 상단 과 하단 전극을 연결하는 구조상 다이 크랙 , 웨이퍼 휨 등 결함이 생기기 쉽다

- 현재 SK 하이닉스 HBM3 기준 약 60% 수준 의 수율을 보이는 것으로 파악한다

- 8 단에서 12 단 , 16 단으로 적층 단수가 늘어날 수록 공정 난이도 역시 상승하여 수율 개선이 더욱 어려워진다

- HBM의 다이 페널티는 DDR5 대비 40% 이상으로 추정되어 한정된 Capa 내에서 최대한 많은 제품을 생산하기 위해 수율 개선이 필수적이다

[ HBM 관련 장비 모멘텀 기반 수혜 기업 ]

- 신규 공정 장비 납품: 테크윙, 오로스테크놀로지

- 고객사 확장 가능성: 한미반도체, 인텍플러스, 제우스

- 해외 장비 이원화: 이오테크닉스, 디아이, 넥스틴

HBM 생산에서 중요한 화두는 ‘수율’이다. HBM 다이는 빅다이로 불리며, DDR5와 비교해 웨이퍼에 더 적은 수의 다이가 생산된다. 따라서 같은 수의 다이 생산을 위해서 더 많은 캐파가 필요한데 수율까지 낮으면 제조사 입장에서는 장기적으로 마이너스이기 때문이다. 따라서 수율 향상을 위한 테스트, 검사/계측, 세정, 어닐링장비 수요는 지속적으로 증가할 전망이다. 

테스트 및 검사/계측 장비 시장은 KLA, 어드반테스트, 테라다인, Onto Innovation, Camtek 같은 해외 장비사가 주도했던 시장이었지만, 한국 업체들이 신규 공정 장비 출시 및 기존 제품 이원화로 주목받고 있다. 관련 테스트 장비 업체는 테크윙, 디아이, 와이아이케이가 있으며, 검사/계측 장비 업체는 오로스테크놀로지, 인텍플러스, 넥스틴, 고영이 있다.

세정 장비는 TSV 식각 공정을 통해 형성된 1,024개의 Via 홀에 남은 잔류물을 제거해주는 장비다. 건식 세정은 미세공정에서 주로 사용되며 Via 홀 안에 잔류물을 제거하고, 습식 세정을 통해 마무리해준다. 관련 세정장비 업체는 PSK홀딩스 (건식), 제우스 (습식), 엘티씨 (습식)가 있다.

어닐링 장비는 웨이퍼 표면의 계면결함을 개선해줌으로써 수율 향상에 기여하고 있다. 어닐링 장비는 향후 하이브리드 본딩에도 중요해질 것으로 예상되는데, 범프를 통하지 않고 구리와 구리를 직접 연결하는 하이브리드 본딩 특성상 구리 안에 생성되는 Void (내부 기공)를 어닐링을 통해 제거해줘야 하기 때문이다. 관련 어닐링 장비 업체는 HPSP, 이오테크닉스, 디아이티, 원익IPS가 있다.

- 서버업체들은 DDR5 구매 비중을 늘리고 있지만 실제 서버용 DDR5 침투율은 15%에 불과하여 재고 중 DDR5 비중이 2Q23 20%에서 3Q23초 30~35%로 증가했다.

- DRAM의 2023년 주요 Application의 출하량은 NAND Application 대비 양호한 감소를 기록할 것이며 2024년에는 소폭 증가할 것으로 예상한다. Bit Growth 기준 수요는 2023년 +4%YoY, 2024년 +17%YoY를 기록할 것으로 전망한다

- 2024년 DRAM 수요 중 가장 큰 비중을 차지하는 Application은 Server(40%)로, AI Server Capex로 인한 수혜를 톡톡히 보고 있다. 반면, Mobile(38%)은 여전히 저조한 수요 전망이 유지되고 있다.

- 2024년에도 AI Server 수요가 지속될 것이며 DRAM 공급업체들의 Capa 확장도 선단 공정 위주로 이루어지는 만큼 삼성전자와 SK하이닉스의 가동률이 100%에 가까워지는 4Q24에도 안정적인 상황이 이어질 것으로 예상한다

- Micron은 여전히 2024년 수요를 보수적으로 전망하여 4Q24 가동률은 85% 수준으로 계획하고 있어 Micron의 가동률이 예상 대비 빠르게 상승한다면 DRAM 수급은 다시 Oversupply 상태에 빠질 가능성도 존재한다.

- NAND 공급업체들은 4Q22부터 감산에 도입했음에도 예상대비 극심한 수요부진으로 재고 수준을 축소하지 못했다. 특히 삼성전자는 뒤늦은 감산 참여 및 Enterprise SSD의 수요 부진으로 인해 2Q23초 기준 27~28주의 높은 재고 수준을 보유하고 있다. 하지만 NAND 생산 업체들의 재고 수준은 3Q23 초를 정점으로 축소될 것으로 예상한다. 높은 재고 수준을 해소하기 위해 삼성전자는 감산 규모를 50%까지 추가 확대했으며 이에 따라 구매업체들은 추가적인 감산이 제한적일 것이라 판단하고 재고를 축적 중에 있기 때문이다.

삼성전자의 3가지 기회 

- AI산업에서 반도체 제조 업체들은 크게 3가지 산업(파운드리, 메모리, 패키징)에서 기회가 발생하고 있다.

- 삼성전자는 AI칩 생산을 Full Turn-Key로 가능하여 한 사업부의 수주가 다른 사업부로 이어질 가능성도 높다는 장점이 존재하여 오히려 삼성전자에 주목해야 할 필요가 있을 것이다. 수주 가능성은 메모리(HBM)≻패키징≻파운드리 순으로 예상한다.

Hybrid Bonding 

- Hybrid Bonding은 칩과 칩 사이의 Cu(구리)와 Cu의 직접적인 접착을 통한 Bonding 방식이다. Bump를 사용하지 않아 Bumpless라고도 불리며 적층된 칩의 두께를 줄이고 더 빠른 I/O를 구현할 수 있다는 장점이 있다

- HPC에서는 TSMC가 AMD의 3D Cache, Graphcore의 IPU 등에 일부 적용을 하고 있으며 HBM은 2025~2026년부터 본격 도입될 것으로 예상된다. 

- 2025년 이후 양산될 HBM4 16단부터는 Stack Height의 한계로 인해 기존 적층 방식(MR-MUF, TC-NCF)으로는 어렵기 때문(16층 기준 D2W Hybrid Bonding 적용 시 Stack Height 10~15% 감소)이다

- HBM의 Hybrid Boding 도입 시점에 대해서는 수율, 비용 등 아직 많은 변수가 존재하며 국내 소부장 중에서는 핵심적인 역할을 진행 중인 기업이 없는 만큼 당장의 관심보다는 지속적인 관찰이 더욱 적절할 것이다.

페키징

- 삼성전자 패키징 수주의 큰 수혜는 검사장비를 납품하는 인텍플러스로 예상된다. 

- 어드밴스드 패키징의 특징 중 하나는 패키지의 대면적화이다. 다수의 고사양 칩이 하나의 기판 위에 올라가기 때문에 높은 라우팅 밀도 및 회로 수의 증가가 필요하기 때문이다. 

- 라지 폼팩터 검사 기술은 글로벌 업체 중 인텍플러스와 다카오카만 가능하며 인텍플러스는 북미 I사의 단독 공급사로 선정될 기술력을 갖춰 삼성전자향 Adv PKG 검사장비 수주가 예상된다.

- 그 외 기업으로는 비메모리 테스트장비의 국산화를 성공한 엑시콘의 수혜가 예상된다. 아직 비메모리 제품 중 CIS 장비만 국산화에 성공했지만 지속해서 어드반테스트 및 테라다인이 장악하고 있는 테스트 장비로 품목을 확장할 것이다. 

- 또한 OSAT업체인 하나마이크론의 수혜가 예상된다. 삼성전자향 비메모리 OSAT업체 중 두산테스나와 네패스는 Wafer Test만 진행하고 있으며 비메모리 제품의 Final Test가 가능한 국내 OSAT로는 하나마이크론이 유일하다. 

- 다만, 글로벌 OSAT업체인 ASE, Amkor등 대비 기술 격차가 큰 상황이기 때문에 고사양 반도체의 외주화는 중장기적인 관점에서 기대하는 것이 적절할 것이다.

반도체 제조사의 CAPEX 확대는 식각 장비로부터 

전방사의 CAPEX 확대는 신규 장비의 입고를 동반한다. 반도체 제조사들의 라인 증설 또는 공정 변화 등에 힘입어 장비 출하량이 증가하며 글로벌 장비시장 규모는 2021년 기준 109억달러(CAGR +15%)를 기록한 것으로 추정된다. 매출 기여도가 가장 높았던 공정은 식각공정이다. DRAM의 구조 변화와 더불어 3D NAND의 고단화로 인해 식각 난이도가 크게 상승하며 스텝 수를 증가시켰다

글로벌 식각 장비 업체들의 매출 상승률도 식각산업이 성장하고 있음을 뒷받침한다. 특히 식각장비 시장 내 1위 업체인 램리서치의 경우 총 장비 매출 대비 식각 장비의 매출 비중이 50% 이상을 차지하고 있어 식각장비의 도입 확대 여부가 매출에 큰 영향을 미친다. 식각장비 상위 3사인 램리서치, AMAT, TEL의 연평균성장률은 각각 +19%, +19%, +20%로 전체 장비 시장 성장률(+15%) 대비 높은 매출 상승률을 보이며 식각 산업의 성장세가 견조함을 입증하였다.

- 한미반도체가 2023년 반도체 업황 악화가 예상되는 가운데, ‘마이크로 쏘((micro SAW)’를 신성장동력으로 내세웠다.

- 마이크로 쏘 장비는 그간 일본에서 과점하던 분야다. 한미반도체는 2021년부터 해당 기술 내재화를 통해 안정적인 수익성도 확보했다.

- 2022년 하반기부터 글로벌 경기 침체로 인해 반도체 수요가 줄어들면서, 한미반도체의 성장세에도 다소 제동이 걸린 것으로 보인다.

- 반도체 업황 악화로 인해 글로벌 반도체 기업들은 투자를 줄이는 모양새다. 또 패키징·테스트 후공정(OSAT) 업체들의 투자도 감소가 예상된다. 업계에선 이같은 흐름이 2023년 상반기까지 이어질 것으로 내다보고 있다.

- 한미반도체는 2022년 9월에는 웨이퍼를 절단하는 ‘마이크로 쏘 W’ 장비를 개발했다. 마이크로 쏘 W는 웨이퍼링 또는 테이프에 부착된 웨이퍼를 절단하는 12인치 웨이퍼 절단 장비다.

- 그간 한미반도체가 생산한 마이크로 쏘 장비는 패키징이 끝난 반도체를 절단하는 장비였다. 그러나 신규 개발한 마이크로 쏘 W는 반도체 웨이퍼 상태에서 자르는 장비로, 패키지보다 더 얇은 상태에서 자르기 때문에 기술적 난도가 더 높다. 

- 업계에 따르면 마이크로 쏘 분야에서 한미반도체의 '마이크로 쏘 W'가 포함된 웨이퍼 쏘 시장이 (패키징 후의 반도체를 절단하는)패키지 쏘 시장보다 10배 이상 규모가 큰 것으로 알려졌다.

한미반도체 요약

최근 힘을 싣고 있는 사업

:: 반도체 패키지를 절단하는 장비인 ‘마이크로 쏘(micro SAW)’다

:: 2021년 6월 국내 반도체 장비업계 최초로 국산화에 성공

:: 2022년 3월엔 마이크로 쏘 네 번째 제품인 ‘테이프 마이크로 쏘’를 출시

:: 테이프 마이크로 쏘 일반 반도체 패키지 외에도 차량용 반도체처럼 특화된 파워패키지에 적용이 가능

:: 2022년 하반기 ‘웨이퍼 마이크로 쏘’를 출시

:: 테이프 마이크로 쏘와 웨이퍼 마이크로 쏘를 단독 장비로 주력 판매하면서 ‘캐시카우’로 만드는 게 목표

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마이크로 쏘 장비를 개발한 배경

:: 최근 몇 년간 세계 반도체 수요가 증가하면서 해외 수입에 의존했던 쏘 장비 공급처가 납기를 제때 맞추지 못하는 일이 잦아서 내재화를 결정

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마이크로쏘 매출 목표

:: 2024년까지 마이크로 쏘 단독장비로 2000억원이 넘는 매출을 낼 계획

:: 마이크로 쏘 시장은 기존 패키지 쏘 시장보다 10배 이상 크다. 마이크로 쏘를 주요 무기로 삼아 연 매출 6000억원 시대를 열고 싶다

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반도체 후공정 장비 전문기업으로의 입지 확고

:: 지난해 후공정 장비 분야에서 ‘글로벌 1위 브랜드’ 자리에 올랐다. 세계 320여 개 글로벌 업체와 거래 중이다

:: 세계 톱3 OSAT(외주 반도체패키지 조립·테스트) 업체인 ASE, 앰코테크놀로지, JCET스태츠칩팩 등과 거래하면서 확보한 매출이 많다.

:: 향후 반도체칩 제작 과정에서 후공정의 중요성은 계속 커질 것이라고 본다. 반도체 패키지 장비 생산 기업에 큰 기회가 오고 있다.

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매출효자 장비는?

:: 향후 주력 제품으로는 마이크로 쏘를, 전통 효자 제품으로는 ‘비전 플레이스먼트’를 꼽겠다

:: 비전 플레이스먼트는 절단을 담당하는 쏘 장비와 결합해 반도체 패키징 공정에서 세척, 건조, 검사, 선별, 적재 등을 수행하는 장비다.

:: 1998년 1세대 모델을 선보인 뒤 현재까지 3000대 이상 판매했다.

:: 해당 공정 분야에서 2004년부터 지난해까지 17년 연속 세계 시장점유율 1위를 기록했다.

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장비 생산성은?

:: 총면적 6만6250㎡에 달하는 5개 공장을 두고 있다

:: 설계부터 부품 가공, 소프트웨어, 조립, 검사까지 빠른 납기가 가능한 생산체제를 구축

:: 부품의 70%를 단일 플랫폼에 공유할 수 있도록 장비도 표준화

:: 제조공정을 단순화해 연간 생산능력을 2400대까지 늘렸다