2023.10.23 삼성전자 파운드리 수혜기업 / HBM 밸류체인
[이베스트증권 차용호] AI산업 속 반도체 소부장 전략

- 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.



반도체장비 목록