이오테크닉스 (feat. Laser global standard)

 

오늘 살펴볼 기업은 레이저 장비 전문기업 이오테크닉스 입니다.

상당히 오랜 기간 공부한 기업입니다.

일단 이번 글은 intro가 상당히 깁니다. 전체적인 그림을 그리고 들어가야 이오테크닉스를 제대로 이해 할 수 있기 때문이고 무엇보다 제가 정리하는데도 도움이 되었습니다.

​

늘 그렇듯 함께 공부하는데 도움이 되길 바라며 잘못된 멍소리는 따끔한 조언 부탁드립니다.

 

 

INTRO

 

반도체 테크 마이그레이션의 여정은 필연적으로 여러 장벽들에 부닥치게 됩니다.

하지만 장벽을 해쳐나가게 해주는 기술이 있기 마련이고

그 기술을 구현해 주는 장비 기업이 나타나며 공정은 다음 단계로 나아 갑니다.

해당 기업은 그에 걸맞는 밸류에이션을 받으며 주인공의 자리를 차지 하는데요

​

일단 적층과정에서 칩간에 붙이는 문제가 중요했었고 현재 TC BONDER 그리고 다음은 하이브리드 본딩으로

간다는 그림이 나와 있습니다. 그 과정에 한미반도체, BESI 등이 멋진 주인공이 되었죠

 

BESI는 오늘도 신고가

 

다음으로 장벽에 부딪히고 또 해쳐나가는 그림은 어디서 나올까요?

새로운 글로벌 스탠다드 기업이 탄생하게 될 곳은 어디일까요?

저는 뚫고 긁어내고 잘라내는 가공 영역에서 나온다고 봅니다.

 

무어의 법칙이 효용성의 한계에 부딪혀서 이제 다른 우회로를 모색하고 있는데요

다시 말하면 평면적 관점에서의 미세화가 한계에 왔으니 이제 수직적 관점으로 문제를 해결해 보자는 방향입니다. 디램에서는 HBM이 그러하고 낸드는 이미 쌓아올려왔으나 로드맵상 1000단을 이야기 하고 있습니다. 비메모리도 칩렛으로 제작하여 메모리까지 함께 적층하는 3D-SoC 로드맵이 나와있습니다.

 

그래서 핵심은 쌓아 올리는 것인데 각 층을 이루는 웨이퍼 두께는 그대로 인채 쌓아올리면 안되겠죠

적층단이 높아 질수록 쌓는 웨이퍼의 두께는 얇아져야 합니다.

HBM을 예로 들어 보면 아래 그림과 같아집니다.

 

 

 

얇은 전병을 칼로 썰고 있는 상상도(출처 : ChatGPT DALL-E)

 

그래서 이제 비접촉 방식인 레이저가 사용이 되야 하는데요 예전부터 이러한 얘기는 많았지만

이제서야 비로소 웨이퍼 두께가 레이저가 자를수 있는 영역으로 들어왔고 관련된 시장이 열렸습니다.

 

물론 레거시 영역은 여전히 BLADE SAWING이 사용될 것입니다.

하지만 앞으로의 디램 선단공정, HBM과 온디바이스향 비메모리 생산 등에는 레이저 장비가 사용되어야 합니다.

 

관련해서 TSMC의 차세대 선단공정에 이오테크닉스 그루빙 장비의 주문이 있었고 삼성전자와는 그루빙+스텔스 다이싱 장비 대량 양산 공급 협의가 시작 되었습니다. 이는 매우 파괴력 있는 의미가 있다 하겠습니다.

 

[단독] TSMC, 차세대 그루빙 공정에서 세계 1위 日디스코 대신 이오테크닉스 기술 쓴다 : 네이트 뉴스 (nate.com)

 

이오테크닉스-삼성전자, 레이저 커팅 장비 양산 평가 협약 맺는다 - 전자부품 전문 미디어 디일렉 (thelec.kr)

 

이는 단지 그루빙 장비를 납품 했다는 의미에서 그치지 않습니다.

후술하겠지만 극초단 레이저(피코초, 펨토초)의 시대가 시작되었고 피코초(pico second) 레이저, 펨토초(femto second) 레이저를 내재화 한 이오테크닉스의 레이저 기술이 양대 글로벌 반도체 기업에 선택되었다는 것이 핵심입니다. 의미를 좀 더 풀어 이야기 해보겠습니다.

 

반도체 레이저 Ablation 장비라 함은 그루빙, 스텔스 다이싱, 레이저 풀컷 등의 장비를 일컫는데 Ablation의 뜻이 융삭입니다.

깎아 없앴다는 뜻인데 실제로 레이저가 웨이퍼를 깍아 없애는 것은 아니고 순간적인 에너지를 조사하여 이온을 플라즈마화 시키고 양자핵이 뽑혀져 나가는 방식으로 해당 부위 원자를 날려 없애버리는 방식입니다.

어찌되었든 날려 없애버리니 Ablation 용어를 그대로 사용하고 있습니다.

여기서 주목할 것은 Ablation 장비에 그루빙, 스텔스 다이싱, 레이저풀컷의 장비가 한 범주에 묶인다는 점입니다.

각 장비별로 이름은 다르지만 거의 유사한 작동 원리를 가지고 있기 때문입니다.

 

표면부 특정소재 제거 목적이나, 다이싱 전 긁어내는 목적이면 그루빙 장비이고 계속 파내려가 절단하면 풀컷 장비입니다.

 

강력한 펄스 레이저를 극초단의 짧은 시간동안 조사하여 주변부에 열적 피해를 일으키지 않고 깨끗하게 해당 부위 영역만 순식간에 기화하여 날려버리는 원리입니다.

미세화된 현재 반도체 공정에 원하는 가공 결과물을 얻기 위해서 반드시 필요한 기술이 극초단 레이저 기술이고 피코초, 펨토초 레이저가 있습니다.

이오테크닉스는 이 극초단 레이저 기술을 오랜 시간동안 연구 개발한 끝에 내재화를 완료하였습니다.

 

아시겠지만 tsmc는 한국산 장비에 대해 호의적이지 않습니다.

더군다나 반도체 공정의 장비 선택은 세상 어느 영역보다 보수적인 영역입니다.

문제가 없으면 쓰던거 계속 쓰는 것이 이곳의 오래된 rule입니다.

수십종의 장비가 유기적으로 얽혀 돌아가는 라인에 일부 장비의 문제로 라인이 멈춰버리면 엄청난 재앙을 초래 하기 때문입니다.

그러한 영역의 끝판왕 격인 tsmc와 삼성전자에 DISCO를 넘어 진입했다는 것은 굉장한 의미를 부여할만 합니다. (더군다나 tsmc 해당 라인의 엔드유저는 애플이라고 추정되고 있습니다. 바꿔말해 애플이 이오테크닉스를 낙점했다는 말일 수도 있습니다.)

결과적으로 극초단 레이저 기술이 부족한 디스코의 나노초(nano second) 기반의 그루빙 장비는 tsmc와 삼성의 문턱을 넘지 못하였습니다.

 

따지고 보면 DISCO는 기계 가공 전문 기업이고 레이저 개발 경험이 없습니다. HAMAMATSU를 통해 사온 레이저로 장비를 만들고 있습니다.

반면 이오테크닉스는 89년부터 지금까지 전사직원 약 50%의 R&D인력이 35년 동안 오로지 레이저 하나만을 연구해 온 정통 레이저 전문 기업입니다.

레이저 장비가 이오테크닉스로 선택 받게 된 것은 어찌보면 당연한 결과였을지도 모릅니다.

 

이오테크닉스가 자사의 기술에 대해 워낙 비밀 주의이다 보니 대부분의 시장 참여자들은 이오테크닉스의 이러한 소식에도 반신반의 하는 경우가 대부분입니다.

하지만 이오테크닉의 기술 발전 과정을 세밀하게 살펴보면 고개를 끄덕일만 합니다.

 

TSMC와 삼성의 이오테크닉스 그루빙 장비의 선택은 세계 최고의 선단 공정의 반도체 기업이 이오테크닉스의 극초단 레이저를 선택했다는 의미와 같으며. 글로벌 스탠다드 장비 기업이 탄생할 수 있는 중요한 이정표이자 초석을 쌓았다 볼 수 있겠습니다.

시간이 지나봐야 알겠지만 세계 일류 장비 기업의 탄생을 목격하고 있는지도 모릅니다.

 

그동안 이오테크닉스는 항상 시장의 개화보다 훨씬 빨리 장비를 만들어서 본의 아니게 양치기 소년이 되어 왔던 것이 사실입니다.

CSM(Chip Scale Marker) 레이저 마커 장비도 개발해놓고 6년간 묵혀있다가 뒤늦게 시장이 개화되어 전세계 시장 점유율을 점령 하였고 레이저 어닐링 장비도 벌써 개발한지가 10여년이 흘렀는데 이제 본격적으로 사용되기 시작하였습니다.

이번에 TSMC와 삼성에 선택받은 그루빙 장비도 20년에 어느 정도 개발이 완료된 장비였습니다.

 

피코초 레이저, 펨토초 레이저를 조금 더 확장해 보자면 드릴러 장비 입니다. via hole을 뚫는 장비인데 기존에는 PCB 영역에만 사용이 되어 왔습니다. 하지만 이 레이저 기술을 기반으로 RDL층에 via hole을 뚫고 나아가 HBM, 인터포저 등에 via hole을 뚫는 TSV 장비 개발을 진행 중에 있습니다.

지금처럼 식각 공정으로 구멍을 뚫는 것보다 경제성에서 비교할 수 없는 혁신이 이루어질수 있습니다.

 

그외에도 TSMC에 레이저 디본더 장비 납품을 시작하였고 디본더는 전공정 이곳저곳에 다양하게 사용되는 장비로 앞으로 매출 확장에 크게 기여할 장비 입니다.

 

레이저 어닐링 장비는 레이저를 기존 flash laser에서 DPSS 레이저로 내재화한 upgrade된 버전이 삼성에 납품 될 예정입니다.

디램 1b 라인에는 어닐링 투입 공정 step이 늘어나고 디램 뿐만아니라 nand, 비메모리, 전력반도체 에도 레이저 어닐링 장비의 니즈가 커지고 있습니다.

삼성과의 독점 공급의 관계가 종료됨에 따라 레이저 어닐링 장비의 고객사 확장도 노려볼 수 있는 것도 또 하나의 포인트 입니다.

 

반도체 공정에서 웨이퍼가 얇아짐에 따라 많은 변화들이 수반되어 일어나고 있고 그 중심에 레이저가 있습니다.

양대 파운더리 업체에서 이오의 장비가 본격적으로 채택되어 사용되기 시작했습니다.

레이저 장비 글로벌 스탠다드 기업으로의 도약을 앞두고 있다고 보입니다.

 

전체적인 그림은 그렸고 이제 분석을 시작해 보도록 하겠습니다.

 

글의 순서는 크게 아래와 같이 기술하겠습니다.

 

1. 기업 일반

2. (펨토초)레이저란 무엇인가?

3. 이오테크닉스 제품별 분석

3-1. 레이저 마커

3-2. 레이저 어닐링

3-3. Ablation 장비 : 그루빙, 스텔스 다이싱, 레이저 풀컷

3-4. 드릴러 장비

3-5. 디본더

3-6. 기타 장비

4. 정리 및 결론

꼭지를 나누기 애매한 내용들은 중간중간 끼워 기술 하도록 하겠습니다.

그럼 시작해 보겠습니다. 고고~

 

 

---

​

 

1. 기업일반

기업일반 SUMMARY : 35년간 오로지 레이저에만 집중. 재무 상태 매우 건실함

 

기업 개요

 

 

- 대표이사 성규동, 박종구 각자대표 체제

- 89년 4월 1일 설립. 00년 8월 24일 코스닥 상장. 신용등급 A+ 현금흐름등급 B

- 안양시 동안구 동편로 91

- 연결대상 종속회사 비상장 12개. (주요 종속회사수 1)

- 최근 3년 자본금 변동 없음 (61억)

- 주식 총수 12,319,550주 (성규동 29.35% +특수관계인 2.72%, 자기 주식 1.7%)

 

 

사업 개요 및 과정

 

- 사업부문 : 레이저 단일사업부문을 가지고 있음. 오로지 레이저 외길 35년.

- 전사 임직원 총 1000여명 중 약 50%가 R&D 인력임.

- 매출 구성 : 수출 47% 내수 53%

- 보고서 內에 생산능력 관련된 내용 없음. 제품별 매출 BREAK DOWN 없음.

- 신용 등급 A+

- 장비는 고객사별 맞춤 SPEC으로 제작됨. 거래별 비밀유지 계약 있음.

- 현재까진 레이저 마커 부분으로 성장함. 전세계 65-75% 국내 95%의 점유율

- 05-11년 동안 디스플레이, PCB 영역 사업 시작하고 레이저 자체 생산하기 시작함

- 09년 Q-switched, DPSS 전문기업인 영국의 Powerlase사 지분 100% 인수. 고체 레이저 기술 획득

(현재 DPSS관련 Diode는 자회사 이오엘에서 생산 중)

- 10년 6월 펨토초 광섬유레이저 산업 원천 기술개발 5개년 계획 시작

- 11년 독일 괴팅겐에 위치한 Innovavent GmbH를 100% 인수하여 광학계 기술 획득

- 11년 레이저 다이오드 패키징 전문기업 Laser International 인수. 다이오드 패키징 기술 획득

- 12년 부터 사업군 확대하기 시작. 레이저 어닐링 장비 시작.

- 디스플레이 커팅 장비도 시작

- 14년 한국전기연구원으로 부터 펨토초 레이저 기술 이전. 리투아니아 기술 회사로 부터도 기술 이전.

- 안양 본사에서 대부분의 레이저 개발 및 생산을 하고 있음.

- 레이저 전 구성품목 내재화 완료 하였으나 돈이 안되는 레거시 레이저는 사다 쓰고 있음.

- 고객사는 약 3,200개로 반도체, 디스플레이, PCB 방구 좀 뀌는 친구는 전부 고객사임.

- DPSS (Diode Pumped Slid State) + 광섬유 레이저 전문 임.

- 레이저 광원이나 광학계등 파트별로로 떼어 놓고 보면 미국, 독일, 일본 기업들에 1등 기업들이 많음.

- 하지만 레이저 다이오드 패키징 - 레이저 광원 - 광학계 - 장비 개발 및 제작을 모두 수직 계열화 한 기업은 세계적으로 드물며 반도체 가공 영역에서는 이오테크닉스가 거의 유일함.

- 레이저 소모품 서비스 관련 매출은 10-15% 차지.

- 레이저 소스 수출은 계획하고 있지 않으며 장비까지 완성해서 장비로 사업을 진행하고 있음.

- 장비 종류 및 응용처는 아래와 같음

 

재무에 관한 사항

 

- 자산 총계 6,063억 부채 총계 430억 자본총계 5,633억 부채비율 7.6%(잘못본거 아님)

- R&D 비용에 돈을 아끼지 않았음에도 재무 체력 엄청남. 하지만 7.6%는 과도한 측면이 있긴 함.

 

- 23년 반도체 CAPEX 겨울을 맞이하여 귀여운 실적을 보여줌.

- 이오테크닉스의 BEP는 2000~2500억 정도로 추정되며 매출액 볼륨에 따라 마진율 급격히 개선.

 

이오테크닉스 연결대상 종속회사와 M&A 기업

- ㈜이엠테크 : 자동화기계(레이저마킹 핸들러)를 주로 생산하고 있으며 이오테크닉스에서 기계 장비를

만드는 역할을 하는 것으로 보임.

- ㈜이오엘 : 15년 설립된 LASER Diode Module 개발, 생산 전문기업. 350W급 파장 안정화 Diode

모듈 출시. DPSS 내재화의 핵심 자회사

- Innovavent GmbH : 100% 지분 독일 자회사. 레이저 어닐링, 레이저 Lift-off 관련 핵심 기술, 장비 보유. 광학

계 전문 기업.

- 기타 해외 법인 : 해외 영업망 판매 및 A/S담당. 일부 이오테크닉스 장비 제조 판매.

 

 

---

 

 

2. 레이저란 무엇인가?​

 

 

- 이오테크닉스 장비의 경쟁력을 알기 위해서는 레이저에 대한 이해가 선행 돼야 함

- 레이저 내재화라는 말을 들었을때 무엇이 내재화이고 종류도 너무 많으니 감이 전혀 오질 않음

 

레이져의 기본 원리

- 물질의 가장 기본 단위는 원자임.

(기술 산업의 많은 부분들이 이 원자들이 합쳐졌다 떨어지는 과정에서의 에너지 변화. 또는 원자 안의 전자가 에너지를 얻었다가 잃는 과정에서의 일어나는 변화를 이용하고 있음. 반도체, 디스플레이, 태양광, 2차전지 등 사실상 대부분의 산업 영역의 근본 이해를 이해하기 위해서는 필수적인 부분임. )

 

- 원자는 가운데 핵과 그 주위를 도는 전자로 구성되어 있음.

 

출처 : 한국물리학회

 

- 전자는 지구가 태양을 도는 것처럼 일정한 궤도를 돌고 있으며 초속 70km로 핵 주위 한바퀴를 도는데

약 150 아토초가 걸림. (아토초 : 10에 마이나쓰 18승)

 

- 일정 궤도를 돌고 있는 전자가 외부로부터 에너지(빛, 열 등)를 받게되면 더 먼거리 궤도로 이용하게 됨.

에너지 준위가 올라갔다고 표현함.

 

- 이 상태를 '기운이 남아돈다', '에너지가 여유있다' 라고 해서 '여기 상태' 또는 '들뜬 상태' 라고 함.

(헌팅포차에서 평균적으로 소주 각 1병이 넘어가는 지점을 말함.)

 

출처 : Naver

 

- 위 그림에서 바닥상태 즉, E1 궤도에 있던 전자가 외부로부터 에너지를 받아 '펌핑'되면 E4 궤도로 올라감.

 

- 그러나 E4 상태에서는 너무 불안정하여 약간의 에너지를 잃고 E3 궤도로 내려옴. 여기서는 상대적으로 오래 머물 수 있음. E3 궤도에 있는 상태를 '준안정상태'라 함.

 

- 바닥상태(E1)에서 준안전상태(E3)에 전자가 더 많이 모여 있는 상태가 '밀도 반전 상태' 또는 '반전 분포'

상태라고 함.

- 대부분의 물질은 안정화 상태로 가려하는 성질이 있기 때문에 '준안정상태'의 전자도 기회만 되면 에너지

를 반납하고 바닥상태로 내려가려함.

 

- 이 상태에서 요 불안한 전자를 빛으로 자극을 해주면 이때다 싶어 빛(에너지)을 방출하고 아래로 내려감. 그 런데 이때 특이한 점이 자극 받은 빛과 동일한 빛을 방출하고 내려간다는 것임. 이를 '유도방출'이라 함.

 

- 오호 그렇다면 이렇게 전자를 에너지로 펌핑해서 E3에 올려놓고 유도방출 시키고. 계속 반복하면.

동일한 빛이 계속 방출될 것임. 이를 모아서 쏘면 강력한 동일한 파장의 빛이 발사 될 수 있음.

 

- 설명한 내용을 글자 그대로 쓰면 Light Amplification by the Stimulated Emission of Radiation이고 첫
글자를 따서 모으면 LASER임. '유도방출에 의한 빛 증폭' 임.

 

 

- 위 그림에서 '레이저 봉'이 유도방출을 당할 물질임. 작동 매질이라 하며 고체, 액체, 기체등 다양한 매질이 있음.

 

- '레이저 봉' 밑에는 섬광관이라고 있는데 얘는 매질을 들뜬 상태로 만들어 주기 위해 에너지를 공급해 주는 녀석이다. 예전 장비들은 Flash Lamp가 사용되었는데 자주 교체 해주어야 한다. 요즘에는 Diode가 이 역할 을 하고 있다.

 

- '레이저 봉' 좌,우 에는 거울이 위치해 있다. 왼쪽에는 완전반사 거울 오른쪽에는 부분 반사 거울. 유도방출 로 나온 빛이 거울에 반사되어 다시 반대쪽으로 이동하며 또 다른 유도방출을 일으키고 좌우로 왔다 갔다

하면서 빛을 모은다. 그리고 일정량만 부분 반사 거울을 통해 밖으로 새어 나간다. 이것이 레이저빔이다.

 

- 레이저는 이러한 과정을 통해 만들어 졌기 때문에 단색석, 직진성, 가간섭성, 고휘도, 집중도 등의 특성을 가 지고 있음.

 

- 레이저는 표면에 접촉하지 않고 에너지를 전달하여 대상물을 변형시킬 수 있기 때문에 다양한 영역에서 사 용이 되고 있음. 가장 가까이에서 활발하게 이용 되고 있는 영역은 피부미용, 의료기기 이며, 우주, 2차전지, 반도체 등 전방위에 사용이 이루어 지고 있음.

​

- 흔히 병원에서 만나는 레이저 기기는 0.5w 정도의 출력을 가지고 있음. 두꺼운 금속을 절단하는 레이저는 10kw의 출력. 레이저 무기는 수백 kw의 출력임.

 

​- 사용 목적에 따라 출력과 레이저 파장의 종류가 달라짐.

 

- 레이저 장비는 레이저 소스, 광학계, 스캐너 등으로 구성되며, 각 구성 요소 모두 장비 성능에 핵심적인 역할 을 차지 하기 때문에 내재화율이 높을수록 장비 성능의 차이는 크게 벌어짐.

 

 

- 레이저는 소스별로 1세대 CO2소스부터 LPSSL, Excimer, Diode/DPSSL/Fiber/Disk 등으로 발전함.

 

​- 레이저를 내재화하면 장비 마진이 좋아지고 소모품 교체수요가 지속적으로 발생해 이익 극대화 됨.  

 

- 반도체가 미세화되고 웨이퍼가 얇아지고 적층이 진행될수록 레이저를 이용한 기술력과 내재화는 더욱 더 주목 받을 것. 어찌보면 현재의 트랜드를 해결해 줄 수 있는 중요한 분야는 레이저 분야임. 어플리케이션도 지속적으로 확장 중에 있음.

 

 

극초단 레이저 특성 : 피코초, 펨토초 레이저

 

- 레이저는 해당 부위에 매우 강한 에너지를 조사 하기 때문에 그 주변부에 열적 피해를 입힐수 있음.

​

- 가공은 되어도 주변부가 열적 피해를 입게 된다면 의미가 없어짐. 비열 가공이 중요함.

 

- 그래서 필요한 것이 극초단 레이저 기술임.

 

- 극초단 이라 하는 시간은 피코초 부터를 의미하는데 10의 마이나쓰 12승임. 그 다음이 펨토초 10의 마이나 쓰 15승임. 1000조분의 1초를 뜻함.

 

- 빛의 속도가 약 11억 km/h 인데 1 펨토초 만큼 이동한 거리는 0.3마이크로미터에 불과할 정도로 찰나.

 

- 그 다음으로 아토초 단위의 연구가 되고 있으나 상업화된 레이저 기술은 펨토초가 끝판왕임.

 

- 펨토초 레이저 기술은 노벨물리학상 수여가 3번 이뤄졌음. 그만큼 인류에게 공헌하는 중요 기술이라는 말임.

​

- 극초단 레이저는 노출 시간은 짧지만 강도는 오히려 강력크해지는 특성이 있음. 다시말해 보다 더 강한
에너지를 더 짧은 시간 동안 조사 할 수 있는 특성이 있음.

 

 

 

출처 : 한국전기연구원 KERI

 

- 위 사진을 보면 왜 극초단 레이저 기술이 쓰여야 하는지 직관적으로 이해가 됨.

 

- 의료기기 분야에서 먼저 펨토초 레이저가 사용되기 시작함. 낮은 출력의 기술로도 가능하기 때문임. 안과수 술, 피부미용 등에 사용되어 지고 있음. 주변 세포에 열적 피해를 거의 안주면서 해당 부위에만 레이저 조사 가 가능하기 때문임. (필자도 피부 미용시술이 필요하나 레이저 국소 부위 보다는 전체적으로 그라인딩이

필요함)

 

- 극초단 펄스 레이저 관련한 글로벌 key player 기업으로는 다음과 같으며 이오테크닉스가 당당히 이름을 올 리고 있음.

 

- 이중에서 극초단 레이저로 반도체 레이저 가공 장비로 응용 시킨 플레이어는 이오테크닉스가 거의 유일함. 레이저의 응용분야는 매우 다양하며 각 기업들별로 자신만의 무대가 있음.

 

 

펨토초 레이저는 어떻게 만드나?

 

- 이오테크닉스는 2010년부터 시작한 펨토초 레이저 개발이 현재 완료되어 해당 양산 장비를 보유하고 있음.

- 펨토초 레이저는 어떻게 만들어 지는지 간략히 보겠음.

- 펨토초 레이저기술의 핵심원리는 빛의 파동이 겹쳐지면서 증폭되는 '보강간섭' 원리임.

- 빛은 오르락 내리락 하는 파장임. 파장이 합쳐지면 강해지기도 하고 상쇄되기도 함.

- 파동을 가지는 소리, 물 등도 동일한 현상이 있음.

 

- 다른 두 파장이 만났다고 할 때 마루와 골이 만나면 상쇄되고 마루와 마루가 만나면 증폭되는 원리임.

- 레이저가 유도방출 되는 과정을 잠시 떠올려보면 동일한 파장의 빛이 방출 된다고 했는데 매질에 따라서는 다양한 파장의 빛이 방출되는 경우도 있음

- 몇몇 희토류에서 유도방출시 여러 파장의 빛이 방출됨.

- 이 여러개의 파장을 어느 한 시점에 마루 지점을 포개어 놓으면 보강간섭이 일어나 강도가 강해짐

- 희토류는 YTTERBIUM or ERBUM 등이 많이 쓰임.

- 빛을 많이 중첩시킬수록 모이는 영역의 파워가 강해짐.

 

- 마루끼리 얼마나 정확하게 정렬시키냐가 핵심 기술. 'in-phase' 한다고 하며 일치된 상태를 'mode lock' 이 라 함.

- 여러 파장들이 한 지점에 일치되어 mode lock 되게 되면 위아래 출력의 세기는 엄청나게 강해짐.

- 여기서 재밌는 특성이 하나 있는데 정확히 모이면 모일수록 좌우의 폭, 즉 시간의 길이는 짧아짐.

- 이 좌우 폭이 극단으로 줄어들어 femto second 단위까지 줄어들면 그것이 femtosecond laser임.

(조금 덜 정확히 일치하면 picosecond laser이다.)

- 그러다 보니 필요 부위만 반응을 하고 주위에는 영향을 거의 안주는 비열 가공이 가능하게 된 것임.

- 아주 짧은 시간동안에만 전달하지만 펨토초가 만들어지는 원리에서 보았듯이 시간이 짧아 질수록 오히려

파워는 강해지기 때문에 바로 우리가 원하는 비열 가공특성을 가질 수 있게됨.

- 펨토초 레이저를 만들기 위한 장치는 대략 아래 그림과 같이 Oscillator, Amplification가 있음.

 

 

- 이렇게 만들어진 펨토초 레이저를 모아서 증폭시키는 과정이 필요함. 그 증폭의 과정 또한 핵심 기술임.

- 극초단 레이저를 가공이 가능한 출력으로 높이고, 생산성을 올리는 문제가 핵심인데 이오테크닉스는 이를 해결했음을 TSMC 그루빙 장비 납품으로 증명해 내었다.

- 레이저 내재화를 이루었다는 것은 이러한 결과를 만들어 내는 기술과 장치를 모두 개발 하였다는 뜻임.

- 이오테크닉스는 펨토초 레이저 기술을 보유하고 있으며 관련 장비는 다수의 기업에 퀄테스트를 통과 또는 진행중에 있으며 많은 OSAT 기업들로부터 DEMO 결과 매우 좋음.

- 앞으로 미세화 공정의 반도체 라인에서 그루빙을 하고 커팅을 하고 구멍을 뚫고 하는 공정들은 이제 극초단 레이저로 가야 함.

- 본딩의 트렌드가 솔더볼에서 마이크로범프로 나아가 하이브리드 본딩으로 가야만 하는 과정과 유사함.

- 레이저의 종류와 쓰임은 무수히 많음. 세계 유수의 레이저 전문 기업들이 많지만 전문으로 하는 레이저

영역은 저마다 다름.

- 현재 이오테크닉스는 지금의 장비에 멈추지 않고 보다 큰 출력과 고효율의 펨토초 레이저 개발을 국책과제 로 여전히 진행 중에 있음.

 

성규동 회장과 이오테크닉스의 레이저 기술 개발 과정

- 이오테크닉스 성규동 회장은 1957년 부산에서 태어나 서울대학교 전기공학과를 졸업하고 동 대학원에서

석사학위를 받음.

- 사진을 보면 아덴만 작전으로 유명하신 외과 전문의 이국종 교수님과 닮으셨음. (여담이지만 한 분야에서

진정성을 갖고 끊임없이 정진하시는 분들이 생김새가 비슷한 것을 보고 좀 놀랐음.)

 

성규동 회장과 이국종 교수

 

- 특히 14년에 한국전기연구원으로부터 펨토초 레이저에 대한 기술을 이전 받음.

- 이후 레이저 강국인 리투아니아 회사로부터 펨토초 관련 기술 추가 도입.

- 현재 까지도 매년 6-700억에 달하는 금액을 R&D 비용으로 사용하고 있으며 국책과제에만 150억

가량의 금액을 사용하는 R&D에 진심인 기업임.

- 저렴한 레거시 레이저를 제외하고는 신규 장비들의 레이저 소스와 장비는 내재화 완료 하였음.

 

- 2.5세대까지는 수입해서 사용하고 3세대 레이저 부터 내재화에 집중함.

- 레이저 장비 기업에게 있어 레이저 내재화는 수익성 향상 그 이상의 의미를 가지고 있음.

- 향후 급변하는 레이저 장비 시장에서 능동적인 기술적 대응이 가능하며 고객사를 lock-in 시킬수 있는 강력 한 유인이 됨. 또한 소스는 수입하고 장비만 만들어 파는 기업과는 차원이 다른 리레이팅을 부여받을 수 있 음

- 여전히 시장의 의심은 가득함. 한마디로 정리하면

"니가? 레이저를? 내재화 했다고? 디스코를 눌렀다고?".

전제가 잘못되었음. 극초단 레이저 가공 장비로 이오테크닉스가 시장을 개척 한것이며 first in class임.

 

장비 납품과 후행적으로 이어지는 기사로 고개를 끄덕이기 이전에 이오테크닉에 관심을 가져야 할 때이다.

 

---

 

 

3. 이오테크닉스 제품별 분석

3.1 레이저 마커

- 레이저 각인으로 글자, 로고, QR코드 등을 새기는 장비임. 정교하고 빠른것이 핵심 기술.

- 레이머 마커의 점유율은 회사 피셜 국내 95% 전세계 60-65% 수준으로 독점적 지위

- 그동안 이오테크닉스가 있게한 cash cow 장비임

cash cow (출처 : ChatGPT DALL-E)

 

- 하나의 레이저 빔을 4개로 갈라 한번에 4개의 가공물을 처리할수 있는 '멀티빔'을 개발하여 레이저 마커

시장을 점령하게 됨.

- 칩렛은 많이들 아실 것임. 기존의 SOC 칩이 IP Block 단위로 쪼개서 칩을 만들면 칩 개수가 많아지고 마커 의 수요도 커지게 됨

- 칩메이커 단계에서 마킹 한번하고 모아서 패키징 할때 마킹을 또 해야함. 중복 수요 발생.

- 반도체 칩의 'Chiplet' 구조 확대 속에 레이저 마커 10-15% 성장 전망

 

 

- 특히 CSM(Chip Scale Maker)는 웨이퍼 하부에 칩크기 만큼 로고나 원하는 글자, QR코드 등을 각인하는 장 비인데 전세계 유일하게 이오테크닉스가 생산하는 장비임. 이 장비도 개발해놓고 6년동안 필요 시장을 못찾 다가 뒤늦게 빛을 본 case.

- 항상 시장개화 보다 앞서 달려서 그게 문제임. 고객사는 쓸 준비도 안되어있는데 미리 개발해 놓고 투자자 만 애간장 녹임.

 

 

​- 레이저 마커 시장은 약 1,200억 정도 추산.

- 여태 잘해왔고 앞으로도 꾸준히 cash cow 역할을 맡아 줄 든든한 레이저 마커.

 

 

3.2 레이저 어닐링

 

- 어닐링은 가열한 후 다시 냉각하여 내부 구조를 정렬시켜 주는 공정임

- 주요 Player : 이오테크닉스, 디아이티(sk하이닉스향), Veeco(tsmc향)

- 어닐링 공정은 주로 1) 이온주입 공정 후 2)증착 박막 형성 후 gap filling 3) Ohmic 접촉 합금 공정 등에 사 용됨. HPSP 에서 하는 고압수소 어닐링과는 아예 다른 목적이고 다른 장비임.

1) 이온 주입 후 어닐링

절연체인 실리콘 웨이퍼를 반도체화 하기 위해 dopant(붕소, 인, 비소 등)를 주입해 N형 P형

반도체를 만듬. 불순물(dopant)을 투입하는 이온주입 공정에서 불순물들이 실리콘의 구조를

망가트리거나 엉뚱한 곳에 위치해 제역할을 못하는 경우가 발생함. 그래서 열을 가해 흐물흐물

하게 만들어주면 망가진 실리콘 격자 구조가 다시 회복이 되고 불순물들도 실리콘과 결합하며

제자리를 찾아감.

 

 

2) 증착 박막 형성 후 어닐링

미세화가 진행되어 가로대비 세로 길이가 길어져 박막 증착을 형성해도 완벽하게 채워지지

않고 가운데 빈공간(Void)이 생겨 버림 이것을 다시 매꾸는 Gap Filling 공정에 사용됨

 

- 기존에는 여러장의 웨이퍼를 오븐에 넣고 굽는 furnace 방식이 쓰였음. 많은 웨이퍼를 한번에 처리하는 장
점이 있지만 불필요한 영역이 달궈지는 문제. 도펀트(불순물)들이 내부 깊숙히 확산하는 문제. 시간이 오래 걸리는 문제들이 있음.

 

- 다음으로 RTP방식이 사용됨 텅스텐 할로겐 램프에서 발생하는 적외선 복사광선으로 약 90초에 바짝 달구고 식히는 방식임. 하지만 균일하게 열전달이 어려워 웨이퍼가 휘는 warpage 현상 등의 문제 발생.

​

- 현재까지는 위 방식이 웨이퍼 성격에 따라 적절하게 사용되어 지고 있으나 미세화 영역에 들어오니 칩 내부 에 금속배선, 유전막등도 엄청 좁고 얇아져서 열적 피해를 입게 됨. 따라서 해당 부위에만 선택적으로 처리 할 수 있는 레이저 어닐링 필요해짐.

 

- 레이저 어닐링의 경우 웨이퍼 표면 위 국소부위의 온도만 급격히 올려 어닐링을 실시하기 떄문에 반도체 소 자 및 회로에 손상을 방지하고, RTP 방식의 문제점인 웨이퍼가 뒤틀리거나 단층이 생기는 문제로 부터도 비 교적 자유로움.

 

- 레이저 어닐링은 핀펫, GAA, 1Z이하 DRAM, 3D 낸드 등 첨단 반도체 제조 공정에 적용되며, 반도체 웨이퍼 두께가 점점 얇아지면서 기존 어닐링 기술이 한계에 다다름에 따라 사용처가 점점 증가하고 있음.

 

- 파운드리 선단공정. 그리고 디램 1z공정 이후. 특히 HBM 생산에는 레이저 어닐링이 필수적으로 사용되고

있음

 

- 그동안 어닐링 장비의 경우 엑시머 레이저(Eximer Laser)가 사용됨

- Excimer Laser는 Excited dimer의 약어로 흥분된 이합체로서 언뜻 용어는 야해보임

- DUV 노광에 사용되는 불화크립톤(KrF) 불화아르곤(ArF)등이 대표적으로 엑시머 레이저에 해당하는데 기체 레이저이다.

(참고로 Kr의 파장은 146nm, Ar의 파장은 126nm로 Ar의 파장이 더 짧아 미세 노광 가능함. 점차 DUV에

ArF의 사용이 증가하고 있다.)

- 엑시머레이저의 경우 네온과 같은 희귀가스가 사용되는데 희귀할 뿐더러 분쟁지역에 많이 존재한다. 다행 히 국산화가 많이 진행 중에 있지만 별도의 돈과 환경비용이 지불됨.

- 또한 엑시머 레이저는 빛을 내뿜기 위해 에너지를 공급해주는 장치도 Flash 섬광관을 사용하고 있음. 섬광 전구 4개로 구성이 되는데 1달에 통상 2번씩 교체를 해야하며 교체 후 튜닝 작업도 다시 해주어야 함.

- 이오테크닉스는 이를 DPSS(Diode Pumped Solid State) 레이저로 upgrade한 어닐링 장비를 삼성에 공급할 예정임. 교체 주기가 1년 이상으로 대폭 늘어나고 희귀가스등의 사용이 필요치 않음. 생산성은 높이고 운영 비는 낮추되 장비 단가는 기존 장비 대비 대폭 상향 될것임. 또한 냉각장치가 수냉식에서 공냉식으로 바뀌 고 장비도 대폭 소형화 됨.

- 삼성전자 D램 노드 1zm(16나노) 이후 부터 레이저 어닐링 장비가 사용되고 있는데

1zm이하 비중 확대 추이를 보면 24년 72%까지 증가함.

 

​

- 메모리 대표 3사의 1b 비중 추이 전망을 보면 모두 급발진 중임

- 1b 라인 부터는 어닐링 step수가 증가 될것으로 보임

- AI로 촉발된 HBM의 성장률은 추정치를 계속해서 뛰어넘어 더욱 가속화 될 것으로 보임.

 

- 어닐링 장비는 현재 삼성전자에 독점 납품 중이지만 공동 개발 특허 만료가 도래 하였으며 타사에도 납품

가능함. 더이상 삼성향 독점 공급 장비가 아님.

- 국내 경쟁사에 납품되고 있는 레이저 어닐링 장비는 이오테크닉스 장비와 거의 유사한 장비로 알려져 있는 데 그럴수 밖에 없는것이 장비의 핵심 부품인 광학계를 이오테크닉스 자회사로부터 공급 받고 있어서 그러 함.

 

​- 따라서 북미향 고객사 쪽으로의 레이저 어닐링 장비 납품은 이오테크닉스로 될 확률이 매우 높아 보이며 현 재 활발하게 교감 중일것으로 추정됨

 

- 레이저 어닐링 장비의 또다른 성장 방향은 NAND와 비메모리향으로의 확장임.

 

- 위 그림은 NAND 고단화에 따른 고압 수소 어닐링 장비 활용의 당위성인데 셀간 간격이 미세화 됨에 따라 필요성이 증대하는 것은 레이저 어닐링도 동일하다.

 

 

- NAND향으로는 각층이 얇아 짐에 따라 발생하는 누설전류를 제어할 목적으로 사용될 가능성.

- 삼성 NAND V9 부터 어닐링 장비 사용 검토 중.

- 삼성은 NAND 사업 방향은 중간 과정을 건너 뛰고 적층 단수를 비약적으로 확 늘리는 초격차 전략을

계획중임. 따라서 NAND에 어닐링 장비가 적용되는 시계열이 당겨 질 수 있음.

 

- 비메모리향으로는 현재 Veeco사의 레이저 어닐링 장비가 TSMC에 사용되고 있음.

 

 

- Veeco의 IR Book을 보면 FinFETs의 다양한 영역에 어닐링이 사용되는 것을 알 수 있음.

- 이오테크닉스가 어닐링에 있어 확장하려는 곳 중 하나가 비메모리 영역임. 삼성의 GAA 공정에도 마찬가지 로 다양한 영역에 어닐링 장비가 필요함. 관련된 파운드리향 어닐링 매출이 기대됨.

​

- 메모리 비메모리 어닐링 시장규모는 각각 약 5000억원으로 평가되고 있으며 비메모리 쪽에도 동일한 이유 로 레이저 어닐링 수요가 증가 하고 있음

- 이오의 비메모리향 어닐링 장비는 삼성전자 파운드리에 퀄테스트 중이며, 인텔도 시계열은 다르겠지만

영업활동 중임.

- 전력반도체 또한 미세화의 영역에 진입하여 어닐링 장비 사용이 필요함.

 

 

 

- 현재 납품하는 어닐링 장비의 가격은 약 50억원이며 DPSS upgrade 버전의 경우 레이저 교체 주기가 비약

적으로 길어지는 대신 장비가격이 약 2배 정도의 상승이 예상됨. 삼성증권의 추정치는 1a라인은 10k당 1대, 1b 이후는 2대로 적용을 가정했는데 기본 장비 단가의 상승이 반영되면 25년 매출액 추정치는 대폭 상향될 가능성 있음.

 

 

- 또한 고객사 및 적용 영역 확대 가능성이 큰 만큼 삼성증권의 추정치는 매우 보수적이라 할 수 있음.

- 현재 IDM, 파운더리의 증설 방향은 최선단 영역에 집중되어 있으며 발 한번 삐끗하면 큰일나는 풀 악셀 레 이싱에 돌입해 있음. 다시말해 기존 레퍼런스가 탄탄한 회사의 장비를 사용해야함. 압도적인 성능차이가 발 생하지 않는한 신규 장비사에 장비를 도입하고 검토하고 할 시간이 없음.

- 고객사 주문 일정에 따라 유동성이 크지만 24년은 800~1000억 사이의 어닐링 매출이 예상됨

- 25년 신규 디램 고객사 확대와 NAND, 비메모리향으로 까지 어닐링 장비가 들어갈 것은 명확해 보임. 25년 어닐링 장비로만 찍어낼 숫자는 1,000억의 앞자리가 바뀔 가능성이 높아 보임.

 

[레이저 어닐링 장비 정리]

1. 디램 선단공정(HBM 포함) 필수 핵심 장비로 HBM 확장의 직접 수혜 장비

2. 1b 라인에서부터 어닐링 step 확대 전망 (gap filling + 이온 주입 후 어닐링)

3. NAND 라인에 레이저 어닐링 도입 (V9 부터 도입 검토 중)

4. 삼성 비메모리향으로의 확장. GAA 공정 사용.

5. 삼성 독점 관계 종료에 따른 고객사 확장 가능

6. 레이저 어닐링 장비의 독보적인 레퍼런스와 경쟁력 보유

7. 기존 어닐링 장비 대비 성능, 생산성과 운용비 이점이 대폭 좋아진 레이저 소스 내재화 모델 납품 예정. (ASP ↑↑)

8. 레이저 소스 내재화로 인한 소모품 매출 비중 확대

 

 

3.3 Ablation 장비 : 그루빙, 스텔스 다이싱, 레이저 풀컷

- 이 Ablation 장비 영역이 가장 중요하며 이오테크닉스를 세계 일류 기업으로 올려놓을 장비군임.

- 현재 웨이퍼를 자르는 방식은 크게 2가지 임.

- 디램과 낸드는 백그라인딩으로 웨이퍼를 얇게 해서 스텔스 다이싱 하는방법이 주로 사용 중이고 비메모리 는 그루빙 장비로 얕은 깊이의 두께를 파내고 메카니컬 쏘잉이라 불리는 디스코 장비로 자르는 것임

 

 

 

그루빙 Grooving

- 그루빙 장비는 메카니컬 쏘잉으로 인해 벗겨지거나 손상 우려가 있는 영역 등을 레이저로 정교하게 조져서 날려버리는 장비이다. 이번에 tsmc에 납품 하게 된 장비가 바로 이 그루빙 장비임.

- 이오테크닉스는 그루빙 장비를 3년전부터 세계 10대 OSAT 업체들을 비롯 많은 회사를 대상으로 장비 DEMO를 진행하였으며 반응은 매우 좋았다 알려짐.

- 비메모리 OSAT기업 상당수에 이미 납품(AMKOR, 스태츠칩팩, ASE 등) 이 되었거나 진행 중임.

- TSMC와 삼성향은 이번 언론 보도로 알려지게 됨.

- 고객사들을 밝힐수 없는 이유는 원래는 레이저 그루빙 장비부터 메카니컬 쏘잉 장비까지 올인원 패키지로 디스코로 부터 공급을 받았는데 그루빙 장비만 이오테크닉스에서 받아야 하는 애매한 상황 때문임. 그래서 NDA가 강하게 걸려있음.

- TSMC와 삼성의 퀄테스트에서 디스코 장비를 가볍게 뛰어 넘는 우수한 결과를 보여줬다는 설이 있음.

 

더벨 - 국내 최고 자본시장(Capital Markets) 미디어 (thebell.co.kr)

 

- 회사도 이미 그루빙 장비는 디스코를 확실하게 넘어선 것으로 확신하고 있음

- 정황이 말해주는 팩트는 충분히 신뢰할만함.

- 디스코가 보유한 그루빙 장비는 나노초 기반의 low-k 유전막 제거용 장비임.

 

 

DISCO社 DFL7161 그루빙 장비

 

- 비메모리 선단 공정에는 HKMG 사용이 점차 증가하고 있으며 디스코의 나노초 기반 장비로는 대응이 어려 움. → 이오테크닉스의 극초단 레이저 기반 그루빙 장비 채택

- OSAT기업 파일럿 라인 등에 기 납품한 이오테크닉스의 그루빙 장비 사용이 이제 1년 정도 되어 가고 있

으므로 이제 본격적인 양산 라인 물량 주문이 이어질 때가 되었음.

- 그루빙 장비의 확대는 앞에서 언급하였듯이 비단 그루빙 장비 판매 증가에 그치는 것이 아님.

- 레이저 Ablation 장비의 레이저 소스가 이 시장에 적합한 레이저 라는것을 의미하는 것이며 그루빙 장비의 레퍼런스는 그대로 레이저 Full cut 까지 이어지는 그림임.

- 실제로 이오테크닉스의 그루빙 장비와 레이저 풀커팅 장비는 외관상 똑같으며 내부 장치의 약간의 차이가 존재함.

 

 

스텔스 다이싱, 레이저 풀컷

 

 

- 대략 웨이퍼 두께 100um 이하 부터 레이저 영역으로 들어오며 30um 이하에서는 순수 레이저로만 cutting 을 할수 있게 됨. R&D단에서는 100um도 full cutting 가능.

- 가장 폭발적인 성장을 보이는 HBM을 보면 각 층별 웨이퍼두께는

HBM3 : 65~70um / HBM3E : 45-50um / HBM4 : 25-30um 임

- HBM3E까지는 스텔스 다이싱 하고 있으며 HBM4는 레이저 full cutting 다이싱 예상됨.

 

​

- 스텔스 다이싱은 웨이퍼 중간에 레이저를 조사해 균열층을 만들고 웨이퍼에 tape을 붙여 사방으로 당겨서 개별 칩으로 분리하는 다이싱 하는 방식을 말함. 파편(debris)이 거의 없고, 절단 폭도 좀은 장점이 있음.

(스텔스 다이싱 방법 아래 하마마츠 영상 참조.)

 

 

 

 

- HBM은 이제 시작도 안한 상태라는 이야기다. 그 수혜는 몇몇 기업에게 집중 될 것임.

​

- 앞으로 하이브리드 본딩 시대가 열리면 어떻게 될까?

- BESI의 역대급 신고가 행진을 봐서는 시장은 하이브리드 본딩 시대를 낙관하는 것으로 보임.

- 하이브리드 본딩은 웨이퍼와 웨이퍼가 이종접합으로 붙어있다. 접합부위는 약한 고리로 메카니컬 쏘잉은

불가하며 레이저로 다이싱 해야함.

- 다이싱 방법으로 그루빙 하고 플라즈마 에칭등의 방법으로도 가능하겠지만 비용이 엄청나게 들어감.

- 결국 하이브리드 본딩된 웨이퍼는 그루빙 + 레이저 다이싱으로 가야함.

- 그루빙 장비로 이종 접합되있는 부위 까지 충분히 날려주고 레이저 Full Cut으로 잘라내는 방식.

​

- 레이저 full cutting 장비는 이미 완성되어 공급 준비가 끝난 상태임. 시장이 개화되면 바로 투입할 것이고

시점은 25년으로 예상됨.

- 마이크론을 비롯해 여러 글로벌 업체들 대상으로 테스트를 하고 있음

- 그루빙과 스텔스 다이싱으로 충분한 레퍼런스를 쌓은 이후 full cut까지 이오의 장비가 도입되면 그야말로

차세대 다이싱의 웅장한 universe가 구축이 됨.

 

- 레이저 다이싱 장비는 SiC 전력반도체 웨이퍼를 절단 할때도 사용되어짐. 웨이퍼의 박막화와 Metal Film 때 문임.

- SiC는 화합물 반도체로서 웨이퍼 뒷면에 metal film이 부착되어 있는데 이로 인해 블레이드 쏘잉의 운영 속 도가 느려져 생산성이 낮아짐.

- yole의 전망을 보면 박막형 웨이퍼 장비 시장은 전력반도체에서 가장 빠르게 성장함

 

 

 

- 트렌드포스는 SiC 전력반도체 시장 규모가 22년 16억$에서 CAGR 35% 26년 53억$를 전망.

 

 

 

- 박막 전력반도체 웨이퍼 시장의 확대에 따른 직접적인 레이저 장비 수혜 가능함.

 

- 인트로에서 언급 하였듯이 TSMC의 그루빙 장비 도입으로 이오테크닉스의 ablation용 극초단 레이저의 검

증은 어느정도 완료되었음.

- 이오테크닉스가 예견하고 준비했던 시장이 현실이 되었음.

​

- 지난 1월 15일 DISCO의 대규모 capex 계획이 발표 되었음.

 

https://www.semimedia.cc/16019.html

 

- 핵심 내용은 총 투자액 400억엔으로 생산 능력을 35년까지 약 14배 가량 키운다는 것임

- 증설 item은 기존에 DISCO가 잘하는 절단, 연삭, 연마에 사용하는 cutting wheel 임.

- 디스코는 성장 방향을 명확하게 '하던거 잘하자'로 잡은 듯함.

- 시장의 구도가 명확함. BLADE=DISCO / LASER=이오테크닉스

 

[Ablation 장비 : 그루빙, 스텔스다이싱, 레이저풀컷 정리]

1. 주변부를 열손상시키지 않고 가공이 가능한 필수 레이저인 극초단 레이저(피코초, 펨토초)

내재화 완료

2. 엔드유저 애플로 추정되는 tsmc 선단 공정에 그루빙 장비 납품

3. 삼성향 그루빙 + 스텔스다이싱 장비 대량 주문 임박

4. 대형 OSAT 업체들의 그루빙 장비 초도 사용기간 1년 도래에 따른 대량 양산 장비 주문 가능

5. 스텔스 다이싱 장비의 고객사 확대 가능 (하이닉스, 마이크론, 하나마이크론 등)

6. 레이저풀컷 장비 제품화 완료. 시장 개화에 따른 납품 가능(25년 예상)

7. HBM의 급격한 성장에 따른 스텔스 다이싱 장비 직격 수혜

8. 박막 SiC 전력반도체 시장의 확대에 따른 레이저 장비 영역 확장

9. Hybrid Bonding 시대 열리면 레이저 그루빙 + 레이저 다이싱 시장 본격 개화

9. 전세계 반도체 양대 기업으로 부터 선택받은. 사실상 레이저 글로벌 스탠다드 기업으로서의 위상 확대

 

 

3.4. 드릴러

 

- CO2레이저는 파장 대역이 10um이고 집광빔의 싸이즈가 제일 작게 만들어 봐야 100um 정도임

- 그래서 작은 hole을 뚫을때는 UV 레이저가 사용 되야함.

- UV는 빔을 10um까지 집광할 수 있음.

- CO2 드릴러는 미세화에도 한계가 있지만 이미 미츠비시(1위)와 비아메카닉스(2위)에 의해 시장 점유율

95%가 잠식 당한 영역임.

- 내재화를 해도 먹을 수 있는 파이가 많지 않다 판단하여 과감히 CO2 포기하고 UV 드릴러 내재화 함.

- CO2레이저 고객사는 국내에 한정. 대덕, 심텍, KCC, 해성디에스, 삼성전기, LG이노텍 등.

 

- 이제 UV드릴러 쪽으로 시장 무게 추가 옮겨 감.

- FC-BGA를 만들때 사용하는 ABF(Ajinomoto Buildup Film) 에 미세 hole 뚫어야 하는데 UV레이저는 20um이 하로 대응 가능함.

- FPCB의 원재료로 PI대신 각광받는 LCP의 등장도 호재임. LCP에는 UV 드릴러만 사용 가능함.

 

- 또한 현재 웨이퍼레벨 패키징에서 형성하는 RDL(재배선층)에 구멍을 뚫는 장비도 개발 중임.

- TSV 장비에는 극초단 레이저 기술이 사용 되야 함.

- cowos 영역에서 실리콘 인터포저 병목 현상이 상당하기 때문에 RDL로 노선이 변경된다면

이오에게 유리한 시장이 열리게 됨. RDL TSV는 레이저로 가공했을때 결과물이 매우 좋음.

- 실리콘 인터포저 또한 지금 보다 더 얇아지면 TSV 공정이 레이저로 가능함.

- 20um두께 까지는 via hole 형성시켜봄.

- 이 부분이 가시화 되면 역시나 파급력은 상상 이상이 될것으로 보임.

- TSV 공정은 노광, 식각, 세정 등 많은 공정이 필요하고 이로 인해 시간과 비용이 많이 지불 되고 있으며 환 경 오염 이슈도 있음

- TSV가 레이저 드릴러로 구현 되면 매우 간단한 공정이 실현되며 혁신적인 경제효율성을 가져옴.

- UV 드릴러가 TSV로 실현되는 시계열은 25년 쯤으로 예상됨.

- 23년 기판업계에도 바닥이 지나고 최근 UV 드릴러의 판매가 다시 증가하기 시작하였음.

 

 

글라스 기판 드릴러

- 미래 기판의 게임 체인저라 불리고 있는 글라스 기판.

- 그중 SKC앱솔릭스가 가장 빠르게 움직이고 있고 삼성전기도 2~3년 뒤 양산을 목표로 드라이브를 걸고 있음

 

http://www.goodkyung.com/news/articleView.html?idxno=191515

 

- SKC 앱솔릭스는 빠려면 올해 2분기 부터 글라스 기판 원판 생산이 시작됨.

- 글라스 기판의 핵심 기술도 TGV를 통한 신호 거리 단축임. 실리콘을 뚫으면 TSV, 글라스를 뚫으면 TGV인데 레이저로 뚫음.

- 이오테크닉스가 또 레이저로 유리를 잘 뚫음. 이미 TGV용 레이저 드릴러 장비를 보유하고 있으며 SKC, 삼성 전기에게 당연히 영업활중 중일 것으로 추측됨.

 

​

[드릴러 장비 정리]

1. 현재 대부분 PCB향 매출이며 23년 바닥을 지나 다시 장비 주문 늘고 있음.

2. 미세 via hole 가능한 UV 드릴러 장비 내재화 완료. CO2는 수입.

3. AVP 관련하여 RDL TSV용 드릴러 장비 개발 중.

4. 실리콘 인터포저 TSV도 연구 개발 중 임.

5. TSV 공정이 일부라도 기존 식각에서 레이저 드릴로 바뀌면 혁신적인 비용 절감 효과 발생함 .

6. 미세 드릴러 시장규모 향후 1조이상 시장.(UV 드릴러가 훨씬 큰 시장일 것이라 판단함)

 

 

 

3.5 디본더

- TSMC에 디본더 장비를 일본 타즈모를 제치고 4대 납품한 소식이 전해짐

 

https://www.thebell.co.kr/free/content/ArticleView.asp?key=202401091656356600105942&lcode=00&page=1&svccode=00

 

- 반도체 공정 중에는 웨이퍼를 이동할때 사용하는 캐리어 웨이퍼 그리고 필름등을 붙였다 떼었다 하는 과정 이 반복됨. 이때 떼어낼때 사용하는 장비가 디본더 장비임.

- 이오테크닉스가 일본 회사를 누르고 tsmc에 납품 된 것은 운이 좋아서가 아니라 축적되고 검증된 레이저 기술에 대한 당연한 결과라고 생각 함.

- 극한의 반도체 수율 싸움 속에 오랜 기간 사용하던 기업의 장비를 바꾼다는 것은 엄청난 일임.

- 반복해서 이야기 하는 부분이지만 레이저 기술은 이미 차고 넘치게 내재화가 되었으며 장비 성능또한 뛰어 남

- 그동안 이오테크닉스에게 부족했던 고객사들의 신뢰와 레퍼런스가 이제 채워져 가고 있는 시점.

- 디본더 장비는 핵심 기술의 장비는 아니지만 장비 성격상 많은 수량의 주문이 기대되는 장비로 매출단 성장 에 큰 도움을 줄 새로운 제품군이 될 것임.

 

 

3. 6 기타 장비

- 디스플레이 장비는 마진이 워낙 박한 사업이라 이제 되도록이면 안하려 하는 방향임.

- 2차 전지 쪽은 노칭 장비를 국내 top 배터리 사에 공급이 예정 되어있음. 24년 매출단에 상당한 기여를 할 것으로 보임. 레이저 전문 기업 답게 양극판 음극판 문제없이 다 잘 자르고 있음.

- 회사는 여전히 R&D에 집중하고 미래 장비를 개발 중임. 반도체 글라스 기판 시장에 대비한 레이저 장비도 착실히 준비 중에 있음.

 

 

---

 

 

 

4. 정리 및 결론

 

내용 간략 정리

- 이오테크닉스는 성규동 회장이 89년 직원 3명과 함께 창업하여 35년 레이저 한우물판 팠음

- 전사 직원 1000여명 중 50% 가량이 연구 인력으로 연구소 못지 않는 연구 개발 투자를 지속함

- 우수 레이저 기술 기업들을 인수 하고, 기술 도입을 계속하여 현재 차세대 레이저 장비의 전 계통의 내재화 를 완료함

- 그중에 핵심은 극초단 레이저인 피코초, 펨토초 레이저임.

- 아주 짧은 시간 강력한 첨두 출력을 발생시켜 선택된 부위만 정교하게 날려버리고 주변부에는 열적 피해를 주지 않는 궁극의 레이저 기술임.

- 극초단 레이저 기술을 기반으로 그루빙, 다이싱, 드릴러 장비등을 개발하였으며 최근 그루빙 장비가 애플향 으로 추정되는 tsmc 선단 공정에 채택 되었으며 삼성과는 양산 협의에 들어감.

- 그루빙 장비의 채택은 비단 해당 장비가 선택된 것이 아니라 극초단 레이저 기술에 대한 인증임.

- 앞으로 HBM, 온디바이스, 전력반도체 등 웨이퍼의 박막화는 지속적으로 진행 될 것이며 웨이퍼를 칩으로 분리해내는 장비로 blade sawing에서 레이저로 변화하는 대변혁의 초입에 진입하였음.

- 머지 않은 시간에 삼성에 그루빙 + 스텔스 다이싱 장비의 발주가 있을것으로 보임.

- 글로벌 OSAT 업체의 23년 그루빙 장비의 파일럿 라인 사용 기간 이후 24년 양산 라인 발주가 예상 되며 TSMC도 파일럿 라인 종료 이후 양산 발주 이어달리기 가능함.

- 삼성과 tsmc, 글로벌 OSAT 업체 에서의 레이저 ablation 장비의 사용은 그 자체가 굉장한 파괴력이 있음.

- 업계를 선도하는 우리나라 최초의 Global Top Tier 장비 기업이 탄생 할 수도 있음.

- 디스코의 남는 점유율을 잠식해가는 그림이 아니라 디스코를 성능에서 제압하고 이오테크닉스가 채택되어 가는 상황 임을 인지 하는 것이 중요함.

- 레이저 풀커팅 장비도 이미 개발 완료하여 시장 개화에 대비 중임.

 

- 레이저 마커는 기존의 cash cow 역할을 꾸준히 할 것이며 칩렛 trend로 10-15%의 성장 전망됨.

 

- 레이저 어닐링 장비는 flash laser에서 DPSS 레이저로 개량한 내재화 모델 완료되었음.

- HBM capa 확장에 따른 직접 수혜 + 1b 라인부터 어닐링 적용 step수 확대 + NAND, 비메모리, 전력반도 체 영역으로의 확장성 등이 포인트 임.

- 어닐링 장비 삼성과의 공동 특허 독점 관계가 종료 됨에 따라 고객사 확장도 가능함.

 

- 드릴러 장비는 기존 pcb향의 주문량이 회복 되고 있음

- 더불어 HBM TSV, 인터포저TSV, 글라스 기판 TGV 장비 등이 미래 전략 장비로서 준비 되어 있음. 앞으로 굉 장히 기대가 되는 게임체인저 장비들임.

 

- 아무튼 어닐링, 그루빙, 스텔스 다이싱, Full Cut, 드릴링, 디본딩 등 레이저로 할 수 있는 건 전부 잘하고 있음

 

 

 

결론

- 지금까지 이오테크닉스에 대해 살펴 보았음.

- 새로운 시장의 개화로 이오테크닉스의 시간이 도래했음.

- 일단 이오테크닉스의 이러한 움직임을 바라보는 관점 자체를 재정의할 필요가 있음.

​

"레이저 장비의 국산화???"

국산화가 절대 아님. 보고 배낄게 있을 때나 국산화라는 말을 사용함. 세상에 없던 제대로 된 극초단 레이저 반도체 응용장비를 들고 옴. 그리고 그것이 tsmc, 삼성에게 인정을 받았음.

사실상 레이저 응용장비 글로벌 스탠다드 기업이라 할만한 레퍼런스를 갖춘것이나. 실제 대량 공급으로 증명해 내야함.

 

"DISCO의 아성에 도전???"

DISCO 랑도 자주 비교를 하지만 본질적으로 다른 회사고 겹치는 영역이 이제는 없음. 레이저 장비 잘 하는 기업들이 없으니까 그동안 hamamatsu 레이저 사다가 시장을 점유 했지만 이젠 이오테크닉스에게 그 자리를 모두 넘겨줘여 함.

그리고 이후에는 기계 가공=DISCO / 레이저 가공=이오테크닉스로 시장이 구분될 것임.

 

- 숫자 추정은 크게 의미가 없어보여 생략함.

- 시장 개화 전 장비를 지속적으로 준비해온 결과임

- 반도체 미세화, 웨이퍼 박막화에 따른 레이저 필요성 급증에 따른 수혜를 온전히 누릴수 있음.

- 길게 보고 함께 성장해 볼만한 멋진 기업이라 생각됨.

- 잘못된 내용 수정, 지적 대환영. 전문가 분들의 많은 조언 부탁드림.

- 긴글 읽어주셔서 감사함. 끝임.

 

 

 

 

 

 

*DISCLAIMER

​1. 오렌지보드에 게재된 내용들은 저의 분석 및 기록용도로 작성하며 외부의 부당한 압력이나 간섭 없이 작성 되었음을 확인합니다.

2. 해당 글의 콘텐츠는 참고자료로만 활용하시기 바라며 어떠한 경우에도 투자 결과에 대한 법적 책임소재의 증빙자료로 사용될 수 없습니다.

3. 해당 글은 필자가 습득한 사실에 기초하여 작성됐으나 제시 또는 인용한 수치는 사실과 일치하지 않을 수 있습니다.

4. 오렌지보드에 언급되는 종목과 섹터에 대해 언제든지 본인은 매수 또는 매도할 수도 있습니다.

5. 제가 보유하고 있는 종목, 섹터, ETF일 수도 아닐수도 있습니다.

6. 매수/매도 추천 아닙니다. 모든 책임은 개인, 당사자에게 있습니다