본업의 Support와 신사업의 Success, 에스앤에스텍 (KQ.101490)

1. 산업분석

반도체의 큰 흐름, ‘미세화’

AI, 자율주행, 로봇 등… 인류의 삶을 뒤바꾸는 기술은 모두 한 가지의 결론, ‘데이터의 증가’로 귀결된다. 시장에서 수요하는 데이터가 증가하면서, 더 나은 성능 그리고 더 많은 용량을 효율적으로 담아낼 수 있는 반도체를 원하고 있다. 
시장의 수요가 확실하다면 산업은 언제나 정답을 찾는다. 데이터로 촉발된 [고성능 고용량 저전력]이라는 일련의 요구를 수용하기 위해 나타난 흐름이 ‘반도체 미세화’이다. 본질적으로 반도체의 성능을 결정짓는 트랜지스터를 정해진 웨이퍼의 크기에 최대한 많이 넣어야 하기에, 더 작고 정밀하게 반도체를 만드는 것이다. 이에 반도체 산업은 “미세화” 큰 흐름에 따라 발전해 왔다. 시장의 강력한 수요 아래, 굴지의 반도체 기업들은 사이클 차치하고 선단공정에 대한 투자를 아끼지 않아 왔다. [자료01]에서 볼 수 있듯, 메모리와 비메모리를 떠나 모든 제조사들이 이미 머리카락보다 얇아진 회로를 더욱 얇게 만들기 위해 애쓰고 있다.

그리고 시장은 언제나 산업의 정답에 응답한다. 미세화를 위해 거대한 투자를 진행해 왔던 TSMC는 7나노 이하의 선단공정 관련 매출이 4년 사이 압도적으로 증가했으며, 이제는 3나노 수준에서도 주목할 만한 매출이 발생하고 있다[자료02]. 거대한 수요, 그리고 명확한 방향, “미세화”에 집중해야 하는 이유는 분명하다. 

그리고 이러한 미세화를 구현하는 것, 그 시작은 전적으로 “노광공정”에게 달려있다.

 

미세화의 열쇠는 노광공정에게

여기서 노광공정은 포토공정에 속하는 세부 공정으로, 빛을 이용하여 웨이퍼에 회로 패턴을 새김으로써 실질적인 반도체 제조가 시작되는 공정이다. 쉽게 말하자면, 포토공정은 일종의 ‘그림’을 그려 넣는 전반적인 과정이고, 그 중 핵심은 ‘빛’이라는 붓을 사용하여 ‘웨이퍼’라는 도화지에 회로 패턴을 정확하게 그려 넣는 “노광공정”이다.

그래서, 노광공정이 ‘반도체 미세화’의 핵심이 되는 이유는?

세밀한 그림을 그리기 위해서는, 그에 걸맞은 세밀한 붓이 필요한 법이다. 즉, 노광공정에서 얼마나 회로를 세밀하게 그릴 수 있느냐에 따라 반도체의 미세화 정도가 결정되기에, 사실상 미세화 발전의 실질적인 열쇠는 노광공정이 쥐고 있는 것과 다름없다.

구체적으로, 미세화는 회로를 새기는 노광공정의 ‘빛’에 따라 결정된다. 빛은 장비 내 광원으로 만들어지는데, 이때 사용되는 광원의 파장이 짧을수록 전달력이 높아져 웨이퍼에 새길 수 있는 회로가 정교해진다. 비유하자면, 파장이 긴 빛은 끝이 뭉툭한 연필로 그림을 그리는 것과 같고, 파장이 짧은 빛은 날카로운 샤프로 그림을 그리는 것과 같은 이치이다. 이러한 원리로, 더욱 미세한 반도체 칩을 위해 광원의 파장은 점차 짧아지는 형태이다.

시장의 수요에 따라 고집적화된 반도체가 요구되며, 광원의 파장은 점차 짧아져 구현할 수 있는 회로 폭이 10나노(DUV ArF)까지 도달하게 되었다. 사실 상, 10나노 는 우리 몸 속 세포와 동일한 크기다. 이제 반도체 회로를 세포와 동일한 크기로 그리는 수준까지 온 것이다. 

 

1.1   D to E, 패러다임은 EUV에게로

Dead end, DUV의 다음 단계가 필요하다

AI ∙ 5G 등이 촉발한 고성능 및 저전력 반도체 수요는, DUV가 구현할 수 없는 그 이상의 미세화 요구로 이어졌다. 그리고 더이상 DUV가 가진 파장으로 정상적인 회로 패턴을 새길 수 없는 수준에 다다른다. 이에, 설계된 회로 패턴의 구역을 나눈 후, 여러 번의 노광공정을 거듭하여 패턴을 구현하는 ‘멀티 패터닝’으로 극복하고자 하는 흐름이 나타났다. 다시 말해, 하나의 그림을 여러 번 나눠 그리는 방식을 택한 것이다. 하지만, 해당 기술을 이용하더라도 DUV가 구현할 수 있는 최소 선폭은 10나노였으며, 광원의 변화 없이는 근본적인 선폭을 줄일 수 없는 ‘한계’에 봉착한다.

Evolution, 한계를 깨부수는 EUV

그러나, 이 모든 한계를 깨버릴 기술의 정점, EUV의 등장으로 반도체 공정의 패러다임은 바뀌었다. 이는 EUV가 가져오는 1) 미세화 기술에 있어서의 혁신과 2)공정 비용의 혁신에서 비롯된다.

EUV는 극자외선으로, 파장의 길이가 매우 짧기에 DUV에 비해 압도적으로 얇은 회로를 그릴 수 있다[자료03]. 이러한 EUV가 노광공정에 적용된다면 싱글 패터닝*으로만  14나노 수준의 회로를 구현할 수 있다. 즉, 기술의 한계로 DUV 장비가 여러 번에 걸쳐 완성했던 그림을, EUV는 단 한 번으로 완벽한 그림을 그려내는 것이다. 이에 더해, EUV 공정에도 멀티 패터닝 기술을 적용하게 된다면, 이론적으로 선폭을 2나노 이하까지 구현할 수 있게 된다.

기술 혁신에 더해, EUV가 노광공정에 도입되어 나타날 공정 비용의 혁신 또한 자명하다. 같은 회로 패턴을 구현하기 위해서 DUV는 수없이 많은 공정의 반복이 필요한 반면, EUV는 그렇지 않기 때문이다. 구체적으로 EUV 도입에 따른 비용 절감 효과는 다음과 같다.

➊ 비용: 멀티패터닝 방식으로 다수의 노광공정 횟수가 줄며 동시에 마스크 소요량 절약이 가능함. 
 기존 대비 최소 15%~최대 50% 수준의 비용절감 + 노광과정을 반복하는 과정에서 발생하는 웨이퍼 및 마스크의 오염 가능성이 줄며 자연스레 수율 증가
➋ 시간: EUV 도입 시, 노광공정 소요시간이 DUV 멀티패터닝 방식 대비 3~6배 가량 감소함.

특히 EUV 적용 시, 노광공정 자체의 횟수가 줄어들며 이에 수반되는 주요 공정의 횟수도 함께 줄어들게 되어 전반적인 공정 효율성이 증가한다. 파운드리와 DRAM 공정에서 EUV 적용 시 나타나는 구체적인 공정 과정 감소는 다음과 같다[자료04].

 

1.2   EUV 수요

EUV가 불러올 혁신은 명확하다. 이제 EUV에게 남은 것은, 수요 그리고 확장에 대한 ‘확신’이다.  선결하자면, EUV 공정은 이미 택(擇)을 넘어 필(必)의 존재다. EUV 공정 적용을 고민할 단계는 지났다. 본래 주된 EUV 수요는 미세공정 전환이 빠르게 전개되는 파운드리의 선단공정이었으나, 최근 메모리에서도 고성능이 요구되며 산업 전반의 EUV 레이어*의 증가가 가속화되고 있다. 

ROUND 1.  파운드리향 “미세화는 옛날 말, 이젠 초미세화”

미세화는 파운드리의 기술력을 상징한다. 이미 DUV 의존을 벗어나, EUV의 채택으로 TSMC와 삼성전자는 5나노 초미세 선단공정을 통한 반도체 양산에 성공했으며, 이제는 2나노 이하의 초미세화 반도체 양산을 바라보며 설비투자를 확대하고 있다. 현재 TSMC ∙ 삼성전자 ∙ 인텔이 최첨단 파운드리 타이틀 선점을 두고 2나노 양산에 대해 3파전이 치열한 상황이다. 이를 위해 3사 모두 더욱 미세화된 패터닝을 위해 적극적으로 EUV 레이어를 확대하고 있다. 특히, 3나노 이하의 공정은 최소 15개의 EUV 레이어가 요구되는 것으로 파악된다.

ROUND 2.  DRAM향 “비메모리를 넘어, 메모리까지 침투”

파운드리 수요가 주를 이루던 EUV는, 최근 DRAM을 주축으로 메모리에서도 채택되고 있다. 메모리 부문에서도 고성능 저전력 칩의 필요성이 대두됨과 동시에, DUV 방식으로는 1z 이하의 칩을 제조하는 데 어려움이 존재하기 때문이다.
 이에 기존 수요에 더해 신규 수요에 힘입어 EUV 레이어 증가가 가속화될 것으로 전망된다. 삼성전자는 선제적으로 1x부터 EUV 공정을 도입하기 시작했다. 이에 더해 DRAM에서 EUV 공정이 어느 정도 성숙도를 갖춰 감에 따라, 현재 주력으로 생산하고 있는 1a 및 1b에 EUV가 확대 적용되고 있다. 실제로, 1y 및 1z 노드에서는 1-2개 가량의 레이어가 필요한 반면, 1a부터 약 3-5개의 레이어가 필요하다.

CHECK POINT.  EUV는 DUV와 완전대체의 관계인가?

이처럼 EUV에 대한 강력한 수요가 드러나고 있는 가운데, 모든 DUV 공정이 EUV로 대체되지는 않을 것으로 판단한다. 이는 1) 초미세화에 대한 필요가 적은 전장용이나 저가형 반도체에 대한 DUV 수요가 잔존하며, 2) 고가의 EUV 노광장비 도입이 어려운 기업의 경우 계속해서 DUV를 사용할 수밖에 없다는 점에 기인한다.  

FINAL ROUND. ASML의 장비 출하량 체크

메모리 및 비메모리 반도체사의 적극적인 EUV 레이어 확장이 예상되는 바, 이에 맞춰 EUV 노광장비를 독점하고 있는 ASML사의 장비 출하량 또한 증가할 것으로 전망된다. EUV 노광장비는 미세화 공정 전환에 있어 반드시 필요한 장비이기에, 예측 출하량으로 EUV 공정 수요를 집약적으로 파악할 수 있다. 추후 전망되는 EUV 장비 출하량은 다음과 같다[자료06].

ASML의 연간 장비 생산 CAPA는 60대이다. 24년 총 예측치가 64대임을 미루어 보아, 2,500억 원에 달하는 EUV 장비에 모든 반도체사들이 번호표를 뽑아놓고 기다리고 있는 것이다. 이가 시사하는 바는 명확하다. EUV 레이어 확대는 목전에 있으며, 수혜를 받을 EUV 공정 전반의 밸류체인에 주목해야 할 타이밍인 것이다.

 

1.3  거스를 수 없는 변화, EUV 블랭크마스크

EUV의 도입은 노광의 기반, 블랭크마스크의 변화를 초래한다. 본래 DUV는 [빛을 투과]시켜 회로를 새겼으나, EUV는 [빛의 반사]를 통해 회로를 그린다. 이에, 블랭크마스크 또한 [빛의 투과/비투과] 구조에서 [빛의 흡수/반사]로의 변화가 요구된다[자료07]. 
즉, EUV 공정에는 기존 블랭크마스크가 아닌, EUV 전용 블랭크마스크가 필요하다는 것이 맹점이다. 또한, EUV 레이어와 EUV 블랭크마스크는 일대일 대응의 관계이기에 전방의 EUV 레이어 확대에 직접적인 수혜를 받을 것으로 보인다.

EUV 블랭크마스크, 아무나 만들 수 있는 건 아니다

전방의 탄탄한 수요 그리고 매력적인 시장 성장성은 관련 플레이어들의 EUV 블랭크마스크 진입을 높이는 충분한 요인이다. 그럼에도, 현재 EUV 블랭크마스크 시장은 일본의 3사로 구성된  ‘과점 시장’이다. 이는 EUV 블랭크마스크가 요구하는 기술력에서 비롯된다.

일반적으로 EUV 블랭크마스크는 [자료09]처럼 몰리브덴(Mo)과 실리콘(Si) 그리고 빛의 흡수체 등이 적층되는 구조인데, 이때 최대 80층에 달하는 적층 구조를 ‘매우 얇게’ 만드는 것이 관건이다. 동시에, 흡수체의 구분 능력도 정확히 갖춰야 한다. 다시 말해, 무작정 얇게 만드는 것이 아니라, 그 과정에서 빛을 흡수할 부분은 정확히 흡수하고, 반사할 부분은 정확히 반사해야 한다는 말이다. 이처럼 EUV 블랭크마스크는 높은 기술력을 요한다는 점에서 DUV 대비 약 40배 수준의 가격 프리미엄을 갖추고 있는 것으로 파악된다. 실제 산업에서 통용되는 가격은 최소 1억에서 최대 1억 5,000만원까지 알려져 있다.

한편, 높은 가격에도 불구하고, 공정 미세화가 진행될수록 소요되는 EUV 포토마스크는 증가할 것으로 보인다. 앞서 전방의 레이어 확대 추이에서 언급했듯, 파운드리 기준 7나노▶5나노▶︎ 3나노로 미세화됨에 따라 EUV 블랭크마스크 수는 14개▶24~28개▶30개가 소요될 것으로 예측된다[자료10]. P와 Q의 동반 성장이 전망되는 시장인 것이다.

EUV 블랭크마스크의 부족을 채울 동반자가 필요하다
이러한 EUV 블랭크마스크의 단점은 오염에 치명적이라는 점이다. 대기 중의 먼지처럼 아주 작은 물질이더라도 마스크에 닿는 순간, 빛의 반사와 흡수가 방해되어 수율이 저해된다. 미세 공정에 이용되기에, 미세한 오염에도 예민할 수밖에 없다. 이에 잦은 교체 주기가 예상되는데, 당 소재가 상당한 고가에 해당하기에 과도한 비용이 발생한다는 문제가 대두된다. 
하지만, EUV 공정에 있어 EUV 블랭크마스크는 필수불가결, ‘절대 없어서는 안될’ 존재다. 이에 EUV 블랭크마스크를 위해 나타난 일종의 해결책이자 동반자가 바로 EUV 펠리클이다.

 

1.4  필연적 동반자, EUV 펠리클

EUV 펠리클은 EUV 블랭크마스크를 위한 소모품으로, 고가의 EUV 블랭크마스크가 파티클에 오염되지 않도록 방지하는 일종의 보호막이다. 비유하자면, 사람이 미세먼지를 흡입하지 않기 위해 마스크를 쓰는 것과 비슷한 원리이다. 

기존 EUV 블랭크마스크는 오염 시 세척을 통해 재활용하고 일정 기간 이후 폐기했다. 하지만, 펠리클을 사용하면 블랭크마스크 표면이 보호되어 파티클*이 근본적으로 차단되기 때문에 [자료11], 교체주기의 이연과 수율개선이 가능하다. 일례로, TSMC는 7나노 공정부터 자체 제작한 펠리클을 사용하고 있는데, 도입 후 블랭크마스크의 수명이 4배 가량 증가했다. 

친구따라 강남, 블랭크마스크 따라 펠리클도 P∙Q간다

EUV 블랭크마스크의 수요가 예상되는 현 시점, 고가의 블랭크마스크 교체 비용을 줄이기 위해 펠리클의 수요량도 동시에 증가할 것으로 전망한다[자료12]. 특히 5나노 이하의 공정부터는 미세한 패터닝을 위해 EUV 포토마스크 사용량 자체가 증가하여, 비용절감 측면에서 펠리클을 사용해야 만 한다[자료12]. 5나노 공정부터는 24~30개의 펠리클이 필요한 것으로 파악된다. 

EUV 펠리클, 먼저 먹는 사람이 임자

펠리클 시장 또한 일본 미쓰이 화학의 독점 시장에 해당한다. EUV 장비는 여러 번의 반사를 거쳐 웨이퍼에 빛이 전달되기에 해당 과정에서 투과율을 높여 광량을 유지하는 것이 핵심이다. 펠리클의 투과율을 높이기 위해서는 최소한의 두께로 만들어야 하나, 동시에 EUV 장비에서 발생하는 열과 충격에 강해야 한다. 비유를 하자면, 비닐 랩보다 얇은 두께로 최대 1,200℃의 온도를 조금의 파손도 없이 견뎌야 하는 것이다.

따라서 펠리클 자체의 손상 가능성이 높아, 고객사의 실제 공정에서 여러 번의 퀄 테스트를 진행한 후 투입된다. 퀄 테스트가 최종 관문인 셈이다. 현재는 TSMC에서 퀄 테스트를 완료한 미쓰이 화학이 EUV 펠리클 시장을 독점하고 있는 것으로 파악된다. 그러나, 이는 미쓰이 화학의 압도적인 기술력 덕분이 아닌, 퀄 테스트를 마친 선택지가 하나밖에 없다는 점에 기인한다.

EUV 블랭크마스크 및 펠리클 시장은 일본 기업의 독과점 형태로, 실제로 한국의 대일 EUV 블랭크마스크 수입 의존도는 21년 기준 83.2% 그리고 22년 86.3%로 매우 높은 수치이다. 그러나, 1) 시장을 독점하고 있는 기라성 같은 일본 벤더들보다 ‘더 우월한 스펙’으로, 2) 폭발적인 성장이 예측되는 EUV 블랭크마스크 그리고 펠리클 이 ‘모두를 제조’하며 모든 수혜를 가져갈 기업이 있다.

The Winner takes it all, 국산화의 선두주자 “에스앤에스텍”을 TOP PICK으로 제시한다.

 

2. 기업개요

2.1  기업소개

에스앤에스텍은 01년 설립되어, 국내 최초로 반도체 및 디스플레이용 블랭크마스크의 개발 및 양산에 성공한 기업이다. 국산화를 넘어, 현재 글로벌 디스플레이 및 반도체 블랭크마스크 시장에서 각각 시장 점유율 1위와 3위를 선점하고 있다. 이를 기반으로, 최근 고성장이 기대되는 EUV 블랭크마스크와 펠리클 시장으로 사업을 확장했다. 20년에는 삼성전자로부터 지분의 8%, 약 659억 원 규모의 투자를 유치하며 EUV 블랭크마스크와 펠리클 양산화에 박차를 가하고 있다. 이는 삼성전자가 투자한 협력사 중 최대 규모의 투자금에 해당한다.

2.2  사업부소개

동사는 EUV 블랭크마스크 및 EUV 펠리클을 개발하는 1) 신사업부를 새로운 성장동력으로, 반도체 및 디스플레이 블랭크마스크 제조를 담당하는 2) 기존 사업부를 든든한 지지 기반으로 두고 있다. 

1)  신사업부

EUV 블랭크마스크와 펠리클에 대해 [산업분석]에서 설명한 바, 본 사업부소개에서 동사의 EUV 소재 양산의 진척도에 대해 언급하고자 한다.

동사의 EUV 블랭크마스크 및 펠리클은 파운드리와 메모리사가 통상적으로 요구하는 스펙 그 이상을 갖춘 것으로 파악되며, 25년을 목표로 본격적인 양산 준비 중인 단계이다. 특히 25년은 파운드리사의 양산 로드맵에 따라 3나노 공정의 생산 확대와 2나노 양산 등의 모멘텀으로 EUV 레이어가 급증할 것으로 전망된다. 동사는 전방사의 계획에 맞춰 EUV 소재 양산이 예정된 용인 신규공장을 24년 내로 준공할 예정이다. 현재 용인 공장에는 200억 원 규모의 자금 투입이 이루어졌으며, 추가투자 재원 확보를 위해 97억 원 가량의 자사주도 일부 처분하였다[자료13].

국산화 가능여부를 두고 기대와 우려가 동시에 존재하는 시장 속에서, 동사는 양산 하나만을 바라보며 투자를 아끼고 있지 않다. 그리고 이를 버텨줄 든든한 동사만의 본업이 존재한다는 점을 말미로 에스앤에스텍의 국산화는 예견된 성공이라 판단한다.

2)  기존 사업부

동사는 23년 기준 매출의 95% 이상이 블랭크마스크 사업부문에서 발생하고 있다. 구체적인 반도체 및 디스플레이용 블랭크마스크의 매출비중을 공개하고 있지 않으나, 23년 기준 반도체 40%, 디스플레이 60%로 파악된다.

① 반도체용 블랭크마스크 (40%)

현재 동사가 제조하는 반도체용 블랭크마스크는 DUV 공정에 사용된다. 공정 단위별로, 1세대 저가형 BM(바이너리) 마스크, 2세대 PSM(위상변이 마스크) 그리고 3세대 하드 마스크로 분류된다.

② 디스플레이용 블랭크마스크 (60%)

디스플레이용 블랭크마스크 제품은 기본형 제품인 바이너리 마스크와 하이엔드 제품인 하프톤 마스크, 위상변이 마스크로 구분된다. 디스플레이용 블랭크마스크는 반도체용 블랭크마스크보다 훨씬 큰 크기를 가져 가격이 더 비싸며, 일정한 크기가 아닌 디스플레이 제조사가 투입하는 유리원장의 크기에 맞추어 제작된다.

CHECK POINT. 디스플레이 패널 산업의 향방은? 

차세대 디스플레이의 선두주자, OLED

대표적인 디스플레이에는 LCD(액정표시장치)와 OLED(유기발광다이오드)가 있다. LCD는 유리에 백라이트를 비추어 액정과 컬러필터를 거쳐 화면에 주사되는 방식을 활용한다. 이에 비해 OLED는 스스로 발광하는 유기물을 활용해 백라이트가 필요 없는 방식이다[자료14]. OLED는 LCD에 비해 가격은 비싸지만 가벼운 무게, 우수한 색 표현력, 낮은 소비전력 등의 장점을 가진다.

OLED 패널은 크기가 커질수록 가격이 증가하고 높은 기술력이 요구되어, OLED 산업계는 모바일 및 웨어러블 기기 등 소형 디스플레이 패널 시장을 기반으로 조금씩 성장해 왔다. 그러나 전 세계 태블릿 점유율 1위(41%)인 애플의 수요가 뒷받침되며 시장의 분위기는 완전히 달라졌다. 애플은 성능 향상과 경량화를 위해 24년 5월 최초로 OLED 디스플레이를 탑재한 아이패드 프로를 출시했다. 애플의 제품별 로드맵에 따르면 26년에는 아이패드를 넘어 OLED 스크린을 적용한 맥북을 출시할 예정이다. 무선 이어폰, 스마트 워치 등 애플 주도의 웨어러블 기기 시장 성장의 선례로 알 수 있듯, 애플의 OLED 기술 채택은 태블릿과 노트북 등 IT 제품용 중소형 OLED 패널 시장의 성장을 견인할 것으로 보인다[자료15].

 

2.3. 비즈니스 모델

국내 유일의 블랭크마스크 제조 업체인 동사의 비즈니스 모델은 1) 원재료 수급, 2) 직관적 유통구조, 3) 안정적 공급망으로 요약할 수 있다. 

원재료 수급

동사는 블랭크마스크 제작을 위해 쿼츠(석영 유리기판)을 매입한다. 쿼츠의 단가는 kg당 60달러 수준이다. 주로 일본에서 쿼츠를 수입해 오고 있으며, 일부 국내 기업에서도 매입하는 것으로 추정된다. 최근 석영 공급 쇼티지에 대한 우려가 존재하나, 재고자산 내 원재료 비중이 꾸준히 늘어나는 것을 통해 동사가 수급 차질의 가능성에 적절히 대응하고 있다고 판단한다.

직관적 유통구조

동사는 이렇게 매입한 원재료에 금속막과 레지스트(감광액)를 도포해 블랭크마스크를 제작한다. 완성된 블랭크마스크는 글로벌 IDM 및 파운드리와 디스플레이 패널 제조사에 공급하고 있다. 24년 현재 삼성전자, SK하이닉스, SMIC, TSMC 등 글로벌 반도체 제조사를 고객사로 두고 있으며, 디스플레이 패널 업체로는 삼성디스플레이 및 중국의 BOE와 거래관계를 유지하고 있다. 또한 포토마스크 제조업체로도 일정 물량을 수출하는데, 미국의 Photronics와 일본의 DNP가 대표적이다. 또한 고객사는 캡티브 고객사와 머천트 고객사로도 구분할 수 있다. 캡티브 고객사는 삼성전자와 같이 자체 포토마스크샵을 가져 블랭크마스크를 직납받는 고객사를 말하며, 머천트 고객사는 그렇지 못해 포토마스크 업체를 경유해 포토마스크를 납품받는 고객사를 의미한다.

안정적 공급망

동사의 23년 매출액 중 수출비중은 43.3%로 전 세계 25여 곳의 반도체 및 디스플레이, 포토마스크 기업을 고객사로 둠으로써 내수나 수출 어느 한 곳에 의존하지 않는 다변화된 공급망을 구축하고 있다. 또한 미국의 대중 반도체 제재로 인한 반도체 자립 시도 영향으로 중국의 블랭크마스크 수요는 가파르게 늘어나고 있다.(SMIC向 매출액 CAGR +33%) 이처럼 환위험과 국제정세 불안으로부터 비교적 안전한 동사는 반도체 공급망의 교란이 발생했던 23년, 1,503억 원이라는 사상 최대의 매출액을 달성했다. 이에 더해, 두 종류의 산업에 재료를 공급하는 사업의 특성 상 특정 산업의 사이클로부터 받는 영향이 적다는 것 역시 동사 비즈니스 모델의 장점이다.

 

3. 투자포인트

투자포인트 1 : 신사업, 준비된 게임체인저 EUV 양산 시작

전장에 나설 준비는 모두 끝났다. 오랜 기간 준비해 온 EUV 블랭크마스크와 펠리클의 본격적인 양산이 예상되는 바, 25년 EUV 블랭크마스크 매출 495억 원과 EUV 펠리클 매출 150억 원을 전망한다. 또한, 기존 제품 대비 마진이 크다는 점에서 25년 영업이익 759.8억 원(+134.94% YoY) 달성에 크게 기여할 것으로 예상한다. 이에 본 장에서는 동사의 신사업인 EUV 사업부의 개발 현황에 대한 분석을 바탕으로, 동사가 EUV 소재 시장의 후발주자로서 화려하게 데뷔할 충분한 역량을 갖추었음을 보이겠다.

First Changer | EUV 블랭크마스크

[산업분석]에서 설명한 DUV 블랭크마스크와의 구조적 차이에 의해, 본 소재는 1) 멀티레이어가 얇고 빛을 흡수하는 능력이 높을수록, 2) 흡수체가 빛을 반사하거나 흡수할 부분을 정확하게 구분할수록 마스크의 효율성이 올라가게 된다. 결국 EUV 블랭크마스크의 멀티레이어와 흡수체의 흡수력이 우수할수록 미세화 공정에 더욱 적합해지는 것이다.

동사의 경우, BIM(바이너리) 기반의 1세대 EUV 블랭크마스크 제작을 완료하였으며, 이는 탄탈륨(Ta) 흡수체를 사용해 7·5나노에 적용 가능하다. 이를 넘어, 현재는 더 미세한 공정에 적용 가능한 PSM(위상변위) 기반의 2세대 제품도 개발 중에 있다. 뿐만 아니라 차세대 노광장비로 주목받는 ‘High NA’에 적합한 고유전율(High-K) 재료 기반 제품 개발까지 시작하였다. ‘High NA’는 노광공정의 표준을 결정하는 ASML이 신규 출시한 노광장비로, 국내 IDM이 내년 도입을 목표로 준비 중이다. 동사는 기존 멀티레이어의 구조를 바꾸고 보다 높은 흡수율의 니켈 흡수체를 사용해, 이러한 노광공정 패러다임 전환에 대응 가능한 마스크를 개발하는 장기 전략까지 확보하였다[자료17].

이중 현재 개발이 완료된 1세대 제품은 25년내 양산될 것으로 판단한다. 이는 동사가 1) 기존의 30나노 이상에서 발생했던 결함 문제를 최근 성공적으로 해결하였으며, 2) 멀티레이어 검사 장비를 제외하고, EUV 블랭크마스크 양산에 필요한 모든 장비 구입을 마쳤다는 점에 기인한다. 해당 장비는 일본의 레이저텍 제품으로, 반도체 컨소시엄 소속 회사들만 구매할 수 있어 그동안 수급이 어려웠다. 그러나 23년, 동사 또한 장비 주문이 가능한 신분이 되었다. 따라서 연내 해당 장비를 들여오게 된다면, 본격적인 EUV 블랭크마스크 양산이 가능할 것으로 예상한다.

Next Changer | EUV 펠리클

동사의 또 다른 성장 동력, EUV 펠리클도 양산을 목전에 앞둔 것으로 판단한다. 이는 동사의 실리콘 기반 1세대 EUV 펠리클이 고객사에서 요구하는 모든 조건을 갖추었다는 점에 기인한다. 이때, 양산을 위한 조건은 크게 4가지 1) 투과율(90% 이상), 2) 수명(웨이퍼 1만 장 이상 처리 가능), 3) 두께(60nm 이하), 4) 열 내구성(400W 이상)으로 요약된다.

동사는 현재 400W 환경에서 투과율을 91.2%까지 높이면서도, 최대 웨이퍼 2만 5천 장을 처리할 수 있을 정도로 제품의 수명을 늘리는 데 성공하였다. 두께는 30nm로, 고객사가 요구하는 조건 대비 오버스펙이라고 할 수 있다. 또한, 현재 유일하게 상용에 성공한 미쓰이 화학(ASML 얼라이언스)의 MK4.0 제품이 동일한 환경에서 투과율 90.6%에 불과하며, 웨이퍼 1만 장 수명에 두께 또한 55nm 수준인 것을 감안했을 때, 동사 EUV 펠리클이 양산 가능할 정도의 충분한 제품력을 갖추었음을 알 수 있다 [자료18].  

더 나아가, 동사는 2세대 EUV 펠리클 역시 개발하고 있다. 600W 환경에서 투과율을 92.1%까지 높이는 데 성공하였으며, 전반적인 스펙을 개선하는 과정 중에 있다. 동사는 여기에 안주하지 않고 800W 이상의 열 내구성을 가진 제품 개발을 위해 지속적으로 노력하고 있으며, 투과율을 94%까지 높이기 위한 연구도 계속되고 있다. 

거의 다 왔다, 고객사 퀄 테스트까지 Keep Going  

기술적 요건은 완비되었고, 이제 양산 체력을 확인할 차례이다. 현재 동사는 기존 대구 공장의 클린룸 증설을 완료하여 EUV 제품 초도 양산이 가능한 상황이다. 또한, EUV 제품군 양산을 위해  22년 신축을 시작한 용인 신공장이 24년 말 완공이 예정되어 있어, 익년부터 본격적인 대규모 양산이 가능할 것으로 예상한다.

남은 것은 고객사 퀄 테스트이다. EUV 펠리클의 경우, 제품 개발 후 고객사별 퀄 테스트가 필수적으로 요구된다. 동사는 삼성전자와 EUV 펠리클에 대한 지속적인 퀄 테스트를 진행 중에 있으며, 본 팀은 동사가 삼성전자의 퀄을 연내 성공적으로 획득할 것으로 전망한다. 이는 1) 동사가 ASML의 EUV Supply chain에 포함되는 과정에서 충분한 신뢰성을 확보하였으며, 2) TSMC와의 선폭경쟁 과정에서 EUV 소재 국산화에 대한 삼성전자의 니즈가 계속해서 커지는 시장 상황을 근거로 한다. 마침내, 연구실을 벗어나 동사에 막대한 자본을 선사할 때이다.

 

투자포인트 2 : 본업, 든든한 뒷배 블랭크마스크 매출 성장

신사업이 충분한 기량을 펼치기 위해선, 본업의 충실한 서포트가 필요하다. 기존의 반도체와 디스플레이용 블랭크마스크 사업부는 24년 매출 1,821.8억 원(+27.4% YoY), 25년 매출 2,172.4억 원(+19.2% YoY)을 달성하며, EUV사업의 든든한 뒷배가 되어줄 것으로 전망한다.

DUV 수요는 계속된다, 반도체용 블랭크마스크

선술한 바, 강력한 EUV 수요에도 불구하고 EUV의 DUV 완전 대체가 불가능하다는 점에서 DUV 블랭크마스크에 대한 시장 수요는 지속된다. 가령 EUV 시장 진입이 불가한, DUV 시장에 잔류할 수밖에 없는 기업을 상정해보자. 반도체 선단공정의 경쟁에서 생존해야만 하나 그에 필수불가결한 EUV 노광장비의 도입은 어려운, 그야말로 진퇴양난의 상황일 것이다. 해당 기업에게 유일한 생존전략은 기존 DUV 노광기를 활용한 ‘멀티 패터닝’ 기술이며, 이에 따라 DUV 블랭크마스크 소요량은 늘어날 수밖에 없다.

이러한 가운데, 동사는 EUV 전환의 과도기 속에서 양쪽의 수혜를 모두 흡수할 것으로 예상한다. 이는 1) 반도체 업황 개선에 따라 동사의 반도체용 블랭크마스크 주요 고객사인 삼성전자와 SMIC의 CAPA 및 가동률이 점차 회복됨과 동시에, 2) 미중 규제로 인해 중국 시장 내 높은 M/S를 확보한 동사의 중국향 매출 성장이 기대되는 시장 상황에 기인한다.

기나긴 반도체의 겨울을 지나, 삼성전자는 본격적인 CAPA 증설과 가동률 회복에 열을 올리고 있다. 전방사의 웨이퍼 투입량과 비례하여 블랭크마스크 사용이 늘어난다는 점에서 동사의 Q 증가가 기대된다. 실제로 삼성전자 DRAM CAPA는 23년의 감산으로 웨이퍼 투입량 기준 527(K/월)까지 감소하였으나, 24년 623(K/월)으로 올리며 22년 수준으로 정상화될 계획이다. 파운드리 역시 4나노 공정 수율 안정화 및 Tier 1 고객 중심으로 제품 생산이 크게 확대되고, 미국의 테일러 신공장의 24년 말 가동이 예정됨에 따라 CAPA가 지속적으로 성장할 것으로 보인다[자료19].

중국향 DUV 블랭크마스크 매출은 주요 고객사인 SMIC를 중심으로 성장할 전망이다. 현재 미국의 대중 반도체 규제로 중국 반도체 기업의 EUV 노광기 도입이 제한됨에 따라, 중국 내 DUV 블랭크마스크 수요가  확대될 것으로 예상된다. 실제로 EUV 노광기 수출이 제한된 이후, ASML의 중국향 DUV 장비 매출이 큰 폭으로 늘어나는 점은 중국 반도체 기업의 DUV 적용 확대의 움직임을 시사한다[자료20]. 동사의 글로벌 반도체용 블랭크마스크 M/S는 5%에 불과하나, 중국 시장 내 M/S는 30%에 달한다는 점에서 쏟아지는 DUV 블랭크마스크 수요를 충분히 누릴 수 있다. 미중 고래 싸움에 동사는 계속해서 새우 등을 키워 나갈 것이며, 이를 통한 실적 리레이팅이 기대된다

OLED가 이끄는  디스플레이용 블랭크마스크 Q 증가

[기업개요]에서 선술한 바, LCD에서 OLED로의 패러다임 전환은 블랭크마스크의 Q증가를 견인할 것으로 기대한다. 이는 1)디스플레이에서 화면 구동과 밝기를 조절하는 박막 트랜지스터(TFT)의 제작 과정에는 노광 공정이 필수적인 한편, 2)통상적으로 LCD 패널에 사용되는 TFT보다 OLED 패널에 사용되는 TFT의 복잡도가 높아져 노광 공정 횟수가 더 많아진다는 점에 기인한다[자료21]. 노광 공정에 사용되는 블랭크마스크는 1장 당 평균 3만 회 정도를 사용할 수 있는 소모품이라는 점에서, OLED 패널이 LCD 패널을 점진적으로 대체해 감에 따라 디스플레이용 블랭크마스크 시장 수요는 늘어날 것으로 전망한다.

동사 디스플레이용 블랭크마스크 사업부의 고객사가 삼성디스플레이를 제외하면 대부분 중국 기업이라는 점 또한 동사의 매출 성장에 유의미한 영향을 미칠 것으로 판단한다. 지난 18년 3.2%에 불과했던 중국의 OELD 시장 점유율은 23년 상반기 기준 25.6%까지 상승하였다[자료22]. 중국은 비교적 기술적 난이도가 낮은 rigid OLED 등 중저가형 패널에 집중하며, 저가 물량 공세로 글로벌 시장 점유율을 높여오고 있다. 또한 정부 차원에서, 지방정부 재원을 활용해 공장 증설 보조금을 지급하는 등 추후 차세대 디스플레이인 OLED에 대한 국가 경쟁력을 강화하기 위한 지원을 아끼지 않고 있는 상황이다. 이러한 흐름 속에서 동사는 중국 시장의 OLED 성장세에 따른 큰 수혜가 기대된다.

삼성디스플레이와의 굳건한 관계

동사 디스플레이용 블랭크마스크의 최대 고객사인 삼성디스플레이 향 매출은 지난 5년간 1,312억으로, 큰 폭의 변화 없이 연간 평균 262억의 매출이 발생하고 있다.

삼성디스플레이는 지난 22년 LCD 패널 사업에서 완전 철수한 뒤로 OLED 패널에만 집중하고 있는 상황이다. 중국이 쉽게 따라올 수 없는 기술 격차로 높은 수율과 품질을 유지하며 IT 제품들의 일반형 모델 뿐만 아니라 하이엔드 모델들의 OLED 패널 공급 역시 책임지고 있다. 지난 5년 연속 공장 가동률은 100%였고, 고객사인 애플이 OLED 패널을 적용한 아이패드 프로를 출시함에 따라 견조한 수주를 유지할 것으로 예상되어 가동률은 유지될 전망이다.

더 나아가, 삼성디스플레이는 23년 4.1조 규모의 8.6세대 OLED 생산라인 투자를 발표하였다. 실제로, OLED 패널 제작에 필수적인 증착기를 최근 반입하는 등 26년 가동을 목표로 기존 유휴 LCD 패널 라인을 OLED 패널 라인으로 개조하는 작업을 진행 중에 있다. 고객사의 신규 양산 라인이 가동됨과 함께, 동사의 매출액은 더욱 크게 성장할 것으로 전망한다.

 

 

4. VALUATION

매출추정
본 팀은 동사 매출액을 1) EUV 블랭크마스크, 2) EUV 펠리클, 3) 반도체 및 디스플레이용 블랭크마스크, 4) 기타로 나누어 추정하였다. 추정 매출액 Table은 아래와 같다.

1. EUV 블랭크마스크

2. EUV 펠리클

3. 반도체 및 디스플레이용 블랭크마스크

비용추정

 

포괄손익계산서
앞서 추정한 매출과 비용을 바탕으로 작성한 예상 포괄손익계산서는 다음과 같다.

 

Peer P/E Valuation

본 팀은 에스앤에스텍의 적정 주가 산출을 위하여, Peer P/E Method을 사용하였다. 본 보고서는 상기 논의를 통해, 1) 반도체 미세화의 흐름에 따라 폭발적인 성장이 기대되는 EUV 소재 시장에서, 2) EUV 블랭크마스크와 펠리클 사업을 모두 영위하는 동사가 소재 국산화의 최대수혜자가 될 것임을 확인하였다. 연내 양산을 위한 모든 준비를 마무리하고 25년 본격적인 매출 성장이 기대되는 바, 큰 폭의 실적 향상을 가장 효과적으로 반영할 수 있는 P/E Method를 채택하였다. 또한, 반도체 및 디스플레이용 블랭크마스크 중심의 매출 구성을 가졌던 과거와는 확연히 차별화되는 시기라는 점에서 Historical P/E Method의 사용은 부적절하고 판단하여, Peer P/E Method를 통해 Multiple을 선정하였다.

EUV 소재의 성장이 세계적인 흐름이라는 점에서, EUV 마스크와 펠리클 모두를 공급하는 HOYA, EUV 마스크를 공급하는 AGC, Shin-Etsu을 글로벌 Peer Group으로 선정한다. 이때, 일본과 한국 간 차이에 대한 할인을 위하여 삼성전자와 일본 반도체 1위 기업인 도쿄일렉트론의 PER을 고려하였다. 결과적으로 도쿄일렉트론이 12% 가량의 높은 PER을 받고 있다는 점을 고려하여, Peer Group의 2025(E) P/E 평균치 25.2x를 할인한 22.2x을 Target Multiple로 설정하였다. 

2025(E) EPS 2,835원에 Target P/E 22.2x를 적용하여 산출한 
목표주가 62,900원, 상승여력 71.1%로 투자의견 Buy를 제시한다.