반도체 미세화 수혜주 지오엘리먼트, 실적+정치테마

1. 반도체 연구개발(R&D) 및 시설투자에 대한 세액공제율을 5%p 인상하고, 공제 기한을 2031년 말까지 연장하는 내용을 담은 세법 개정안이 11일 국회 기획재정위원회 조세소위원회를 통과했다.

 

2. 이번 개정안이 시행되면 기업의 반도체 투자세액공제율이 최대 30%로 상향되며, 특히 연구개발 기업의 세제공제가 확대 예상된다.

 

3. 반도체 제조공정에서 박막 증착은 웨이퍼 표면에 매우 얇은 막을 형성하는 공정으로 증착 방법에는 PVD(Physical Vapor Deposition), CVD(Chemical Vapor Deposition), ALD(Atomic Layer Deposition) 공정이 있다.

4. ALD(원자층 증착)는 원자 정도 두께의 박막을 웨이퍼에 층층이 형성해나가는 공정으로 1) 깨끗한 기판 표면에 2) 전구체 물질을 주입하여 3) 주입된 전구체가 표면과 반응하여 단분자층을 형성하며 4) 하나의 ALD 층이 완성되며, 5) 이러한 과정을 반복하여 2번째, 3번째 층을 쌓아가며 6) 원하는 두께의 고품질 박막을 형성한다.

5. CVD(화학 기상 증착)는 화학적 반응을 통해 박막을 형성하는 공정으로 전구체 가스를 챔버에 주입하여 전구체 분자들이 열분해되거나 화학반응을 통해 기판 표면에 증착되어 박막을 형성한다.

 

6. PLD(물리 기상 증착)는 고체물질 증착으로 금속증기를 이용해 물리적인 방식으로 박막을 입히는 공정으로 스퍼터링 타겟이라는 원소재를 이용하여 웨이퍼 표면에 금속 박막을 형성한다.

 

7. 증착소재인 전구체(Precursor)는 반도체, 디스플레이 등 ALD(원자층증착) 공정에서 사용되는 핵심 원료 물질로 독성, 발연성, 가연성, 부식성 등 매우 위험한 화학약품 소재로 분류되어 있어 캐니스터라는 전용 용기에 보관하고 정밀한 온도 관리가 필요하다.

8. 캐니스터의 종류는 크게 ALD 장비에 설치되는 프로세스 캐니스터와 전구체 자동공급장치에 설치되거나 전구체 운반용으로 사용되는 벌크 캐니스터로 구분되는데, 지오엘리먼트는 원자층 증착(ALD) 공정에 전구체별 기화효율을 측정하여 맞춤형 캐니스터를 제작하는 높은 기술력을 확보하고 있다.

9. PEB(펩)은 전구체, 증기, 상자라는 3개의 단어(Precursor, Evaporation, Box)를 합친 것으로 전구체를 기화(Evaporation) 이송하는 데 필요한 캐니스터(Canister), 초음파 레벨 센서(액상의 전구체가 어느 정도 채워져 있는지 측정), 기화기 등 각각의 부품을 조립해서 합친 것이다.

10. PVD 공정에서는 높은 에너지를 가진 입자들이 증착용 소재에 충돌해서 그 소재로부터 원자를 방출시키면, 그렇게 방출된 원자들이 웨이퍼에 달라붙어 회로를 형성하는데, 이 때 높은 에너지를 가진 입자들이 충돌하는 대상, 즉 증착용 소재를 스퍼터링 타겟(Sputtering Target)이라고 부른다.

 

11. PVD용 스퍼터링 타겟은 다양한 소재와 크기가 요구되는 제품군으로 시장규모는 약 9천억 수준으로 기존에는 일본과 미국의 금속 소재 기업(Tosoh, Honeywell Electronic Materials, Praxair)이 과점하고 있었으나, 동사가 2021년 국내 최초로 300mm 반도체용 스퍼터링 타겟 국산화 성공으로 국내 메모리 고객사 매출 규모는 분기 10억 수준이나 장기적으로 확대될 것으로 기대한다.

 

12. 최근 들어 반도체 제품에 ALD가 많이 사용되는 이유는 반도체 칩 구조가 점점 더 복잡해지고 있는데, 이렇게 복잡한 구조에 원하는 층을 아주 얇고 균일하게, 그리고 완벽하게 증착하려면 ALD가 필수적이다.

13. ALD는 로직 소자뿐만 아니라 최근에는 낸드보다 D램쪽에서 더 많이 사용하고 있으며, HBM에 적용하는 D램의 공정이 미세화(1a~1d 공정)될수록 ALD의 활용이 계속 증가하고 있다.

 

14. NAND 공정에서 ALD는 특히 3D NAND의 채널 홀, 게이트 절연막, 금속 게이트, 절연층 형성에 필수적으로 사용되며, NAND 적층 수가 증가할수록 ALD의 중요성이 더욱 커지고 있으며, 향후 200단 이상 초고적층 3D NAND에서도 핵심 기술이 될 것으로 예상된다.

 

15. 낮은 증착온도와 정밀한 박막 증착이 가능한 ALD는 GAA 공정에 필수적인 기술로 자리 잡고 있으며, 글로벌 ALD 장비 1위 업체인 ASM을 비롯하여, TEL, AMAT 등 해외 증착장비 제조사들이 국내 화성에 생산기지 투자를 진행하고 있다.

16. 지오어플라이언스가 2021년부터 반도체 산업용 히터개발 사업을 통해 이미 2년전부터 삼성전자 자회사인 세메스(SEMS)의 신규 track 장비에 bake heater를 공급하고 있는데, 세메스의 EUV 공정용 트랙장비 부품 공급 가능성을 기대한다. 

 

17. 투자 아이디어는 2024년 4월 안성 2공장 준공으로 300억 CAPA 에서 1500억으로 증설되어 향후 영업레버리지 효과를 기대한다.

 

18. 최대주주인 지오엘리먼트 회장 신현국씨는 중앙대학교 화학과 출신으로 중앙대학교 제16대 총동문회장으로 정치테마 관련주로 편입될 수 있다.