반도체는 눈으로 볼 수 없는 나노미터로 개발되는 전공정이다. 볼트와 너트는 우리 눈에 쉽게 보이는 밀리미터 영역이지만, 반도체는 마이크로미터보다도 작은 나노미터 영역에서 만들어진다. 반도체는 원소기호 14번인 실리콘이 이용되고 Si 원자의 크기는 대략 0.2나노미터이다.

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반도체는 극도로 미세한 영역에서 만들어지기에 예상치 못한 변수가 제품의 성능에 영향을 미친다. 그래서 증착 및 식각 장비가 중요해지고 원익IPS는 반도체 장비 업종 특성상 삼성전자 및 SK하이닉스, 삼성디스플레이 등이 주요 고객이다.

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오늘은 삼성의 숨은 파트너, 반도체 장비주 원익IPS 주가 전망은 ?에 대한 포스팅입니다.

웨이퍼는 반도체를 만드는 도화지이다. 반도체는 웨이퍼라 불리는 동그란 원판에서 제조가 된다. 웨이퍼를 생산 라인에 투입하면 적게는 수십 개부터 많게는 1,000개 이상 반도체 칩이 웨이퍼상에서 만들어진다. 어떠한 공정과 마스크 패턴을 거쳤는가에 따라 CPU나 낸드 플래시가 될 수도 있고 D랩이 될 수 있다. 웨이퍼는 반도체 칩을 만드는데 사용되는 얇고 둥근 원판 형태의 기판이다.

웨이퍼는 실리콘으로 이루어지고 칩의 성능 균일화를 위해 원자들이 규칙적으로 배열되어야 하며 불순물이 없고 표면과 가장자리가 극도로 평평해야 한다. 웨이퍼의 품질이 낮다면 트랜지스터를 형성하거나 트랜지스터를 격리하는 공정에서 불량이 나타난다. 웨이퍼 또한 원자 단위에서 만들어지는 제품이므로 고품질 웨이퍼를 제조하는 것도 극도로 어렵다. 웨이퍼의 면적이 곧 생산성이라 웨이퍼의 크기는 꾸준히 중요한 이슈이다.

원익IPS는 반도체를 만드는 회사라기 보다는 반도체를 만드는 "기계"를 만드는 회사이다. 즉, 삼성전자와 SK하이닉스, 삼성디스플레이에 들어가는 핵심 장비를 생산한다. 원익IPS는 반도체 장비주로 반도체 웨이퍼 위에 머리카락 수만 분의 1 수준의 아주 얇은 막을 입히는 "증착장비"를 만든다. 이 얇은 막이 반도체의 절연층, 보호층, 배선층 역할을 한다.

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반도체도 수백~수천개의 층을 쌓아 만드는데 그 층을 만들며 증착하는 장비를 만드는 회사가 원익IPS가 만든다. 또한, 식각 장비까지 만드는데, 식각이란 증착으로 막을 전체에 입힌 뒤 필요 없는 부분을 정밀하게 회로를 깎아 만드는 절차이다. 식각 공정은 공정 중에서도 매우 어려운데, 먼저 물질의 식각은 균일하게 이루어지기 어렵기 때문이다.

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반도체를 제조하다 보면 각종 소재를 동원해 복잡한 구조를 만든다. 특히, 반도체는 위아래로 기다란 수직구조가 형성되는데, 이러한 모양 또한 식각 공정을 통해 만들어 진다. 문제는 수직구조 식각이 어렵다. 수직 구조에서 식각 공정을 진행하다 보면 구조물의 상단부와 하단부에 식각 편차가 발생하기 쉬운데 이를 "래그" 혹은 "ARDE"라 한다.

이러한 어려움은 D랩과 낸드 플래시에서 크게 발생하며 서로 다른 종류의 칩을 하나의 칩으로 패키징하는 공정에서도 빈번히 발생한다. 이를 방지할 목적으로 원익IPS는 플라즈마를 이용한 DRY ETCH(건식 식각) 장비를 제공한다. 플라즈마 이온을 이용해 나노미터 수준으로 정밀하게 깎는다.

원익IPS는 본래 식각으로는 디스플레이용 건식 식각 장비를 양산하였고 최근에야 반도체 식각 분야에도 확대하고 있다. 최근 AI 반도체와 HBM은 구조가 매우 복잡해져 층마다 정확하게 구멍을 뚫고 깎아야 한다. 그런 반도체에 원익IPS의 증착 + 식각 기술은 반도체 회로 패턴을 정밀하게 생성한다.

원익IPS의 진짜 경쟁력은 "증착"기술로 ALD(원자층 증착), CVD(화학기상증착)이다. 국내에서는 증착 장비 최강자로 평가받으며 삼성전자, SK하이닉스의 주요 고객으로 선점했다. 원익IPS에 주목해야 할 부분은 AI 반도체가 발전할수록 HBM 적층 증가, 3D NAND 고단화, 2~3나노미터 GAA 공정확대에 따른 원익IPS 장비 수요가 증가하느냐이다.

원익IPS의 주가는 11만~13만 2천원 대이다. 최근 주가가 강세였던 이유로는 AI 반도체와 삼성전자, SK하이닉스의 HBM 투자 확대 기대감 때문이다. 특히, 시장에선 삼성전자 평택캠퍼스 투자 확대, SK하이닉스 HBM 투자, D램, 낸드플래시용 ALD/CVD 장비 수요 증가, 메모리 초강력 사이클 등을 높게 평가하여 1년 동안 최대 400% 가량의 수익률을 얻은 사람도 있다.

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하지만 반도체 업황에 가장 먼저 영향을 받는 것이 반도체 장비주이기에 업황이 둔화되면 가장 먼저 직격탄을 맞는다. 또한, 이미 원익IPS의 주가는 선반영되어 있고 원익IPS의 주력 산업인 ALD/CVD 시장에는 글로벌 강자인 램리서치, 도쿄 ELECTRON 등이 있어 강력한 경쟁자의 기술에 뒤쳐지면 주가에 영향을 미칠 수 있으니 주의해야 한다.