케이엔제이 사업보고서 (2024.12)
1. 사업의 개요

가. 회사의 현황

당사는 2005년 회사 설립 이후 디스플레이 제조용 장비인 Edge Grinder(엣지그라인더)와 검사장비를 개발 생산해 왔으며, 2010년 신규사업으로 CVD-SiC(탄화규소) 제품군 분야에 진출한 후 LED제조용 SiC 코팅제품 및 반도체 웨이퍼 에칭공정용 소모품인 SiC Focus Ring 등을 생산 공급해 오고 있습니다.

CVD-SiC제품은 기존에 주로 사용되던 단결정 Si(실리콘, 규소)소재 기반의 반도체용부품을 대체하는 제품으로 Si 소재의 단점을 보완하기 위해 CVD (화학기상증착)방식으로 Si에 탄소(C)를 결합시켜 생산하게 됩니다. 최근 반도체 제조공정이 고출력플라즈마를 사용함에 따라 특수한 환경에 견딜 수 있는 소재가 주목을 받고 있습니다.

Edge Grinder 및 검사장비는 디스플레이 제품 생산 공정 중 대형원장을 소규모Panel단위로 절단(분리)하는 과정에서 절단면을 고르게 연마하고 검사하는 장비입니다. 주요 제품으로는 Panel Edge면을 가공하는 Edge Grinder, 스마트기기용 디스플레이기판 외형을 CNC기술로 정밀하게 가공하는 자유형상가공 CNC 설비, Edge 가공 전후의 상태를 검사하는 설비가 있습니다. 당사는 2024년 9월 23일 이사회결의를 통해 2024년 9월 30일자로 디스플레이제조용 Edge Grinder 및 검사장비 사업의 중단을 결정한 바 있습니다. 이에 이하에서는 동 사업의 내용에 대한 설명은 생략합니다.

나. 시장현황(1) 시장의 특성(가) 주요목표시장

당사 제품의 최종 수요자는 전방산업인 반도체 제조업체입니다. 따라서 목표시장으로는 반도체 제조업체, 그 중에서도 메모리반도체업체가 중요한 비중을 차지하고 있으며 향후 비메모리 반도체 분야에서도 당사의 제품이 사용될 것으로 예상하고 있습니다.

메모리반도체시장은 전세계적으로 삼성전자와 SK하이닉스, 마이크론, 키옥시아 및 중국업체 등이 경쟁하고 있습니다.

(나) 산업의 연혁

반도체 산업은 1948년 트랜지스터 발명을 시작으로 1950년에는 트랜지스터의 생산이 시작되었고, 1950년대 후반에 들어 일본에서는 많은 트랜지스터 공장이 가동되었는데 10년 단위로 산업의 패러다임이 크게 변화되어 왔습니다.

1940년대 최초 트랜지스터 발명이후 1960년대에 들어서 IC의 개발로 직접화가 진행되었고, 1980년대에 이르러 IC를 더욱 고직접화한 VLSI가 개발되었습니다. 한국의 경우에도 바로 이시기에 반도체 메모리 부분에 삼성전자가 진출하면서 한국도 반도체 생산국으로 발돋움을 하게 되었습니다.

2000년대에 이르러 반도체 제조기술은 nm단위의 공정이 진행되었으며, 한국이 메모리 분야에서 절대 강자로서 우뚝 서는 시기이기도 하였습니다. 한국의 반도체 소자 산업은 1980년도 초반 외국업체에 대한 조립납품으로 시작하였으며, 1982년 일괄생산체제를 갖추고 이후 민관의 공동노력으로 괄목할만한 성장을 지속하여 왔습니다.

한국 반도체 산업은 1992년 이후 DRAM을 발판으로 반도체 전 분야로 경쟁력이 확산되었고, 자체 기술을 확보하였던 1997년까지 거침없는 성장기를 거쳤으나, IT버블붕괴에 따른 가격 급락, 포트폴리오 조정 등의 어려운 시기를 겪게 되었습니다.

2001년부터 2000년대 후반까지 IT 산업 급성장과 함께 DRAM을 중심으로 NandFlash분야가 급성장하여 반도체 시장은 호황기를 누리게 됩니다. 이후 2008년 Global 경기침체의 영향으로 전세계의 소비가 줄어드는 상황에서 반도체 업계는 큰 위기를 맞이하였습니다. 전세계 주요 반도체 칩 제조 업체들간의 경쟁끝에 자금력과 생산효율성, 기술력을 갖춘 현재의 Intel, 퀄컴, 삼성전자, SKhynix, Micron, 키옥시아, TSMC, UMC 같은 회사들이 시장의 주요 업체로 남게되었습니다.

(다) 수요 변동요인

CVD-SiC 제품의 수급에 영향을 주는 요인은 가장 직접적인 요인은 반도체 DRAM 미세화 및 3D NAND 적층 확대라고 할 수 있습니다. DRAM은 미세화가 계속 진행되고 있는데 이는 회로선폭을 좁게 함으로써 웨이퍼 효율성에 직접적인 영향을 주기 때문입니다. 반도체의 미세화가 진행될수록 식각공정의 중요성이 증가하게 됩니다. 3D NAND 적층수는 24단에서 시작해 200단 이상까지 확대되고 있습니다. 적층수가 증가할수록 에칭공정의 난이도가 증가하게 되는데 에칭공정이 각 층을 하나로 이어주는 통로를 형성하기 때문입니다.

DRAM 미세화 및 3D NAND 적층확대가 CVD-SiC 수요에 영향을 미치는 직접적인 요인이라고 하면, 거시적으로는 사회전반 전자기기 수요의 증가가 CVD-SiC 의 수요증가에 영향을 미칠 수 있습니다. 세부적으로 들어가 보면 반도체 업체의 신규투자, 설비가동률, 원가절감 동인의 존재여부, 반도체 기술의 변화가 수급에 영향을 주는 요인이라고 할 수 있습니다.

(라) 규제 환경

반도체 공정부품사업은 SiC제품 제조공정에서 화학 증착을 위해 MTSgas(methyltrichlorosilane) 등을 사용하므로 산업안전보건법과 화학물질관리법에 의한 인허가를 득하고 이의 사용이 가능한 지역에서 제품을 생산하고 있습니다.

(2) 시장의 성장성(가) 시장규모 및 추이

CVD SiC 소재는 반도체산업에서 사용되는 고기능성, 고부가가치 소재입니다. 당사는 반도체 공정, 특히 에칭장비용 구조기능성 소모재 부품을 주사업으로 영위하고 있으므로 이와 관련된 반도체 산업의 전망을 살펴볼 필요가 있습니다.

반도체 제조업체의 가동률이 당사 부품의 수요에 가장 큰 영향요인인데 반도체 제조업체 가동률이 높을수록 부품의 사용빈도가 증가합니다.

가동률과 더불어 투자규모에 의해서도 영향을 받는데 반도체 제조업체가 투자를 결정하는 가장 큰 요인은 D램, NAND, 시스템반도체 등 반도체 소자를 사용하는 모바일기기, 휴대폰, 태블릿, PC, 서버 등 전자제품의 수요 및 국내외 경기변동입니다.

메모리 반도체 시장은 2017년~2018년에 큰 폭의 호황기를 지나왔고, 최근에는 전방산업 수요감소에 따라 Down Cycle에 진입해 있는 상황입니다. 하지만 2023년 하반기부터는 완만히 회복되는 흐름이 나타나고 있는 것으로 판단하고 있습니다.

향후 중장기적으로는 4차 산업혁명 관련 IT기술 발전에 따라 생성되는 데이터의 양이 폭증할 것으로 예상됨에 따라 이를 저장하고 분석하기 위한 데이터센터와 메모리에 대한 수요는 지속적으로 증가할 전망입니다.

또한, 인터넷 상에서 생산·유통되는 정보의 주류가 텍스트 위주의 정보에서 이미지,영상으로 이행됨과 동시에 콘텐츠의 고화질화가 진행되면서 정보저장에 필요한 메모리 필요량이 늘어날 뿐만 아니라 방대한 병렬 연산이 필요한 머신러닝 기술이 등장함에 따라 기존 CPU 중심 컴퓨팅의 병목현상, 성능 저하 문제가 부각되고 있으며, 이를 해결하기 위한 방안으로 메모리 중심 컴퓨팅의 개념이 등장하고 있습니다.

이러한 환경변화 및 패러다임의 변화에 따라 핵심 부품인 반도체의 고성능화, 지능화, 저전력화, 경량화, 소형화를 위한 기술선점 경쟁이 치열할 것으로 전망 됩니다.인공지능, 자율주행차, IoT, AR/VR, 지능형 로봇, 센서 등 반도체 기술을 활용한 다양한 어플리케이션 시장의 성장으로 인해 특히, 인공지능을 기반으로 한 다양한 반도체시장이 새로운 성장동력으로 등장할 것이며, 메모리 반도체의 수요도 꾸준히 증가할 것으로 예상하고 있습니다.

SiC Ring 은 2014년에 기존 실리콘(SI) 소재 대체용으로 개발된 이후 반도체 제조업체및 장비업체들의 대체율이 증가하면서 최근까지 수요가 빠르게 늘어나고 있습니다.

(나) 대체시장 현황

반도체 에칭공정의 환경이 변화함에 따라 Si소재의 단점을 해결하기 위해 수년동안 기술개발이 이어져 왔습니다. 특히 SiC 소재의 특성이 가혹한 에칭공정에 적합하다는 점 때문에 SiC 제품을 개발하고자 하는 노력은 상당히 오랬동안 지속되었습니다.

CVD 공법에 의한 SiC Focus Ring이 상용화된지는 9년여 밖에 되지 않으며, 기술개발수준, Si대체율, 경쟁업체들의 기술투자 확대 및 시장진입 시도 등을 고려할 때 SiC Focus Ring은 라이프 사이클상 성장단계에 있다고 할 수 있습니다.따라서 향후 상당기간 CVD방식이 SiC소재 제품 생산에 중요한 기술로 자리잡을 것으로 예상하고 있습니다.

(3) 경기변동의 특성

당사 제품은 반도체 제조에 투입되는 재료가 아닌 반도체 에칭공정 장비에 탑재되는 부품으로 일종의 소모재 성격을 갖고 있으며 주기적으로 장비의 가동을 멈추고 동 제품을 교체해 주어야 합니다. 이러한 소모성 부품으로서의 성격 때문에 반도체 설비투자 등 산업전반 경기의 직접적인 영향을 받기 보다는 반도체 메이커의 설비가동률 영향을 많이 받는다고 할 수 있습니다.

통상 반도체 산업은 대규모 투자로 인한 고정비 부담이 높고, 투자와 양산의 시차가 존재함으로써 가격변화에 대응하여 생산량을 탄력적으로 대응할 수 없기 때문에 업황에 따라 가동률을 조정하지 못하고 단가로서 손익을 관리하는 등 가격 불안정성의 특성을 가지고 있습니다.

이러한 반도체 산업의 대규모 설비투자 성격과 가격 불안정성 특성은 오히려 소모성 부품을 생산하는 업체에게는 상대적으로 반도체 산업경기 변동에 덜 민감하게 반응하는 요인으로 작용하기도 합니다.

한편, 반도체 소모품은 FAB 투자규모의 증가에 따라 수요에 영향을 받게 되기도 하는데, FAB 투자를 결정하는 가장 큰 요인은 D램, NAND, 시스템반도체 등 반도체 소자를 사용하는 PC, 휴대폰, 태블릿PC, TV 등 전자제품 수요 및 국내외 경기 등의 변수가 있습니다.

당사의 제품 공급과 관련이 큰 메모리반도체는 5G, 4차산업혁명에 기반한 데이터 사용량 증가 등의 영향으로 향후에도 성장세를 이어갈 것으로 보고 있습니다. 메모리반도체의 수요 증대에 의한 생산설비의 추가 및 반도체 FAB의 신설 등 투자 증가 또한 당사의 부품 수요에도 긍정적인 영향을 줄 것으로 전망됩니다.

다. 시장여건(1) 시장의 안정성

공정부품은 전방산업의 직접적인 투자영향과 더불어 가동률의 영향을 받기 때문에 전방산업의 투자가 없더라도 기존설비의 가동율이 유지되는 한 수요는 지속되는 특성이 있습니다. 다만, 경기가 좋지 않을 경우 전방업체들의 생산량 감축 등의 영향을 받을 수는 있습니다.

(2) 시장의 경쟁상황

당사의 제품이 사용되는 에칭공정은 반도체 전공정 중에서 노광(Photo lithography)공정과 더불어 상당히 어려운 공정으로 인식되고 있습니다. 따라서 에칭장비를 제조하는 업체도 미국의 Lam Research, 일본의 TEL, 미국의 AMAT의 3사가 90% 이상을 지배하는 과점구조를 형성하고 있으며, 공정용 소모품인 SiC Focus Ring도 기술적 난이도가 높고 고객확보를 통한 시장진입이 쉽지않아 많은 업체가 제품을 생산하고 있지는 못합니다.

라. 시장경쟁요인 및 회사의 강점

CVD SiC 생산공정을 보면 모재인 그라파이트의 단순 가공 → 가공 후 고순화 → 고순화 후 SiC 증착 → 수mm까지 SiC를 증착한 후 그라파이트를 제거하여 얻어지는Bulk형 CVD SiC 제품의 과정을 거칩니다. 이러한 과정에 필요로 하는 증착 및 가공기술을 충분히 확보하지 않는 경우 최종 제품의 생산에 어려움이 따를 수 있습니다.

당사는 CVD SiC 증착 및 가공기술 외에 CVD 증착 챔버를 자체 개발함으로서 생산에서 발생하는 오류 및 불량의 원인을 신속하게 바로 잡을 수 있어 수율확보 측면에서유리한 경쟁력을 가지고 있습니다.