넥스틴 분기보고서 (2024.03)
7. 기타 참고사항

가. 업계의 현황(1) 산업의 현황 및 특성

[반도체 소자의 제조 공정]

실리콘 원판 위에 반도체 소자의 전기적 회로를 제작하기 위한 전(前)공정(Front-end Process)은

1) 웨이퍼 표면에 회로가 그려질 얇은 막을 증착하는 박막(Thin Film) 공정,

2) 증착된 박막에 전기적 특성을 제공하기 위하여 불순물(Dopant)을 주입(Doping)하는 불순물 주입(Implantation) 공정,

3) 주입된 불순물이 박막에 적절히 분포하도록 열을 가하는 열처리 (Diffusion) 공정, 4) 레티클(Reticle) 또는 마스크(Mask)에 사전 제작된 회로 패턴 (Pattern)을 박막 표면에 전사하기 위하여 감광제(Photo Resist)를 필름 표면에 바르고 (Coating) 노광 후 감광된 감광제를 제거하여 현상(Developing)하는 사진(Lithography) 공정,

5) 남아 있는 감광제를 보호막으로 이용하여 노출된 필름을 제거하는 식각(Etch) 공정,6) 남아 있는 감광제를 제거하고 부가적으로 형성된 이물질을 제거하는 세정(Cleaning) 공정,

7) 만들어진 회로 패턴을 보호하고 절연을 시키기 위한 후막(Thick Film)을 만드는 증착(Deposition) 공정,

8) 증착된 후막을 이후 사진 공정을 위하여 평탄하게 만드는 평탄화(Planarization) 공정,

9) 형성된 패턴의 크기, 두께, 불순물 농도 등을 측정하는 계측(Metrology)공정과 불량으로 형성된 패턴 결함(Pattern Defect)과 이물(Particle) 등을 검출하는 검사(Inspection) 공정으로 구성됩니다.

최신 반도체 소자의 제조를 위한 전(前)공정은 약 3,000 개의 단위 공정으로 구성되어 있으며 계측, 검사 공정의 비율은 약 30%에 이르고 있습니다.

[계측, 검사 공정의 중요성]

실리콘 원판 위에 제작되는 반도체 소자의 집적도가 2년마다 두 배 증가한다는 무어의 법칙에 따라 반도체 소자의 임계선폭(Critical Dimension)의 미세화가 진행되면서 반도체 공정의 관리폭(Process Margin)도 점점 극한으로 작아지고 있으며, 이에 따라 수율 확보 및 관리에 어려움이 더욱 커지고 있습니다. 반도체 제조 공정의 수율 저하 요인의 약 60%는 박막 두께의 오류, 임계선폭의 오류, 오정렬, 주입된 이온 농도 및 분포의 오류 등으로 알려져 있으며(Metrology Loss), 나머지 약 40%는 패턴 결함 때문인 것으로 알려져 있습니다(Inspection Loss). Metrology Loss는 공정 품질의 개선 및 관리를 통하여 통제가 가능한 항목이나 패턴 결함의 발생은 미리 예상하거나 예방이 불가능하여 Inspection Loss 의 관리가 수율 확보에 가장 중요한 항목입니다

[반도체 전(前)공정의 패턴 결함 검사 기술의 개요]

반도체 전(前)공정 패턴 결함 검사(Inspection) 기술은 웨이퍼를 이용하여 전기회로를 형성하는 과정에서 발생하는 패턴의 결함 및 이물을 검출하는 것으로서 반도체 후(後)공정에서 반도체 소자의 전기적 특성을 평가하는 검사(Test) 기술과 전혀 다른 분야입니다.

다음은 반도체 전(前)공정 패턴 결함 검사는 웨이퍼 표면에 형성된 회로의 이미지를 촬상한 후 반복되는 동일한 이미지와 비교하여 차이점을 검출하는 과정입니다.

반도체 전공정용 패턴 결함 검사 장비의 시장 규모는 전방 산업인 반도체 소자 산업의 투자 규모에 의하여 결정됩니다. 반도체 소자 산업의 투자 싸이클(Cycle)을 분석, 추정하여 반도체 전공정용 패턴 결함 검사 장비 시장의 변화를 예측할 수 있습니다.

[산업의 특성]

반도체 장비산업의 특징은 1) 기술집약형 산업, 2) 급속한 기술혁신이 요구되는 산업, 3) 반도체 업계의 성장추이에 종속, 4) 고가의 자본재 산업, 5) 진입장벽인 높은 산업, 6) 수입의존도가 높은 산업 등으로 요약할 수 있습니다.

[ 반도체 장비 산업의 특성 ]

산업특징	세부 내용

기술집약형 산업	반도체 장비는 전자, 전기, 화학, 광학 등의 기술집약형 산업이며 반도체 기술 발전으로 반도체 장비의 기술수명이 짧아 지속적인 R 중요

급속한 기술혁신이 요구되는 산업	반도체 장비산업은 반도체 산업과 마찬가지로 기술발전속도가 빠르고 그 결과 진화속도가 빠르며 기술수명이 짧아 설비의 평균 기술수명이 3~5년 정도임

반도체 업계의 성장추이에 종속	반도체 장비는 사용자의 요구사항에 맞게 생산되는 주문자 생산방식이 대부분으로 주문량에 의해 그 수요가 결정됨. 반도체 장비 발주는 반도체 호황기에 집중되고, Downcycle에는 급감하여 변동폭이 반도체 및 타 산업 대비 큰 편임.

고가의 자본재 산업	반도체 장비산업은 고가의 자본재 산업으로 투자부담이 큰 편이며, 활용되는 전문 구성품 또한 다양하고 고가인 특성을 지니고 있어 막대한 투자비용을 필요로 함

진입장벽이 높은 산업	반도체 장비 산업은 장치위주의 산업으로 고가의 제품이라, 품질의 신뢰도가 높고 시장에서 검증된 측면에서 선진국 제품을 구매하고자하는 경향이 강하기 때문에 신뢰성 문제 등으로 인해 진입장벽이 높음

수입의존도가 높은 산업	국내 반도체 소자기업의 공정라인은 외산장비가 장악하고 있으며, 장비 국산화율은 낮은 수준에 머물러 있음

(Source: 2019 Issue Report - 반도체 장비, 소재산업 동향, 한국수출입은행, 2019.05)

반도체 장비는 반도체 생산의 필수요소 산업으로 반도체 제조 기술을 선도하며, 높은 전후방 효과로 타 산업에의 파급효과가 큰 산업입니다. 반도체 장비는 디스플레이, 태양광, LED 등의 생산장비와도 밀접하게 연계되어 있으므로, 향후의 경제 산업적 파급효과를 고려하여 관련 산업의 육성이 반드시 필요한 분야입니다. 반도체 장비산업의 전방산업은 반도체 소자, 디스플레이, LED, OLED, 태양광 장비, 바이오, MEMS, 센서 등이며, 후방산업은 전자/전기 공학, 광학, 화학, 정밀가공 기술, 기계 설계 등 산업으로 규정할 수 있습니다.

[ 반도체 장비 분야 산업 연관구조 ]

후방산업	반도체 장비	전방산업

▶ 전자/전기 공학 ▶ 광학 ▶ 화학 ▶ 정밀가공 기술 ▶ 기계설계	▶ 노광장비 ▶ 식각장비 ▶ 세정장비 ▶ CMP장비 ▶ 이온주입장비	▶ 증착장비 ▶ 열처리장비 ▶ 측정분석장비 ▶ 패키징장비 ▶ 테스트장비	▶ 반도체 소자 ▶ 디스플레이 ▶ LED/OLED ▶ 태양광장비 ▶ 바이오 ▶ MEMS ▶ 센서

(2) 산업의 성장성[세계 반도체 시장 상황]

세계적인 반도체 산업 분석 기관인 IDC 의 2019년 8월 보고서에 따르면 2017 ~ 2018년 서버 시장의 활황에 힘입어 세계 반도체 시장 규모는 US$475B 에 달해 최고점을 찍은 이후로 미중 무역전쟁 등의 여파로 인한 세계 경기의 침체 영향과 함께 2019년 전체 시장규모가 $418B 수준으로 하락하였습니다. 하지만 코로나 상황과 전세계 반도체 수요의 폭발적인 증가와 더불어 2022년에는 다시 반도체 시장 규모가 확대되기 시작하여 2023년에는 2022년도 대비 시장이 위축되었습니다.

최근 자율주행, AI반도체 등의 이슈와 함께 첨단반도체, 미세공정으로의 지속적인 투자가 이루어지고 있으며, 무엇보다 반도체 산업기술의 중요성이 그 어느 때보다 중요해짐에 따라 각국 및 글로벌 장비회사들은 앞다투어 세계 곳곳에 Fab건설을 계획하거나 여러 투자방안을 실행에 옮기고 있습니다. 반도체 생산에 있어서, 특히 공정이 미세화될수록 계측과 검사의 중요성은 나날이 커지고 있어 해당장비의 니즈, 속도 등이 중요해짐에 따라 지속적인 연구개발과 필요성이 커질 것으로 예상되고 있습니다. 5G 통신 기술의 확대와 더불어 자율주행 자동차 시장이 급격히 확대되고 있으며, 이에 따라 지금까지는 반도체 소자의 주요 수요처가 ICT 산업이었으나 앞으로는 자율/전기 주행차 산업을 비롯한 사물인터넷(Internet of Things: IoT) 기반의 운용기술(OT: Operation Technology) 산업분야의 반도체 수요가 급격히 증가할 것으로 예상됩니다. 그러나 22년 하반기부터 시작된 세계경제 시황의 혼란, 반도체 공급망 이슈, 국가간 무역분쟁 등 으로 인하여 메모리 반도체 업체 중심 투자 축소, DRAM 단가 하락, 재고증가, 가동률 감소 등이 23년에도 지속적인 영향을 미치고 있으며, 이에 따라 반도체 장비 산업에도 크게 영향을 미치고 있습니다. 23년 하반기부터는 DRAM 단가 상승, AI산업 발달에 따른 HBM수요 증가 등으로 메모리반도체 시장이 조금씩 회복하는 모습을 보이고 있지만, 파운드리 시장은 회복하는데 시간이 걸릴 것으로 예측되고 있습니다.

[한국 반도체 시장 상황]

최근 산업통상자원부의 자료에 따르면 2022년 한국 주요수출품목 중 1위는 반도체이며 반도체 산업은 10년 연속 수출1위 산업으로 중추적인 역할을 하고 있습니다. 2022년 반도체 수출액은 약 1,292억 달러를 달성하였으며, 특히 21년은 반도체시장 호황에 힘입어 29% 성장한 1,270억 달러의 수출실적을 기록하였습니다. 이러한 국내 반도체 수출은 메모리반도체 중심으로 진행이 되고 있습니다.

한국산업은행의 발표자료에 따르면 한국 반도체 산업의 설비 투자액은 2017년 38조원을 초과하며 국내 총설비투자액의 약 20%를 차지하였고 최근 들어 투자액은 점차 늘어나고 있으며 국가 간 안보이슈로도 부각됨에 따라 미국, 중국, 일본 등 전세계에서 자국내 반도체 투자를 늘려가고자 여러 부양책을 내놓고 있습니다. 국내서도 반도체 클러스터 건설, 시스템반도체 투자 강화, 세제 혜택 등 반도체 투자 부흥을 위해 여러 방안을 모색하고 있습니다.

(3) 경쟁요소[경쟁업체 현황]

미국 KLA 사의 Dark-field 장비인 KLA9xxx 시리즈 제품이 업계 표준(Industry Standard)처럼 자리 잡고 있으며, 해외 시장을 100% 독점하고 있습니다. 넥스틴 장비와 검출 감도는 유사한 수준이며, 검사 속도는 약 10% 정도 빠릅니다. KLA사 제품의 가격은 넥스틴 장비에 비하여 2~3배 비싼 상황이어서 넥스틴의 가격 경쟁력이 뛰어납니다.

미국 KLA 사가 2016년 출시한 KLA9850 모델의 장비와 넥스틴이 2017년 출시한 AEGIS-DP 모델의 장비는 검출 감도와 검사 속도가 유사하였습니다. 하지만 2018년 하반기 KLA 사가 출시한 KLA9980 모델의 장비는 검사 속도가 약 10% 정도 개선되었습니다. 넥스틴이 2020년 6월 출시한 AEGIS-II 모델의 장비는 검출 감도의 개선은 물론 검사 속도도 약 10% 정도 개선되었으며, 22년 3분기 기점으로 차세대모델인 AEGIS-III모델을 개발완료함에 따라 KLA 사와의 기술 격차를 점차적으로 줄여나가고 있습니다.

일본 Hitachi 사의 Dark-field 장비인 IS4xxx 시리즈 제품은 국내 삼성전자와 하이닉스 반도체만 사용하고 있으며, 수량 기준으로 국내 시장의 40% 정도를 차지하고 있습니다. 나머지 시장은 미국 KLA-Tecnor사의 KLA9xxx 시리즈 제품이 차지하고 있습니다. 국내 반도체 소자업체는 중요한 공정(Critical Process Step)에는 KLA 사의 제품을 사용하고 그렇지 않은 일반 공정(Non-critical Process Step)에는 Hitachi 사의 제품을 사용하고 있습니다. 일본 Hitachi 사의 IS4xxxx 시리즈 제품은 넥스틴 장비에 비하여 검출 감도가 현격히 떨어지며, 검사 속도는 약 20% 정도 낮은 수준입니다.

일본 Hitachi 사가 2017년 출시한 최신 모델인 IS-4200은 KLA 사와 NEXTIN의 제품보다 검출 감도가 저열하고 검사 속도가 늦어 기술 격차가 최소 5년 이상인 것으로 판단되며, 점차 당사 제품의 국내점유율을 높여나가고 있습니다. 또한 중국 반도체 업체들이 KLA 사의 제품을 사용하기에 정치적/물리적 제약이 있어 중국부문 수출도 점차 늘어날 것으로 예상됩니다.

(4) 경기변동 및 시장변동의 특성

과거 한일 무역 분쟁에 대응해 정부는 2019년 8월 소재/부품/장비산업에 예산과 금융, 세제, 입지, 규제특례 등 국가자원과 역량을 총 투입하는 대책을 추진하였으며, 이에 따라 일본 전략물자(1,194개)와 소재/부품/장비 전체 품목(4,708개)을 대상으로 반도체, 디스플레이, 자동차, 전기전자, 기계/금속, 기초화학 등 6대 분야 100개의 품목을 선정하였습니다. 그 가운데 반도체 장비 및 불산 등 관련 핵심 소재 등 13개가 반도체 산업과 관련된 것으로서 국가적으로 반도체 산업을 부흥시키고자 여러 정책을 시행하고 있습니다.

당사제품이 수출되고 있는 중국은 현재 20% 수준의 반도체 자급률을 70%까지 높이겠다는 계획을 세우고 이에 미국은 중국의 지적재산권 도용과 외국 기업에 대한 기술이전 강요 및 탈취, 자국기업 보조금 지원 등에 대한 개선을 요구하고 있으며, 최근에는 반도체 제작공정에 필수적인 자국 장비회사들의 중국수출을 제한하는 등 전방위적인 압박을 시행하고 있습니다. 이에 따라 중국 반도체 제조사들은 미국이 아닌 국내 시장의 반도체 장비에 눈을 돌리고 있으며, 중국의 투자가 늘어남에 따라 시장도 성장할 것으로 기대하고 있습니다.

또한 중국은 코로나 사태의 종식과 더불어 경제회복에 초점을 두어 경제성장률 5%내외 목표치를 설정하여 반도체 산업에 있어서 지속적이고 효과적인 부양책을 제시하며 자국 반도체산업이 성장할 수 있도록 국가적 지원책을 지속적으로 전개하고 있습니다.(5) 관련법령 또는 정부의 규제

반도체 장비 산업은 반도체 제조에 필요한 장비를 만드는 산업으로서 세계 반도체 장비 재료 협회(SEMI)의 표준을 준수해야 합니다, 해당 국제표준은 아래와 같습니다.

- 반도체 장비안전 국제표준 ‘S2' - 반도체 제조 장비의 배기에 대한 환경안전보건(EHS) 가이드라인(SEMI S6-0707) - 반도체 제조 장비의 화재 위험성 평가 및 완화 안전 가이드라인(SEMI S14-1016) - 위험성 평가 및 위험성 검토 절차 가이드라인(SEMI S10-0815) - 작업자 보호 안전 가이드라인(SEMI S21) 등 총 26건 또한 대한민국에서 사업을 영위하는 모든 기업에 적용되는 산업안전보건법, 자연환경보전법, 환경정책기본법, 법인세법, 자본시장법 등의 규제도 받습니다. 나. 회사의 현황(1) 회사의 개황 [반도체 전(前)공정의 패턴 결함 검사 장비의 개요] 반도체 전(前)공정 패턴 결함 검사 장비는 웨이퍼 표면에 형성된 전기 회로의 이미지를 촬상하고 반복되는 동일한 이미지를 서로 비교하여 차이점을 찾아내는 장비입니다. 웨이퍼 표면에 형성된 전기회로의 촬상 이미지를 얻는 방법에 따라 전자선 검사 장비(E-beam Inspection System)와 광학 검사 장비(Optical Inspection System)로 나누어집니다. 전자선 검사 장비는 이미지를 촬상하기 위한 광원(Illumination Source)으로 2차 주사 전자 (Secondary Electron Scanning)를 사용하여 매우 높은 배율로 확대된 이미지를 촬상할 수 있는 장점이 있어 매우 작은 미소 결함(7nm)까지 검출할 수 있는 장점이 있으나 전자선을 사용하기 위해서 매우 낮은 압력의 초고진공 상태에서 이미지 촬상을 진행하여야하기 때문에 검사 속도가 매우 느린 단점이 있으며 이에 따라 주로 연구용 목적으로 사용됩니다. 광학 검사 장비는 대기압 하에서 이미지 촬상을 진행하기 때문에 검사 속도가 전자선 검사 장비에 비하여 매우 빠른 장점이 있으며, 사용하는 광원의 파장에 따라 극자외선 (Deep UV, 266nm) 장비, 자외선(UV, 355nm) 장비, 가시광선(Visible, 400nm ~ 600nm) 장비로 나누어집니다. 또는 반사광(Reflected Beam)을 이용하여 이미지를 촬상하는 Bright-field 장비와 산란광(Scattered Beam)을 이용하여 이미지를 촬상하는 Dark-field 장비로 구분하기도 합니다. 활용하는 목적(Application)에 따라 나노미터급(Nanometer Scale) 결함을 검출하는 장비(Inspection System)와 마이크로미터급(Micrometer Scale) 결함을 검출하는 장비(Vision System 또는 Macro Inspection System)로 구분하기도 합니다. 광학 검사 장비는 이미지를 촬영하는 방법에 따라 반사광을 이용하는 Bright-field 검사 장비와 산란광을 이용하는 Dark-field 검사 장비로 구분됩니다. Bright-field 검사 장비는 주로 극자외선(DUV)을 광원으로 사용하며, 반사광을 이용하여 촬상 하기 때문에 촬상된 이미지의 해상도가 매우 높아 매우 작은 크기의 미소 결함(~ 15nm) 까지도 검출이 가능합니다. 하지만 이를 위하여 높은 배율의 고해상도 이미지를 촬상하여야 하기 때문에 검사 속도가 상대적으로 느리고 장비 가격이 매우 높은 단점이 있습니다. 주로 사진 공정이나 식각 공정에서 발생하는 패턴 결함을 검출하는 목적으로 사용합니다. Dark-field 검사 장비는 주로 자외선(UV)을 광원으로 사용하며, 산란광을 이용하여 촬상하기 때문에 검사 속도가 상대적으로 빠르고 장비 가격이 낮은 장점이 있으나 산란광으로 획득한 이미지의 해상도 한계 때문에 검출 가능한 결함의 크기가 상대적으로 다소 큰(~ 30nm) 단점이 있습니다. 반도체 전공정 광학 패턴 결함검사 장비군 분류.jpg 반도체 전공정 광학 패턴 결함검사 장비군 분류 당사의 장비는 Bright-field 검사와 Dark-field 검사를 위한 광학 구성을 한 장비 내에서 구현하여 Bright-field 검사와 Dark-field 검사를 선택할 수 있는 복합 구성 장비(Combo-system)입니다. 사용 목적에 따라 광경로를 Bright-field 또는 Dark-field 로 선택이 가능하여 최대의 검사 감도를 제공하는 모드(Bright-field Mode or Dark-field Mode)를 선택하여 검사를 진행할 수 있는 장점이 있습니다. 반도체 전공정 광학패턴 결삼검사 장비 사용전략.jpg 반도체 전공정 광학패턴 결삼검사 장비 사용전략 당사는 기술개발을 통해 “세계 최고의 제품을 세계 최고의 시장에 판매한다”는 모토로 기술기반 기업으로 성장하고 있습니다. 제품 개발을 위해 지속적으로 R 기술인력을 양성하고 있습니다. 또한 아래 표에서 보듯이 당사의 매출액 대비 R 투자 비중은 최근 3년 평균 37% 수준으로 우리나라 중소기업의 매출액 대비 R 평균비율 3.7%(2016년 중소기업 기업부 중소기업 기술통계조사 인용)를 훨씬 상회하고 있으며, R 전체 인원의 30% 차지하고 있습니다. [ 최근 3개년 매출액 대비 R 투자 ] (단위: 백만원, %) 구분 2024년 2023년 2022년 2021년 연구개발비 2,223 7,200 6,438 5,429 매출액 34,187 87,931 114,943 57,109 R 7% 8% 6% 10% (주1) 연구개발비에는 이스라엘 인건비 및 경비가 포함되어 있습니다. (주2) 연구개발비는 당사가 해당연도에 비용으로 계상한 연구개발비 항목만을 집계하였으며, 이에 따라 15년까지 자산화한 연구개발비 관련 무형자산상각비는 제외된 금액입니다. 한편, 당사는 16년부터 발생한 연구개발비는 전액 비용처리하고 있습니다. [ 최근 3개년 R 인원 ] (단위: 명) 구분 2024년 2023년 2022년 2021년 전체 인원 121 115 93 64 R 인원(주1) 33 32 28 21 비율 27% 27% 30% 33% (주1) R 한국산업기술진흥협회 연구전담요원 신고 기준으로 작성되었습니다. [ 이스라엘 연구소 R 인원 ] (단위: 명) 구분 2024년 3월 2023년 2022년 2021년 이스라엘 R 8 8 8 8 [설립배경 및 설립 이후 성장 과정] ㈜넥스틴은 반도체 소자의 회로 제작 공정에서 발생되는 미소 패턴 결함을 검출하는 웨이퍼 미소 패턴 결함 검사 장비를 제조 및 판매하는 전문기술기업입니다. 국내 중소기업 중에 유일하게 이스라엘에 이미지 프로세싱 연구소를 설립하여 운영하고 있습니다. 2013년부터 산업은행 등 국내 9개의 벤처캐피탈로부터 총 150억원의 투자금을 유치하여 본격적인 기술개발을 시작하고 2014년 국내 최초로 웨이퍼 미소 패턴 결함 검사 장비인 AEGIS Wafer Inspection System의 시제품을 개발하여 독일 프라운호퍼(Fraunhofer) 연구소와 함께 성능 평가를 진행하였고 제품 판매에도 성공하였습니다. 프라운호퍼(Fraunhofer) 연구소는 독일계 반도체 소자회사인 인피니언(Infineon), 글로벌파운드리(Global Foundries), 액스팹(X-Fab) 등의 차세대 공정을 연구하는 세계 최고의 반도체 연구소입니다. 이후 산업통상자원부가 주관하는 반도체장비재료성능평가사업을 통하여 2016년 국내 반도체 소자 업체인 SK하이닉스, 삼성전자 동부하이텍으로부터 성능인증을 획득하기도 하였습니다. 이러한 성과들을 바탕으로 2020년부터 국내 업체 최초로 중국 반도체 소자 제조사들에게 제품을 공급하고 있습니다. 또한 ㈜넥스틴은 2014년과 2017년 두 차례에 걸쳐과학기술정보통신부로부터 장영실 상을 수상하는 등 끊임없는 연구, 개발을 통하여 국내 반도체 장비 산업의 고도화를 선도하며 세계 시장으로 진출하고 있습니다. 2014년부터 미래소자 원천기술개발사업의 후원사로서 5년간 매년 1억원씩 국내 대학에 연구비를 지원하는 등 반도체 생태계 육성에도 많은 기여를 하고 있습니다. 2018년 경기도수출유망강소기업, 경기도여성고용우수기업, 가족친화인증기업으로 선정되었으며, 2019년 소재부품장비 강소기업100에 선정되었습니다. 2020년도에는 성공적인 상장과 더불어 매년 성장세를 이어가고 있으며 대내외적으로 당사의 경쟁력을 확인할 수 있었습니다.(2) 시장의 특성 및 전망 [시장의 규모 및 산업의 성장잠재력] 1) 세계 반도체 시장 전망 반도체 전공정용 패턴 결함 검사 장비의 시장 규모는 전방 산업인 반도체 소자 산업의 투자 규모에 의하여 결정됩니다. 반도체 소자 산업의 투자 싸이클(Cycle)을 분석, 추정하여 반도체 전공정용 패턴 결함 검사 장비 시장의 변화를 예측할 수 있습니다. 전세계적인 반도체 수요의 증가로 인해 많은 반도체 제조업체들은 최근 1~2년 사이 생산량 확대를 위해 경쟁적으로 새로운 공장 투자계획을 발표하였습니다. SEMI자료에 따르면 2025년까지 미국, 아시아 등 전세계적으로 20여 개 이상의 New Fab이 건설이 될 예정이며, 이에 따라 반도체 장비 시장도 지속적인 성장이 예상됩니다. 최근 자율주행, AI반도체, HBM 등의 이슈와 함께 첨단반도체, 미세공정으로의 지속적인 투자가 이루어지고 있으며, 반도체 기술의 선점을 위해서 각국 및 글로벌 장비회사들은 각국의 정부지원을 받아 Fab건설을 계획하거나 여러 투자방안을 실행에 옮기고 있습니다. fab equipment spending.jpg fab equipment spending 그럼에도 불구하고 22년 하반기부터 세계경제 불황, 반도체 투자 감소 등의 영향으로 23년에는 메모리업체의 중심으로 생산 감산, 디램 단가 하락 등 전세계적인 불황이 지속되고 있습니다. 2) 반도체 장비 시장 전망 세계반도체장비재료협회(SEMI: Semiconductor Equipment Material International)의 자료에 따르면 2022년 반도체장비시장은 약 1,076억 달러로서 역대 최고치를 달성하였습니다. 23년에는 세계경제의 불안, 반도체 재고 증가 및 가동률 감소 등으로 23년보다 다소 감소한 870억 달러가 될 것으로 전망하고 있습니다. 시장 축소는 일시적으로 보고 있으며, PIM등 고사양 메모리의 필요성 증대, AI반도체, 자율주행을 위한 차량반도체 등 시스템반도체 분야에서 투자규모는 점진적으로 증가할 것으로 보고 있습니다. 한편, 2018년 기준 반도체 전공정용 패턴 결함 검사 장비는 전체 전공정용 장비 시장 규모의 약 7%를 차지하고 있으며, 광학 패턴 결함 검사 장비가 전체 전공정용 패턴 결함 검사 장비 시장의 약 80%를 차지하고 있습니다. Dark-field 장비 시장의 규모는 전체 광학 패턴 결함 검사 장비 시장의 약 40%를 차지하고 있습니다. (3) 시장 점유율 등 [진입장벽] 당사의 제품이 포함되는 반도체 장비 산업은 지식집약적 고부가가치 산업으로서, 첨단 부품들로 구성되어 있는 장비를 생산하기 위해 고난이도 수준의 기술을 필요로 함에 따라 타 산업 대비 시장 진입 장벽이 높은 편입니다. 한편, 반도체가 미세화 및 소형화되면서 검사 공정이 증가하여 검사장비의 수요도 지속적으로 높아지고 있어 진입장벽은 더욱 높아지며, 기존에 고도화된 기술을 보유한 업체는 더욱 유리해질 것으로 보입니다. 당사는 기존 경쟁사의 1차원 검사 기술 대비 차별성을 확보하고자 2차원 검사 기술을 개발하였고, 독자적인 라이브러리를 구축하여 기술적 진입 장벽을 형성 중입니다. 당사의 고유한 2차원 이미징 기술과 3차원 이미징 기술은 국내외 특허로 출원되어 충분히 보호받고 있습니다. Dark-field 장비 시장에서 경쟁사는 미국 KLA 사와 일본 Hitachi 사 등 2개사뿐이며, Bright-field 장비 시장에는 미국 KLA 사와 AMAT 사 등 2개사 만이 제품을 판매하고 있을 정도로 시장 진입 및 기술 장벽이 높은 분야입니다. 세계적인 산업 및 시장 조사 기관인 TECHNAVIO 사가 2018년 12월 발간한 보고서인 ‘Global Semiconductor Wafer Inspection Equipment Market 2019-2023’에 따르면 2023년까지 신규 업체의 시장 진입은 불가능한 것으로 판단하고 있습니다. 신규 경쟁업에 진입장벽에 대한 technavio 보고서.jpg 신규 경쟁업에 진입장벽에 대한 technavio 보고서 [경쟁업체 현황 및 시장점유율] 미국 KLA 社: 미국 KLA 사의 Dark-field 장비인 KLA9xxx 시리즈 제품이 업계 표준(Industry Standard)처럼 자리 잡고 있으며, 해외 시장을 100% 독점하고 있습니다. 넥스틴 장비와 검출 감도는 유사한 수준이며, 검사 속도는 약 10% 정도 빠릅니다. KLA사 제품의 가격은 넥스틴 장비에 비하여 2~3배 비싼 상황이어서 넥스틴의 가격 경쟁력이 뛰어납니다. 미국 KLA 사가 2016년 출시한 KLA9850 모델의 장비와 넥스틴이 2017년 출시한 AEGIS-DP 모델의 장비는 검출 감도와 검사 속도가 유사하였습니다. 하지만 2018년 하반기 KLA 사가 출시한 KLA9980 모델의 장비는 검사 속도가 약 10% 정도 개선되었습니다. 당사는 지속적인 연구개발을 통하여 2020년 AEGIS-II, 2022년 AEGIS-III 모델을 개발함으로서 검출 감도의 개선은 물론 검사 속도도 KLA 사와의 기술 격차를 점차적으로 줄여나가고 있습니다. 일본 Hitachi社: 일본 Hitachi 사의 Dark-field 장비인 IS4xxx 시리즈 제품은 국내 삼성전자와 하이닉스 반도체만 사용하고 있으며, 수량 기준으로 국내 시장의 40% 정도를 차지하고 있습니다. 나머지 시장은 미국 KLA-Tecnor 사의 KLA9xxx 시리즈 제품이 차지하고 있습니다. 국내 반도체 소자업체는 중요한 공정(Critical Process Step)에는 KLA 사의 제품을 사용하고 그렇지 않은 일반 공정(Non-critical Process Step)에는 Hitachi 사의 제품을 사용하고 있습니다. 일본 Hitachi 사의 IS4xxxx 시리즈 제품은 넥스틴 장비에 비하여 검출 감도가 현격히 떨어지며, 검사 속도는 약 20% 정도 낮은 수준입니다. 일본 Hitachi 사가 2017년 출시한 최신 모델인 IS-4200은 KLA 사와 NEXTIN의 제품보다 검출 감도가 저열하고 검사 속도가 늦어 기술 격차가 최소 5년 이상인 것으로 판단되며, 국내에는 경쟁업체가 없습니다. 일본 Hitachi는 주력 제품이 메탈/소재 부분이며 반도체 전공정 검사 장비 제작에 추가적인 투자는 하지 않을 것으로 추측됩니다. 또한 가격/품질 면에서 당사의 제품은 Hitachi의 제품보다 경쟁력이 있어 삼성전자, SK하이닉스 쪽 점유율을 높여나갈 것으로 예상됩니다. 또한 중국 반도체 업체들이 KLA 사의 제품을 사용하기에 정치적/물리적 제약이 있어 중국부문 수출도 점차 늘어날 것으로 예상됩니다. [경쟁사 대비 비교우위] 당사 장비는 180Hz 레이저를 사용하며, 최대 검출 감도는 30~40mm, 최대 검사속도는 300mm 웨이퍼 기준으로 시간 당 40~50매로 세계 최고의 기술력을 가진 KLA 장비와 동등한 성능을 가지고 있으며 Hitchi 장비보다는 3년의 기술력 차이(당사 우위)를 보이고 있습니다. 가격 경쟁력 면에서도 KLA장비에 우위를 보이고 있습니다. 당사의 제품은 국내 삼성전자, SK하이닉스, 매그나칩 반도체 등에 판매되고 있을 뿐만 아니라 세계 최대의 반도체 연구소 중 하나인 도이칠란트 Fraunhofer-Gesellschaft zur Forderung der angewandten Forschung e. V.를 비롯하여 중국 YMTC, 중국 최대 파운드리업체 SMIC 등 해외 반도체 회사에 수출되고 있습니다. 23년에는 당사의 신규 제품인 3차원반도체검사장비 IRIS 와 RESQ장비가 계획대로 고객사에 데모장비로 납품되어 본격적인 테스트를 진행하고 있으며, 단일장비만 판매했던 과거와 달리 포트폴리오를 다각화, 변동성 있는 반도체 및 반도체장비시장에서 Risk를 줄이며, 새 시장으로의 진입으로 인한 당사 매출 상승에 기여할 것으로 기대하고 있습니다. (4) 조직도 2024년 3월말 기준 조직도.jpg 2024년 3월말 기준 조직도