에프에스티 - EUV 펠리클 솔루션 프로바이더

에프에스티는 반도체와 디스플레이 노광공정에서 마스크를 보호하기 위한 펠리클, 식각, 에칭, 증착 등의 공정에서 온도를 일정하게 유지시켜주는 칠러 장비를 주력으로 생산하고 있다. 매출 비중은 펠리클 52%, 칠러장비 43%, 기타 5% 순서이고, 펠리클은 반도체용과 디스플레이용으로 구분된다. 펠리클 내에서 반도체와 디스플레이 비중은 7:3 수준이다.

 

삼성전자 내 펠리클 M/S 80%로 압도적 1 위

 

에프에스티는 삼성전자 내 펠리클 M/S 80% 이상으로 압도적인 1 위를 유지하고 있다. 크게 ArF(불화아르곤)과 KrF(불화크립톤) 두가지 종류이고 비중은 7:3 수준이다. 삼성전자도 초기에는 일본산 펠리클을 사용해오다 2011 년 동사가 개발, 진입하였고 지금의 80% 수준까지 올라온 것이다. 즉, 일본발 이슈가 있기 전부터 국산화를 성공했다. 펠리클은 마스크(Mask)와 레티클(Reticle) 표면을 대기 중 분자나 다른 형태의 오염으로부터 보호해 주는 박막으로, 노광공정(Photolithography)의 높은 수율 달성과 포토마스크의 수명을 연장해주는 역할을 하며 반도체 생산에 있어 필수 소재, 부품이다.

에프에스티 펠리클

 

TSMC의 EUV용 펠리클 사용으로 EUV 시장 개화할 것

 

TSMC 는 ASML 과 Mitsui 가 공동개발한 EUV 용 펠리클 사용 시점에 대해 검토중인 것으로 확인된다. 2022 년부터 3 나노 공정 양산을 목표하고 있어 투과율과 내구성이 만족스럽지 못하더라도 EUV 용 펠리클을 사용하는 것이 수율과 경쟁 측면에서 유리하다고 판단한 것으로 보인다. EUV 용 펠리클 사용 시 EUV 관련 장비들의 수요가 빠르게 올라오면서 동사에 대한 관심 역시 상승할 것이다. 현재 에프에스티는 EUV용 펠리클을 탈부착 하는 EPMD(EUV Pellicle Mounter & Demounter) 장비와 EUV 용 펠리클의 이물질을 검사하는 EPIS(EUV Pellicle Inspection System) 장비, EUV 용 펠리클 및 마스크를 오염시킬 수 있는 환경을 검사, 리뷰하는 장비 EPODIS(EUV POD Inspection System)까지 개발 성공했기 때문이다.

 

EUV Flow

EUV 펠리클이란? 

펠리클은 대량 반도체 제조 과정에서 포토마스크를 입자 오염으로부터 보호하는 동시에 높은 EUV 광 투과율을 허용하는 데 사용되는 멤브레인입니다. 입자가 펠리클에 닿으면 초점이 맞지 않아 인쇄 영향을 최소화하도록 포토마스크 표면에서 몇 밀리미터 위에 장착됩니다. 

 

 

시스템반도체 성장 = 팰리클 Q 증가

 

시스템반도체는 메모리반도체와 달리 다품종 소량생산이 주를 이루고 있어, 마스크 사용량과 탈부착 횟수가 많아지게 된다. 이에 펠리클의 수요는 더욱 증가하게 되어 삼성전자의 시스템반도체 성장은 곧 펠리클 Q 증가를 야기하게 된다. 공정상의 필요에 따라 ArF 와 KrF 가 두루 사용되고 있으나 에프에스티는 내구성과 투과율을 높인 고스펙의 ArF 비중을 늘려가며 CR을 방어하고 있다. 또, SK하이닉스 내 M/S는 35% 내외로 아직 일본산 비중이 높아 지속되는 국산화 추이로 M/S 증가도 기대해 볼 수 있을 것이다.

EUV 용 펠리클 개발로 리레이팅

 

5nm 이하의 미세공정에서 네덜란드 ASML 의 EUV 노광장비가 필수적으로 사용되고 있다. 하지만 아직 EUV 용 펠리클은 개발되지 않아 5nm 공정에서 펠리클 없이 크리닝으로만 진행되고 있다. 펠리클이 없으면 마스크의 오염정도를 확인하는 검사 장비가 필수적으로 있어야 하고 마스크 교체량과 교체주기도 늘어나기 때문에 수익성 개선이 쉽지 않다. 에프에스티는 내구성과 물질의 안정성 확보에 집중하여 EUV 용 펠리클 개발을 진행 중이고 삼성전자의 5nm 양산라인 도입 스케쥴에 맞춰 출시를 목표하고 있다. 이미 80%의 M/S 를 보유중이며 고객사의 요구사항을 잘 알고 있기에 제품 개발에 큰 무리가 없을 것으로 판단된다. 빠른 출시보다는 안정성과 내구성, 투과율이 높은 고스펙 제품 개발에 중점을 두고 있어 향 후 EUV 펠리클 시장에서 우위를 점할 가능성이 큰 것으로 예상된다.

 

양산 시제품 개발까지는 조금 더 시간이 걸리는 것으로 확인된다. 양산 제품 개발에 있어 가장 중요한 부분은 500W 이상에서 견딜 수 있는 내구성이다. 얇은 막의 형태를 지니고 있어 고온에서 견딜 수 있는 SiC 등의 소재로 개발함과 동시에 투과율을 90% 이상으로 높여야 하기 때문에 완성도를 높이는데 고도의 기술을 요하는 것이다. 양산 제품 개발 시 삼성전자 EUV 라인에 적용될 것이다.

 

 

삼성전자의 지분투자

 

지난 2021년 3월 에프에스티는 시설자금(300억원) 및 운영자금(130억원) 조달을 위해 삼성전자를 대상으로 430억원 규모의 제3자 배정 유상증자를 공시했다. 증자 목적은 신제 개발 및 양산 준비를 위한 재원 확보 및 인수법인과의 협업관계 구축이다. 에프에스티는 국내 대표 적인 반도체용 펠리클(ArF, KrF) 제조 업체로 주 고객은 이미 삼성전자(DRAM, NAND, 시스템LSI) 였다. 이에 삼성전자의 지분투자는 향후 에프에스티가 준비중인 폴리실리콘카바이드 소재의 EUV 펠리클 개발에 긍정적인 이슈라고 판단된다.

 

칠러 장비

 

칠러는 반도체 및 디스플레이 공정 중 특히 식각공정에서 과도한 열의 발생에 의해 챔버 내의 웨이퍼나 주변온도를 일정하게 유지함으로서 공정효율을 개선하는 장비이다. 고객사(삼성전자, SK 하이닉스 등)의 투자 스케쥴에 따라 실적이 연동되는 흐름이 강하고, 삼성전자의 P3, P4 투자가 진행될 예정이라 안정적 매출이 지속될 것이다. 또, 최근 투자집행이 더뎠던 SK 하이닉스도 다시 투자에 나설 것으로 전망되어 추가 수주가 기대된다.

 

에프에스티 칠러

 

자회사 오로스테크놀로지, 이솔

 

2021년 2월 상장된 오로스테크놀로지(322310)는 반도체막의 Overlay 계측 장비 전문 업체로 에프에스티가 지분의 33.7%를 보유하고 있다. 오로스테크놀로지는 반도체 전 공정 중 노광기 관련 계측 장비로 국내 국산화가 전무한 시장에서 SK하이닉스를 주 고객으로 계측장비 국산화에 성공했다. 

 

종속기업 이솔(보유지분 27.3%)은 EUV용 마스크 검사 장비를 개발하고 있다. 이미 KLA 와 레이저텍이 장악하고 있는 시장이고 장비당 가격은 300~400 억 수준이다. 이솔은 장비의 효율은 더 높이고 가격은 낮춰 시장 진입을 계획하고 있다. 이 장비는 국내 고객사뿐만 아니라 해외 고객사로의 진입까지 목표하고 있어 5nm 이하의 공정이 메인 양산라인이 되는 시점에 맞춰 개발에 박차를 가하고 있다. 향후 퀄 테스트 진입 등의 스케쥴에 따라 주가 상승 트리거로 작용할 것이다.

에프에스티 자회사

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