반도체 후공정 이해와 삼성전자 협력 글로벌 업체 투자 List

오늘은 반도체 후공정의 중요성 측면에서 독자분들께서 반도체 주식 투자와 관련된 반도체 후공정 분야의 이해를 바탕으로 국내가 아닌 해외 후공정 업체에 함께 투자해보면 어떨까라는 생각으로 크게 2가지를 기술코자 합니다. 첫 번째는 후공정에 대한 이해와 동일한 눈높이를 위한 후공정 간단 설명, 두 번째는 후공정을 잘하는 해외 우수 업체 추천으로 구성하여 설명을 드리고자 합니다. 반도체 전공정의 경우 수십년간 모든 Value Chain 내 강자가 즐비하고 모든 것들이 사실상 수십 년 전에 시장 고객 경쟁사가 구축된 진입 장벽이 상당히 높거나 후발주자들이 진입하기 어려운 구조이지만, 상대적으로 후공정의 경우 대부분의 경우 전공정의 상황과는 조금 다른 양상을 보이고 있습니다.

 

따라서, 저와 같은 개미 투자자들이 오히려 역으로 반도체 장비사를 투자한다면 전공정이 아닌, 후공정 그리고 국내 업체 뿐만 아니라, 역량을 보유하고 주당 가격이 상대적으로 저렴한 해외 강자들에게 가치 투자를 하면 어떨까라는 저의 가정하에 본 내용을 기술하게 되었습니다. 늘 제가 말씀드리지만, 투자 제안 회사에 대한 선택은 독자분들께서 하시는 것이며, 저는 저의 경험에 기반한 주관적 의견 이오니 사전 참조하여 판단해 주시면 좋겠습니다.

 

1. 반도체 후공정 이해

반도체 패키징 공정의 이해 반도체 제조 공정은 웨이퍼 위에 회로를 형성시키는 전 공정(FE:Front-End)과 후 공정 (BE:Back-End)으로 구분되고, 전 공정은 다시 Wafer Diffusion 공정과 Wafer Test 공정으로 나뉘고, 후 공정은 다시 패키징 공정(또는 Assembly 공정)과 테스트 공정으로 나뉘게 된다. 일반적으로 반도체 칩은 수많은 미세 전기 회로가 집적되어 있으나 그 자체로는 반도체 완성품으로써의 역할을 할 수 없으며, 외부의 물리적 또는 화학적 충격에 의해 손상될 가능 성이 존재한다.

 

따라서 반도체를 패키징하는 가장 큰 목적은 1) 반도체 칩에 필요한 전원 공급, 2) 반도체 칩과 메인 PCB 간의 신호 연결, 3) 반도체 칩에서 발생되는 열 방출, 4) 반도체 칩을 외부의 습기나 불순물로부터 보호할 수 있게 포장하여 반도체로서의 기능을 할 수 있도록 해 주는 기술을 반도체 패키징(Packaging)이라고 한다. 반도체 패키지는 일반적으로 실리콘 칩과 기판, 금속선(or 범프), 솔더볼(or 리드프레임), 몰딩 컴파운드, 접착제 등으로 구성되어 있다. 각 구성 요소별 기능을 살펴보면 다음과 같다. ① 기판(Substrate) : 반도체 칩을 실장 하는 용기이며, 칩과 메인 PCB 간 전기적 신의 연결 통로의 역할을 한다. 절연층 위에 전기적 신호를 전달할 수 있는 도체를 배열한 구조로서, 칩의 미세한 배선을 메인 PCB의 스케일로 변환시켜 준다. ② 금속선(Metal Wire) : 반도체 칩과 기판 사이를 연결하며, 주로 금(Au)이나 구리(Cu) 등이 사용된다. 최근에는 칩의 패드(Pad) 위에 돌기를 형성시킨 범프(Bump)가 금속선 대신 사용되기도 한다. ③ 솔더볼(Solder Ball) : 기판과 메인 PCB를 연결시켜준다. 솔더볼이 사용되기 이전에는 리드프레임이 사용됐었으며, 현재도 리드프레임 기반 반도체 패키지가 사용되고 있다. ④ 몰딩 컴파운드(Molding Compound) : 제품 최종성 형 및 부품 고정을 위해 사용된다. 몰딩 컴파운드의 재료는 세라믹, 금속, 플라스틱 등이 사용되는데, 현재는 값이 저렴한 플라스틱이 주류를 이루고 있다. 에폭시 수지에 실리카 등의 무기재료와 각종 부재료 (경화제, 난연재, 이형 제등)가 첨가된 EMC(Epoxy Molding Compound)가 주로 사용된다.

 

반도체 패키징 공정기술이 필요한 이유는 전기적인 연결이라는 관점에서 볼 때, 반도체 칩과 전자 제품 메인보드의 회로 폭에 차이가 있기 때문이다. 전자 제품을 동작시키는 역할의 반도체 칩은 그 자체로는 아무런 역할을 할 수 없고, 전자 제품을 구성하는 회로에 연결되어야 비로소 반도체 칩의 기능을 수행할 수 있다. 반도체 칩을 회로 위에 바로 장착할 수 없으므로 상호 간의 회로 폭 차이를 완충시켜 줄 수 있는 역할을 바로 반도체 패키징이 담당하게 된다. 반도체 패키징 공정을 대략적으로 살펴보면 다음과 같다. ① Back Grinding 공정 : 전공정에서 가공된 웨이퍼의 후면을 얇게 갈아내는 공정 ② Sawing(Dicing) 공정 : 웨이퍼를 개별 단위(net die)로 잘라내는 공정 ③ Die Attaching 공정 : 회로기판(substrate)에 칩을 붙여 고정하는 공정 ④ Wire Bonding : Gold Wire로 칩을 전기적으로 연결하는 공정 ⑤ Molding : EMC 물질로 칩이 실장된 기판을 감싸는 공정 ⑥ Marking : 레이저로 개별 제품에 제품 정보를 새기는 공정 ⑦ Solder Ball Mount : 회로기판에 솔더 볼을 붙여 아웃 단자를 만드는 공정 ⑧ PKG Sawing : 모듈/보드/카드에 실장 하도록 개별 반도체로 잘라내는 공정으로 구성되어 있다. 물론 이것에 세계 최고의 기술을 가지고 있는 삼성전자의 적층 기술에 대한 내용 부분은 별도의 내용이므로 추후에 공유드리도록 하겠습니다. 

 

그럼 독자분들의 반도체 후공정에 대한 Basic Information을 통해서 이제 반도체 후공정에 대한 강력한 역량을 보유하고 있는 미국, 이스라엘 업체를 추천드리고자 합니다.

 

 

2. 반도체 후공정 글로벌 역량 보유 업체 투자 List

반도체 후공정의 기술과 Segment 및 고객의 Needs에 따라 각각 기준이 달라질 수 있지만, 후공정 분야의 주요 업체는 Onto Innovation(舊Rudolph), Camtek, ATI, Intekplus, PARMI 등으로 구성됩니다. 여러 강자들 중에서 미국 업체인 Onto Innovation과 이스라엘 업체인 Camteck을 추천드립니다. 특히 Onto Innovation의 경우 Onto Innovation Inc.는 2019 년 Rudolph Technologies, Inc. 와 Nanometrics Incorporated가 합병하여 설립된 미국 반도체 회사로서 더욱더 강력한 기술과 Value Chain 내 강력한 역량을 보유한 업체로 발전하였습니다. Camteck의 경우 추천을 드린 이유는 제가 몇 년 전에 Camteck CEO와 1시간 미팅을 진행하면서 얼마나 강력한 회사인지, 역량이 출중한 회사인지 직접 느껴보았기 때문에 단순히 기술력이 좋은 회사라고 Camtec을 추천드리는 것이 아니라, 본 회사의 미래와 역량 그리고 영속성에 대한 어느 정도 자신감을 가지고 추천드리며, 이하 간단히 회사 소개를 드리고자 합니다

 

 

1) Onto Innovation 

 

제가 자신있게 추천드릴 수 있는 반도체 후공정 업체는, 매사추세츠 반도체 업체 온투 이노베이션은 매출에서 한국시장이 차지하는 비중이 3분의 1 정도로 한국과 밀접한 연관성이 있는 우수한 업체입니다. 주요 기술과 포트폴리오는 칩에 걸친 3D 계측 나노 미터 규모의 트랜지스터에서 마이크론 수준의 다이 인터커넥트, 웨이퍼의 매크로 결함 검사 및 패키지, 금속 인터커넥트 구성 및 광범위한 제품은 고객은 가장 어려운 수율, 장치 성능, 품질 및 안정성 문제를 해결할 수 있는 기술력입니다. 특히 최근에는 4D Technology를 상품화시켜 좀 더 정확하고 빠르게 error를 잡아내는 신기술까지 타 업체 대비해서 독보적인 기술을 가진 업체라고 전문가들은 평가하는 것 같습니다. 

성장성 측면에서 업계 최고 수준으로 `19년대비 `20년 매출 성장은 거의 200%에 육박하고 있으며, 총부채비율 또한, 자산 대비 13% 수준으로 재정 건전성은 최고 수준으로 판단됩니다. 성장은 2배 이상이며, 부채는 없고, 최근 Rudolph와의 합병으로 기술력과 역량이 보강되었으며, 3D이상의 4D 기술을 상업화하여 독보적인 기술력까지 확보한 Onto Innovation이 왜 후공정 분야의 강자인지 표면적으로나마 이해할 수 있었다고 생각합니다. 

이상의 차트를 보시면 5개년 수치를 보여드렸습니다. 이유는 늘 제가 자주 말씀드리는 것처럼, 저는 중장기 가치 투자를 추천드리며, 주당 가격도 상대적으로 저렴하고, 5개년 수치를 보아도 과거 5년보다 향후 5년이 훨씬더 성장할 가능성이 충분한 기업으로 이해하면 어떨까라는 생각으로 기술하였습니다. 

 

 

2) Camtek 

Camtek의 글로벌 사업은 REP방식이 아닌, 본사 인력 파견되어 직접 투자하는 지사로 운영되어져 있으며, 향후 3D IC Package 및 중국 시장을 통한 사업 확장이 최근 지속적으로 성공하고 있습니다. 특히 본사 인력이 직접 글로벌이 파견되는 형식에서 Camtek CEO를 통해 들었던 것은 직계 가족 혹은 가장 믿을 수 있고, 실력 있는 친척 및 일가족 중심으로 정예 인력을 추려서 시장, 고객을 국가별로 가장 Follow up 잘할 수 있는 가족 중심의 인력을 구성한다는 점도 저에게는 특이한 접근 방법이라고 생각했습니다. 물론 가족 중심 경영에 따라 장단점은 분명히 있겠지만, 이슬라엘의 유태인 교육과 Biz Attitude를 가정해본다면, 더할 나위 없이 믿을 수 있는 사업 구조와 역량을 보유하고 있다고는 생각해 보았습니다.

 

후공정에서 가장 Key Point인 3D Inspection 및 metrology 뿐만 아니라 SW까지 대부분의 역량을 보유하고 있으며, 본 업체는 중장기 가치 투자에 적합한 회사라고 생각합니다. 그럼 이하 참조 하시기 바랍니다.

 

캠텍의 최근 5년간 급속한 성장의 3대 Key Points

 

 

이스라엘 업체들의 공통 요소인 적은 부채 비율과 투자자에게 높은 이율을 줄 수 있는 유동, 당좌 비율이 매우 인상적이라고 생각됩니다. 영업이익률의 경우 글로벌 업계 평균은 훨씬 초과하지만, 과거(20%대) 대비해서는 조금은 내려갔지만, 이 부분은 염려하실 부분은 아니라고 생각됩니다. 무엇보다도 Camtek을 추천드리는 가장 큰 이유는 강력한 CEO의 리더십과 과거 10년의 경영활동이 매우 성공적이었으며, 주가 또한 낮아 향후 가치 투자로 추천드리는 것입니다. 

 

 

www.youtube.com/watch?v=W881Nt57dG8

 

 

 

끝까지 저의 글을 읽어 주셔서 감사드리며, 제가 조만간 One of the Top 3 semiconductor technology company중에 하나인 몇개의 업체를 분석하는 기회를 가져보겠습니다. 미리 예고편이지만 3개중 하나는 오늘 말씀을 위에서 드렸던 Onto innovation입니다.

 

감사합니다.