'레이저' 가공 기술 특화…디스플레이·2차전지·반도체 장비 제조
기업설명회서 유리기판 장비에 관심 집중…세계 최초 '레이저 TGV' 출하
"업계 표준 가능성"…내년부터 실적 반영 기여도 높아질 듯
필옵틱스의 신사업 '유리기판' 공정 장비의 실적 가시성이 커지고 있습니다. 관련 매출이 이미 발생하고 있는데다, 내년 상반기 중 신장비의 고객사 공급이 전망되기 때문인데요. 세계 최초로 반도체 유리기판 공정 장비를 납품한 이력을 보유한 만큼, 향후 추가적인 고객사 확보에도 유리한 고지를 선점했다는 평가입니다.
◆ '레이저' 가공 기술 특화…디스플레이·2차전지·반도체 장비 제조
2008년 2월 설립된 필옵틱스는 2017년 6월 코스닥 시장에 상장했습니다. 이 회사는 광학기술을 기반으로 유기발광다이오드(OLED) 디스플레이 제조공정과 반도체, 전기차용 2차전지 제조공정에 사용되는 첨단 자동화장비를 제작 및 공급하고 있습니다.
올해 3분기까지 누적 매출액은 2617억 원입니다. 전년대비 15.6% 성장한 규모입니다. 사업 부문별 매출액 비중은 OLED 디스플레이가 16.4%, 반도체 3.6%, 2차전지 80%입니다. 과거 OLED 디스플레이 장비 중심의 사업 구조가 2차전지 장비 중심으로 재편되고 있습니다.
필옵틱스는 세계 최초 OLED 디스플레이 레이저(Laser) 가공 표준 설비를 양산한 이력이 있습니다. 그 만큼 레이저 가공 기술에 특화된 업체인데요. 이 기술을 바탕으로 글로벌 주요 고객사에 디스플레이 장비를 납품하고 있습니다. 대표 제품은 레이저 커팅(Laser Cutting) 장비와 LLO(Laser Lift Off) 장비, UTG(초박막 유리) 가공 장비 등이 꼽힙니다.
레이저 커팅 장비는 레이저 기술을 사용해 디스플레이 패널을 커팅하는 장비이며, LLO 장비는 플렉시블(Flexible) OLED 디스플레이 패널 제작을 위한 박막 분리 장비입니다. LLO 장비의 경우 국내 유일의 자체 기술력을 보유하고 있어, 고객사의 테스트에서 높은 평가를 받은 것으로 유명합니다.
UTG는 주로 폴더블폰 등에 사용하는 디스플레이인데요. 필옵틱스의 UTG 가공 장비는 레이저를 적용해 디스플레이의 커버 글라스를 커팅합니다. 이렇듯 필옵틱스는 일반적인 OLED 디스플레이부터 플렉시블 디스플레이 패널, 폴더블, 롤러블, 대면적 OLED까지 고객사의 다양한 요구에 대응할 수 있는 라인업을 갖추고 있습니다.
2차전지 사업에서는 핵심 장비인 노칭(Notching)과 스태킹(Stacking) 장비 및 두 장비를 한데 모은 일체형 장비를 보유하고 있습니다. 이 장비는 배터리 전극을 자르고 쌓는 조립 공정용 설비인데요. 특히 최근 테슬라가 채택해 주목받고 있는 46파이(지름 46㎜) 원통형 배터리용 장비를 선보이며 고객사를 확보했습니다. 자회사 필에너지를 통해 장비를 생산하고 고객사에 납품하고 있습니다.
필옵틱스 측은 "46파이 원통형 배터리용 장비의 유럽 공급을 이미 진행한 상황"이라며 "이를 통해 최근 매출처를 다양화하는 성과를 이뤘다"고 자평했습니다.
◆ 기업설명회서 유리기판 장비에 관심 집중…세계 최초 '레이저 TGV' 출하
최근 필옵틱스는 회사의 사업 현황 및 전망 등을 투자자들과 공유하기 위해 기업설명회를 진행했는데요. 증권사 애널리스트들의 질문은 필옵틱스의 핵심 사업인 디스플레이와 2차전지가 아닌 반도체 부문에 집중됐습니다.
여기에는 이유가 있는데요. 필옵틱스가 신성장 동력 확보를 위한 새로운 사업으로 반도체 '유리기판' 장비를 선택했기 때문입니다. 지난 3월 필옵틱스는 세계 최초로 반도체용 유리기판에 고품질미세 홀을 뚫는 레이저 글라스관통전극(TGV, Through Glass Via)를 출하했다고 발표했는데요. 이 날 필옵틱스의 주가는 상한가로 직행헸습니다.
그렇다면 이 유리기판이란 무엇일까요. 우선 반도체 업황에 대해 이야기해볼 필요가 있습니다. 최근 들어 반도체 업계에서는 공정인 패키징 중요성이 부각되고 있습니다. 인공지능(AI) 시장의 성장과 함께 그동안 반도체 업체에서 중요시했던 '미세공정' 개발이 '벽'을 마주했기 때문인데요. 나노미터(nm, 1nm는 10억분의 1m) 단위 반도체 초미세화 기술개발이 극한까지 치달으며. 회로 선폭을 줄이는 것만으로 성능을 개선하는데 한계점에 도달했습니다. 또한 미세화를 위한 추가적인 기술 개발에는 막대한 비용이 필요하게 된 것입니다.
AI와 같은 고성능 반도체용 칩은 중앙처리장치(CPU)와 그래픽처리장치(GPU), 메모리 등으로 구성됩니다. 이들을 여러 적층세라믹캐패시터(MLCC)와 함께 기판에 하나의 부품으로 패키징이 한 뒤, 인쇄회로기판(PCB)으로 연결하는 방식으로 제품을 생산합니다.
지금까지 칩 생산에는 플라스틱 기판이 널리 쓰였습니다. 그러나 플라스틱 기판은 표면이 고르지 못했고, 이 때문에 미세화가 어려워 고성능 반도체용으로 사용하기엔 한계를 보였습니다. 기판을 여러 장 겹쳐 쌓기가 어려웠기 때문인데요. 반도체 업계에서는 표면이 고른 실리콘을 중간기판(인터포저)을 사용하는 방식으로 해결책을 찾았습니다.
그러나 실리콘 인터포저 방식에서는 또 다른 문제가 발생했는데요. 중간기판이 삽입되면서 칩의 두께가 두꺼워졌고, 차지하는 공간이 커지며 효율성이 좋지 않았습니다. 또한 얇은 칩을 필요로하는 모바일에서는 실리콘 인터포저 방식의 칩을 사용하기 어렵다는 문제도 나타났습니다. 여기에 중간기판으로 메모리와 CPU, GPU간 거리가 멀어지면서 전력 소모량도 크게 늘어났습니다.
이 때 부각된 것이 유리기판입니다. 유리기판은 표면이 매끄러워 반도체 패키징 미세화에 유리합니다. 또한 플라스틱 기판과 다르게 실리콘 인터포저가 필요 없어, 두께가 얇고 전력 효율이 좋다는 장점도 있습니다. 이는 모바일 제품에도 적용할 수 있다는 얘기죠.
특히 일반적으로 플라스틱 기판에서는 표면에 설치해야 했던 MLCC를 기판 내부에 넣고, 표면에는 더 큰 CPU와 GPU, 더 많은 메모리를 장착할 수 있어 고성능에도 유리합니다. 최근 인공지능(AI), 고성능 컴퓨팅(HPC), 데이터센터, 사물인터넷(IoT) 등의 기술 발전으로 고성능 반도체가 요구되는 시점에 부합하는게 유리기판입니다.
유리기판은 이미 미국에서 2000년대 초반부터 연구개발이 시작됐습니다. 그러나 관련 밸류체인이 성숙하지는 못했는데요. 기판이 얇은 유리라는 특성상 깨지는 문제가 지속적으로 발생했기 때문입니다.
그러나 2023년 9월 인텔이 글라스 코어 기판 시제품을 공개한 이후, 많은 업체들이 시장에 참여하고 있습니다. 한국의 대기업 삼성과 SK도 유리기판 사업 진출을 공식화했죠. 현재 글라스 코어 기판 기술을 선도하고 있는 곳은 인텔과 SKC의 비상장 자회사인 앱솔릭스, 삼성전기 등입니다. 또 AMD와 같은 팹리스는 물론 유미크론(Unimicron), 신코(Shinko) 등의 업체들도 글라스 코어 기판을 준비하고 있는 것으로 파악됩니다.
◆ "업계 표준 가능성"…내년부터 실적 반영 기여도 높아질 듯
필옵틱스는 세계 최초로 유리기판에 미세한 전극 통로를 만드는 레이저 TGV를 개발해 양산 납품에 성공했습니다. 깨지기 쉬운 유리기판을 손상시키지 않고 구멍을 뚨는 장비라고 보시면 됩니다. 필옵틱스는 이 장비를 고객사에 납품하기 시작하면서, 향후 성장 잠재력이 폭발적인 유리기판 시장에서 레퍼런스를 쌓았습니다. 최초의 공급 레퍼런스는 업계의 표준이 될 가능성이 있다는 뜻입니다.
필옵틱스 관계자는 "레이저 TGV 장비의 경우 초반에 불량률이 높아 개발에 어려움을 겪었지만, 현재 수율을 개선하는데 성공했다"며 "유리기판 TGV 공정에서 불량률을 5% 이내로 낮췄고, 걸리는 시간도 1시간 내외로 단축할 수 있는 장비"라고 전했습니다.
이 외에도 포토마스크 없이 반도체 미세회로 패턴을 형성할 수 있는 다이렉트 이미징(DI) 노광기, PCB에 미세한 구멍을 뚫어 회로를 형성하는 데 활용되는 장비인 ABF 드릴링, 반도체 웨이퍼를 개별칩화 하는 레이저 싱귤레이션(Singulation) 등으로 유리기판 장비 라인업을 확대하고 있습니다.
이 관계자는 "현재 유리기판 공정상 병목으로 꼽히던 'TGV' 수율 문제가 과거에 비해 크게 해소됐지만, 원장에서 유닛(Unit) 단위로 절단하는 싱큘레이션 공정에서는 아직 추가적인 개선이 필요하다"며 "이 문제를 해결하는데 집중하고 있으며, 내년 상반기 중 글로벌 고객사에서 싱귤레이션 장비를 공급할 계획"이라고 밝혔습니다.
유리기판 공정 장비는 내년부터 필옵틱스의 실적에 본격적으로 기여할 전망입니다. 특히 기존 디스플레이나 2차전지보다 유리기판 공정 장비의 수익성이 월등히 높을 가능성도 제기됩니다.
필옵틱스 관계자는 "유리기판 공정 장비 개발로, 반도체 사업이 필옵틱스 매출에서 차지하는 비중은 2024년 5%에서 2025년 15~20%, 2026년에는 30~40%까지 빠르게 확대될 것으로 보고 있다"며 "특히 기존 디스플레이나 2차전지 장비들과 다르게 특정 고객에게 구속(Binding)되지 않아 수익성이 월등히 높을 것으로 보고 있다"고 설명했습니다.
이어 그는 "필옵틱스가 유리기판 장비에 대한 최초 공급 레퍼런스를 보유하고 있는 만큼, 국내외 반도체와 반도체 기판, 소재 업체의 문의가 늘어나고 있다"며 "초기 개화하는 시장의 특성상 일반적으로는 실적의 가시성을 따지기 어려운 상황이지만, 필옵틱스는 현재 관련 매출이 이미 발생하고 있는 상황"이라고 짚었습니다.
백청운 더인베스트 기자 cccwww07@theinvest.co.kr
