[종목 Ep.22] 디엔에프ㅣ반도체 미세화 핵심 소재

 

22) 디엔에프(092071) [반도체 미세화, 고단화 / 프리커서 / 국산화 /  코스닥 라이징스타]

디엔에프는 메모리반도체(D램) 소자 형성용 박막 증착(CVD/ALD)재료 전문기업이다. 주요 고객사는 삼성전자, SK하이닉스 등이다.

주요 제품군에는 미세패턴 구현을 위한 희생막 재료인 DPT(Double Patterning Technology) & QPT(Quadruple Patterning Technology) 재료와 유전막, 메탈게이트 절연막으로 사용되는 High-k 재료 등이 있다.

반도체 공정이 미세화(15nm 이하) 될수록 전하를 저장하는 커패시터 전류 누출과 간섭 현상이 심해지는데 이를 방지하기 위한 과정 속 위 재료들이 필요한 것이다.

2012년부터 납품하기 시작한 DPT 재료는 높은 시장점유율을 유지하고 있다. DPT 재료 중 하나인 DIPAS(디파스)는 반도체 미세 패턴형성 공정용 프리커서(전구체 - 증착재료를 지칭)로 국내 최초로 국산화 양산에 성공한 제품이다.

DIPAS, HCDS의 높은 시장점유율과 혁신성장 품목으로 인정받아 지난달 '21년 코스닥 라이징스타에 선정되기도 했다.

HCDS(헥사클로로디실란)는 저온 공정용 SiO/SiN 전구체로 D램, 낸드에 적용된다. V-NAND의 적층 수 증가로 사용량이 증가해 지속적인 매출 성장이 기대되는 재료이기도 하다.

 

디엔에프 DPT 재료 / 자료: 디엔에프

 

디엔에프 High-k 재료

 

디엔에프는 5G 통신 사업에도 진출했다. 지난해 6월 5G 통신 사업 진출을 위해 켐옵틱스 지분을 55% 확보하며 종속회사로 편입했다. 켐옵틱스는 부품-모듈-장비-서비스로 이어지는 수직적인 구조를 이룬 광통신 부품 및 재료 생산업체다.

디엔에프의 올해 1분기 기준 매출비중은 반도체(DPT, HCDS, High-k, ACL, 확산방지막) 부문 77%(199억), 광통신 소자 및 재료 부문 21%(53억원)다.

증권가에서는 디엔에프의 증착재료가 반도체 고단화 및 미세화 수혜를 받는다는 점에 주목하고 있다. 하나금융투자 김경민 연구원은 "D램 선폭이 1z -> 1a로 전환되는 시기에 물량공급 기회가 확대된다"라며 우수한 기술력과 우호적인 고객사와의 관계를 유지하고 있는 디엔에프의 점유율 확대 가능성을 긍정적으로 평가했다.

실적에 관해서는 "실적흐름은 안정적이지만 계절성 측면에서 상저하고 흐름"이라며 하반기에 관심을 가져도 좋다는 의견을 내비쳤다. 매출성장요인으로는 신제품의 매출기여, 프리커서 점유율 변화를 꼽았다.

※ 1z,1a란?

회로 선폭을 나타내는 용어로 10nm(나노미터)급은 1x(1세대, 10nm대 후반), 1y(2세대), 1z(3세대, 16~15nm), 1a(4세대, 15~14nm), 1b(5세대), 1c(6세대)로 지칭한다. 10nm급 D램 양산을 시작한 2015년부터 나노 경쟁 과열 방지와 보안을 위해 회로 선폭을 숫자 대신 알파벳으로 변경하였다.

현재 D램 시장에서는 회로 선폭(트랜지스터 게이트 폭)을 좁히기 위한 기술 경쟁이 뜨겁다. 회로 선폭은 반도체 기술력을 나타내는 지표로 선폭이 좁을수록 웨이퍼당 D램 생산량이 늘어난다. 1a(4세대) D램은 1z(3세대)보다 25% 높은 생산량 낼 수 있다. 또한 속도와 안정성이 강화되며 소비 전력은 줄어든다.

올해 초 마이크론이 4세대 1a D램 양산에 성공했다고 발표했고, 이달 SK하이닉스도 1a D램 양산을 시작했다고 밝혔다.

 

반도체 업계의 나노 경쟁이 치열해 지고 있다. 마이크론의 1a 양산 성공 발표(좌), SK하이닉스 M16라인 준공식(우)

 

디엔에프는 매년 꾸준히 흑자를 내고 있다. 지난 '19년 비수기로 매출액이 20% 줄어드는 등 실적이 저조했지만 지난해에는 전자재료 판매량이 증가하며 매출액과 영업이익이 각각 61%, 126% 증가했다. 올해 실적에 대한 증권사 컨센서스는 없다.

 

전일 기준 시가총액은 3196억원, PER은 18배다. 반도체 소재 업종 내 무난한 밸류에이션이다. 올해 1분기 별도 영업이익이  69% 가량 오른 22억원을 냈다. 실적이 상저하고 라는점을 감안하면 상반기 크게 나쁘지 않을 것 같고 반도체 미세화가 치열해지고 있어 하반기 실적을 기대해봐도 좋겠다.

 

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※ 디엔에프 주요제품 설명(1Q21 사업보고서)

가. DPT (Double Patterning Tech.) 제품 : 40nm 미만 미세패턴 구현을 위한EUVL (Extreme Ultraviolet Lithography) 장비 개발이 미흡하여 DPT공정이 도입되었고, 이 공정에 필요한 패터닝용 희생막 재료입니다. 즉, DPT 재료는 미세패턴 구현을 위한 핵심재료로 일시적으로 반도체 집적도 발전 속도를 따라가지 못하는 장비기술 간의 불균형 해소에 기여하고 있습니다.

나. High-k 제품 : DRAM에서 가장 중요한 역할을 하는 캐패시터의 유전막 재료로 칩의 미세화에 의해 유전율 값이 높은 재료가 사용되거나, 전후 공정에 영향 없이 안정적인 증착성향을 갖는 재료가 사용되는 등 변화가 요구되고 있습니다. 이에 당사는 20~30nm 미세공정에 대응이 가능한 전구체를 개발하여 납품하고 있으며, 차세대 High-k 재료의 연구 개발에도 박차를 가하고 있습니다.

다. HCDS 제품 : 저온 공정용 SiO/SiN 전구체로 DRAM 및 NAND Flash Memory에 적용되고 있습니다. 특히 V-NAND의 경우 적층수 증가에 따라 사용량이 증가하고 있어 지속적인 매출 성장을 기대하고 있습니다.

라. ACL 제품 : 2008년 국내 및 국외 공급을 시작으로, 그 동안 당사의 매출 비율에서 중요한 역할을 해왔던 제품입니다. 현재는 대체 재료 사용으로 인해 사용량이 많이 감소하였으나, 여전히 미세패턴 구현을 위한 재료로 일정량이 사용되고 있습니다.

마. 확산 방지막용 제품 : 메탈 증착 시, 좁은 폭에 원활한 증착을 유도하기 위한 Seed Layer 역할을 하는 Si 재료와 산화반응으로 절연막이 오염되는 것을 방지하기 위한 메탈 확산 방지막 재료가 사용되고 있습니다.

바. 기타 제품: 고객사 및 장비회사와 진행하는 연구개발이나 양산평가 목적의 차세대 반도체 재료 샘플 매출과 터치패널과 필름, 자동차 등에 사용되는 기능성 코팅제와 나노소재 매출이 포함되어 있습니다.

※ 디엔에프의 새로 추진 중인 제품 및 사업(1Q21 사업보고서)

1) LT(Low-temp) SiN용 재료
기존 디바이스에서는 SiN을 형성하기 위해 고온의 공정이 필요하였으며, 이로 인해 후속 공정에서의 Diffusion(확산), Pore(빈공간) 생성등의 문제 점을 가지게 되었습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 LT(Low-temp) SiN의 개발이 지속적으로 요구되고 있었으나, 공정상 적용에 어려움이 있었습니다. 이에 당사에서는 지속적인 연구개발을 통해 LT(Low-temp) SiN 재료 개발을 성공하였고, 현재 양산에 사용되는 장비와 최적화 작업을 진행하고 있습니다.

2) 차세대 Hardmask 재료
Hardmask 재료는 적용 방법에 따라 CVD 공정에 사용되는 ACL(Amorphous Carbon Layer) 재료와 Spin coating 공정에 사용되는 SOC(Spin on Carbon) 혹은 SOH(Spin on Hardmask) 재료로 나누어집니다. 이러한 Hardmask 재료 역시 미세화에 따라 대두되는 수율 문제 해결을 위해 새로운 스펙의 다양한 재료 수요가 발생되고 있습니다. 당사는 이러한 수요에 대응하기 위해 차세대 Hardmask 재료 개발을 진행하고 있습니다.  

3) 차세대 Metal 재료
Seed (Logic), Fill (Memory, Nand) 공정에서 미세화로 인하여, 기존 사용중인 아이템 대체 요구가 대두되고 있습니다. 이에 박막 특성 향상을 위한 차세대 Metal 재료 개발을 진행하고 있습니다. 글로벌 장비업체와 공동 개발 계약을 체결하였으며, 현재 고객사의 관심이 증가 되고 있습니다.   

4) 디스플레이 소재
LCD 중심의 디스플레이 패널 시장이 OLED 중심으로 변해가고, 나아가 Flexible OLED 패널에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 특히, 국내외 스마트폰 제조업체들이 신규 출시 스마트폰에 Flexible OLED 패널 적용 계획을 보도하고 있습니다. OLED 소재는 유연하여 Flexible에 적합하긴 하지만 수분과 산소에 약해 이를 보호하는 Barrier층이 적용되는데, 이 Barrier층은 유연성이 떨어지는 단점이 있습니다. 이를 극복하기 위한 재료 및 공정 개발이 활발하게 진행되고 있으며, 당사 역시 해당 이슈를 해결하기 위한 재료 개발을 진행하고 있습니다.

5) 고기능성 코팅제
당사의 고기능성 코팅제는 반도체 공정에 사용되는 SiO2 절연막 소재를 이용한 실리콘계 코팅제 입니다. 이를 이용한 제품군은 자동차, 가전 외장, 건축 및 산업용 외장발수 코팅제, 디스플레이 패널 글라스용 눈부심 방지용(Anti-glare, AG) 코팅제, 기타 하드 및 배리어 코팅제가 있습니다. 자동차용 외장 발수코팅제는 국내외 고정적으로 납품되고 있으며, 적용분야 확대 및 제품의 다양화를 위해 지속적인 개발을 추진하고 있습니다. 눈부심 방지용 코팅제는 국내 대기업과 공급계약을 체결하고 모바일 커버글라스에 적용 납품 중 입니다. 추가로 다수의 국내외 디스플레이 글라스 업체들의 평가를 진행하고 있습니다.

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