반도체 테스트 공정과 관련주

반도체 테스트 공정 알아보기

반도체 테스트 사업은 단순히 양품 및 불량품 선별에 국한되는 것이 아니라 테스트 과정을 통해 확보된 데이터를 기반으로 수율 분석이나 불량 원인 분석에 대해 Feedback을 실시하고, 이를 기반으로 팹리스 업체나 종합 반도체 제조사는 수율 개선이나 양산 리스크를 최소화하여 제품의 안정성을 도모할 수 있게 된다. 특히 비메모리 반도체의 경우 다양한 제품이 존재하므로 테스트 하우스의 테스트 엔지니어링이 중요한 역할을 담당하고 있다.

테스트 하우스에서는 웨이퍼 단계의 테스트(Wafer test)와 패키징 후 마지막 출하 전 테스트(Final test)로 통상 테스트 2회 수행하게 된다.

웨이퍼 테스트는 웨이퍼에 형성된 IC의 전기적 동작여부를 검사하여 설계사 및 제조사에 수율을 통보하고 설계 및 제조상의 문제점이 없는지 1차적인 검사를 진행하게 된다.

패키지 테스트는 각 제품별 특성 및 판매 방식에 따라 패키지를 진행한 후 최종 소비자에 출하하기 전에 다시 테스트를 하여 양품을 선별.

테스트 산업은 장치산업에 속한다. 테스트 장비 평균 가격이 20억원 정도이며 이 장비를 주로 생산하는 업체는 어드밴테스트, 테라다인 등이다. 보통 장비 투자액의 50~60%가 그 다음해 매출로 증가하는게 일반적이다.

그리고 테스트 산업은 서비스업 형태를 가진다. 테스트 대상인 웨이퍼와 반도체 칩이 테스트업체 소유가 아니기에 테스트 용역만 제공한다. 비용구조 또한 테스트 장비 감가상각비와 인건비로 구성된다.

반도체 테스트 산업의 기회요인 증가

테스트 하우스의 발전은 공정의 전문화 추세로 인한 종합반도체 제조사의 외주 비중확대 및 팹리스 업체의 급부상으로 전문적인 파운드리 회사가 설립되면서 본격화 되었다. 반도체 테스트 공정은 팹리스 및 파운드리가 발전한 비메모리 반도체 산업과 밀접한 관계를 가지고 있으며 팹리스의 실적 확대는 비메모리 반도체 관련 산업을 보다 더 발전할 수 있는 계기가 될 것이다. 참고로 글로벌 반도체 테스트 시장은 146억불(18조원) 정도로 추산된다.

반도체 테스트 공정에서 경쟁력 있는 기업

비메모리 반도체 대장주를 찾아보면서 패키징과 테스트 공정을 매력적으로 보았다. 특히 내가 관심있는 곳은 테스트 공정에서 사용되는 소모성 부품들이다.

테스트 공정에서는 사용되는 부품에는 Probe Card, IC Test Socket 등이 있다.

Probe Card는 반도체 종류와 무관하게 웨이퍼 테스트 공정에서는 필수적으로 소요되는 부품이다. 2000년 이전에는 Probe Card에 본딩하는 Probe Pin을 수작업으로 진행하였으나 웨이퍼 크기가 확대되고 칩은 소형화되면서 수작업 형태의 제품은 생산성이 떨어지는 한계에 봉착.

이에 Probe Pin 제작에 반도체 식각 방법을 이용한 MEMS(Micro Electronic Mechanical System) 기술을 적용하였고, 이렇게 생산된 프로브 카드는 MEMS Probe Card or Advanced Probe Card 라고 불린다.

출처 : https://blog.naver.com/tmdejr1267/221726836152

티에스이가 Probe Card 분야에서 강점을 보이고 있으며 IC Test Socket, Interface Board도 같이 판매하는 업체이다.


IC Test Socket 은 Pogo Pin Type과 Sillicon Rubber Type으로 나뉜다. 각 타입의 장단점은 극명해서 서로 대체재보단 보완재로 작용한다.

Pogo Pin Type

장점 : 전기적 특성, 강도, 내구성
단점 : 접촉 불량 빈번, 고주파 신호 손상
표면이 날카로워 반도체 손상 가능

Sillicon Rubber Type

장점 : 반도체 손상 감소, 신호전달 빠름,
고주파 신호 손상 감소
단점 : 전기적 특성, 강도 등

IC Test Socket 시장에선 리노공업, ISC, 티에스이가 경쟁력있다.

리노공업은 대장주, 특히 Pogo Pin 분야에서 뛰어난 기술력을 가진 기업이며 세계 점유율 1위. 자체 브랜드인 Leeno Pin은 다양한 모양으로 생산 가능하여 비메모리 or 연구개발용에 적합하다. 리노공업의 핵심 기술력이라고 할 수 있다. 매출의 97% 정도가 비메모리와 연관되어 최근 리노공업 주가 상승률과 실적도 좋았다. 제품 기술력도 좋고 매출 상승요인도 많은 기업.

https://youtu.be/XfxvxwSIjrU

ISC의 주요 매출원은 IC Test Socket. Pogo Pin Type, Sillicon Rubber Type Socket을 취급하며 메모리, 비메모리 제품에 적용된다. ISC의 강점은 Sillicon Rubber Type Socket인데 14년까지 경쟁자가 없어 대장주 취급을 받았으나 티에스이에서 같은 타입의 제품을 만들며 경쟁이 시작되었다. 이에 ISC는 티에스이를 상대로 특허소송을 걸어 승소한 이력이 있지만 여전히 경쟁 상태이다.

ISC는 퀄컴, 애플, 삼성 등 글로벌 업체들의 AP, 통신모뎀칩 테스트용 소켓으로, 메모리 테스트 소켓은 삼성, 하이닉스, 마이크론 등에 공급 중이며 특히 삼성전자 내 동사의 테스트 소켓 점유율은 50%를 상회. 그리고 메모리, 모바일 IC(AP, LPDDR) 테스트 소켓 부분에서 세계 점유율 1위를 차지하고 있다.

티에스이는 Probe Card, Interface Board가 주요 매출원. Probe Card는 NAND향이며 아직 DRAM Probe Card 납품한 이력이 없음. DRAM향 Probe Card는 종류도 많고 경쟁사도 많다. NAND향 Probe Card는 공급자가 몇 없어 경쟁력이 있다. NAND 투자가 집중 집행된 16~17년에 매출이 급등. (185억 > 457억)

Interface Board는 메모리반도체와 상관관계가 높다. Interface Board와 Test Socket은 한 세트. 티에스이는 Rubber Type Test Socket을 생산하기 시작한 이후 Interface Board 실적이 고성장 중. 자회사를 통해 수직계열화하여 보드와 소켓을 패키지로 판매하여 가격 경쟁력이 있다.

그럼 누구를 골라야할까?

펀더멘탈은 개인적으로 비메모리 반도체 대장주라고 생각하는 리노공업이 가장 좋지만 최근 주가가 급등해서 투자 수단으로 매력적이진 않다. 보유자들은 계속 가지고 있는게 좋고 조정이 온다면 매수해야하는 좋은 기업.

ISC, 티에스이의 주요 매출원인 Test Socket은 서로 경쟁중이나 DDR5 수혜, 비메모리 비중 증가로 매출 상승 요인은 많다. 하지만 개인적으로 경쟁하는 곳을 좋아하지 않아서 끌리지 않음. ISC, 티에스이 중 주가가 하락하는 곳이 있다면 매수하고 싶으나 이미 DDR5 테마가 반영되어 하락은 쉽지 않을듯.

오히려 IDM인 SK하이닉스가 끌린다. 최근 반도체 소부장 업체들의 주가상승률이 좋았는데 IDM 업체들의 주가상승률은 상대적으로 부진. DRAM 현물 가격이 바닥이라 주가가 크게 오르진 않음.

현재 포트폴리오가 PCB, 스마트폰, 비메모리쪽에 치중되었지만 메모리 반도체쪽을 포트에 추가한다면 SK하이닉스를 조금씩 모아갈 예정이다.