AI 반도체 게임체인저, 유리기판 관련주 네비게이션

「유리기판 완전정복」 연재 · 2번째 글
지금까지의 연재:
1. AI 반도체의 새로운 토대, 유리기판이란 무엇인가?: 기초부터 핵심 원리까지

AI 반도체 성능이 기하급수적으로 발전하면서, 기존의 플라스틱 반도체 기판은 물리적 한계에 부딪히고 있습니다. 더 많은 데이터를 더 빠르게 처리해야 하는 칩을 감당하기 어려워진 것입니다. 이 문제를 해결할 ‘게임체인저’로 유리기판(Glass Substrate)이 급부상하고 있습니다 ^[1].

유리기판은 기존 기판보다 더 얇고 단단하며, 표면이 매끄러워 초미세회로를 구현하기에 유리합니다. 열과 휘어짐에 강해 대면적화가 쉽고, 전기 신호 손실이 적어 AI 가속기 같은 고성능 반도체의 효율을 극대화할 수 있습니다.

이 글은 이제 막 열리고 있는 유리기판 시장의 지형도를 탐색하는 ‘네비게이션’입니다. 어떤 기업들이 밸류체인의 어느 위치에서 기회를 엿보고 있는지, 각 단계별 핵심 플레이어와 투자 포인트를 데이터에 기반해 하나씩 살펴보겠습니다.

왜 지금 유리기판인가?

유리기판이 주목받는 이유는 명확합니다. 인공지능(AI) 반도체가 요구하는 성능을 기존 기술로는 따라가기 벅차기 때문입니다. 더 많은 트랜지스터를 집적하고, 여러 개의 칩을 하나처럼 연결(패키징)해야 하는데, 플라스틱 소재의 유기 기판은 열과 압력에 취약해 대면적으로 만들기 어려웠습니다.

유리기판은 이러한 물리적 한계를 극복할 대안으로 떠올랐습니다 ^[1]. 유리라는 소재의 특성상 표면이 극도로 평탄하고, 열팽창률이 낮아 안정적입니다. 이는 더 미세한 회로를 새기거나, 기판 면적을 넓혀 더 많은 칩을 올리는 데 결정적으로 유리합니다. AMD 같은 빅테크 기업들이 2028년까지 첨단 반도체에 유리기판을 적용하겠다고 밝히는 등, 기술 전환의 흐름은 이미 시작되었습니다 ^{[43] [45]}.

물론 아직은 상용화 초기 단계로 양산 수율(완성품 비율) 확보가 가장 큰 과제입니다. 하지만 인텔, 삼성, SKC 등 글로벌 반도체 기업들이 조 단위 투자를 단행하며 시장 선점을 위한 치열한 경쟁에 돌입한 만큼, 거스를 수 없는 거대한 변화의 초입에 서 있는 것은 분명해 보입니다.

1단계: 원재료 (코어 소재)

모든 것의 시작은 원재료, 즉 유리기판의 바탕이 되는 ‘유리 원장(Mother Glass)’입니다. 반도체용 유리는 일반 유리와 달리 열팽창계수와 강도, 평탄도 등에서 극도로 정밀한 물성을 요구합니다. 이 시장은 기술 장벽이 높아 소수의 글로벌 기업들이 과점(소수 기업이 시장을 지배하는 구조)하고 있습니다.

SKC (앱솔릭스)

• 밸류체인 위치: 유리기판 완제품 제조 및 핵심 소재 기술 보유.
• 뭐 하는 회사: 화학·소재 전문 기업으로, 자회사 앱솔릭스(Absolix)를 통해 세계 최초 유리기판 양산 공장을 구축했습니다 ^[46].
• 핵심 수치: 최근 유상증자로 조달한 자금 중 약 5,896억 원을 앱솔릭스의 유리기판 양산 및 개발에 투입할 예정입니다 ^{[7] [8]}.
• 왜 보나(투자 포인트): 미국 조지아주에 연산 1만 2,000㎡ 규모의 1공장을 완공하고 시제품을 생산 중이며, 2공장 증설 시 생산능력이 7만 2,000㎡로 대폭 확대될 계획입니다 ^[3][4]. 가장 먼저 양산에 돌입하는 만큼 ‘퍼스트 무버(First Mover)’로서 시장을 선점할 가능성이 있습니다.

Corning (미국)

• 밸류체인 위치: 특수유리 원천기술을 보유한 글로벌 코어 소재 공급사.
• 뭐 하는 회사: 스마트폰의 ‘고릴라 글래스’로 유명한 세계적인 특수유리 및 세라믹 제조 기업입니다.
• 핵심 수치: 미국 애리조나주에 20억 달러(약 2조 7,000억 원) 규모의 유리기판 생산 시설을 짓고 있으며, 2025년 완공 예정입니다 ^[10].
• 왜 보나(투자 포인트): 애플 등 빅테크에 강화유리를 공급하며 쌓아온 독보적인 유리 공정 기술력과 양산 경험이 가장 큰 경쟁력입니다. 안정적인 소재 공급처를 찾는 반도체 기업들에게 매력적인 파트너입니다.

Schott (독일)

• 밸류체인 위치: 유럽 기반의 특수유리 코어 소재 공급사.
• 뭐 하는 회사: 100년 이상 역사의 독일 특수유리 전문 기업으로, 반도체 및 광학 분야에서 높은 기술력을 인정받고 있습니다.
• 핵심 수치: 유리기판 생산 능력을 2023년 30만 장에서 2025년 60만 장으로 두 배 확장할 계획입니다 ^[10].
• 왜 보나(투자 포인트): 인텔의 유리기판 개발에 참여하는 등 주요 반도체 기업들과의 협력 관계를 구축하고 있습니다 ^[10]. 특히 레이저 가공 업체인 LPKF와의 협업은 소재와 장비 기술의 시너지를 기대하게 합니다.

KCC글라스

• 밸류체인 위치: 국책과제를 통해 진입하는 국내 코어 소재 개발사.
• 뭐 하는 회사: 국내 대표적인 유리 및 인테리어 자재 기업으로, 신사업으로 반도체 유리기판 소재 개발에 뛰어들었습니다.
• 핵심 수치: 2028년까지 진행되는 ‘차세대 패키징용 저유전손실 유리기판 소재 및 가공 기술 개발’ 국책 과제의 수행 기업으로 선정되었습니다 ^{[11] [12]}.
• 왜 보나(투자 포인트): 아직은 개발 초기 단계지만, 국책과제를 통해 소재 국산화를 주도하고 있다는 점에서 장기적인 성장 가능성을 주목할 수 있습니다. 기존 유리 생산 기술을 바탕으로 시장에 성공적으로 안착할 경우, 국내 공급망의 핵심 역할을 할 수 있습니다.

한 줄 정리: 코어 소재 시장은 SKC(앱솔릭스)의 선제적 양산 투자와 코닝, 쇼트 등 글로벌 강자들의 대규모 증설 경쟁, 그리고 KCC글라스 같은 후발주자의 국책과제 참여로 요약됩니다.

2단계: 핵심 공정 (가공·검사 장비)

매끄러운 유리 원판에 반도체 칩을 잇는 수직 통로, 즉 ‘TGV(Through Glass Via, 유리관통전극)’를 뚫는 것이 유리기판 공정의 핵심입니다. 머리카락보다 얇은 구멍을 오차 없이, 빠르게, 대량으로 가공하는 기술이 수율과 직결됩니다. 따라서 초정밀 레이저 장비와 이를 검사하는 장비 기업들의 역할이 매우 중요합니다.

이오테크닉스

• 밸류체인 위치: TGV 공정용 초정밀 레이저 드릴링 장비.
• 뭐 하는 회사: 반도체 레이저 마킹 장비 세계 1위 기업으로, 레이저 응용 기술을 TGV 공정으로 확장하고 있습니다.
• 핵심 수치: 일본 경쟁사 대비 정밀도가 높아 10μm(마이크로미터) 미만의 초정밀 기판에 적용될 것으로 기대됩니다 ^[13].
• 왜 보나(투자 포인트): UV 레이저 드릴링 장비를 미국 고객사와 테스트 중이며, 특히 핵심 부품인 레이저 소스를 일부 내재화해 기술 경쟁력과 원가 경쟁력을 동시에 확보하고 있습니다 ^{[13] [16]}.

필옵틱스

• 밸류체인 위치: TGV 형성 및 절단(Singulation) 등 다수의 레이저 장비 라인업.
• 뭐 하는 회사: 디스플레이 레이저 장비 기술을 기반으로 유리기판 공정 장비 시장에 가장 선제적으로 대응하고 있는 기업입니다 ^[14].
• 핵심 수치: TGV, 미세회로 형성, 절단 등 4개의 유리기판용 장비 라인업을 구축하고 샘플을 납품했습니다 ^{[18] [20]}.
• 왜 보나(투자 포인트): 이미 복수의 대형 고객사를 확보했으며, 내년에는 레이저 헤드 개수를 늘려 처리 시간과 정밀도를 높인 신규 TGV 장비 모델을 출시할 예정입니다 ^{[18] [21]}. 가장 폭넓은 공정 장비 포트폴리오를 갖추고 있어 시장 개화 시 가장 큰 수혜가 기대됩니다.

제이앤티씨

• 밸류체인 위치: TGV 레이저 및 도금 장비 기술 내재화.
• 뭐 하는 회사: 스마트폰 커버글라스 가공 기술을 바탕으로 유리기판 사업에 신규 진출한 기업입니다.
• 핵심 수치: TGV 레이저와 도금 기술에 대한 자체 특허 기술을 확보했다고 밝혔습니다 ^[22].
• 왜 보나(투자 포인트): 핵심 공정 장비를 직접 만들어 쓰는 ‘인라인(In-line) 솔루션’을 구축해 원가 경쟁력과 공정 효율을 높이는 전략을 추구합니다 ^[22]. 베트남 5공장 착공 등 양산을 위한 구체적인 계획을 세우고 있습니다 ^[23].

HB테크놀러지

• 밸류체인 위치: 초정밀 검사 및 리페어(수리) 장비.
• 뭐 하는 회사: 디스플레이 검사 장비 전문 기업으로, 축적된 미세 검사 기술을 반도체 유리기판 분야로 이전하고 있습니다 ^[60].
• 핵심 수치: 경쟁사의 1μm 수준을 뛰어넘는 0.2μm 수준까지 검사할 수 있는 초정밀 기술을 보유하고 있습니다 ^[60].
• 왜 보나(투자 포인트): 이미 파일럿 양산용 유리기판 검사 및 리페어 장비 3대를 납품한 실적을 보유하고 있습니다 ^[60]. 유리기판의 수율을 높이기 위해선 불량을 찾아내는 검사 기술이 필수적이므로, 시장 성장에 따라 동반 성장이 기대됩니다.

기가비스

• 밸류체인 위치: 자동광학검사(AOI) 장비.
• 뭐 하는 회사: 반도체 기판 내층을 검사하는 AOI(자동광학검사) 및 AOR(자동광학수리) 장비 전문 기업입니다.
• 핵심 수치: 2023년 개발 완료한 2μm 해상도의 AOI 장비 샘플 테스트를 마치고 올해 내 납품을 예상하고 있습니다 ^[59].
• 왜 보나(투자 포인트): 기존 FC-BGA(플립칩 볼그리드어레이, 고성능 반도체 기판) 검사 장비 시장에서의 높은 기술력을 바탕으로 유리기판 검사 시장으로 자연스럽게 확장하고 있습니다. 유리기판 적층 시 빛 반사에 대응하는 특허를 확보하는 등 기술적 준비를 마쳤습니다 ^[59].

한 줄 정리: 장비 단은 TGV 미세홀 가공 기술을 두고 이오테크닉스, 필옵틱스 등이 경쟁하며, 수율 확보를 위해 HB테크놀러지, 기가비스의 초정밀 검사 기술이 필수적인 구조입니다.

3단계: 공정 소재 (케미컬)

유리 기판에 미세한 회로를 새기고 불필요한 부분을 깎아내는 과정에는 다양한 화학 소재(케미컬)가 필수적입니다. 특히 회로 패턴을 형성하는 감광액(Photoresist, PR), 깎아내는 식각액, 사용 후 감광액을 제거하는 박리액(Stripper) 등이 핵심입니다. 이 소재들의 품질이 곧 수율과 직결됩니다.

와이씨켐

• 밸류체인 위치: 유리기판 전용 핵심 화학 소재 3종(PR, 박리액, 현상액) 공급.
• 뭐 하는 회사: 반도체 포토 공정에 사용되는 소재를 전문적으로 개발·제조하는 기업입니다.
• 핵심 수치: 세계 최초로 유리기판의 균열을 보호하는 특수 폴리머 코팅제를 개발했습니다 ^[52].
• 왜 보나(투자 포인트): 유리기판 전용 포토레지스트, 박리액, 현상액 3종의 핵심 소재에 대해 이미 고객사 평가를 완료하고 양산 인증 단계에 진입했습니다 ^[49]. 특정 공정에 필수적인 소재를 선점했다는 점에서 향후 안정적인 공급이 기대됩니다.

켐트로닉스

• 밸류체인 위치: 유리기판용 포토레지스트, 박리액 등 화학 소재 공급.
• 뭐 하는 회사: 전자 및 화학 소재를 개발하는 기업으로, 디스플레이 식각 기술을 기반으로 반도체 소재 사업을 확장하고 있습니다.
• 핵심 수치: 유리기판용 포토레지스트와 박리액 등을 상용화하고 삼성전기 등과 공급망을 구축하고 있습니다 ^{[53] [55]}.
• 왜 보나(투자 포인트): TGV 공정에 필요한 식각 기술 개발을 글로벌 고객사 및 해외 레이저 업체와 함께 진행하고 있습니다 ^[43]. 삼성전기와의 기술 협약을 통해 안정적인 공급처를 확보하고 핵심 플레이어로 자리매김할 가능성이 있습니다 ^[53].

한 줄 정리: 공정 소재는 와이씨켐과 켐트로닉스가 전용 PR, 박리액 등을 개발해 고객사 평가 및 상용화 단계에 진입하며 국내 공급망의 한 축을 담당하고 있습니다.

4단계: 완제품 (기판 제조)

코어 소재와 장비, 케미컬을 이용해 최종적으로 칩을 올릴 수 있는 유리기판 완제품을 만드는 단계입니다. 이 단계의 기업들은 글로벌 빅테크 칩 제조사들과 직접 소통하며 품질 인증(Qualification)을 통과해야 하므로, 최종 고객사와의 관계가 매우 중요합니다.

삼성전기

• 밸류체인 위치: 글로벌 빅테크를 고객사로 둔 유리기판 완제품 제조사.
• 뭐 하는 회사: 대한민국 대표 종합 전자부품 기업으로, 반도체 기판 사업의 일환으로 유리기판 기술을 개발하고 있습니다.
• 핵심 수치: 2026년 이후 본격 양산을 목표로, 세종사업장에 국내 최초 유리기판 파일럿 라인을 구축했습니다 ^{[35] [36]}.
• 왜 보나(투자 포인트): 이미 브로드컴, AMD 등 복수의 북미 빅테크 기업에 유리기판 샘플을 공급하며 품질 평가를 진행 중입니다 ^{[32] [34]}. 기존의 기판 공급 레퍼런스와 삼성 그룹 내 관계사와의 시너지를 바탕으로 시장에 안정적으로 진입할 수 있는 유리한 고지를 점하고 있습니다.

앱솔릭스 (SKC 자회사)

• 밸류체인 위치: 세계 최초 양산 공장을 가동하는 유리기판 전문 제조사.
• 뭐 하는 회사: SKC와 미국 어플라이드 머티어리얼즈(AMAT)가 합작 설립한 유리기판 전문 기업입니다.
• 핵심 수치: 2024년 4분기에서 2025년 1분기 사이 대량 양산 제품 인증 완료를 예상하고 있습니다 ^[39].
• 왜 보나(투자 포인트): 주요 고객사인 AMD와 긴밀하게 협업하고 있으며, 미국 정부로부터 7,500만 달러의 보조금을 확보하는 등 양산 준비가 가장 앞서 있습니다 ^{[3] [37]}. ‘세계 최초 양산’이라는 타이틀을 통해 초기 시장을 주도할 가능성이 높습니다.

한 줄 정리: 완제품 단에서는 삼성전기와 SKC의 자회사 앱솔릭스가 글로벌 빅테크 고객사들과 샘플 평가를 진행하며 2026~2027년 양산을 목표로 치열한 선두 경쟁을 벌이고 있습니다.

5단계: 최종 고객사 (글로벌 빅테크)

유리기판의 최종 수요처는 AI 칩을 설계하고 만드는 글로벌 빅테크 기업들입니다. 이들의 기술 로드맵에 유리기판이 포함되느냐가 전체 시장의 성패를 좌우합니다.

AMD, 인텔, 브로드컴, 엔비디아 등

• 밸류체인 위치: 유리기판 기술의 최종 수요처이자 기술 방향을 결정하는 핵심 플레이어.
• 뭐 하는 회사: AI 가속기, CPU, 통신칩 등을 설계·제조하는 글로벌 반도체 기업들입니다.
• 핵심 수치: AMD는 2028년 첨단 반도체에 유리기판 적용을 목표로 하고 있으며 ^{[43] [45]}, 인텔은 2026년 적용 제품 양산을 목표로 이미 1.3조 원 규모의 R&D 라인을 구축했습니다 ^[39].
• 왜 보나(투자 포인트): 이들 빅테크 기업들이 누구의 유리기판을 채택하느냐에 따라 소재, 장비, 기판 제조사들의 희비가 엇갈리게 됩니다. 따라서 AMD, 인텔 등 주요 칩 제조사들의 품질 인증 결과와 채택 소식은 전체 유리기판 밸류체인의 주가 향방을 가늠할 가장 중요한 바로미터(척도)가 될 것입니다.

한 줄 정리: AMD, 인텔 등 최종 고객사들이 2026~2028년을 목표로 유리기판 도입을 공식화하면서, 하위 밸류체인 기업들의 기술 개발과 증설 투자가 본격화되고 있습니다.

투자자 네비게이션: 밸류체인별 투자 관점 비교

유리기판이라는 거대한 테마 안에서도 밸류체인 어느 단계에 투자하느냐에 따라 기대수익과 리스크의 성격이 달라집니다.

• 코어 소재 (SKC, Corning 등): 기술 장벽이 높아 과점 시장을 형성할 가능성이 큽니다. 장기적으로 안정적인 성장을 기대할 수 있지만, 대규모 설비 투자(CAPEX) 부담과 초기 수율 확보의 불확실성이 리스크입니다.
• 가공·검사 장비 (필옵틱스, HB테크놀러지 등): 기판 제조사들의 설비 투자가 시작되는 가장 이른 시점부터 수혜를 볼 수 있습니다. 특정 고객사 수주 여부에 따라 실적 변동성이 클 수 있으며, 경쟁사의 기술 개발 동향을 지속적으로 살펴야 합니다.
• 완제품(기판 제조) (삼성전기, 앱솔릭스): 최종 고객사인 빅테크의 채택 여부가 기업가치를 결정하는 가장 직접적인 변수입니다. 성공 시 가장 큰 폭의 성장이 가능하지만, 품질 인증 실패나 양산 지연 시 리스크도 가장 큽니다.

결국 유리기판 시장 투자는 ‘누가 최종 승자가 될 것인가’를 예측하는 게임과 같습니다. 각 기업의 기술력, 고객사와의 관계, 양산 준비 상황 등을 종합적으로 고려하여 자신만의 투자 지도를 그려나가야 할 시점입니다.

References

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amadas80

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