안녕하세요! 반도체 시장의 차세대 게임 체인저로 주목받는 ‘유리기판(Glass Substrate)’과 그 핵심 공정인 TGV(Through Glass Via, 유리 관통 전극) 장비, 그리고 관련 국내 수혜주를 완벽하게 정리해 드립니다.
AI 반도체의 폭발적인 성장으로 기존 플라스틱(FC-BGA) 기판이 물리적 한계에 부딪히면서, 글로벌 빅테크 기업들이 유리기판 도입을 서두르고 있습니다. 이 유리기판 생태계에서 가장 진입장벽이 높고 핵심이 되는 기술이 바로 ‘TGV’입니다.
유리기판의 심장, TGV(유리 관통 전극)란 무엇인가?
유리기판이 플라스틱 기판보다 우수한 이유는 더 얇고, 더 고밀도의 회로를 새길 수 있으며, 열에 강해 변형이 적기 때문입니다. 하지만 유리라는 소재의 특성상 칩과 기판을 연결하기 위해 미세한 구멍을 뚫는 것이 매우 까다롭습니다.
이 유리에 머리카락 수십 분의 일 크기의 미세한 구멍(Via)을 수백만 개 이상 깨끗하게 뚫고 신호선을 연결하는 핵심 공정이 바로 TGV(Through Glass Via)입니다.
현재 유리기판 상용화의 가장 큰 걸림돌은 ‘수율(양품률)’과 ‘유리가 깨지는 크랙(Crack) 현상’입니다. 따라서 미세 균열 없이 빠르고 정확하게 구멍을 뚫어 수율의 벽을 깨부술 수 있는 TGV 장비 기업들이 유리기판 공급망에서 가장 먼저 수혜를 입을 것으로 전망됩니다.
한눈에 그려지는 TGV 공정 3단계 원리
유리기판의 심장이라 불리는 TGV 공정, 글로만 보면 조금 어렵게 느껴지시죠? 눈앞에서 공장이 돌아가는 것처럼 아주 쉽게 비유해 드릴게요! 😉
1단계: 레이저로 ‘길잡이 자국’ 내기 (Laser Preprocessing)
유리는 부도체라 전기가 통하지 않고 매끄러워서 무작정 구멍을 뚫으려고 하면 와장창 깨지기 십상이에요. 그래서 먼저 필옵틱스(Philoptics) 같은 기업의 초정밀 레이저 장비로 구멍을 뚫을 자리에만 에너지를 콕콕 찔러 넣습니다. 이렇게 하면 레이저를 맞은 부분의 유리 분자 구조가 살짝 변하면서 “나중에 여기를 먼저 깎아줘!” 하고 길잡이 자국이 남게 돼요.
2단계: 식각액 목욕으로 ‘매끈한 구멍’ 완성 (Etching)
레이저 자국이 난 유리기판을 특수 화학 식각액(에칭액)에 퐁당 담급니다. 신기하게도 레이저를 맞았던 부분만 화학 반응이 초고속으로 일어나면서 슥삭 녹아내려요. 덕분에 유리에 미세한 상처(크랙)를 남기지 않고, 머리카락보다 가느다란 미세 구멍(Via)이 수백만 개나 깨끗하고 매끈하게 뻥 뚫리게 된답니다.
3단계: 전기가 통하도록 ‘구리 풀칠 & 채우기’ (Metallization & Plating)
이제 구멍은 뚫렸지만 여전히 유리라서 전기가 안 통하겠죠? 여기서 주성엔지니어링(Jusung Engineering) 같은 기업의 증착 기술이 등판합니다. 구멍 내벽에 전기가 통할 수 있도록 금속으로 얇게 ‘풀칠(시드 레이어 형성)’을 해준 뒤, 전기 도금 방식을 이용해 구리를 구멍 속에 빈틈없이 꽉꽉 채워 넣습니다. 마지막으로 울퉁불퉁한 표면을 매끄럽게 갈아내는 화학적 기계 연마(CMP) 공정까지 거치면 마침내 완벽한 유리기판이 완성됩니다!
수율의 벽을 깨부술 국내 TGV 장비 관련 수혜주 리스트
국내에서 레이저 기술력과 반도체 후공정 장비 노하우를 바탕으로 TGV 시장을 선점하고 있는 대표적인 기업들을 정리했습니다.
- 필옵틱스 (Philoptics)
- 핵심 모멘텀: 국내에서 가장 먼저 유리기판 TGV 레이저 가공 장비를 개발하여 양산 평가용 장비를 공급한 선두 주자입니다.
- 기술 특징: 유리에 미세한 크랙을 남기지 않고 초고속으로 구멍을 뚫는 독보적인 레이저 유도 에칭(Laser Induced Etching) 기술력을 보유하고 있습니다. 유리기판 대장주로 손꼽힙니다.
- 이오테크닉스 (EO Technics)
- 핵심 모멘텀: 반도체 레이저 마커, 레이저 그루빙 장비 분야의 글로벌 강자입니다.
- 기술 특징: 축적된 반도체 후공정 레이저 기술을 바탕으로 TGV 장비 개발을 완료하고 글로벌 기판 및 OSAT 업체들과 테스트를 진행 중입니다. 강력한 국내외 반도체 고객사 네트워크가 강점입니다.
- 주성엔지니어링 (Jusung Engineering)
- 핵심 모멘텀: 유리기판 공정에서 TGV로 구멍을 뚫은 후, 그 내벽에 금속(구리 등)을 얇고 균일하게 입히는 증착(ALD) 기술이 필수적입니다.
- 기술 특징: 세계 최고 수준의 ALD(원자층증착) 장비 기술을 보유하고 있어, TGV 형성 후 수율을 극대화하는 핵심 전도체 증착 공정에서 큰 수혜가 예상됩니다.
- HB테크놀러지 (HB Technology) / HB솔루션
- 핵심 모멘텀: 유리기판은 외관 검사와 불량 선별이 수율 관리에 절대적입니다.
- 기술 특징: 유리 소재 검사 및 리페어(수리) 장비 분야에서 강점을 가지고 있으며, 글로벌 선두 기판 제조사의 공급망에 진입하여 TGV 공정 전후의 불량을 잡아내는 검사 장비를 공급하고 있습니다.
- 와이씨켐 (YC Chem)
- 핵심 모멘텀: 장비는 아니지만, TGV 공정 효율을 극대화하는 세정 및 에칭(식각) 특수 화학 소재를 개발하고 있습니다.
- 기술 특징: 유리기판 TGV 공정 시 레이저 조사 후 구멍을 깨끗하게 뚫어내는 유리 전용 에칭액과 균열 방지용 특수 코팅 소재를 개발하여 양산 테스트를 진행 중입니다.
투자자를 위한 체크포인트 및 결론
유리기판 시장은 2026~2027년을 기점으로 본격적인 본격 양산 플랜이 가동될 예정입니다. 인텔, 삼성전기, SKC(앱솔릭스) 등 글로벌 주요 기업들이 라인 구축을 서두르고 있는 만큼, 장비 발주가 가장 먼저 이루어지는 지금 시점이 관련 기업들의 가치가 재평가되는 구간입니다.
다만, 유리기판은 아직 완벽한 표준화가 이루어지지 않은 초기 시장이므로, 실제 고객사 시제품 테스트를 통과하고 최종 양산 퀄(Qualification)을 획득하는 기업이 어디인지 지속적으로 추적하는 것이 중요합니다. 수율의 한계를 극복하는 TGV 장비주들의 행보를 주목해 보시기 바랍니다.
차세대 반도체의 핵심이 될 유리기판과 TGV 장비 이야기, 생각보다 어렵지 않으셨죠? 테마가 본격적으로 움직일 때 길을 잃지 않도록 미리미리 공부해 두자고요! 다음에도 재미있고 알찬 반도체 이야기로 찾아올게요. 도움되셨다면 공감과 댓글 부탁드려요! 😊
📚 참고자료
- [한국경제 뉴스] 필옵틱스, 글로벌 소재社와 TGV 장비 수주 계약 체결
- [문화일보 뉴스] 필옵틱스, 반도체 유리기판 시장 선점…“글로벌 고객사 장비 도입 사실상 확정”
- [TMS STORY 블로그] “반도체 유리기판 관련주: 소재·장비·제조 핵심 종목 총정리”
❓ 자주 묻는 질문(FAQ)
Q1. 유리기판은 도대체 언제부터 진짜 쓰이기 시작하나요?
A. 글로벌 기업들의 로드맵을 보면 2026년에서 2027년 사이를 본격적인 대량 양산 시점으로 잡고 있어요. 인텔이나 삼성전기, SKC(앱솔릭스) 같은 기업들이 열심히 공장을 짓고 라인을 깔고 있으니, 장비 발주는 바로 지금부터 눈여겨보셔야 합니다.
Q2. TGV 장비가 왜 유리기판 수율의 핵심인가요?
A. 유리는 충격에 약해서 조금만 잘못 건드려도 미세한 균열(크랙)이 생겨요. 수백만 개의 구멍을 뚫다가 하나라도 깨지면 기판 전체를 버려야 하니 수율이 뚝 떨어지겠죠? 이 크랙 없이 완벽하게 구멍을 뚫는 TGV 장비가 유리기판 성공의 마스터키이기 때문이에요.
Q3. 기존 플라스틱 기판 장비 업체들은 타격을 입나요?
A. 당장 모든 기판이 유리로 바뀌는 건 아니에요! 유리기판은 먼저 최고급 AI 서버나 데이터 센터용 고성능 칩에 도입될 예정입니다. 따라서 기존 일반 기판 시장은 유지되면서, 고부가가치 하이엔드 시장이 새로 열리는 것으로 이해하시면 좋아요.
Q4. 투자자 입장에서 가장 조심해야 할 리스크는 무엇인가요?
A. 유리기판은 이제 막 걸음마를 뗀 초기 시장이에요. “우리 기술 개발했다!”라는 소문만 믿기보다는, 실제 대기업의 시제품 테스트를 통과하고 최종 양산 승인(Qual)을 받아서 진짜 매출로 이어지는지 눈으로 꼭 확인하는 꼼꼼함이 필요합니다.
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