[스타트업 투게더] 오스 “원자층 공정 양산 가능성 높여 반도체 장비 시장 석권할 것”

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현재 투자유치 단계 : 프리시리즈A
투자유치 목표 금액 : 30억원
투자유치 희망 시기 : 2024년 2분기

반도체가 지배하고 있는 현대 산업, 아니 더 나아가 미래 산업은 반도체 칩이 얼마나 더 미세하고 정밀해질 수 있는가에 큰 영향을 받는다. 더 작은 칩 위에 더 많은 회로를 집적하기 위해 반도체 전극과 선폭은 상상을 초월할 정도로 작아지고 있다. 이렇듯 정밀하고, 미세하며, 초 고집적이 가능하기 위해서는 반도체 장비들도 더욱 정밀한 기술을 구현해야 한다.

전 세계 반도체 장비 시장은 연간 100조 원 이상을 형성하고 있지만, 대부분 어플라이드 머티리얼즈(Applied Materials), 램 리서치(LAM RESEARCH), 도쿄일렉트론(Tokyo Electron, TEL) 등 글로벌 외국 기업들이 시장을 장악하고 있다. 또한, 반도체 장비 밑단의 부품과 모듈 시장 역시 10조원 이상의 규모를 형성하고 있어 한국 기업들이 도전에 성공한다면 향후 엄청난 성과를 기대할 수 있는 영역이다. 한국의 오스주식회사(이하 오스)는 바로 그러한 세계적 기업들에게 원자층 공정(증착, 식각)으로 도전장을 내밀고 있는 패기의 스타트업이다.

현재 수 나노미터(nm) 수준으로 전극의 폭이 좁아지고 있는 반도체를 만들기 위해서는 EUV 장비 등으로 정교하게 회로를 그린 다음, 이를 RIE(Reactive Ion Etching) 기술 등으로 정교하게 식각(에칭)하고, 그 위에 다시 실리콘 산화물 등을 증착하여 층을 쌓은 다음, 이 위에 회로를 그리고 식각하며 다시 증착하는 과정을 반복한다. 오스는 이러한 증착, 식각 공정을 원자층(Atomic Layer) 수준에서 가능하도록 만듦으로써, 외국 기업이 지배하고 있는 반도체 시장에 균열을 내겠다는 의지를 가지고 있다.

원자층 기술, 특히 시간이 지날수록 어려워지고 있는 원자층 식각(에칭) 기술은 그 개념은 오래 전에 정립됐지만, 공정 속도가 워낙 오래 걸려 실제 양산 공정에 적용되지는 못하였다. 오스는 플라즈마 방식, 고속 열원, 가스 제어 기술 등 새로운 콘셉트를 도입하여 기존의 방식보다 훨씬 빠른 시간 내에 원자층 식각이 가능한 원천기술을 개발하여, 이를 양산에 적용 가능하도록 준비 중이다.

물리학으로 학사, 석사, 그리고신소재공학 전공으로 박사 과정을 마친 이응구 오스 대표는 기술 개발 기업에 재직하며 두 차례의 성공적인 Exit을 경험한 바 있다. 이를 통해 기술 양산화의 중요성을 느끼고 직접 반도체 장비 제조 분야의 양산화를 실현시키고자 오스를 창업했다. 오스는 반도체 장비의 공정기술, 설계, 생산, 전장/SW, 기술의 경력 평균 15년 이상의 멤버로 구성돼, 현재 연구개발 고도화와 제품 양산화를 위한 투자 라운드를 계획 중이다. 30억원 규모의 프리시리즈A 라운드를 통해 오스의 핵심기술을 더욱 고도화시키고 비전을 현실화시킨다는 목표다.

이응구 대표는 “반도체 장비를 만드는 스타트업으로서 아직 성장해야 할 부분들이 많이 있다. 현재 산업분야에서 볼 때 반도체 원자층 기술이 매우 중요하고 오스는 그에 대한 이해도가 굉장히 높은 팀이다. 원자층 공정 도입의 걸림돌인 생산성 문제를 보다 빨리, 보다 정교하게 해결하고자 한다. 그만큼 장비와 실제 시장에서 쓰일 수 있는 기술을 개발하기 위해 투자를 희망하며, 투자를 바탕으로 글로벌 장비회사와 경쟁할 수 있는 한국 기업으로 나가겠다”고 의지를 밝혔다.

오스가 해결하려는 문제점이 무엇입니까?

시스템 반도체, 메모리 반도체 등 분야를 막론하고, 반도체는 계속 집적도가 올라가고 있고 전극의 크기가 점점 작아지는 기술 개발 경쟁이 치열한 분야입니다. 현재 수 나노미터(nm) 수준으로 전극의 폭이 좁아지고 있는 실정입니다. 더구나 반도체는 이런 나노미터 수준의 전극 회로를 한번 만들고 끝나는 것이 아니라, 한번 만든 회로 위에 다시 실리콘 산화물 등을 증착하고, 그 위에 다른 회로를 만들어서 쌓아나가는 구조입니다. 그렇기 때문에 EUV 장비 등으로 정교하게 그려진 회로 기판을 식각(에칭)하고, 증착하는 과정을 반복해야 합니다. 그러나, 이 과정이 너무 미세하기 때문에 정교하게 작업하기가 어렵습니다.

그래서, 이를 해결하기 위해 최근에 원자층 단위로 증착하고, 식각(에칭)하는 원자층(Atomic Layer) 기술을 발전시키고 있지만, 특히 식각의 경우 아직 양산화 기술이 부족한 상황이고, 생산성 개선이 필요한 상황입니다.

오스는 어떤 방식으로 이 문제를 해결합니까?

오스는 새로운 장비 컨셉을 바탕으로 원천기술을 개발하고 있고 기존의 방식보다 생산성이 개선되어 양산에서 활용 가능한 원차층 장비 기술을 개발하고 이를 사업화 하고 있습니다.

기존의 원자층 기술이 오래 전부터 그 개념이 정립됐고, 개발이 상당히 진행되었으나, 현실 반도체 제작 공정에서 잘 사용되지 않은 이유는 속도가 느려서 생산성을 맞추지 못하기 때문입니다. 최근에는 균일도와 정밀성 그리고 박막 특성이 좋아 일부 공정에 적용하고 있지만 여전히 생산성이 느린 부분 때문에 보다 많은 연구 개발이 필요합니다.

오스는 원자층 공정에 필요한 플라즈마 기술과 고속 열원 기술, 그리고 가스제어 기술을 개발하고 보유하고 있으며, 이를 바탕으로 기존의 문제점을 해결하고 경제적이면서 생산성이 확보되는 장비를 개발하고 있습니다.

경쟁사에 비해 오스의 경쟁력, 기술적인 장점은 무엇입니까?

기존의 기술에서는 속도가 느린 문제를 해결하기 위해 기계적인 방식으로 이를 해결하고자 하였습니다. 그러나, 이러한 방식은 진공에서 웨이퍼를 운송해야하는 단점을 가지고 있습니다. 그러다보니 여전히 시간이 오래 걸리는 단점이 있었고 오스는 이를 개선하기 위해 플라즈마 기술과 자체 개발한 고속 열원을 활용하여 해결하고 있습니다.

원자층 공정은 한번에 원자층을 한번씩 증착하거나, 식각(에칭)하는 공정이기 때문에 여러 번의 작업을 거쳐야 원하는 수준의 결과가 도출됩니다. 그런데, 이 과정에서 열을 가열했다가 식히기를 반복해야 하는데, 이것이 시간이 많이 걸리는 일이기 때문에 생산성을 맞추기가 어렵습니다.

그래서, 실제 원자층 식각(ALE, Atomic Layer Etching) 분야에서는 글로벌 장비회사들에서도 양산에 적용하지 못하고 있습니다. Applied Materials, LAM Research, TEL 등 모두가 마찬가지입니다. 오스는 이러한 문제를 획기적으로 개선한 고속열원 기술과 플라즈마 기술을 합성하여 이 문제를 해결해나가고 있습니다.

오스가 제공하는 제품/서비스는 무엇인가요? 현재 상태는?

반도체 장비는 연구용 장비, 검증용 장비, 그리고 양산형 장비로 구분할 수 있습니다. 오스는 최근까지는 연구용 장비에서 단위 기술을 개발하고 있고, 생산기술원, 에너지기술연구원에는 납품을 마친 상태입니다. 현재 성균관대학교 대학원 연구실 몇 곳과 협의를 하고 있습니다. 향후에는 검증용 장비에서 8인치 웨이퍼 이상의 장비를 개발하여 이 기술이 양산 수준의 기술에서도 가능성이 있는 것을 확인하고 이를 고객사에 검증하는 과정을 거치고자 합니다.

그 이후에 기술개발을 더 가속화하여 양산시장에 진출하고자 합니다. 글로벌 대기업에서도 오스의 가능성을 보고, 구체적으로 협업을 논의하고 있습니다.

오스가 겨냥하는 시장 크기는 얼마나 되며, 핵심 타겟 고객은 누구입니까?

반도체 장비시장은 연간 100조 원이 넘는 시장이고 이 시장의 거의 대부분은 앞서 말씀드린 Applied Materials, LAM Research, TEL 등 글로벌 장비회사가 차지하고 있습니다. 장비 시장은 좀더 아래로 내려가면 부품이나 모듈 시장으로 세분화 될 수 있는데 이 시장 규모도 10조 원 이상의 규모를 가지고 있습니다.

오스는 궁극적으로 장비 생산 시장에 진입하는 것을 목표로 하고 있지만, 우선은 기술의 모듈화로 시장에 진입하여 기술력을 인정받는 것을 추진하고 있습니다. 저희의 고객사는 종합 반도체 회사 또는 반도체 장비 회사입니다.

오스의 비즈니스 모델은 무엇입니까?

원자층 공정(증착, 식각) 장비를 제작하고 판매하는 것이 비즈니스 모델입니다. 하지만 독자적인 장비를 판매하는 것뿐만 아니라, 오스의 핵심 기술을 기존 글로벌 제조사들의 장비에 적용시키는 방식 또한 검토하고 있습니다. 원차층 기술을 활용한 장비를 개발하거나 이에 파생하는 모듈이나 기술도 개발하고 있습니다.

그 동안 오스 팀의 성과는 무엇입니까?

오스는 2019년 창업 이래, 22년 매출액은 8.24억을 기록했습니다. 반도체 장비 및 부품 누적 납품 실적은 20건 입니다. 22년 중진공의 창업성장 R&D 과제(전략형)에 선정이 됐고, 해동스타트업 주니어(서울대) 우수창업팀에도 선정됐습니다. 고려대학교 캠퍼스타운 지원사업, 청년창업사관학교 13기에도 선정이 되었습니다. 현재 국내 L사, S사 등 대기업의 연구용 기구를 납품하고 있으며, 23년에 시드 투자 유치(5억)에 이어 TIPS에 선정됐으며, 23년 신용보증기금 혁신스타트업 성장지원 프로그램 스텝업 보증에도 선정(10억)됐습니다. 작년 말에는 ‘컴업 2023 stars 40’ 본선에 진출했고, KDB startup 2023 최우수상도 수상했습니다.

지금은 자층 기술을 적용한 장비를 개발하여 성균관대학교에 납품할 예정이며 이를 고도화하여 양산 수준에서 검증될 수 있는 장비를 개발하고 있습니다. 이는 24년 하반기에 제작될 예정이며 고객사에 성과를 보여주며 영업을 진행할 예정입니다. 글로벌 반도체 기업 몇 곳과 협업 여부를 구체적으로 논의 중입니다.

오스 팀의 핵심 경쟁력은?

저희는 반도체 장비의 공정기술, 설계, 생산, 전장/SW, 기술의 경력 평균 15년 이상의 멤버로 구성되어 기술을 보유하고 있는 회사입니다. 특히 이응구 대표는 2번의 장비회사 성장(상장, M&A) 과정에 개발자로서 참여한 바 있어, 회사를 성장시키는데 알맞는 경험을 가지고 있습니다. 이를 바탕으로 독자적인 제품의 개발 및 특화된 기술 적용 등에 비전을 가지고 있습니다. 인터뷰 속에 모든 얘기를 다 할 수는 없으니, 만약 투자에 관심이 있는 투자자가 계신다면 충분히 설명드리겠습니다.

우리가 투자를 받아야 하는 이유 3가지!!

첫째, 오스가 개발하는 기술은 스타트업이 진입하기 극도로 힘든 반도체 전공정 분야에서 핵심기술인 원자층 제어 공정입니다. 이 공정은 기술 자체가 달성하기 힘들지만, 성과가 나타나면 엄청난 결과를 기대할 수 있는 분야입니다. 오스는 이 분야에서 기술적 허들을 넘기 위해 핵심 공정이 될 기술을 개발하고 있습니다.

둘째, 해당 기술에 대해 그 누구보다 이해도가 높으며 장비회사의 상장 또는 M&A 과정을 지켜보고 참여한 바 있어 이러한 경험을 바탕으로 투자자에게도 좋은 기회를 마련할 수 있습니다.

셋째, 글로벌 기업에서도 이미 오스에 관심을 가지고 있어 성장 가능성이 충분하며, 이 기술을 개발하려는 의지와 실력도 겸비하고 있어 크게 성장하고 확장할 수 있습니다.

[스타트업 투게더(Startup Together) 인터뷰 전체 보기]

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