미반도체업계, 미래형 소규모공장에 관심

반도체 생산을 위한 공장의 적정 규모는 과연 얼마일까? 최근 미국에서는 반도체 생산을 위해 무조건 대형공장이 유리하다는 종전의관념에 대한 반론이 제기되고 있다.

이반론은 반도체 공장의 투자규모가 너무 거대하다며 현재의 반도체 업계가 마치 70년대 철강업계의 덩치키우기를 연상시키고 있다고 지적하면서 공장의 규모를 줄여나가는 것도 생산 효율을 극대화하는 한 방편이 될 수 있다고 주장하고 있다.

이들"소형공장 지지자"들은 10억달러가 투자된 인텔사의 웨이퍼공장을 예로 들고 있다.

철강공장같던 인텔의 웨이퍼공장은 비용의 절감을 위해 극적인 변화를 모색 했다. 인텔은 처음 철강 업체들처럼 규모의 경제를 이룩하고자 했다. 그러나 이는과대투자로 판명되었고 이에 따라 인텔은 소형공장으로 방향을 전환했다.

"공장은더욱 소형화.자동화되어 원활한 생산을 해낼 수 있어야 한다" 는게소형공장 지지자들 주장의 핵심. 덩치뿐인 규모의 경제에 연연 하지 말고 능 률면에서 앞서야 한다는 것이다. 이 개념을 강력히 뒷받침하고 있는 단체가 미국의 반도체기술 개발 민.관컨소시엄인 세마테크와 유럽의 차세대반도체개발프로젝트인 제시(JESSI)다.

오늘날전세계적으로 4백여개에 이르는 반도체공장중 이러한 조건을 만족시키는 곳은 14개에 지나지 않는다. 그러나 앞으로는 이와같은 조건의 실현을 위해 나서는 업체들이 점점 더 늘어날 것으로 보인다.

이를테면내년 2월 질로그사는 2억달러로 인텔의 공장만큼 효율성을 지닌 공장을 새로 설립할 계획이며 어드밴스트 마이크로 디바이시즈(AMD)사도 9억달 러를 투자, 공장을 세울 계획인 것으로 알려졌다.

AMD사의한 관계자는 비용을 절감하고 공장의 효율을 향상시키기 위해 거추장스러운 반도체제조용 특수복을 없앨 것을 주장한다.

반도체칩은클린룸중의 클린룸이라고 불리는 이른바 미세환경속에서 생산된 다. 이는 웨이퍼가 공기중에 날아다니는 작은 입자들에도 손상을 입을 수 있기 때문인데 이 입자들은 인간이 만들어내는 것이 아닌데다 공기중에 존재하는 비율이 일정하지 않아서 구태여 특수복을 입을 필요가 없다는 것이 그의주장이다. 더욱이 오는 98년께는 공장 투자비용의 상당부분이 특수복 제조비로 할당되리라는 예상도 있어 반도체 제조공정의 상징인 특수복에 대한 회의론이 점차 설득력을 얻어가고 있다.

현재의 계산으로도 특수복을 없애면 대략 1백70만달러를 절감할 수 있다는플로르 다니엘사의 연구결과에 따라 어드밴스트 머티리얼즈, 실리콘 밸리 그룹등 23개 주요업체들이 35년동안 사용해오던 특수복을 벗어버리기 시작했다더 나아가 공장의 소규모화 지지자들은 가장 적절한 규모의 소형공장 청사진 을 제시했다. 4억1천9백만달러가 "전략적 미래형 공장"의 적정 투자규모라는 것. 일반적으로 대형 공장이 한달에 2만5천장의 웨이퍼를 생산하는 데 반해 소형공장은 1만5천장을 생산하게 되지만 생산효율면에서는 대형공장을 압도 한다예를 들어 대형공장에서는 2백여개의 단계를 거치게 되는 제조기일 60~90일 을 소형 공장에서는 단지 7일로 단축할 수 있다. 이는 반도체 제조 과정에서불필요하게 소모되는 기간을 90%이상 줄일 수 있기 때문인데 한 연구조사에 따르면 칩시장에서 제품의 조기출하는 대략 10억달러정도의 매출을 증대시켜 준다는 것이다.

소형공장은또한 소량의 주문에 대해 유연성을 가지고 다양한 제품을 생산해 낼 수 있다는 점에서 유리하다. 이들의 통제시스템은 공정과정을 조망할 수있는 센서를 가지고 불량률을 최소화시켜 나가고 있다.

관계자들은이같은 소형공장개념이 텍사스 인스트루먼츠(TI)사의 혁신모델과 유사하다고 평가하고 있다.

이들중웨이퍼 시스템의 주요기술은 소형공장을 주창해온 어시스트 테크놀로 지즈사가 개발, 상용화한 것이다.

어시스트의표준 인터페이스 시스템은 초청정환경하에서 각 공정간의 웨이퍼 를 실어나르는 운반도구역할을 한다.

이운반장치가 각 단계별로 이동하면서 중앙 컴퓨터로 신호를 보내는데 모든 과정이 자동으로 이루어지므로 유휴시간이 거의 없는 특징이 있다.

어시스트사는이 시스템을 지난 84년 처음으로 소개했다. IBM은 재빨리 이를받아들여 4개공장에 이 시스템을 도입키로 결정했다.

"인텔같은 업체들이 이 기술로 이윤을 추구하고 있다"고 1억5천만달러 규모 의 소형공장 설립 계획을 가지고 있는 AT&TGIS(전NCR)사 마이크로일렉트로닉스부문의 관계자는 말한다.

반도체기술은 금세기 말까지 계속 진전돼 나갈 것이다. 그러나 이의 생산을 위해서 규모에만 기대는 것은 옳지 않다는 것이 소형공장 지지자들의 입장이 다. 이제 미국 반도체 업계는 최소의 투자비용과 최대의 생산성이 서로 합치되는 효율의 극대화에 관심을 기울이고 있다.